FI84898B - Foerfarande, bindare och bindningsmaskin foer tillslutning av slang- eller paosartade foerpackningar, saerskilt slangartade livsmedelsfoerpackningar. - Google Patents

Description

1 84898

Menetelmä, sitoja ja sidontakone letku- tai pussimaisten pakkausten, erityisesti putkimaisten elintarvikepakkausten sulkemiseksi.

Esillii olevan keksinnön kohteena on menetelmä letku- tai pussimaisten pakkausten, erityisesti elintarvikepakkausten sulkemiseksi kriittisellä voimalla, jolloin pakkauksen kokoonpuristet-tu osa kiristetään rengasmaisella muovisella puristinsitojalla, joka saatetaan kapenemaan puristuskohdan ympärille sen vastakkaisilta puolilta suunnatulla sulkupaineella ja lukitaan siihen muotoon, johon se asettuu ollessaan lopullisen sulkupaineen alaisena.

Tyypillisiä pakkauksia ovat makkaratuotteet, joissa on kuitumateriaalia oleva huokoinen makkarankuori sekä muunlaisten elintarvikkeiden, esim. keittojen pussimaiset tai makkaran muotoiset pakkaukset, jolloin pakkausmateriaali on tässä tapauksessa tiivis, putkimainen muovikalvomateriaali. Makkarankuorimateri-aalit ovat huokoisia, koska tuotteet pitää saattaa savustuskä-sittelyyn, jolla niille annetaan sekä haluttu maku että pitkä kestävyys, kun taas muovikalvomateriaalin pitäisi olla mahdollisimman tiivis pakattujen tuotteiden tekemiseksi mahdollisimman kestäviksi.

Molemmissa tapauksissa esiintyy lähinnä sama ongelma, eli että puristuskohtien sidonta pitää tehdä hyvin tiukaksi siten, että makkaroiden yhteydessä kiristinsitojat eivät luista normaalisti hyvin liukkaiden makkarankuorien päällä ennen savustusta ja sen aikana ja samoin muovikalvokuoriin asennettujen kiristimien pitää myös olla luistamattomia, mutta niiden pitää myös aikaansaada . ··. tehokas tiivistys ilman sisääntunkeutumista vastaan.

Molemmissa tapauksissa pitää normaalisti käyttää hyväksi niin suuria kiristysvoimia, että on olemassa kalvoniateriaa- 2 84898

Iin vahingoittumisvaara ja sinänsä onkin tunnettua, että kyseisissä valmisteissa esiintyy tästä syystä erittäin merkittävää hävikkiä.

Tällaisiin sidoksiin on tavallisesti käytetty lähes yksinomaan metallipinnetyyppisiä sitomia, eli U- tai C-muotoisia metallisankoja, jotka työnnetään pakkauksen kokoonpuristusosan päälle ja taivutetaan kohtuullisen suurilla puristusvoimilla sulkeutumaan renkaaksi kokoon-puristuskohdan ympärille. Paljonkin voitaisiin puhua näiden metallipinteiden eduista ja haitoista, mutta tässä yhteydessä mainitaan ainoastaan, että juuri ne aiheuttavat mainitun suuren hävikin johtuen niiden rajoitetusta kyvystä pitää materiaali tiukasti puristettuna ja lisäksi niiden suuri haittapuoli on se, että ne ovat metallia. Nykyisten normien mukaan ei yleensä sallita minkäänlaista metallia elintarvikkeiden yhteydessä. Asiallista on myös mainita tulleen todetuksi, että metalli-pinteet yksinkertaisesti eivät kykene sulkemaan muovikalvo-pakkauksia mitenkään erityisen tiukasti ainakaan ilman erittäin ilmeistä vaaraa siitä, että materiaali vahingoittuu siten, että pakkauksesta muodostuu kuitenkin epätiivis. viime vuosina on kehitetty useita erittäin tiiviitä muovikalvomateriaaleja erilaisten elintarvikkeiden varas-tointikestävyyden parantamiseksi, mutta nämä kehittely-työt on havaittu itse asiassa turhan aikaisiksi niin kauan kuin materiaaleja ei kyetä sulkemaan yhtä suurella tiiviysasteella.

Metallin käytön jättämiseksi on jo jonkin verran kokeiltu muovisitojien käyttöä, mutta näiden sitojien rakenteet eivät ole sopineet käytettäviksi suurikokoisissa pakkauksissa, eli pakkauksissa, joissa on suhteellisen paksut kokoonpuristusalueet. Muovisitojien eräs etu sen lisäksi, että ne eivät ole metallia, on se, että ne voidaan varustaa lukitusosilla niiden kiristämiseksi kokoonpuristuskohdan ympärille ja lukitsemiseksi suljetun renkaan muotoon, 3 84898 jolloin ne voivat puristaa tai kiristää kokoonpuristuskoh-dan suurilla voimilla ilman, että näitä voimia rajoittaisi sitojan materiaalin kyky säilyttää taivutettu muoto puristetusta kokoonpuristuskohdasta tulevia paluutaivutus-voimia vastaan.

Nykyisin tunnetut muovisitojat kärsivät kuitenkin erilaisista haittapuolista, joita ei tarvinne käsitellä aivan yksityiskohtaisesti tässä yhteydessä. Yleisesti ottaen ne perustuvat samoihin perusajatuksiin kuin metallipinteet, eli että niiden pitäisi ympäröidä kokoonpuristuskohtaa riittävän tiukasti siten, että ne kiinnittyvät luista-mattomasti ja aikaansaavat kokoonpuristuskohdan korkea-asteisen sulkeutumisen. Useimpia tunnettuja muovisitojia ei voida käyttää suurikokoisiin pakkauksiin, koska niissä on U-muotoinen osa, jonka haarat asettuvat vastakkaisessa vastaosassa olevaan reikään ja tällöin kokoonpuristuskohdan materiaali puristuu vastaanottoreiän reunoja vasten ja tämä saattaa aiheuttaa keskittyneitä puristusvoimia, jotka aiheuttavat kalvomateriaalin repeämisen.

Tähän mennessä ei myöskään ole mitään tietoja siitä, että muovisitojia olisi käytetty aikaansaamaan kyseisten kokoonpuristuskohtien minkäänlaista "supertiivistystä".

Keksinnön yhteydessä on suureksi ongelmaksi todettu se, että ei ole millään tavalla ihanteellista suorittaa kokoonpuristuskohdan sitomista pyöreällä rengasmaisella sitojalla tai sellaisella sitojalla, jonka pääosat on muotoiltu tällä tavoin. Kokeet ja laskelmat ovat osoittaneet, että tällöin tapahtuu kehäpuristumista, joka muodostaa esteen kiristyspaineen siirtymiselle kokoonpuristuskohdan sisäosiin. Käytettäessä suurta puristuspainetta suhteellisen ohut kerros kokoonpuristunutta kehämateriaa-lia siirtyy aksiaalisesta paikaltaan valumalla, mutta koska materiaali pysyy kitkan avulla yhdessä sisämateriaa-lin kanssa, mainittu siirtymä ja ulkomateriaalin defor- 4 84898 maatio vetää tätä sisämateriaalia aksiaalisesti; tämä veto tapahtuu perustuen valumattoman materiaalin kimmoisuuteen ja hyvinkin saattaa käydä niin, että käytetyn suuren kiristys- tai puristuspaineen takia valuvan materiaalivyöhyk-keen materiaalin vieressä oleva sisämateriaali venyy yli nk. repeämisvenymänsä, eli materiaali repeää.

Yllä kuvatut näkökohdat pitävät paikkansa muovisten kuorimateriaalien suhteen, mutta samanlaiset näkökohdat pitävät paikkansa myös kuitumateriaalia olevien kuorien suhteen ja molemmissa tapauksissa lopputulos on se, että itse asiassa yksikään tunnetuista sitojista ei ole paras mahdollinen pyrittäessä muodostamaan suuri puristuspaine turvallisesti, eli kuorimateriaalia vahingoit-tamatta.

