FI70184B - Anordning foer foerpackning av en produkt i en vakuumkammare - Google Patents

Description

70184

Laite tuotteen pakkaamiseksi tyhjökammiossa -

Anordning för förpackning av en produkt i en vakuumkammare

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite tuotteen pakkaamiseksi .

Tuotteita joustaviin muovipusseihin pakattaessa on tunnettua evakuoida pakkauksen sisäosa sekä pakatun tuotteen varastoimi ske s tävyyden parantamiseksi että siistin ulkonäön antamiseksi pakkaukselle. On myös tunnettua parantaa suljetun pakkauksen ulkonäköä käyttämällä kuumassa kutistuvaa (ts. orientoitua) kalvoa pakkauksen kääreenä ja suorittaa evakuoidulle, suljetulle pakkaukselle kuumavesikylvyssä tai kuuma-ilmatunnelissa sulkemisen jälkeen kutistusvaihe, jonka aikana muovikalvo kuumakutistetaan, niin että se koskettaa sisältämäänsä tuotetta tiiviimmin.

GB-patenttijulkaisu 1 561 837 esittää yhdistetyn kutistus-ja evakuointijärjestelmän, jossa täytetty joustava säiliö sijoitetaan tyhjökammioon, joka sen jälkeen evakuoidaan ilman jäämäpaineen pienentämiseksi sekä pakkauksen sisä- että ulkopuolella arvoon suuruusluokaltaan 4 torria, minkä jälkeen pakkaus suljetaan. Kammiota evakuoidaan edelleen, jolloin tuotetta ympäröivä säiliö pullistuu pois tuotteesta ja koskettaa johtavia kuumennus levyjä, jotka saavat aikaan kalvon kuumennuksen itsehitsauslämpötilaan.

FI-patenttihakemus n:o 811673 esittää syklin, jossa ilmaa poistetaan kammiosta samalla, kun kuumassa kutistuvasta tai itsehitsautuvasta aineesta muodostetun säiliön kaulaa kutistetaan kammiossa, niin että pakkauksesta voi poistua vain rajoitetusti ilmaa. Tämän vaikutuksesta säiliön aine pullistuu pois tuotteesta. Tätä pullistumista ylläpidetään sitten säiliön kuumennusvaiheen aikana, jolloin jäämäilmaa kammiossa kierrätetään kammiossa olevan puhaltimen ja kuumentamien avulla. Erityisesti tuoreeseen lihaan sovellettaessa näiden tunnettujen menetelmien haittana on se, että 2 70184 paineen alennus säiliössä aikaisten vaiheiden aikana poistaa kosteutta tuotteen pinta-alueilta sumuna. Kun siis pussi pullistuu pois tuotteen pinnalta, säiliön sisäpuoli saa sumuisen ulkonäön, joka ei häviä, kun säiliö vajoaa tuotteen päälle.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite tuotteen pakkaamiseksi, jonka avulla voidaan poistaa kaasun jäämismahdollisuus pakkaukseen ja parantaa valmiin pakkauksen ulkonäköä.

Keksintö koskee näin ollen laitetta tuotteen pakkaamiseksi käsittäen tyhjökammion, laitteen kammion evakuoimiseksi, tuen täytettyä taipuisaa pussia varten kammiossa, välineet kuuman ilman kierrättämiseksi kammion sisäosan ympäri ja välineet pussin sinetöimiseksi kammiossa, ja keksintö on tunnettu pussin sulkemis- ja avaamislaitteesta, joka käsittää välineet pussin suun pitämiseksi suljettuna kuuman ilman kierrätys-välineiden toimiessa sekä väline pussin rikkomiseksi sulku-laitteen sillä puolella, joka sijaitsee lähempänä pussin tukea kammiossa, ohjelmointilaitteesta kuuman ilman kierrätysvälinei-den saattamiseksi toimintaan ennen kammion evakuointia ja pussin sulkemislaitteen ohjaamiseksi pitämään pussin suljettuna ilman kierrätysvälineiden toiminnan aikana ja pussin avaamiseksi ennenkuin laite kammion evakuoimiseksi toimii sekä pussin sinetöimisvälineiden saattamiseksi toimintaan sulkemis- ja avaamislaitteen toiminnan jälkeen, jolloin sinetöimisvälineisiin kuuluu säteilylämpölähteet, jotka kohdistavat säteilylämpöä taipuisan pussin kaula-alueelle.

3 701 84

Jotta keksintöä voitaisiin helpommin ymmärtää, esitetään seuraava selitys vain esimerkin vuoksi viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaaviokuva laitteesta, jolla muodostetaan kutistettu, tyhjösuljettu pakkaus, joka käsittää tuotetta ympäröivän kuumassa kutistuvan kalvokääreen, kuvio 2A on yksityiskohta kuvion 1 kääreen pitolaitteesta, kuvio 2B on sivukuva kuvion 2A kääreen pitolaitteesta nähtynä kuvion 2A nuolta B pitkin, kuvio 3 on tasokuva kammion alaosasta, ja kuvio 4 on graafinen esitys, joka esittää jäämäilmapaineen alennusta kutistuskammiossa ajan funktiona.

