NL9300754A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak, waarbij een uit een flexibele folie vervaardigd en met korrelig materiaal gevuld pak wordt geëvacueerd en luchtdicht wordt afgesloten.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.845.927. Volgens deze bekende werkwijze wordt uit een baan flexibele film een van boven open pak vervaardigd dat vervolgens met een los korrelig materiaal wordt gevuld.

Het gevulde pak wordt in een vacuümkamer geplaatst waarin het pak aan vacuüm wordt onderworpen. Nadat het pak de gewenste mate van vacuüm heeft bereikt wordt het pak aan de bovenzijde thermisch dichtgelast met behulp van in de vacuümkamer opgestelde lasbekken. Het thans luchtdicht gesloten pak wordt dan uit de vacuümkamer verwijderd.

Het is uit het oogpunt van doelmatigheid en economie gewenst het volume van de vacuümkamer zo klein mogelijk te doen zijn. Het volume van het te evacueren pak wordt daarom bij voorkeur zo klein mogelijk gemaakt door het gevulde pak reeds zoveel mogelijk dicht te vouwen voordat het in de vacuümkamer wordt geplaatst. Bovendien is het dan niet nodig in de vacuümkamer vouworganen onder te brengen. De vacuümkamer hoeft dan slechts de lasbekken te bevatten die nodig zijn om het reeds volledig dichtgevouwen pak luchtdicht af te sluiten. Dit betekent dat het pak wordt geëvacueerd via een nauwe, in het boveneinde van het pak opengebleven spleet. Bij het in korte tijd evacueren ontstaat in de spleet een hoge uitstroom-snelheid van uit het pak te verwijderen gassen. Bij een korrelige structuur van de vulling in het pak, in het bijzonder als de vulling fijnkorrelig of poedervormig is, treedt dan het probleem op dat korrels materiaal uit het pak worden gezogen en in de vacuümkamer terechtkomen en deze vervuilen. De opge- zogen korrels kunnen ook tegen de binnenwand aan het boveneinde van het pak blijven hangen en belemmeren daar het dicht-lassen van het pak en veroorzaken lekkages.

De uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde bekende werkwijze te verbeteren, en verschaft daartoe een werkwijze voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak, waarbij een uit een flexibele folie vervaardigd en met korrelig materiaal gevuld pak wordt geëvacueerd en luchtdicht wordt afgesloten, met het kenmerk, dat het pak alvorens te worden geëvacueerd wordt samengedrukt door het uitoefenen van druk op de zijwanden van het pak waardoor de korrelige vulling een compact geheel vormt, dat vervolgens op een in een wand van het pak aangebrachte zuigopening een vacuümorgaan wordt aangesloten dat het pak via de zuigopening evacueert terwijl het pak overigens uitwendig niet aan vacuüm wordt onderworpen, en dat na het evacueren de zuigopening luchtdicht wordt afgesloten.

Volgens de uitvinding wordt het pak alvorens te worden geëvacueerd onder uitwendige druk gebracht die het pak zodanig samendrukt dat de korrelige vulling een compact geheel wordt, dat wil zeggen dat de korrels ten opzichte van elkaar niet langer los beweegbaar zijn. Hiedoor kunnen de korrels bij het evacueren niet langer uit het pak worden weggezogen. Tevens is het mogelijk het pak te evacueren via een zeer geringe zuigopening daarin, bjvoorbeeld een speldegaatje. Verder is het mogelijk het gevulde pak eerst in een atmosferische omgeving volledig dicht te vouwen, inclusief het bovenvlak, waardoor de vervaardiging van het pak slechts op het evacueren na geheel buiten de vacuümkamer kan plaatsvinden en dus goed toegankelijk en controleerbaar is. Het is mogelijk de zuigopening pas na het luchtdicht afsluiten van het pak, bijvoorbeeld pas bij het evacueren, in het pak aan te brengen. Het is evenwel ook mogelijk de zuigopening reeds eerder, bijvoorbeeld reeds bij de vervaardiging van de verpakkingsfolie of in het nog niet gevulde pak aan te brengen, vooral indien maatregelen zijn genomen om uitstroming van het nog losse korrelige materiaal uit het gevulde pak te voorkomen, bijvoorbeeld door het aanbrengen van een later te bespreken lasstrook onder de zuig-opening. Aangezien de zuigopening slechts een klein gaatje hoeft te zijn is ook de zekerheid dat het pak niet op de dichtgelaste opening zal lekken groter dan bij een betrekke-lijk grote las over de volle breedte van het pak.