Mainittua huomattavaa hävikkiä pitäisi tarkastella sitä taustaa vasten, että aikaisemmin ei ilmeisestikään ole ymmärretty, mitä todella tapahtuu kokoonpuristuskohdassa käytettäessä suurta puristuspainetta, joka lähtee erimuotoisista sitojan osista ja tästä syystä esillä oleva keksintö näyttäisikin edustavan uraauurtavaa työtä tässä mielessä. Normaalisti metallipinteitä käytettäessä suoritetaan joitakin empiirisiä kokeita tuotantoa aloitettaessa siten, että hävikki voidaan pitää mahdollisimman vähäi-senä, mutta voidaan todeta, että yritettäessä vähentää hävikkiä edelleen alentamalla puristuspainetta on tuloksena samanlainen tai vielä pahempi hävikki, joka tällä kertaa ei aiheudu materiaalin repeämisestä vaan sen aiheuttavat sitojat, jotka eivät pysy tiukasti kuorissa. Perinteinen vastatoimenpide on tällöin sijoittaa kaksi tai useampia pinteitä kuhunkin kokoonpuristuskohtaan, mutta hävikkiprosentti säilyy edelleen suurena ja haluttaessa aikaansaada erittäin tiivis sulku ei tällainen useiden pinteiden sarja auta lainkaan siitä syystä, että yhdelläkään pinteellä ei ole mahdollisuutta muodostaa "supertiivistystä".

s 84898

Kuten yllä esitetystä selviää, keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sitoja, jonka avulla kokoonpuristuskohdat saadaan sidotuksi suhteellisen suurella sidontapaineella ja siten, että kokoonpuristusmateriaalin vahingoittumisvaara on hyvin vähäinen ja että mainittua hävikkiä saadaan vähennetyksi huomattavasti tai jopa eliminoiduksi. Samaan ajatukseen perustuen keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaada menetelmä ja sitoja, jota voidaan käyttää puristuskohtien "supertiiviiksi" sulkemiseksi, mikä on luonnollisesti myös erittäin tärkeä näkökohta.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että puris-tuskohta kiristetään suurella voimalla puristinsitojan olennaisesti suorien puristinsankojen vastakkaisten olennaisesti sileiden pintaosien väliin ja saatetaan tiivistymään loppu-muotoon, jossa sen poikkileikkaus on pitkänomainen olennaisesti yhdensuuntaisten puristinsankojen pituussuuntaan siten, että sen pituus on edullisesti ainakin kaksi kertaa puristin-sankojen välinen etäisyys. Keksinnön mukaisen sitojan osalta viitataan patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosaan. Luonnollisesti käytetty puristuspaine ja sitojan koko pitää edelleen sovittaa kyseiseen tuotantoon, mutta vaikka tässä suhteessa suoritetaan tavanomainen sovitus eli olosuhteet valitaan empiirisesti, tuloksena on hävikkiprosentin voimakas aleneminen, koska sijoittamalla mainitulla tavalla kokoonpuristus-kohta olennaisesti yhdensuuntaisten puristusvarsien väliin voidaan käyttää suhteellisesti ottaen erittäin suurta puris-tuspainetta vahingoittamatta kuorimateriaalia.

Keksintö perustuu pitkäaikaisiin tutkimuksiin kuorimate-riaalin käyttäytymisestä kokoonpuristusalueella puristus-paineen alaisena ja on jopa havaittu, että on mahdollista valita oikea sitoja ja puristuspaine prosessin tunnettujen perus- tai lähtöparametrien, eli kuorimateriaalin mittojen 6 84898 ja materiaalivakioiden perusteella nojautumatta siis yksinomaan empiirisiin kokeisiin. Näyttäisi kuitenkin siltä, että tässä yhteydessä on tarpeetonta selvittää keksinnön teoreettista perustaa, kun sen tulos voidaan ilmaista tiiviillä ja uusilla menetelmä- ja rakennetiedoilla.

Lyhyesti sanoen suorien ja yhdensuuntaisten puristusvalssien välisen puristuspaineen käytön fyysinen vaikutus on se, että puristuspaine siirtyy kokoonpuristusalueen materiaalin sisäosiin ilman, että sitä estää puristus-varsien pituussuuntaan tapahtuva kokoonpuristuminen, kuten tapahtuisi käytettäessä kaarevia puristinosia, ja tästä syystä kokoonpuristusalue ottaa vastaan puristus-: : paineen suhteellisesti hyvin "pehmeällä" tavalla eikä puristusalueella tapahdu eri vierekkäisten materiaaliker-rosten käyttäytymisessä mitään äkillisiä eroja. Samoin kokoonpuristusalueen mainittuun suuntaan tapahtuvan pidentymisen fyysinen vaikutus on se, että kokoonpuristusalueen puristumisaste on suhteellisen pieni, mikä varmistaa sen, että kitkamaisesti toisiinsa puristuksen takia tarttuvat eri materiaaliosat eivät aiheuta olennaisia hankausvaikutuksia ja tästä syystä tällaiset eivät todennäköisesti aiheuta kuorimateriaalin repeämistä.

Kahden vastakkaisen puristusvarren tarvittava yhteenpuris-tus haluttuun loppuasentoon saadaan suoritetuksi käyttämällä ; puristusvarsia, jotka ovat olennaisesti jäykkiä tai taipumattomia ja jotka on liitetty päistään yhteen vetolu-jilla varsiosilla, joista ainakin toinen on sovitettu asettumaan vastakkaisessa puristusvarressa olevaan vastaan-ottoaukkoon pituussäädettävällä ja lukittavalla tavalla. Kaikessa tuotannossa kokoonpuristusalueiden yleinen paksuus vaihtelee jonkin verran ja tästä syystä mainittu varsiosa työntyy enemmän tai vähemmän vastaanottoaukkoon tai jopa tulee esiin enemmän tai vähemmän mainitun vastakkaisen puristusvarren takapuolelta. Tämän mukaisesti 7 84898 erilaisten normitettujen sitojien lukumäärän rajoittamiseksi voi tiettyä tuotantoa varten olla edullista valita sellainen sitojatyyppi, jossa esiintyy tällaiset taaksepäin työntyvät haarojen päät ja yleisesti ottaen tämä on epäedullista siinä mielessä, että esiintyöntyvät sitojan osat aiheuttavat viereisten pakkausten repeämisvaaran. Aikaisemmin tunnettujen muovisten sitojien kohdalla on esiintynyt sama ongelma, vaikkakin paljon suuremmassa määrin johtuen varsiosan suuremmasta siirtymästä puristus-vaiheen aikana ja tässä yhteydessä onkin ehdotettu, että runsaasti taaksepäin työntyvien varsien päiden aiheuttama ongelma voidaan ratkaista yksinkertaisesti katkaisemalla pois nämä esiintyöntyvät osat välittömästi sen sitojan osan takapinnasta, josta ne työntyvät esiin. Tämä on kuitenkin osoittautunut epätyydyttäväksi rat-: kaisuksi ongelmaan, koska elintarvikkeiden valmistuksen yhteydessä ei missään tapauksessa voida hyväksyä irtonaisia katkaistuja sitojan osia itse tuotteiden seassa.

Esillä olevalla keksinnöllä varmistetaan se, että tietyn pituisen mainitun varsiosan käsittävää tiettyä sitojatyyp-piä voidaan käyttää entistä useampien erilaisten tuotteiden yhteydessä, vaikka niiden kokoonpuristusalueiden yleinen paksuus luonnollisesti vaihtelee, koska puristetun kokoonpuristusalueen mainittu pitkänomainen muoto aikaansaa sen, että varsiosan työntyminen vastaanottoaukon sisään tai sen ulkopuolelle vaihtelee suhteellisen vähän johtuen varsiosan pienestä puristussiirtymästä. Tästä syystä on käytännössä mahdollista välttää kokonaan varsi-osien mainittu katkaisu joko käyttämällä sen paksuista vastaanottavaa puristushaaraa, että varsiosan pää pysyy mainitun vastaanottoaukon sisällä huolimatta esiintyvistä kokoonpuristusalueiden paksuusvaihteluista tai -silloin kun varsiosat työntyvät lievästi esiin vastaanottavien puristushaarojen takapuolilta - että varsiosien ulkopäät pyöristetään tasaisesti siten, että nämä päät eivät muodosta repimisriskeja. Tällöin kutakin vakiositoja- g 84898 tyyppiä voidaan käyttää sitomaan sekä useita erilaisia tuotteita että sitomaan vakiotuotteita, joilla on pieni toleranssi kokoonpuristusalueiden yleisen paksuuden suhteen, jolloin varsiosien päitä ei tarvitse katkaista pois.