Kuviossa 1 esitetty pakkauslaite käsittää tyhjökammion, joka muodostuu alakammio-osasta 2 ja yläkammio-osasta eli kannesta 3.

Tässä tapauksessa kaksi pakkausta sijoitetaan kammioon täytettyinä mutta sulkemattomina säiliöinä, tässä tapauksessa kuumassa kutistuvina pusseina 4. Kun kammion kantta 3 nostetaan, kukin pussi voidaan sijoittaa tukiristikolle 5, jolle pakkaus sijoitetaan erilleen kammion 1 seinistä, minkä jälkeen kutistusvaihe voidaan suorittaa.

Kuviossa 1 esitettyyn laitteeseen kuuluu lisäksi lämpötilaa tunnusteleva lämpöpari 6, joka antaa osoittaman ilman lämpötilasta kammion sisällä, koska tämä tietysti on tärkeä tekijä pakkauksen kutistuksessa. Lämpötila-anturi voi olla kammiossa 1 olevan ilman lämpötilaa säätävän säätöpiirin osa.

Kammioon kuuluu myös paineanturi 7, joka määrittää kammion jäämäkaasupaineen, koska tätä painetta voidaan myös haluttaessa käyttää evakuointisyklin säätöön.

70184

Kammioon kuuluu lisäksi kuumennuslaite/ joka muodostuu kahdesta pyöreästä sähkövastuskuumentimien 16 sarjasta samankeskisestä vastaavien puhallinroottorien 9 ympärillä kammion alaosassa 2. Puhallinroottorit kierrättävät kuumaa ilmaa kammion 1 sisäosassa kunkin pussin 4 kuumakutis-tamiseksi, niin että se saatetaan koskettamaan tiiviisti sisältämäänsä tuotetta 21, jolloin pakkaus saa siistin ulkonäön ja pussin 4 ja tuotteen välille saadaan tehokkaasti onteloton kosketus. Lisäkuumentimia voidaan haluttaessa käyttää.

Kammion pohjaosan alapuolella on tyhjöpumppu 10, jota tarvitaan, jotta tyhjökammiossa 1 jäljellä olevan kaasun paine voidaan alentaa arvoon suuruusluokaltaan 5 torria tai vähemmän seuraavassa selitettäviä tarkoituksia varten.

Eri sähkövastuskuumentimet 16 sijaitsevat puhaltimien ympärillä siten, että kuumentimet 16 kuumentavat myös puhaltimista poistuvan ilmavirran, joka on juuri virtaamaisillaan kammiossa olevan pakkauksen yli. Lämpöpari 6 (kuvio 3) valvoo kammion kuumennuslaitteen lämpötilaa sen lämpötilan pitämiseksi pussiaineen kutistuksen vaatimassa arvossa.

Vaikka tätä ei ole esitettykään kuviossa 1, täytettyjä pusseja voidaan kuljettaa jatkuvasti peräkkäin tyhjökammioon 1 sisäänsyöttökuljettimella. Samoin ne voidaan poistaa tyhjö-kammiosta 1 poistokuljettimella.

Kuvion 1 kammio on suunniteltu varmistamaan, että puhaltimien 9 toimiessa ilmavirta kulkee uudelleenkiertoradalla, joka vie ilman suoraan eri kuumentimien 16 yli, sen jälkeen täytettyjen pussien 4 pinnan yli ja sitten takaisin puhaltimen tuloaukkoon.

Kuviot 2Δ ja 2B esittävät joustavaa pussinpitolaitetta 30 ja pussin kaulan kuumennusyksiköitä 13 ja 14 keksinnön kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa käytettyinä.

70184

Kuten kuviossa 2A esitetään, joustava pussinpitolaite 30 on kammion kannen 3 osan muodostavan ylitukielimen 31 sekä alakammio-osan 2 alatukielimen 32 tukema. Kannen sulkeutuessa alakammion 2 päälle ylätukielin 31 laskeutuu alas alatukielintä 32 kohti asettuen kuviossa 2A esitettyyn asentoon.

Joustavaa pussinpitoterää 33, joka on tehty sopivasta kumimai-sesta aineesta, kannattaa ylätukielin 31, johon se on kiinnitetty ruuvisarjalla 34. Joustava terä 33 koskettaa alareunaansa pitkin alatukielimen 32 kannattamaa vastaelintä 35. Vastaelin voi vaihtoehtoisesti olla samanlainen terä kuin terä 33. Kun muovipussin kaula on sijoitettu vastaelimelle 35 kammion kannen 3 ollessa kohotetussa asennossa, kammion kannen 3 lasku ylä- ja alatukielimien 31 ja 32 saattamiseksi kuviossa 2A esitettyyn asentoon saa automaattisesti pussin kaulan pysymään vastaelimellä 35 siten, että pussissa tietyn arvon yli mahdollisesti kehittyvä differentiaali-ilmapaine voidaan poistaa terää 33 siirtämällä. Pussin kaulan vetoa vasemmalle terän 33 ja vastaelimen 35 väliin vastustavat jousikuormitteiset painimet, joista yksi 36 on esitetty kuviossa 2A ja jotka puristavat pussin kaulan tiukasti vasta-elimen 35 päälle.