Een belangrijk verder voordeel van het samendrukken van het pak is dat daardoor het vrije te evacueren volume van het pak tussen de korrels sterk wordt verminderd. Hierdoor en doordat het niet langer nodig is een grote vacuümkamer te gebruiken waar het gehele pak in gaat zoals in de bekende werkwijze wordt een grote besparing aan benodigde vacuüm-capaciteit verkregen en is bovendien een zeer korte evacue-ringstijd mogelijk. Slechts de zuigopening wordt aangesloten op een vacuümleiding, en het overige gedeelte van het pak blijft in de atmosferische omgeving.

De zuigopening kan in het pak worden geprikt door een in het vacuümorgaan gemonteerde heen- en weerbeweegbare naald.

Bij de keuze van de plaats van de zuigopening in het pak bestaat een grote mate van vrijheid. Het is niet langer noodzakelijk dat de afzuigopening zich in het bovenvlak van het pak bevindt maar desgewenst kan de zuigopening ook in de zij -wanden of zelfs de bodem van het pak worden aangebracht.

Het samendrukken van het pak kan op diverse wijzen worden uitgevoerd.

Volgens een methode wordt tegen elke zijwand van het pak een stijf, plaatvormig element geplaatst dat op mechanische of andere wijze tegen het pak wordt gedrukt. De plaatvormige elementen kunnen beweeglijk aan elkaar zijn bevestigd, bijvoorbeeld door middel van verende scharnieren, en kunnen daarbij een huls vormen die het pak betrekkelijk nauw omsluit. Eventueel is ook een bodemplaat beweeglijk met de zijplaten verbonden waardoor een soort houder ontstaat waarin het pak past.

Volgens een andere en bij voorkeur toegepaste methode wordt het pak voor het samendrukken in een van elastisch materiaal vervaardigd en dubbelwandig uitgevoerd zakvormig lichaam geplaatst. Door het toevoeren van perslucht tussen de dubbele wanden van het zakvormig lichaam wordt de binnenwand van het zakvormig lichaam tegen het pak gedrukt.

Beide methoden kunnen ook worden gecombineerd, waarbij de plaatvormige elementen of de houder gevormd daaruit in het zakvormig lichaam wordt geplaatst tussen de binnenwand daarvan en de buitenzijde van het pak en waarbij de platen door het opblazen van de zak tegen het pak worden gedrukt.

Een bijkomend voordeel van het samendrukken van het pak, dat geschiedt als de vulling nog los en dus beweegbaar is, is dat de wanden van het gerede pak een gladder uiterlijk krijgen dan het betrekkelijk ruwe oppervlak dat een vacuümpak met korrelige inhoud normaal verkrijgt.

Indien zoals gebruikelijk het pak een rechthoekige vorm bezit worden bij voorkeur niet alleen de zijwanden maar ook het bovenvlak en het ondervlak naar elkaar gedrukt. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door een steunplaat te plaatsen op het vrije eindvlak van het pak dat van de naar de bodem van het genoemde zakvormig lichaam gekeerde andere eindvlak af is gericht. Bij het opblazen van het zakvormig lichaam wordt dan tevens het pak tussen de bodem van de zak en de steunplaat samengedrukt.

Om de zuigopening na het evacueren van het pak te sluiten kan tussen de binnenwand van het pak en de vulling onder de zuigopening een lasstrook zijn aangebracht. De lasstrook wordt langs de randen vast aan de binnenwand van het pak bevestigd. In de zone van de lasstrook die is gelegen tussen de randen daarvan en de zuigopening in het pak zijn openingen gemaakt door welke bij het evacueren communicatie blijft bestaan tussen de zuigopening en het inwendige van het pak. Na het evacueren wordt de lasstrook rondom de zuigopening op bekende wijze thermisch tegen de binnenwand van het pak gelast, waarna het vacuümorgaan van het pak kan worden verwijderd en het pak volledig luchtdicht is gesloten. Het lasorgaan kan bijvoorbeeld worden gevormd door een ringvormige lasbek die om de aan- sluiting van het vacuümorgaan is geplaatst. Doordat bij het samendrukken van de vulling deze een compact en hard geheel vormt kan de vulling bij het lassen als ondersteuning van de lasstrook dienen zonder dat de lasstrook aan de binnenzijde van het pak met extra middelen behoeft te worden ondersteund.