Vaikka nämä keksinnöllä saavutettavat tulokset ovatkin erittäin tärkeitä, saattaa tärkeämpää olla kuitenkin se, että keksintö tarjoaa käytännöllisen mahdollisuuden saavuttaa "supertiivistetty" pakkaus tarkasti määritellyllä ja toistettavalla tavalla. On havaittu, että supertiiviin sulun pääasiallinen edellytys on itse asiassa varsin yksinkertaista toteuttaa ja aikaansaada keksinnön periaat-teisiin perustuen samalla, kun on tehty selväksi se, miksi tällainen sulku on muuten käytännössä saavuttamat-- - tornissa: Täyden tiivistyksen aikaansaamiseksi kokoonpuristusalueen kaikki materiaaliosat pitää painaa lujasti yhteen sekä lujasti vasten ympäröivää puristinta. Kokoonpuristusalueen sisällä ja sen pinnalla kuorikalvon rypyistä ja taitteista johtuen on useita sulkeutumattomia kapeita kanavia, joita ei saada suljetuksi sellaisella paineella, joka pelkästään riittää pakottamaan kalvon pinnan ala-alueet tiukasti yhteen. Näiden kanavien sulkemiseksi on yksinkertaisesti välttämätöntä saattaa materiaali jokaisesta asiaankuuluvasta kohdasta niin suuren paineen alaiseksi, ..." että muovimateriaali deformoituu todellisella deformaa- tiopursotuksella ja koska ryppyjä voi esiintyä kaikkialla kokoonpuristusalueella, on ehtona täysin tiiviin sulun todelliselle muodostukselle se, että ehdottomasti kaikki kokoonpuristetun alueen ala- tai välikohdat saadaan tällaisen suuren deformaatiopaineen alaisiksi ilman, että mikään osa tästä syystä murtuu.

Tällaisen suuren ja vahingoittamattoman paineen muodosta minen jopa alueen keskiosan sisälle on yleensä mahdollista 9 84898 käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää, kun taas käytettäessä tavanomaisia metallipinteitä muodostuu useita ala-alueita, joilla paine on joko liian suuri tai liian pieni tai ts. on mahdotonta välttää sellaista tilannetta, että paine on sopiva joillakin ala-alueilla ilman, että se olisi joko liian pieni tai liian suuri toisilla ala-alueilla, josta syystä tuloksesta muodostuu väistämättä epäonnistunut.

Jotkut jo tunnetut muovisitojat voisivat sopia paremmin vähemmän muuttuvan paineen aikaansaamiseksi kokoonpuris-tusalueelle, mutta eräänä ongelmana tässä on se, että jo mainitulla tavalla kalvomateriaali joutuu vasten reiän reunaa ja repeää helposti tästä kohdasta käytetyn ' suuren paineen takia ja lisäksi ongelmana on se, että ;;V tekniikan tasossa on yleensä pyritty muodostamaan lopul- ; lisesti sidottu kokoonpuristusalue siten, että sen paksuus ja leveys ovat suunnilleen yhtenäiset. Nyt on havaittu sekä teoreettisesti että kokeellisesti, että deformaatio-painetta kokoonpuristusalueen puolivälissä ei käytännössä saada aiheutetuksi ilman, että muu materiaali vahingoittuu ellei paksuus, eli vastakkaisten puristushaarojen välinen etäisyys ole huomattavasti pienempi kuin alueen leveys. Samoin on tärkeätä, että sidonta suoritetaan olennaisesti suorien, vastakkaisten puristinosien välissä.

Käytännössä jossakin tietyssä valmistuksessa pitää luonnollisesti varmistaa se, että puristuspaine saadaan säädetyksi tehokkaaksi halutun tuloksen saavuttamiseksi, eli riittävän suureksi materiaalin kokonaispursotusdeformaation aiheuttamiseksi ilman, että millekään osalle materiaalia aiheutuu vahinkoa. Näitä toimintoja ei voida välittömästi havaita, mutta testinäytteitä voidaan valmistaa testattavaksi ja tutkittavaksi. Mainittujen edellytysten täyttäminen keksinnön mukaisen "supertiiviin" sulun aikaansaamiseksi voidaan todeta tai varmistaa irrottamalla puristin ja levittämällä kokoonpuristuskohdan putkimainen kuorimate- 10 84898 riaali ja sen jälkeen 1) tarkastamalla, onko materiaalissa havaittavia murtumia ja 2) mittaamalla kalvon paksuus koko ympärysmitalta sen seikan varmistamiseksi, että kalvomateriaali on jokaisen ala-alueen osalta läpikäynyt mainitun deformaatiovanumisen, johon liittyy olennaisesti materiaalin aksiaalinen siirtymä ja tällöin sen paksuuden pysyvä pieneneminen. Kun siis materiaali on kauttaaltaan ehjää ja sen paksuus on pienentynyt koko aikaisemman kokoonpuristusalueen osalta, voidaan todeta, että käytetty paine on ollut oikea ja sitä on käytetty oikein supertii-vistysvaikutuksen aikaansaamiseksi ja tämän jälkeen valmistus voidaan aloittaa tai sitä jatkaa samoilla asetusedellytyksillä tietyn tyyppisten valittujen sitojien kiinnittämiseksi.

Käytettäessä muovisia sitojia on väistämätöntä, että sitoja kiinnityksensä jälkeen ja käytettyjen puristusvä-lineiden irrottamisen jälkeen jonkin verran laajenee tai leviää puristuskohdan kokoonpuristetussa materiaalissa olevien kimmoisien levitysvoimien vaikutuksesta. Normaalisti tämä voidaan hyväksyä, sillä on havaittu, että käytetyllä suurella puristuspaineella saavutettu korkea-asteinen tiivistys pysyy muuttumattomana, vaikka sen jälkeen tapahtuisikin huomattava paineen aleneminen.

Sitojan kiinnitys eli liitinhaarojen lukitseminen puris-tusvarsiin pitää suorittaa siten, että puristustyökalun paineen alennuksen jälkeen ei tapahdu mitään huomattavaa paluuliikettä. Yllä kuvatun mukaisesti voidaan kuitenkin hyväksyä tietty vähäinen paluuliike, mikä saattaa suurestikin helpottaa sopivien sitojien suunnittelua.

Kokoonpuristusalueen täydellisen tiivistyksen aikaansaamiseksi tai tällaisen tiivistyksen aikaansaamiseksi kokoonpuristusalueella on normaalisti välttämätöntä puristaa materiaali kokoon noin 10 - 50 % verran alueen poikkileikkausmuodon ja kyseisen muovikalvomateriaalin n 84898 E-modulin mukaisesti, eli varsin huomattava materiaalin aksiaalinen siirtymä pitää saada aikaan sen seikan varmistamiseksi, että kaikki aksiaaliset vuodot on suljettu pois. Erityisesti käytettäessä kalvomateriaaleja, joilla on alhainen E-moduli, voi olla epäedullista materiaalin eheyden kannalta käyttää voimakkaasti sitovaa rengasosaa, jonka "korkeus" on pieni eli jolla on pieni aksiaalinen mitta, koska kaikkein uloimpana kokoonpuristusalueella oleva materiaali voi tällöin revetä puristettaessa voimakkaasti yhteen sitojan vastaavasti ohuet puristusvarret tai -aisat. Tähän tarkoitukseen pitäisi ihannetapauksessa käyttää varsin korkeata tai pitkää sitojaa, joka jakaa paineen puristuskohdan suurentuneelle ulkoalueelle ja on siis hellempi kalvomateriaalille. Tämä materiaali : : pitää kuitenkin puristaa riittävässä määrin kokonaisleviämisen saavuttamiseksi aksiaalisuuntaan, mutta tällöin pitäisi käyttää suhteellisen pitkää sitojaa aksiaalisen leviämisen tasoittamiseksi tällä tavoin ja osittain sen estämiseksi kokonaan siinä mielessä, että levitysvoimat tulevat neutraloiduiksi vastakimmoisuusvoimilla, jotka tulevat materiaaliosista, joita sitoja pitää kitkan avulla paikallaan aksiaalisten päidensä läheisyydessä.