Joustavan terän 33 kallistuskulma on sellainen, että riittävän differentiaalipaineen alainen ilma voi poistua pussin sisältä ainakin suualueilla peräkkäisten painimien 36 välissä.

Pussin kaulan sulku siten, että kaulan ympärille pussiin muodostuu mahdollisimman pieni ilmatila, saadaan aikaan ylä-ja alalämpölähteiden 37 ja 38 avulla, jotka ovat liuskalamp-puja, jotka säteilevät infrapunalämpöä aallonpituudella, joka antaa tulokseksi kammiossa olevien pussien 4 muoviseoksen optimaalisen lämmön absorption.

Lamppujen 37 ja 38 säteilemän valon aallonpituus valitaan edullisesti siten, että se on sama kuin pussin aineen helpoimmin absorboima aallonpituus. Sopivasti kyseinen 70184 aallonpituus on 3-4 mikronia useampien muovikalvojen kohdalla, mukaan lukien monikerroksiset kalvot ja laminaatit, kuten kuumassa kutistuva (ts. orientoitu), kolmikerroksinen etyleenivinyyliasetaatti-, polyvinylideenikloridi- ja säteily tetty etyleenivinyyliasetaattilaminaatti.

Pussin kaula-alueen lyhyt altistaminen lämmönsäteilijoiden 37 ja 38 säteilylle riittää kuumentamaan pussiaineen sen pehmenemispisteeseen, niin että kun pussiainelevyt puristetaan yhteen, ne sulkeutuvat suu- ja kaula-alueilla.

Pussiaineen ja ylä- ja alalämpölähteiden 37 ja 38 välinen kosketus estetään vanunkiverkkojen 39 ja 40 avulla, joita kannattavat vastaavat ylä- ja alakannatinlevyparit 41 ja 42, jotka on laakeroitu kääntyvästi tappien 41a, 42a varaan. Kummassakin kannatinlevyssä 41, 42 on reikä 41b, 42b, joka toimii liukuvasti yhdessä vastaavan nokkatapin 43 ja 44 kanssa, jotka on tuettu pystysuoraan liikkuvan ylä- ja ala-puristustangon 45 ja vastaavasti 46 ao. päähän. Alapuris-tustankoon 46 kuuluu päärunko, jossa on joustavasti taipuva leukaelin 46a, joka on yhdistetty siihen kierrepuristusjousilla 46b, jotka varmistavat, että kaksi puristustankoa 45 ja 46 koskettavat toisiaan leukaelimen 46a joustaessa.

Pidinlaitteeseen 30 kuuluu edelleen muotojohdin 48, jota tukee vastaelin 35 ja joka pidinlaitteen kuvion 2A muodossa koskettaa pullistunutta pussin kaulaa. Kun johtimeen syötetään virtapulssi, johdin rikkoo pussin kaulan, niin että kaasu (tavallisesti ilma) voi poistua pullistuneesta kaulasta ennen sulkua. Johtimella 48 voi olla esim. sahanhampaan muoto tai sinimuotoinen aaltoileva muoto.

Yläpuristustangon 45 laskeutuessa alas sen nokkatapit 43 liukuvat alas rei'issä 41b ja saavat ylemmät kääntyvät kanna-tinelimet 41 kääntymään vastapäivään lämmönlähteen 37 ja sen vanunkiverkon 39 kääntämiseksi oikealle alas laskeutuvan ylemmän puristustangon 45 liikeradalta.

7 701 84

Samoin alapuristustangon 46 noustessa ylös sen nokkatapit 44 toimivat yhdessä alakannattimien 42 reikien 42b kanssa näiden kannattamien kääntämiseksi sivuun ja alemman lämmön-lähteen 38 ja sen vanunkiverkon 40 siirtämiseksi pois nousevan puristustangon 46 liikeradalta. Tämän ansiosta kalvo-aine voi puristua kahden puristustangon 45 ja 46 väliin.

Samalla alapuristustangon 46 päärunko-osan kannattama terä 47 joutuu joustavan leuan 46a yläpuolelle puristusjousien 46b jouston vaikutuksesta ja voi leikata liikapussiaineen kaulasta sulkemisen aikana.

Kuvio 2B esittää käyttömekanismia, jonka avulla yläpuris-tuselintä 45 käytetään sen pystyliikkeen aikana.

Kuten kuviossa 2B esitetään, yläpuristuselin 45 on kahdessa erillisessä osassa keskilaakeriosan 49 tukema pystyohjaus-tapin 50 varassa, niin että yläpuristustangon 45 kaksi osaa voivat liukua pystysuunnassa.

Kaksi puristustanko-osaa on yhdistetty vastaavien työntöni-velien 51 alapäihin, joiden nivelien yläpäät on vuorostaan nivelletty vastaaviin kaksoiskulmavipuyksiköihin 52, 52', joista toinen 52 näkyy kuviossa 2A.

Kulmavipujen 52 vasemmassa puoliskossa on ensimmäisessä kulmassa kiinteä kääntötappi 53,toisessa kulmassa kääntötappi 54, joka niveltää sen työntöniveleen 51, ja kolmannessa kulmassa lisäkääntötappi 55, joka niveltää sen toisen käyttökannattimen 56 toiseen päähän.