De zuigopening kan ook worden uitgevoerd als de opening in een in de wand van het pak geplaatst terugslagklep je dat uit stroming van lucht uit het pak toelaat maar niet omgekeerd. Na het evacueren kan desgewenst buiten op het pak over de zuigopening een lasstrip worden gelast of een plakstrook worden geplakt ter extra beveiliging tegen lekkage.

Aangezien door het compact worden van de vulling bij het samendrukken het te evacueren volume belangrijk kleiner is dan bij een niet-gecompacteerd pak, en de resterende gassen met hoge snelheid uit het pak kunnen worden weggezogen zonder dat korrels uit het pak worden meegezogen, kan het evacueren in korte tijd worden uitgevoerd, bijvoorbeeld in slechts twee seconden bij een 250 grams pak gemalen koffie tegenover voorheen ongeveer 12 seconden. Ook de benodigde energie voor het vacuümzuigen wordt drastisch verminderd, bijvoorbeeld kan met een 1 kW vacuümpomp worden volstaan in plaats van een 18 kW vacuümpomp.

De uitvinding omvat ook een inrichting voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak, voorzien van een vacuümorgaan voor het evacueren van een uit een flexibele folie vervaardigd en met korrelig materiaal gevuld pak, en sluitmiddelen voor het luchtdicht afsluiten van het gevulde pak, met het kenmerk, dat de inrichting verder is voorzien van drukorganen voor het uitoefenen van druk op althans de zijwanden van het gesloten pak waardoor de korrelige vulling een compact geheel vormt, en dat het vacuümorgaan is uitgevoerd voor aansluiting op een in een wand van het gesloten en samengedrukte pak aangebrachte zuigopening voor het evacueren van het overigens niet aan vacuüm onderworpen pak, en dat de sluitmiddelen zijn ingericht voor het luchtdicht afsluiten van de zuigopening.

De uitvinding zal verder worden toegelicht bij wijze van voorbeeld aan de hand van bijgaande schetsmatige tekening. Hierin toont:

Figuur l gedeeltelijk in vertikale doorsnede een inrichting volgens de uitvinding met een aangesloten vacuümorgaan;

Figuur 2 het onderste gedeelte van de inrichting volgens Fig. 1 op een tijdstip dat het vacuümorgaan nog niet is aangesloten;

Figuur 3 een lasstrookje zoals aangebracht tegen de binnenwand van het met de inrichting volgens Fig. l te vervaardigen vacuümpak; en

Figuur 4 een houder voor het te vervaardigen vacuümpak voor eventueel gebruik in de inrichting volgens Fig. 1.

Fig. 1 toont een aan een einde open starre kamer 12 die met het open einde naar beneden gericht is opgesteld. Met enige speling bevindt zich binnen de kamer een zakvormig lichaam, dat in dit geval is uitgevoerd als een dubbelwandige rubberen zak 26. Op de zak is een persluchtleiding 11 aangesloten voor de toevoer van perslucht naar het inwendige van de zak en het daardoor opblazen van de zak. Onder aan de kamer zijn scharnierende klemmen 17 bevestigd waarmede een steun-plaat, in dit geval deksel 16, luchtdicht tegen de kamer kan worden geklemd. Met geringe speling is binnen de zak een pak 15 geplaatst. Het pak 15 is vervaardigd uit een flexibele verpakkingsfolie zoals thermoplastische film of papier, en is geheel gevuld met een korrelig produkt, bijvoorbeeld (fijn)gemalen koffie. Het pak is gesloten maar nog niet onder vacuüm gebracht. Het deksel 16 bevat een centraal gelegen opening 31. Ter plaatse van de opening 31 is een lasstrookje 18 langs de randen 29 tegen de binnenwand van het pak gelast. Het lasstrookje is van een aantal binnen de lasranden maar buiten het centrum gelegen openingen 19 voorzien (zie ook Fig. 3).

De inrichting omvat verder een vacuümorgaan 21 dat met een afdichtingsring 27 luchtdicht op het deksel 16 kan worden aangesloten over de opening 31 daarin. De binnenruimte van het vacuümorgaan is aangesloten op een leiding 23 die is verbonden met een vacuümpomp. Binnen het vacuümorgaan bevindt zich een lasorgaan 24 dat aan het naar de opening 31 in het deksel gekeerde einde is voorzien van een ringvormige lasbek 22 die op electrische wijze kan worden verhit. Het lasorgaan kan binnen het vacuümorgaan heen- en weer naar en van de opening 31 worden bewogen. Binnen het lasorgaan 24 bevindt zich een naald 25 die met behulp van een electromagneet heen-en weer ten opzichte van de lasbek 22 door een centrale opening in de lasbek kan bewegen.