Tällaiset pitkät sitojat ovat kuitenkin vastaavasti : : kalliita ja keksinnön kannalta on tärkeätä, että vastaava ' ; tulos on saavutettavissa käyttämällä "lyhyitä" sitojia, eli muotoilemalla ja suunnittelemalla sopivalla tavalla *·; välineet, joita käytetään sitojien puristustoiminnan suorittamiseksi. Tällöin tämä haluttu vaikutus on saavu-tettavissa pitämällä kokoonpuristusalueen materiaalia ulkopuolelta heti sitomisalueen ulkopuolella siten, että kiinnipidetty materiaali ei pääse vapaasti aksiaalisesta siirtymään ja tämä saadaan suoritetuksi erityisillä puristusvälineosilla, jotka samalla, kun sitoja puristetaan yhteen, kiristyvät tai puristuvat vasten kokoonpuristetun materiaalin aluetta heti sitojan vastakkaisen päiden ulkopuolella. Tällöin saadaan aikaan kitka- 12 84 8 98 vastus materiaalin aksiaalista leviämistä vastaan ja tämä vastaa E-modulin kasvua varsinaisella sidonta-alueella siten, että suuria puristusvoimia voidaan kohdistaa "lyhyeen" sitojaan materiaalia vahingoittamatta. Kun puristuspaine alennetaan ja mainitut puristusvälineosat irrotetaan, sidontapaine voi aiheuttaa tiettyä jälkileviämistä, mutta kuten jo mainittiin, ei ole merkityksellistä, tapahtuuko sidotun alueen sisällä vastaava paineen aleneminen, kun juuri aikaisemmin on varmistettu se, että sidonta-alueella materiaalin kaikkien osa-alueiden todellinen kokoonpuristus ja aksiaalinen siirtymä on saavutettu.

On tärkeätä asettaa etukäteen sitojan aukko suunnilleen kokoon-puristusalueen poikkileikkausmuodon mukaiseksi siten, että kuo-rimateriaalin puristuessa puristusvarsien tai -aisojen väliin sen ei tarvitse deformoitua laajasti sivusuuntaan saavuttaakseen puristusvarsien väliset poikkihaaraliitokset.

Keksinnön mukaisen koneen tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksesta 5. Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on osiin hajoitettu perspektiivikuva keksinnön mukaisesta sitojasta.

Kuviot 2-4 ovat kaaviokuvia, jotka valaisevat sitojan käyttöä.

Kuviot 5 ja 6 esittävät vastaavassa järjestyksessä perspektiivi- ja leikkauskuvan modifioidusta sitojasta.

Kuviot 7 ja 8 ovat vastaavia kuvia sitojan kahdesta muusta suoritusmuodosta.

Kuvio 9 on perspektiivikuva sitojan eräästä lisäsuori-tusmuodosta esitettynä juuri ennen sen käyttöä.

Il 13 84898

Kuviot 10-13 esittävät ylhäältäpäin "supertiiviin" sidonnan etenemistä.

Kuviot 14 - 17 ovat vastaavia pitkittäisleikkauskuvia.

Kuvio 18 on kaaviomainen pintakuvanto eräästä toisesta modifioidusta sitojasta.

Kuvio 19 on osittain leikattu sivukuva esittäen sidonta-vaihetta käyttämällä lisävälineitä.

Kuvio 20 on vastaava perspektiivikuva.

• Kuvio 21 on perspektiivikuva esittäen sitojan asetta- mistä pakkauksen kokoonpuristettuun osaan.

Kuvio 22 on vastaava kuva osittain leikattuna ylhäältäpäin.

Kuvioissa 1-4 esitetty sitoja käsittää U-muotoisen osan 2, jossa on puristussanka 4 ja kaksi haaraa 6 ja suhteellisen paksu, irtonainen puristuslohkosanka 8, jossa on kaksi läpimenevää reikää 10 haaroja 6 varten. Sileiden haarojen 6 päihin on muodostettu pitkittäisraot 12, joissa on lievästi aallotetut tai poimutetut sivuseinät ja kummassakin haaran päässä on kiilakappale 14, joka työntyy eteenpäin ja on kiinnitetty haaran päähän helpos-: : ti murtuvalla liitoksella 16 siten, että liitos 16 katkais- ;·’ taan työnnettäessä kiilakappale 14 rakoon 12, jolloin . haaran pää leviää sivusuuntaan. Myös kiilakappaleen : 14 sivuseinät on poimutettu.

Kiilakappaleeet 14 on sijoitettu siten, että ne voidaan työntää reikiin 10 kuviossa 2 esitetyllä tavalla tuotaessa nämä kaksi sitojan osaa 2 ja 8 yhteen ulkopuolisella kalvokuorella varustetun putkimaisen pakkauksen puristus-kohdan 18 ympärille. Puristamalla osia edelleen yhteen kuviossa 3 puristusnuolilla esitetyllä tavalla saatetaan 14 84898 puristussangat 4 ja 8 aiheuttamaan haluttu, ennalta määrätty sulkemispaine tai -puristus kokoonpuristuskoh-taan 18, joka tällöin puristuu tiettyyn paksuuteen tietyissä toleranssirajoissa. Itse valmistusta varten valitaan puristin 2, 8, joka sovitetaan kuorikalvon kokonaispoik-kileikkausalaan siten, että lopullisessa asennossa puristuskohta 18 täyttää kokonaan tai lähes kokonaan haarojen 6 välisen koko tilan silloin, kun sitojan sitomis-ala on saavuttanut yhdensuuntaisten sankojen 4 ja 8 pituussuunnassa pitkänomaisen muodon. Haarojen 6 välisen leveyden pitäisi olla ainakin kaksi kertaa sankojen 4 ja 8 välinen etäisyys.

Kun sitoja saavuttaa lopullisen asentonsa esittämättä ;V jätettyjen puristusvälineiden välissä, kiilakappaletta 14 puristetaan tai lyödään rakoihin 12 kuvion 4 esittämällä tavalla, jolloin haarojen 6 päät leviävät reikien 10 sisällä ja lukittuvat siten, että eivät pääse niistä irti. Tämän lukituksen parantamiseksi reiät 10 voivat etääntyä lievästi toisistaan taaksepäin mentäessä tai niihin voidaan muodostaa lievästi kavennettu sisääntulopää.

Mikäli sidottava tuote on huokoisella kuorella varustettu makkaratuote, riittää, kun haarojen 6 välinen tila tulee lähes kokonaan kokoonpuristuksen 18 täyttämäksi ja kun taas tarvitaan muovikuoren supertiivis sulku, pitäisi tämän tilan täyttyä kokonaan, kuten jäljempänä selvitetään yksityiskohtaisemmin. Molemmissa tapauksissa sankojen 4 ja 8 välisen kokoonpuristusalueen mainittu pitkänomainen muoto mahdollistaa kuitenkin suhteellisen suuren puristuspaineen käyttämisen ilman, että kuorimateriaali repeää, joten molemmissa tapauksissa saavutetaan puristimen poikkeuksellisen luja kiinnitys kokoonpuristuskohtaan.

Lisäksi molemmissa tapauksissa saadaan varmistetuksi se, että haarojen vapaat päät sijoittuvat kokonaan reikien 10 sisään siten, että ne eivät muodosta taaksepäin esiin- is 84898 työntyviä repiviä osia. Tällöin kysymykseen tulee sanka-kappaleen 8 paksuuden sovittaminen peräkkäisten puristus-kohtien 18 muodostavan kuoren kokonaispoikkileikkausalan oletettavaan tai tunnettuun toleranssiin. Käytännössä on luonnollisesti käytettävissä vain rajoitettu määrä eripaksuisia sankakappaleita 8 reikien 10 välisten etäisyyksien vastaavaa rajoitettua määrää varten, mutta siitä huolimatta on havaittu, että suhteellisen vähäinen määrä sitojan erisuuruisia vakiokokoja riittää tyydyttämään käytännössä esiintyvän tarpeen. Saattaa käydä niin, että haarojen päät työntyvät jonkin verran esiin sankakappa-leen takapuolelta riippumatta siitä tavasta, jolla haarat on kiinnitetty sankakappaleeseen 8, ja tämä voidaan 1 hyväksyä, mikäli haarojen vapaat päät ovat muodoltaan ;;/ tasaisesti pyöristetyt, jolloin ne eivät muodosta tavalli- : ’ siä repäiseviä osia eikä niitä tarvitse katkaista pois.