Toisen käyttökannattimen 56 toinen pää on kohdassa 57 nivelletty oikeanpuoleisen kulmavipuyksikön 52' vastaavaan kulmaan. Vipuyksikössä 52 on myös kääntötapit 53' ja 54', jotka vastaavat yllä kuvattuja tappeja 53 ja 54.

Ensimmäinen käyttökannatin 58 on yhdistetty männän 60 män-nänvarteen 59 ja oikeanpuoleisen kulmavipuyksikön 52' lisä-nivel tapin 61 väliin. Männänvarren 59 pidennys ja takaisin-veto saavat aikaan kulmavipuyksiköiden 52, 52' vasta- ja 8 70184 vastaavasti myötäpäiväisen liikkeen ja niin ollen puristus-tankojen 45 nousevan ja laskeutuvan liikkeen.

Samanlainen käyttönivelistö ja käyttömäntä on olemassa ala-puristus tangon 46 pääryngon liikuttamiseksi ylöspäin ja alaspäin.

Kuten kuviossa 2B myös esitetään, yläpuristustankoon 45 on ruuvattu suojaelin 62, niin että muodostuu väli, johon terä 47 voi joutua ylä- ja alapuristustankojen 45 ja 46 tullessa yhteen.

Kuvioiden 2A ja 2B pidinlaitteet toimivat useissa vaiheissa koko koneen syklin aikana, kuten myöhemmin tullaan selittämään .

Kuviossa 1 esitetyn laitteen toiminta on seuraava, kun käytetään kuumassa kutistuvasta eli orientoidusta kalvoainees-ta muodostettuja pusseja 4.

Täytetty, mutta sulkematon, kuumassa kutistuvasta pakkauskal-vosta tehty pussi 4 sijoitetaan tyhjökammioon 1, ja kammion kantta 3 siirretään alaspäin kammion sulkemiseksi ja kammion tiivistämiseksi reunalla 20.

Eräs pussiin 4 käytetty kuumassa kutistuvan (ts. orientoidun) kalvon muoto voi olla kolmikerroksinen etyleenivinyyli-asetaatti-, polyvinylideenikloridi- ja säteilytetty etyleeni-vinyyliasetaattilaminaatti, joka esitetään US-patentissa 3 741 253 ja jota myy W.R. Grace & Co. tavaramerkillä "Barrier Bag".

Tänä aikana lämmönlähteet 37 ja 38 tehdään joko virrattomik-si tai edullisemmin virrallisiksi alhaiselle kuumennustasol-le, joka ei salli niiden kuumentaa pussin kaulan kalvoainet-ta riittävään, sulamisen aikaansaavaan lämpötilaan.

70184

Pussin suun kokoonpuristus, kun joustava pidinlaite 30 koskettaa sitä, varmistaa sen, että sitä mukaa kuin pussin ulkopuoleen kohdistetaan lämpöä konvektion avulla pussissa mahdollisesti kehittynyttä liikapaine-eroa voidaan säätää poistamalla kaasua (tavallisesti ilmaa) pussin 4 sisältä siinä määrin, että pussiaine vielä pysyy "pullistuneena" erillään sisältämänsä tuotteen 21 pinnalta. Koska pullistuminen riippuu tekijöistä, jotka ovat yhteisiä tietylle tuotteiden 21 erälle (esim. pintalämpötilasta, tuotteen sisältämästä ilmamäärästä ja tuotteen pinnan laadusta, esim. tahmeudesta), voi olla sopivaa todeta tarkkailemalla, milloin pullistuminen todennäköisesti tapahtuu ja ajoittaa sen jälkeen prosessi siten, että evakuointi alkaa samanaikaisesti erän kaikkien tuotteiden kohdalla. Tämä ajoitetaan sopivalla ajastimella. Tarpeen mukaan voidaan käyttää myös muita säätölaitteita.

Koska pussia kuumakutistusvaiheen aikana vielä pidetään joustavasti niskansa yli, ilmaa voi edelleen poistua pussin sisältä kaulan kautta, mikäli, tosin epätodennäköisestä, pussi-aineen yli kehittyy liiallinen paine-ero. Pussin muu osa sen sijaan kutistuu takaisin tuotteen 21 pinnalle, niin että saadaan tuotetta 21 peittävä oleellisen rypytön pinta. Silti pussin kaula pystyy sulkeutumaan, kun puristustangot 45 ja 46 sulkeutuvat yhteen toisiaan koskettaen.

Pullistusvaiheen lopussa ja ennen kuin pussin evakuointi alkaa, muotojohtimeen 46 syötetään hetken aikaa energiaa pussin kaulan rikkomiseksi ja siihen jääneen kaasun vapauttamiseksi .

Kammion atmosfäärin (ja nyt rikkoutuneen pussin 4) evakuointi jatkuu, kunnes haluttu tyhjötaso on saavutettu. Evakuoin-tivaiheen aikana tai hieman sitä ennen lamput 37, 38 voidaan virroittaa niiden enimmäistasoon, niin että ne säteilevät säteilylämpöä halutulla aallonpituudella, jotta kalvoaine optimaalisesti absorboi lämpöä ja puhkaistun pussin kaula niin ollen kuumenee sulamislämpötilaan.