Vapaasti esiintyöntyvien haarojen päiden aiheuttama ongelma voidaan luonnollisesti poistaa käyttämällä standardina hyvin paksuja sankakappaleita 8, mutta tarpeeton liikakoko aiheuttaa turhia kustannuksia ja tämä on erittäin tärkeätä, koska kyseisiin tarkoituksiin tarkoitettuja sitojia käytetään miljoonia tai jopa miljardeja.

Kuten aikaisemmin mainittiin, vastakkaisten sankakappalei-den 4 ja 8 pitäisi ihanteellisessa tapauksessa olla suoria tai pysyä suorina, vaikkakin lievästi kaareva muoto voidaan myös hyväksyä. Puristuskohta 18 pyrkii laajenemaan ja siten taivuttamaan sankoja ulospäin. Suuremmasta paksuudestaan johtuen sankakappale 8 ei helposti taivu, mutta sangan 4 pitäisi olla yhtä raskasra-kenteinen, jotta se kestäisi jäljelle jääneen ulostaipu-misvoiman sen jälkeen, kun puristusvälineen paine on vapautettu. Tämän sangan 4 ylimitoituksen välttämiseksi välineen puristuspaine voidaan nostaa jonkin verran halutun lopullisen paineen yläpuolelle siten, että juuri tämä paine muodostuu sitojan irrotessa välineistä ja ie 84898 puristuskohdan 18 sisäinen paine taivuttaa sankaa 4 lievästi ulospäin. Vaihtoehtoisesti sankakappaleen 8 ja haarojen 6 etummaisten päiden paikallisalueiden välissä, eli sankaosan 4 ulkopäihin kohdistuvana voidaan käyttää puristuspainetta ja tämä sankaosa voi olla lievästi sisäänpäin kaareva siten, että se suoristuu, kun puristuspaine kohdistuu ainoastaan haarojen etummaisten päiden alueelle. Samoin sangan 4 kanssa yhteistoiminnassa oleva puristus-väline voi olla hieman kaareva saman tuloksen aikaansaamiseksi .

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty sitoja, jossa metallitappi 20 on ennalta sijoitettu sankakappaleen 8 vastaaviin päihin ilman, että se alusta lähtien työntyy vastaaviin reikiin 10. On selvää, että tässä tapauksessa haarat 6 on lukittavissa loppuasentoihinsa pakottamalla tapit 20 toisiaan kohti siten, että ne lävistävät haarojen päät ja työntyvät reikien 10 sisäseinämateriaaliin, kuten kuviossa 6 on vasemmalla puolella esitetty. Kuten kuviossa on oikealla puolella esitetty katkoviivoin, haarojen vapaa pää voi olla tasaisesti pyöristetty yllä esitetyllä tavalla siten, että niitä ei tarvitse katkaista pois, vaikka ne lopuksi työntyisivätkin jonkin verran sankakappaleen 8 takapuolelle.

’ ' Kuviossa 7 esitetyssä sitojassa haaroihin 6 on muodostettu poikittaiset keskiraot-22, jotka voivat olla yhteistoiminnassa sankakappaleen 8 vastaaviin päihin liittyvän kiilaosan 24 kanssa, joka on sovitettu sangassa olevaan uraan ja voidaan työntää sisään rakoon 22 haarojen päiden lukitsemiseksi kiilaosien levitessä.

Kuviossa 8 on esitetty sitoja, jossa sankaosat 4 ja 8 on pysyvästi liitetty yhteen toisesta päästä haaraosalla 7, joka muodostaa tai jossa on saranaosa, jolloin nämä kaksi sankaa voidaan sulkea ehjillä viivoilla esitetystä avoimesta asennosta katkoviivoilla esitettyyn suljettuun li i7 84898 asentoon. Tällöin sangassa 4 oleva vapaa haaraosa 26 voidaan työntää sangan 8 vapaassa päässä olevaan reiällä varustettuun haaraosaan 28, jolloin reikä on esitetty viitenumerolla 30. Haaraosa 26 on varustettu väkäsmäisillä ulokkeilla 32 ja reiässä 30 on vastaavat, käänteiset väkäsosat 34, jotka estävät tehokkaasti haaraosan 26 vetäytymisen pois reiästä 30, kun se kerran on työnnetty siihen. Tässä tapauksessa samoinkuin mahdollisesti aikaisempien kuvioiden mukaisten haarojen 6 tapauksessa haara ei kiinnity täsmälleen siihen asentoon, johon sankoihin 4 ja 8 kohdistuva lopullinen puristuspaine sen jättää, vaan kuten aikaisemmin mainittiin, pieni takaisinvetäy-tyminen on normaalisti hyväksyttävissä. Sangat 4 ja 8 voivat olla suoria muissa esimerkeissä esitetyllä tavalla, mutta kuvion 8 mukaisesti voi sankojen lievä kaarevuus olla hyväksyttävissä ja samoin se voi olla hyväksyttävissä muissakin kuvioissa. Kun haaran 7 pituus ei ole säädettävissä, saattaa käydä niin, että loppu-asennoissaan sangat 4 ja 8 eivät ole täysin yhdensuuntaisia, mutta tässäkin tapauksessa pieni poikkeama ihanteellisista olosuhteista voidaan yleensä sallia uhraamatta saavutettuja suuria etuja.

Kuviossa 9 on esitetty muovinen sitoja, johon kuuluu U-muotoinen osa 36 ja siinä pohjasanka 38 ja eteenpäin työntyvät haarat 40 sekä irrallinen poikittaissanka 42, joka on varustettu rei'illä 44 haarojen 40 vastaanottamiseksi. Kuvion mukaisesti U-osa 36 työnnetään sivu-suuntaisesti putkimaisen pakkauksen 48 kokoonpuristetun alueen 46 päälle, jolloin pakkaus voi sisältää kiinteää, puolikiinteää tai nestemäistä elintarviketta. Haarojen 40 ulkosivut on varustettu pienillä väkäsillä 50, jotka on sovitettu yhteistoimintaan kummankin reiän 44 ulommissa sivuseinämissä olevien vastaavien pidikeharjojen 52 kanssa.

Kokoonpuristusalueen 46 sidonta suoritetaan yksinkertai- ie 84898 sesti puristamalla yhteen sankaosat 38 ja 42 haarojen 40 asettuessa reikiin 44. Tässä on tarkoituksena saada aikaan viitenumerolla 53 esitetyn muovisen hyvin tiukan pakkausmateriaalin kokoonpuristusalueen 46 "supertiivis" sidonta. Tässä ei edellytetä, että tämä materiaali erityisen tarkasti asetetaan kokoonpuristetulle alueelle erityisen tarkasti laskostaen tai muulla tavoin, vaan materiaali ainoastaan kootaan yhteen ja sijoitetaan U-osan 36 aukon sisään, minkä jälkeen tämä osa tuodaan yhteen poikittais-sangan 42 kanssa. Tässä alkuvaiheessa, jossa haarojen 40 päät kenties vain nipin napin tavoittavat reikien 44 etupäät ja puristuskohdan 46 kalvomateriaali alkaa vastustaa sankojen 38 ja 42 liikettä yhteen, kalvo-tai kelmumateriaali 52 on siis vain löysästi yhteen pakattuna eikä edes täytä kokonaan sitojan aukkoa, kuten kuviossa 10 on esitetty.

Kuviossa 11 on esitetty seuraava toinen vaihe, jossa sangat 38 ja 42 on pakotettu yhteen, kunnes täysi puristus on saavutettu, eli, kunnes käytännöllisesti katsoen kaikki aksiaaliset kanavat sidonta-alueen läpi on suljettu, jolloin tilanne on pääasiallisesti sellainen, että sitojan aukon ala on lähes yhtä suuri kuin putkimaisen materiaalin 52 kokonaispoikkileikkausala. Materiaaliin 52 kohdistuu /* suuri paine niillä alueilla, jotka sijaitsevat välittömästi vastakkaisten puristussankojen keskiosien läheisyydessä ja paine alenee kohti nollaa lähellä kulma-alueita niin kauan, kun deformoituva kelmumateriaali edelleen pyrkii ' ulospäin näitä alueita kohti; juuri siitä syystä, että materiaali on deformoituvaa, se tällöin mainitun suuremman paineen alueilla laajenee jonkin verran aksiaalisesti, ennenkuin paine alkaa muodostua kulma-alueiden läheisyydessä ja silloin, kun tämä tapahtuu, kelmumateriaalin kokonaispoikkileikkausala on jo jonkin verran pienentynyt verrattuna samaan alueeseen kelmumateriaalin vapaassa tilassa.

li i9 84898

Kalvo- tai kelmumateriaali puristuu sivusuuntaisesti ulospäin vasten haarojen 40 keskiosia jo ennenkuin materiaali puristuu ulospäin sidonta-aukon kulmiin ja tästä syystä näissä kohdissa esiintyy pari vastakkaisia puristus-alueita, jotka kokoonpuristuneen puristusalueen materiaalissa esiintyvän sisäisen kitkan kautta toimivat paine-siltoina puristussankojen 38 ja 42 vastaavien vastakkaisten päiden välillä. Tällöin puristussankoihin kohdistuva käytetty puristusvoima ei välittömästi siirry sidonta-alueen keskiosalle ja samoin tästä syystä paineen alkumuo-dostuksen aikaansaamiseksi sidonnan poikkileikkauksen jokaisessa osassa vaatii puristussankoihin kohdistuvan jo aikaansaadun, suhteellisen suuren puristusvoiman, jolloin tietty aksiaalinen laajeneminen kohdistuu välittö-;· - mästi puristussanojen 38, 42 ja vastaavasti liitoshaarojen 40 keskiosien vieressä olevaan kalvomateriaaliin.

Juuri tällaiset vastaavat olosuhteet aikaisemmin mainitulla :: tavalla tekevät mahdottomaksi saavuttaa riittävän suurta sulkupainetta kokoonpuristusalueella, joka kapenee yleisesti ottaen ympyrämäisen kehän pituudelta tai osapituudel-ta, koska tällöin muodostuva kehäpainesilta yksinkertai-- sesti estää kaiken merkittävän paineen kasvun keskialueella paitsi silloin, kun käytetty paine on niin suuri, että V* se vahingoittaa pintamateriaalia.

Sama pätee esitettyyn sitojaan, mikäli haarojen 40 tehollinen pituus on suurempi kuin sankojen 38, 42 tehollinen : " pituus tai jopa vain suurempi kuin puolet jälkimmäisestä pituudesta. Tässä tapauksessa haaroja pitkin muodostuvat painesillat ovat niin korostuneita, että puristamalla edelleen sankoja yhteen on mahdotonta kehittää alkupainetta kokoonpuristuskohdan keskialueelle, ennenkuin mainituissa painesilloissa oleva materiaali on puristunut siinä määrin, että se vahingoittuu, minkä jälkeen täydellinen tiivistys on saavuttamattomissa.

20 84898 Tästä syystä on tärkeätä, että sidonnan poikkileikkaus on puristussankojen välissä korostetun litteä.

Täydellisen tiivistyksen aikaansaamiseksi sangat 38, 42 pakotetaan edelleen yhteen kuvion 12 mukaisesti, jolloin puristusmateriaali varmasti deformoituu ja leviää aksiaalisesti poikkileikkauksen jokaiseen osaan. Aksiaalinen leviämisaste ei ole sama koko alueella, mutta tämä ei ole tärkeätä, kunhan vain on saatu aikaan se, että kaikissa osissa on jonkin verran laajenemista tapahtunut.

Kun puristusvälineet irroitetaan sitojasta kuvion 13 - - mukaisesti, sangat voivat jonkin verran pullistua ulospäin, : mutta kyseinen paineenalennus deformoituneelia puristus- alueella on täysin hyväksyttävissä heti, kun kokonaisde-formaatio on saavutettu. Väkäsosista 50, 52 johtuen u-osa 36 lukittuu itsestään asentoon, johon se jäi poistettaessa puristusvälineet, mutta mikäli väkäset ovat karkeita, voi tapahtua tiettyä takaisinsiirtymää, joka sekin voidaan hyväksyä erityisesti silloin, kun materiaalin E-moduli on alhainen. Suurempien E-modulien ollessa kysymyksessä on edullista käyttää portaattomasti itselukittuvaa sitojaa, - - jollainen on esimerkiksi esitetty kuvioissa 1-7.

Paineen jakautuminen puristuksen keskialueella on esitetty graafisesti kuvioissa 14 - 17, joissa on esitetty osittain yhteiset painetasot merkinnöillä a-d.

. . Taso a on käytännössä nolla ja se esittää painetta kokoon- ” kootussa, mutta edelleen tiivistämättömässä puristuskoh- dassa (kuviot 9 ja 10).

Taso b kuviossa 15 esittää hieman kohonnutta painetta alueen keskellä, kun puristinsangat ovat edenneet materiaalin täyteen tiivistykseen, kuten kuvion 11 yhteydessä selvitettiin. Voidaan havaita, että puristinsankojen läheisyydessä paine on hieman tason b yläpuolella.

ai 84898

Taso c esittää maksimipainetta keskialueella materiaalin painedeformaation tapahtuessa kuvion 12 mukaisesti.

Taso d kuviossa 17 esittää lopullista painetta vapautettaessa ulkopuolinen puristuspaine kuvion 13 mukaisesti.

Materiaalissa esiintyviä paineolosuhteita osoittavat pystyviivat voivat yhtä hyvin esittää materiaalin aksiaalista laajenemisastetta.

Kuviot 10 - 13 esittävät sen tilanteen, jossa haarat 40 on saatettu työntymään huomattavasti esiin puristin-sangan 42 takapuolelta ja katkaistu pois, kuten kuviossa 13 on katkoviivoilla esitetty. Tässä yhteydessä pitää kuitenkin korostaa, että on sekä mahdollista että erittäin edullista käyttää aitojia, jotka jo kuvioiden 1-6 yhteydessä esitetyllä tavalla on esisovitettu valmistuksen mukaisesti haarojen katkaisun tekemiseksi tarpeettomaksi. Kuvio 18 esittää edelleen itselukittuvaa sitojaa, jonka haarat ovat sileät, kun taas vastaanottoreikiin on muodostettu terävät sisäreunat 56 väkäsiksi, jotka pureutuvat haarojen sivuihin ja estävät siten haarojen irtoamisen rei'istä.

On erityisen tärkeätä, että sitojan haarat eivät vedä puolimateriaalia vastaanottoreikiin, eli materiaali täytyy pitää irti reikien päistä, kunnes haarojen päät on alkuvaiheessa työnnetty reikiin ja haarat ja reiät pitää sijoittaa siten, että haarojen sisäsivut tarttuvat tiukasti vastaaviin reikien reunoihin siten, että kuori-materiaali ei paineen kohoamisen aikana pääse työntymään haarojen ja reikien reunojen välisiin rakoihin.

Ihannetapauksessa sankojen pitäisi olla hyvin pitkät siten, että loppumuodossaan kokoonpuristusalue on lähes täysin litistynyt tai pitkänomainen, mutta tällöin luon- 22 84898 nollisesti puristinsankojen pitäisi olla hyvin raskaita niiden tarvittavan jäykkyyden varmistamiseksi. Käytännössä alueen ei tarvitse olla enempää litistynyt kuin siten, että muoto vastaa olennaisesti suorakulmaista aluetta sivusuhteen ollessa 1:8, normaalisti jopa vain noin 1:4, kun taas lopullinen suhde 1:2 on useimmiten liian suuri, jotta sillä saavutettaisiin koko poikkileikkausalan tehokas tiivistyminen ja deformaatio.