701 84 10 Männät 60 käynnistetään sitten ylä- ja alapuristustankojen 45 ja 46 viemiseksi yhteen, jolloin ne samalla kääntyvät pois lähteistä 37 ja 38 sekä niihin liittyvistä vanunki-verkoista 39 ja 40.

Kun yläpuristustanko 45 on joutunut kosketukseen taivutetun puristusleuan 46a kanssa, mäntien 60 jatkotoiminta johtaa siihen, että terä 47 katkaisee pussin kaulan liika-aineen irrottamiseksi siitä. Puristuselimet 45 ja 46 varmistavat, että kaula pysyy lujasti terän 47 vierellä sulkemisen aikaansaamiseksi. Koko tämän vaiheen aikana pussin suu-osa on edelleen puristettuna joustavan terän 33 ja vasta-elimen 35 välissä, niin että pussi sijaitsee edelleen varmasti pidinlaitteen 30 sisällä.

Ylä- ja alapuristustankojen 45 ja 46 takaisinveto palauttaa lämmönlähteet 37 ja 38 sekä niiden vanunkiverkot 39 ja 40 kuvion 2A asentoon. Kammion evakuointi tapahtuu tämän puristustankojen 45, 46 takaisinvedon jälkeen, niin että mahdollinen jäämäilma voi esteettä poistua pussista.

Kun tyhjökammio avautuessaan uudelleen paineistetaan, pussin kuumennetut kaulaosat puristuselimien 45 ja 46 vasemmalla puolella työnnetään yhteen sulahitsauksen aikaansaamiseksi ja sulkuvyöhykkeen ympärillä mahdollisesti olevan ylimää-räaineen pienentämiseksi, niin että lopullinen pakkaus saa siistin ulkonäön.

Terän 47 irrottama ylijäämäpussiaine pysyy vielä joustavan terän 33 ja vastaelimen 35 välissä ja voidaan poistaa pakkauksen poiston aikana tai sen jälkeen avatusta kammiosta .

Yllä kuvattu laite on erityisen sopiva käytettäväksi kosteiden tuotteiden kuten tuoreen lihan yhteydessä kuumassa kutistuvissa pusseissa, koska paineen suureneminen lihan pinnalla pussin pullistusvaiheen aikana pyrkii pitämään kosteuden tuotteessa ja estää pussin sisäpinnan sumut- 70184 tumisen pussin ollessa pullistuneena. Lisäksi pussiin jääneen ilman nopean poiston ansiosta pussin puhkaisun jälkeen pussiaine voi koskettaa tuotetta nopeasti, ennen kuin tällaista sumuttumista tapahtuu. Valmiin pakkauksen ulkonäkö on niin ollen erityisen siisti kosteiden tuotteiden kuten tuoreen lihan ollessa kysymyksessä.

Kaikkia tuotteita tällä laitteella pakattaessa tuotteen rypyttömyyttä parannetaan käyttämällä esikutistusvaihetta, jota seuraa evakuointi (päin vastoin kuin tavanomainen järjestys, jossa ensin on tyhjösulkeminen ja myöhemmin kutistus).

Keksinnön mukaista laitetta käyttämällä saatu valmis pakkaus on lisäksi paljon parempi tunnettuihin kutistamalla siistittyihin pakkauksiin verrattuna, joissa käytetään vesikutistuskylpyä suhteellisen viileän ja suuren lämpökapasiteetin omaavan tuotteen "lämpönielu"-vaikutusten lieventämiseksi, koska kalvon kutistus sen ollessa kosketuksessa ilmaan mahdollistaa kutistusenergian suuremman talteenottoasteen. Tästä on seurauksena, että pussin sulkuominaisuudet (jotka ovat tärkeitä tuotteen hermeettisen tiivistyksen ja tuoreuden säilyttämiseksi käyttöäjankohtaan asti) ovat tehokkaampia. Lisäksi tällainen pussi kestää virheellistä käsittelyä paremmin suuremman paksuutensa ansiosta.

Koska esikuumennuskutistusvaiheen aikana pussiin jäänyt ilma-tasku vastustaa pussin kokoonpainumista ja lykkää pussin sekä kylmän tuotteen välistä kosketusta, tämä paksuutta lisäävä vaikutus on vieläkin selvempi ja niin myös pussin rypytön ulkonäkö, joka puolestaan riippuu kalvoaineen latentin kutistusenergian talteenottoasteesta. Koska kutistusta lisäksi edistävät koko tuotteen ympärillä liikkuvat ilmavirrat, pussi kutistuu tasaisesti tuotteen ympärille, jolloin ilmataskuja ei jää tuotteen "ekvaattorin" taakse (ts. sen alueen taakse, jolla on suurin poikkileikkaus pussin pituusakselia vastaan kohtisuorassa tasossa).