Perustuen tietoihin poikkileikkausalueesta ja sidottavasta kuorityypistä on siis mahdollista ennalta valita sopiva sitojakoko siten, että puristuneen deformaation ollessa esimerkiksi noin 20 - 40 % tai sellainen kuin tarvitaan, lopullinen kokoonpuristusalue asettuu suorakulmaiseen aukkoon, jonka sivujen suhde on normaalisti jossakin välillä 1:2,5 - 1:6. Tällöin sitojan leveys (puristin-sankojen pituus) voidaan ainakin tietyssä määrin määritellä.

Tämän jälkeen haarojen 6 ja 40 pituus pitää valita siten, että irtonaisessa tilassaan (kuviot 2, 9, 10) kuorima-teriaali saadaan pidetyksi U-osan 2, 36 sisällä haarojen päiden työntämiseksi alkuvaiheessa reikiin 10, 44 ennen paineen muodostamisen aloittamista kuorimateriaalissa. Jäljellä oleva parametri on sankakappaleen 8, 42 paksuus, joka pitäisi ihannetapauksessa valita siten, että lopullinen puristusvaihe saavutetaan, ennenkuin haarojen vapaat päät työntyvät huomattavasti esiin sangan takapuolelta. Näiden sankojen paksuus voidaan siis helposti valita käytännön kokeella.

Käytännössä on luonnollisesti tärkeätä ohjata puristusta siten, että kokoonpuristusalue saavuttaa lopuksi halutun koon tai paksuuden puristinsankojen välillä. Koska puris-tuspaineen pitäisi olla riittävän suuri materiaalin liikkumisen tai pursottumisen aikaansaamiseksi, on vält- li 23 84898 tämätöntä joko äkillisesti vapauttaa paine, kun on mitattu, että esimerkiksi mainittua 20 - 40 % luokkaa oleva tehokas deformaatio on saavutettu tai - edullisesti - rajoittaa ehdottomasti puristusvälineosien työiskua siten, että puristinsankojen puristussiirtymä pysähtyy silloin, kun puristuksen ennalta määrätty lopullinen paksuus on saavutettu. Työvälineet voidaan helposti varustaa sopivilla säädettävillä pysäytinosilla tätä tarkoitusta varten.

Käytetty puristuspaine ei siis ole ratkaisevan tärkeä, kunhan se vain on riittävän suuri deformaation aikaansaamiseksi. Normaalisti riittävä paine on noin 100 kp per mm sitojan tehollista leveyttä.

On havaittu mahdolliseksi muodostaa tiettyjä teoreettisia ja empiirisiä lausekkeita kuvaamaan kokoonpuristus-alueen hyväksyttävää muotoa ja pienintä tarvittavaa puristuspainetta mainitun supertiivistyksen aikaansaamiseksi perustuen perusteelliseen tietämykseen kaikista asiaankuuluvista kuorimateriaalin ja sitojan materiaali-normeista, mutta tässä yhteydessä näyttää tarpeettomalta käsitellä tätä yksityiskohtaisemmin, koska esitetyllä tavalla on mahdollista varmistaa oikeat olosuhteet käytännön testeihin perustuvilla säädöillä.

Lisäksi vaikuttaa siltä, että on olemassa vielä parempia asiantuntijoita asian käsittelemiseksi fysikaalisten laskelmien kannalta, kun nyt on kuitenkin vahvistettu se, että keksinnön näkökohtiin perustuen on kuitenkin mahdollista saada aikaan haluttu tulos. Ts., kun tuloksen tiedetään olevan saavutettavissa, tämä innostaa asiantuntijoita tutkimaan asiaa lähemmin ja tällöin havaitaan, että on mahdollista tieteellisesti todentaa ja vahvistaa keksintö ja aikaansaada ohjeet sen menestykselliseksi käyttämiseksi eri tuotantotilanteissa, jolloin saavutetaan ainakin 10 - 100 kertaa parempi tiivistysvaikutus kuin 24 8 4 898 tähän mennessä.

Kuten jo mainittiin, voi olla edullista järjestää kokoon-puristusmateriaalin ulkopuolinen kiinnitys sitojan ulkopuolelle vastuksen parantamiseksi materiaalin aksiaalista siirtymää vastaan, jolloin erityisesti alhaisen E-modulin, eli suhteellisen pehmeän kuorimateriaalin kohdalla on mahdollista alentaa sekä tarvittavaa puristuspainetta että vähentää vastakkaisten puristinsankojen keskinäistä puristusliikettä. Tällöin puristinsankojen paksuus voi olla pienempi ja sitojan aksiaalinen mitta voidaan pitää vähäisenä, jolloin voidaan käyttää suhteellisen halpaa sitojaa. Tämä tekniikka on esitetty kaaviomaisesti kuvioissa 19 ja 20, joissa on esitetty osittain sylinterimäiset puristinosat 58 pakotettuina kuoren puristuskohtaa vasten vastakkaisilta puolilta lähellä sitojan molempia päitä. Puristinosat kuuluvat koneen työvälineisiin samoinkuin tarvittavat nuolien 60 esittämät välineet sitojan puristin-sankojen kiristämiseksi yhteen. Luonnollisesti pitää huolehtia siitä, että puristinosat 58 eivät purista materiaalia riittävästi sen vahingoittamiseksi. Myös tässä tapauksessa, vaikkakin puristinosat on esitetty kaareviksi, niiden pitäisi edullisesti olla tasaisia elementtejä, jotka toimivat vastaavien sitojan sankojen läheisyydessä.

Kuvioissa 21 ja 22 on esitetty, että sitojan kiinnittäminen puristuskohtaan 18, 46 voidaan suorittaa siirtämällä puristuskohta pitkin vastakkaisten ohjainlevyjen 64 välistä rakoa 62, jolloin mainitut levyt on sijoitettu sekä sidontatason yläpuolelle että alapuolelle. Tulopäässä raoissa 62 on levennetyt osat 66, jotka kaventavat kokoon-puristusaluetta työnnettäessä se rakoon. Rakojen 62 poistopäissä U-osaa 2 tai 36 pidetään paikallaan sopivilla pidike- ja tukiosilla 68 siten, että sen haarojen vapaat päät työntyvät hieman ohjainlevyjen 64 ulkopäiden 25 84898 yli. Kokoonpuristusmateriaalia työnnetään rakoja pitkin sankakappaleella 8 tai 42, jota itseään liikutetaan sopivalla käyttölaitteella (ei esitetty). Erityisesti kuvion 22 esittämästä pintakuvannosta voidaan todeta, että tällä järjestelyllä varmistetaan puristusmateriaalin pysyminen irti sankakappaleessa olevista rei'istä sillä hetkellä, kun haarojen päät työntyvät niihin ja toisaalta varmistetaan myös se, että materiaali pääsee täyttämään koko sitojan aukon jo ennen materiaalin alkupuristusta, joka suoritetaan siirtämällä sankakappaletta edelleen puristukseen kohti vastakkaista sankaa 4, 38. Sidottu alue on sivusuuntaan irroitettavissa ja toimintavaihe voidaan toistaa. Mikäli käytetään puristinosia 58 (kuviot 19, 20), ne pitäisi sovittaa vastaavasti ohjainlevyjen 64 ylä- ja alapuolelle.

Lopuksi annetaan muutamia esimerkkejä "supertiiviistä" sulusta:

Esimerkki 1:

Kuorimateriaali: BC-1, Cryovac, USA.

2

Myötöraja: 450 kp/cm .

2 E-moduli: 3,600 kp/cm .

Paksuus: 0,059 mm.

Kehäpätuus: 500 mm.

Murtumavenymä: 135 %.

Sitojan korkeus: 6 mm.

Sitojan tehollinen leveys: 7 mm.

Sitojan tehollinen paksuus ennen deformaatiota 4,2 mm. Sitojan tehollinen paksuus deformaation jälkeen 2,8 mm. Käytetty puristuspaine: 700 - 800 kp (puristuspysäytin 2,8 mm kohdalla).

« 84898

Esimerkki 2:

Kuorimateriaali: BT-1, Cryovac, USA.

2

Myötöraja: 500 kp/cm .

2 E-moduli: 4.600 kp/cm .

Paksuus: 0,08 mm.

Kehäpituus: 800 mm.

Kitkakerroin (mitattu): 0,20.

Murtumavenymä: 130 %. sitojän korkeus: 7 mm.