12 701 84

Lisäksi yllä mainittu seikka, että tuotteen ja kutistuvan pussin välisessä ilmassa on vähän tai ei lainkaan vesihöyryä (minkä saa aikaan kutistuksen aloitus ennen paineen alennusta, mikä jopa aiheuttaa pienen paineen nousun, kuten kuviosta 4 käy ilmi) varmistaa, että kutistuslämpöä tarvitaan vähemmän, koska pussin sisällä oleva kuiva ilma absorboi vähemmän lämpöä kuin kosteutta sisältävä ilma.

Koska joustavan pidinlaitteen 30 ala- ja ylätukielimet 31 ja 32 on tuettu alakammio-osaan 2 ja vastaavasti yläkammio-osaan 3, ne sulkeutuvat automaattisesti yhteen koskettaen toisiaan, kun kammio on suljettu. Ainoa mitä koneenhoitajan tarvitsee tehdä on varmistaa, että kunkin pussin 4 kaula on sijoitettu vastaavien vastaelimien 35 päälle, ennen kuin kammio sulkeutuu.

Kun täytettyjä pusseja syötetään kuljettimella kammioon 1, kuljetin voi haluttaessa olla sellainen, joka varmistaa, että pussin 4 pysähtyessä pussin kaula sijaitsee oikein kutistusta varten koneenhoitajan tarvitsematta asetella sitä huolellisesti.

Haluttaessa voidaan käyttää jotakin muuta pussin pito- ja sulkumekanismia. Pussin kaula voidaan esimerkiksi kammion ollessa suljettuna koota tiiviisti kammiossa sen verran kuin on tarpeen pussin pullistamiseksi erilleen tuotteesta kammion evakuoinnin hyvin aikaisten vaiheiden aikana. Sinkilä voidaan sen jälkeen kiinnittää pussin kaulaan, kun evakuointi- ja kutistusvaiheet on suoritettu loppuun. Tällainen kammion sisäinen sinkilöintilaite on esimerkiksi esitetty GB-patenttijulkaisussa 1 353 157.

Tuote on tuettu rullien varaan, jotka muodostavat ilmaa läpäisevän ristikon 5, joka tukee tuotetta, mutta sallii silti kuuman kutistusilmavirran virrata suoraan tuotteen pinnan ympäri.

70184

Missä tahansa tavanomaisessa sulkemisen jälkeisessä ku-tistusprosessissa kalvon kutistuksen palautumisastetta (ts. määrää, jonka verran kalvo pystyy palautumaan alkuperäiseen muotoonsa ennen orientoivaa venytystä) rajoittaa kalvon lämpötilan alennus sen koskettaessa tuotetta. Varmistamalla esillä olevassa keksinnössä, että kuumennus-vaihe tapahtuu kuumassa kutistuvan kalvon ollessa pullistuneena ja kammion ilman paineen ollessa oleellisesti ilmakehän paineessa kalvon kutistusta voidaan palauttaa paljon enemmän vain hyvin lyhytaikaisen kuumennusvaiheen aikana.

Edullisessa suoritusmuodossa on tarkoitettu ilman evakuoimista kammiosta ja pakkauksesta. On tietysti selvää, että jotakin muuta kaasua voidaan haluttaessa käyttää. Joka tapauksessa jotkut tuotteet voivat vapauttaa kaasua kuten hiilidioksidia, joka poistetaan evakuointivaiheen aikana. Vaihtoehtoisesti tuotetta voidaan huuhdella inertillä kaasulla, vaikka ilma on pääasiallinen kaasukomponentti kammiossa ja/tai pussissa.

Keksinnön edullisen suoritusmuodon koko selityksessä on kuvattu ilmaa kierrättävien puhaltimien 9 käyttöä konvek-tiolämmönsiirron parantamiseksi. Lämpöä voidaan tietysti kuitenkin kohdistaa pakkauskalvoon konvektiolla käyttämättä puhaltimien avustamaa kiertoa tai jollakin muulla mekanismilla, esimerkiksi lämpösäteilyllä käyttämällä tai käyttämättä jonkinlaista ilman kiertoa kuten puhaltimien 9 edis-tämää kiertoa. Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen käyttö kohdistuu tähän asti tuntemattomaan vaiheeseen, jossa kutis-tuslämpöä käytetään ennen kammion merkittävää evakuointia. Tarkkaa mekanismia, jolla lämpöä kohdistetaan pakkauskalvoon, voidaan sen tähden vaihdella poikkeamatta keksinnön puitteista.

Haluttaessa kuumennusyksiköt 13 ja 14 sekä joustava pitolai-te 30 voivat sijaita vain kammion toisessa päässä tai toista 14 701 84 tai kumpaakin sivua pitkin tai molemmissa päissä ja yhtä sivua pitkin, niin että koneenhoitaja voi vaihdella suljettavan pussin tai pussien 4 sijoitusta. Kuumentimien 13, 14 ja joustavan pitolaitteen sovitus kammion yhtä sivua pitkin varmistaa, että useita lyhyitä pusseja voidaan sijoittaa rinnakkain kammiota pitkin.

Kuumennusvaiheen aikana tapahtuva pullistuminen varmistaa, että kääreen muoviaine irtoaa nopeasti sisältämästään viileästä tuotteesta 21, jolloin sille voidaan paljon helpommin suorittaa kutistus, koska pussiaineeseen kuumasta ilmavirrasta siirtynyt lämpö ei välittömästi siirry tuotteeseen 21 konvektion avulla.

Kutistuslämpöä kohdistetaan vain lyhyen ajan, esimerkiksi 2-8 sekuntia, edullisesti 3-4 sekuntia. Sen jälkeen aloitetaan varsinainen evakuointi, kun pullistunut alue jälleen koskettaa tuotteen 21 pintaa, kalvon kutistuksen avulla ja/tai paineiden tasauksen avulla pussissa ja sen ympärillä.

Kammion evakuointi jatkuu sen jälkeen tyhjöpumppua 10 käyttämällä, kunnes tyhjökammion 1 jäämäpaine on laskenut loppu-arvoon, joka on esim. 5 % jäämäilmamassaa.

Laitteen toteutuksessa, jossa kaasun kiertoa kammiossa avustavat puhaltimet, puhaltimet 9 voivat haluttaessa toimia jatkuvasti kammion jatkuvan tyhjennyksen aikana, niin että kammioon 1 jääneen ilman tiheyden asteittain pienetessä tuo ilma voi yhä jonkin verran kutistaa pussiainetta tuotteen 21 ulkopinnalle.

Tyhjövaiheen päätyttyä pussin kaula suljetaan, tässä tapauksessa käyttämällä hitsauskuumentimia tai käyttämällä jotakin muuta sopivaa hitsauslaitetta kuten tavanomaisia hitsaustan-koja.

15 701 84

Venttiili 14 avataan sen jälkeen, niin että kammio 1 voidaan paineistaa uudelleen. Kammion 1 kansi nostetaan sitten ylös, niin että valmis kutistettu ja suljettu pakkaus voidaan poistaa tyhjökammiosta 1.

Kammiossa olevien kuumentimien 16 tehtävänä on pitää pakkauksen ympärillä olevan ilman lämpötila riittävän korkeana, niin että lämpöä voi tarvittavassa määrin siirtyä pullistuneeseen pussiaineeseen kutistuksen aikaansaamiseksi. Silloin kun käytetään puhaltimien avustamaa ilman kiertoa kammiossa, kuumentimien ei kuitenkaan tarvitse toimia jatkuvasti edellyttäen, että ilman lämpötila kammiossa 1, siihen mennessä kun pussi 4 on pullistunut pois tuotteesta 21, on pakkauksen kutistukseen riittävä.

Pullistuksessa saatetaan tarvita 90-140°C lämpötiloja kutistuksen aikaansaamiseksi kaksiakselisesti orientoitua kutistuvaa kalvoa käytettäessä. Lämpötilan tarkka arvo riippuu eri tekijöistä, kuten kalvon laadusta tai orientoimisasteesta.

Laitteen täysin automaattinen muunnelma on mahdollinen, jolloin kaikkia eri prosessiparametrejä säädetään ja laite ajoitetaan toimimaan automaattisesti täytetyn pussin kammioon sijoituksesta lähtien suljetun pakkauksen automaattiseen kammiosta poistoon asti.

Kuumennusvaiheen tarkkaa kestoa voidaan vaihdella tiettyjen rajojen puitteissa.

Esim. kuvio 4 on graafinen kaavio, johon on piirretty kammiossa vallitseva paine aikaan verrattuna. Ajankohtana t^ kammio sulkeutuu, ja aika t^ osoittaa aikaa, jolloin kammion evakuointi alkaa pussin kutistuksen jälkeen. Ajankohtana t2 johdin 48 virroitetaan pussin kaulan rikkomiseksi, ennen kuin täysi tyhjö saavutetaan aikaan t^ mennessä. Ajankohtana t^ lamppuihin 37, 38 syötetään energiaa, minkä jälkeen puris-tustangot 45, 46 viedään yhteen kaulan sulkemiseksi ja liika- 16 701 84 aineen pois leikkaamiseksi. Ajankohtana kammio paineistetaan uudelleen.

Kuvion 4 katkoviiva esittää pussissa vallitsevaa painetta. Tästä nähdään, että paine kohoaa kammion painetta osoittavan viivan 100 alkuilmakehänpaineen yli. Juuri tämä paineen kohoaminen, jonka saa aikaan kutistuslämmön kohdistus kammion ulkosivuun, aiheuttaa pussin pullistumisen.

Minkä tahansa tuote-erän kohdalla joustavan pitolaitteen pussin kaulaan kohdistaman kokoonpuristusvaikutuksen tulisi olla sellainen, että pussi pullistuu sen verran, että kuuman ilmavirran kosketuksen vaikutuksesta pullistuneeseen pussiai-neeseen siirtynyt lämpö ei välittömästi häviä sen takia, että se tulisi johdetuksi pussin sisällä olevaan verraten viileään tuotteeseen.

Koska ilman kohdistus riippuu kuuman ilman kierrosta pullistuneen pakkauskalvon yläpuolella, se seikka, että pussin ulkopuoli on oleellisesti ilmakehän paineessa, varmistaa sen, että kammiossa 1 olevan ilman lämpökapasiteetti tuossa väli-paineessa on mahdollisimman suuri tehokkaan lämmönsiirron kannalta.