Sitojan tehollinen leveys: 12 mm.

Sitojan tehollinen paksuus ennen deformaatiota: 5,4 mm. Sitojan tehollinen paksuus deformaation jälkeen: 2,5 mm. Käytetty puristuspaine: 1.200 kp.

Tässä esimerkissä lähestytään deformaation kriittistä suuruutta ja varmuuden vuoksi saattaisi olla edullista käyttää hyväksi ulkopuolisia puristinosia kuvioiden 19 ja 20 mukaisesti.

Esimerkit perustuvat materiaalien eri ominaisuuksien nimellisarvoihin ja on otettu huomioon, että ainakin jotkut näistä arvoista saattavat vaihdella väistämättömien V: toleranssirajojen puitteissa.

27 84898

Esimerkit 3 ja 4

Materiaali: Polyesteri Polyetyleeni 2

Myötöraja: kp/cm 800 130 E-moduli: kp/cm'2 13.200 2100

Paksuus: mm 0,0175 0,095

Kehä: mm 400 800

Kitkakerroin: 0,24 0,27

Murtovenymä: 25% 410%

Sitoja:

Korkeus mm 57

Leveys mm 4 16 +

Paksuus: alku mm 1,75 4,75 loppu mm 1,45 2,6 : Paine kp: 400 700

Esimerkissä 4 sitojan leveyttä voidaan pienentää käyttä-mällä ulkopuolisia puristimia kuvioiden 19 ja 20 mukai-sesti.

Itse sitoja voi olla valmistettu materiaalista nimeltä DELRIN tai vastaavasta kovasta materiaalista.

Claims (9)

2β 84898

1. Menetelmä letku- tai pussimaisten pakkausten (48), erityisesti elintarvikepakkausten sulkemiseksi kriittisellä voimalla, jolloin pakkauksen kokoonpuristettu osa kiristetään rengasmaisella muovisella puristinsitojalla (2/36), joka saatetaan kapenemaan puristuskohdan ympärille sen vastakkaisilta puolilta suunnatulla sulkupaineella ja lukitaan siihen muotoon, johon se asettuu ollessaan lopullisen sulkupaineen alaisena, tunnettu siitä, että puristuskohta kiristetään suurella voimalla puristinsitojän (2/36) olennaisesti suorien puristin-sankojen (4,8/38,42) vastakkaisten olennaisesti sileiden pinta-osien väliin ja saatetaan tiivistymään loppumuotoon, jossa sen poikkileikkaus on pitkänomainen olennaisesti yhdensuuntaisten puristinsankojen pituussuuntaan siten, että sen pituus on edullisesti ainakin kaksi kertaa puristinsankojen välinen etäisyys.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastakkaisten puristinsankojen (4,8/38,42) päät yhteenliittävät sitojan osat (6/40) käsittävät ainakin toisessa päässä sankaa olevan haaraosan, joka asettuu lukittavasti vastakkaisessa sangassa olevaan vastaanottokanavaan (12/44), jolloin menetelmä suoritetaan loppuun siten, että haaraosan vapaa pää jätetään katkaisematta ja kuitenkin repäisemättömään tilaan joko siten, että se sijoittuu kokonaan mainitun kanavan sisään tai - mikäli se työntyy olennaisesti kanavan takapään ulkopuolelle - muodostamalla siihen tasaisesti pyöristetty pää.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä erityisesti muovisen kokoonpuristetun kuorimateriaalin hyvin tehokkaaksi tiivistämiseksi, tunnettu siitä, että sitoja (2/36) valitaan ja puristuskohta säädetään siten, että sitojan mainitussa lop-pumuodossa kokoonpuristusmateriaali (46) täyttää sitojan aukon kokonaan ja tähän materiaaliin kohdistuu sellainen puristuspai-ne puristinsankojen (4,8/38,42) välissä, että muovimateriaalin li 29 84 898 lopullisen kokoonpuristumisalueen jokainen osa siirtyy aksiaa-lisesti tehokkaasti repeämisvenymää vähäisemmässä määrin ja asettuu siten kokonaisuudessaan aksiaalisesti levinneeseen asentoon.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetty paine on tasaisesti riittävä puristusmate-riaalin deformoimiseksi ja vastakkaiset puristinsangat (4,8; 38,42) saatetaan mekaanisesti pysähtymään sellaiselle keskinäiselle etäisyydelle, joka vastaa puristinsankojen välistä tehollista etäisyyttä, joka tarvitaan materiaalin aksiaalisen kokonais leviämisen varmistamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aksiaalisesti leviävän materiaalin murtovenymän estämiseksi käytettäessä aksiaaliselta pituudeltaan suhteellisen pientä sitojaa (36/2) heti sitojan vastakkaisten päiden ulkopuolella olevat kokoonpuristetut materiaaliosat kiristetään mekaanisesti puristinvälineiden (58) väliin ja stabiloidaan siten aksiaalisesti samalla, kun puristinsangat (4,8;38,42) pakotetaan loppuasentoihinsa.

6. Sitojapuristin letku- tai pussimaisten pakkausten sulkemiseksi patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukaisella menetelmällä, joka sitoja on muovimateriaalia ja käsittää kaksi vastakkaista puristinosaa (4,8;38,42) ja niiden väliset liitososat (6;40), jotka yhdessä puristinosien kanssa muodostavat rengasmaisen sitojarakenteen (2), jossa ainakin toinen mainituista liitos-osista (6;40) lukitsee keskenään puristinosien toisiinsa liittyvät osat siten, että niiden väliin jää keskinäinen etäisyys pakotettaessa puristinosat vasten kokoonpuristettua pakkausosaa (46) sen vastakkaisilta puolilta, tunnettu siitä, että mainitut vastakkaiset puristinosat muodostuvat olennaisesti suorista puristinsangoista (4,8/38,42), joissa on vastakkaiset, olennaisesti sileät pinnat ja että liitososat (6;40) on järjes- 30 84898 tetty sitojan sulkemiseksi tiiviiksi puristamattoman kokoon-puristusalueen ympärille ja puristinsankojen (4,8/38,42) pakottamiseksi yhteen kokoonpuristusalueen puristamiseksi lopulliseen muotoon, jossa sangat ovat olennaisesti yhdensuuntaiset ja niiden välimatka toisistaan on pienempi kuin vastaavien liitos-osien (6/40) välinen etäisyys.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sitoja, tunnettu siitä, että toisen puristinsangan (4/38) kumpaankin päähän on järjestetty sivusuunnassa esiintyöntyvä haaraosa (6/40) jäykän U-osan muodostamiseksi, jossa on suora pohjaosa (4/38), ja ulompi puristinsanka (8/42) on varustettu kahdella yksittäisellä reiällä (10/44) haaraosien vastaanottamiseksi, jolloin kummankin haaraosan (6/40) ja/tai reiän (10/44) yhteyteen on järjestetty pidike-elimet (14,20,34,50,56) haaraosien lukitsemiseksi siten, että ne eivät pääse vetäytymään pois rei'istä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sitoja, tunnettu siitä, että mainittuihin pidikeosiin kuuluu haaraosien (6) vapaista päistä ulkonevat kiilakappaleet (14), jotka ovat työnnettävissä reikiin (10) yhdessä haarojen päiden kanssa ja jälleenpuristettavissa reikien vastakkaisesta päästä haarojen päiden poikkileikkausalan levittämiseksi riittävästi haaraosan (6) palautuslukituksen aikaansaamiseksi reikään (10).

9. Kone sitojapuristimen kiinnittämiseksi pakkauksen kokoonpu-ristettuun osaan patenttivaatimuksen l, 3 tai 5 mukaisella menetelmällä, jolloin koneeseen kuuluu elimet sitojan vastakkaisten osien pakottamiseksi kokoonpuristettua osaa vasten, tunnettu siitä, että koneeseen kuuluu lisäksi puristus-välineet (58) kokoonpuristetun materiaalin puristamiseksi heti sitojapuristimen vastakkaisten aksiaalisten päiden ulkopuolelle materiaalin stabiloimiseksi siten, että liiallista aksiaalista siirtymää ei pääse tapahtumaan sitojapuristimen (36) ympäröimällä alueella. Il 31 84898