Kuten edellä todettiin, tuotteen lämpötila, pakkauskalvon (esim. pussin 4) laatu ja tuotteen sisältämä kaasumäärä vaikuttavat myös pullistustoimintaan.

Laite on yleensä säädettävissä, niin että kutistus-kuumennus-aika voi vaihdella, jotta varmistetaan, että pussi on aina pullistunut ja laskeutunut takaisin riittävästi siihen mennessä, kun pääevakuointivaihe alkaa.

Haluttaessa, esim. erityisen pehmeitä tuotteita kuten kerma-juustoja pakattaessa, voidaan tuottaa "pehmeä tyhjö"-pakkaus rajoittamalla evakuointivaihetta hyvin pian sen jälkeen, kun painetta aletaan uudelleen alentaa "välipaine"-arvon alapuolelle.

17 701 84

Haluttaessa voidaan kuuman ilman syöttö kammioon 1 järjestää tapahtuvaksi esittämättä jätetyin välinein, sillä aikaa kun kansi 3 laskeutuu alas ja siihen asti kun kansi 3 sulkeutuu alakammio-osan 2 päälle tiivistyen reunalla 20 ja myös tämä sulkeutumisajankohta mukaanlukien. Tällä tavoin saadaan aikaan mahdollisimman hyvä kuuman ilman syöttö kammioon lämpökutistusvaiheen alussa.

Haluttaessa pakkaus voi sisältää useita eri tuotteita yhteen kääreeseen (esim. yhteen pussiin 4) käärittyinä.

Prosessin modifiointi saattaa olla toivottavaa, niin että sitä voidaan käyttää ns. itsehitsautuvien kalvojen yhteydessä, joihin viitataan mainitussa FI-patenttihakemuksessa 811673.

Claims (4)

18 701 84

1. Laite tuotteen pakkaamiseksi käsittäen tyhjökammion (2, 3), laitteen (10) kammion evakuoimiseksi, tuen (5) täytettyä taipuisaa pussia (4) varten kammiossa, välineet (9, 16) kuuman ilman kierrättämiseksi kammion sisäosan ympäri ja välineet (13, 14, 45, 46) pussin sinetöimiseksi kammiossa, tunnettu pussin sul-kemis- ja avaamislaitteesta (30), joka käsittää välineet (33, 35) pussin suun pitämiseksi suljettuna kuuman ilman kierrätysvälineiden (9, 16) toimiessa sekä välineen (48) pussin rikkomiseksi sulkulaitteen sillä puolella, joka sijaitsee lähempänä pussin tukea (5) kammiossa, ohjelmointilaitteesta kuuman ilman kierrätysvälineiden (9, 16) saattamiseksi toimintaan ennen kammion (2, 3) evakuointia ja pussin sulkemislaitteen (30) ohjaamiseksi pitämään pussin suljettuna ilman kierrätysvälineiden (9, 16) toiminnan aikana ja pussin (4) avaamiseksi ennenkuin laite (10) kammion evakuoimiseksi toimii sekä pussin sinetöimisvälineiden (13, 14, 45, 46) saattamiseksi toimintaan sulkemis- ja avaamislaitteen (30) toiminnan jälkeen, jolloin sinetöimisvälineisiin kuuluu säteilylämpölähteet, jotka kohdistavat säteilylämpöä taipuisan pussin (4) kaula-alueelle .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulkemis- ja avaamislaitteeseen kuuluu joustava pidinelin (33) ja vastaelin (35), jota vasten joustava pidinelin (33) puristaa pussin (4) kaulan, ja että rikkomisvälineeseen kuuluu säh-kökuumennuselimet (48), jotka on sijoitettu pidinelimien (33, 35) ja sinetöimisvälineiden (13, 14, 45, 46) väliin ja joihin voidaan syöttää sähkövirtaa pidinelimien (33, 35) pitämän pussin (4) kaulan rikkomiseksi lämmön avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että säteilylämpölähteet ovat liuskainfrapunalamppuja (13, 14), jotka on sijoitettu vastakkain pussin kaula-aineen aiotun aseman kummallekin puolelle, että sinetöimisvälineisiin edelleen kuuluu puristuselimet, jotka ovat yhdensuuntaisia, toisistaan 701 84 19 erillään olevia puristustankoja (45, 46), joilla on lepoasento, jossa liuskalamput (13, 14) sijaitsevat kahden tangon (45, 46) välissä, ja toiminta-asento, jossa tangot (45, 46) sulkeutuvat yhteen täyttäen liuskalamppujen (13, 14) puristustankojen (45, 46) lepoasennossa täyttämät asemat, ja että toinen puristustangoista (46) kannattaa leikkausvälineitöä (47), jotka leikkaavat pois ylimääräisen materiaalin pussin kaulasta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että liuskalamput (13, 14) ovat liikkuvien tukien (41) kannattamia, että laitteessa on puristustankojen (45, 46) käyttämät välineet (41, 43) liuskalamppujen (13, 14) siirtämiseksi sivuun puristustanko jen (45, 46) sulkeutuessa yhteen. 701 84 20