De inrichting volgens Fig. 1 wordt als volgt gebruikt. Eerst wordt het volledig gevulde en luchtdicht gesloten maar nog niet geëvacueerde pak 15 in de zak 26 geschoven (of wordt de kamer 12 met zak 26 over het pak geschoven) . Op dit moment zijn het deksel 16, en het vacuümorgaan 21 nog niet aangebracht. Als het pak zich in de zak bevindt wordt het deksel 16 op de kamer 12 geplaatst en met behulp van de zwenkbare klemmen 17 luchtdicht tegen de randen van de kamer gedrukt. Vervolgens wordt een stempel 28 (Fig. 2) door de opening in het deksel gestoken. De stempel 28 wordt zover omhoog bewogen dat het bolle voorste einde daarvan de folie ter plaatse en eveneens het daarachter gelegen lasstrookje 18 in geringe mate omhoog drukt (Fig. 2). In deze stand wordt de stempel gefixeerd. Nu wordt perslucht aan de zak 26 toegevoerd die daardoor expandeert, waarbij de buitenwand van de zak zich afzet tegen de binnenwand van de kamer en de buitenwand van de zak tegen het pak wordt gedrukt. De "bodem" van de zak drukt daarbij het pak tegen het deksel 16 aan en ook tegen de zich in de opening daarvan bevindende stempel 28, zodat het pak alzijdig wordt samengedrukt. Het pak wordt zo sterk aangedrukt als nodig is om de onderlinge beweegbaarheid van de korrels zodanig te verminderen dat bij het later volgende evacueren geen korrels uit de vulling worden weggezogen. De stempel 28 wordt nu uit de opening 31 en van het deksel verwijderd en het vacuümorgaan 21 wordt dan op het deksel 16 aangesloten, via de vacuümleiding 23 wordt het inwendige van het vacuümorgaan onder vacuüm gebracht. Bij de aanvang van het vacuümzuigen wordt de folie 20 bij de opening 31 in geringe mate naar het vacuümorgaan gezogen en beweegt zich daarbij van de lasstrook af. Door de in de lasstrook aanwezige openingen 19 ontstaat aan weerszijden van de lasstrook geen drukverschil zodat deze de ingenomen stand blijft behouden. De electromagneet die de naald 25 bedient wordt nu geactiveerd waardoor de naald naar buiten wordt bewogen en een gaatje in de folie prikt. De naald raakt hierbij niet de lasstrook 18. Dit is de situatie zoals afgebeeld in Fig. 1. Tijdens de verdergaande evacuatie wordt via het als zuigopening dienende gaatje in de folie en via de openingen 19 in de lasstrook de inhoud van het pak onder vacuüm gebracht. Na het bereiken van het gewenste niveau van vacuüm in het pak wordt het lasorgaan geactiveerd waardoor dit met de verhitte lasbek 22 de folie 20 en de lasstrook tegen elkaar drukt en aan elkaar last. Hierbij wordt de lasstrook gesteund door de vulling die door het samendrukken van het pak en het vacuüm hard is geworden. Doordat de folie en lasstrook aan elkaar worden gelast in een zone binnen de openingen 19 in de lasstrook ontstaat ter plaatse een luchtdichte afsluiting van het pak. De persluchtdruk op de zak wordt nu opgeheven waardoor de zak weer inkrimpt. Desgewenst kan op dit moment een vacuümbron op het inwendige van de zak worden aangesloten waardoor de zak in nog sterkere mate inkrimpt en het pak ge-makkelijker uit de zak kan worden verwijderd. Het vacuümorgaan kan nu van de deksel worden verwijderd en eveneens kan de deksel van de kamer worden afgenomen. Het nu gerede pak wordt uit de zak geschoven en vervangen door een volgend te evacueren pak. Opgemerkt wordt dat tijdens het gehele evacuatie-proces het uitwendige van het pak, met als enige uitzondering het kleine gebied tegenover de opening 31 in het deksel, niet aan vacuüm wordt onderworpen en in een atmosferische omgeving blijft.

In het voorafgaande is beschreven hoe een kleine zuigopening in het reeds volledig luchtdicht gesloten gevulde pak wordt aangebracht. Het is echter ook mogelijk een als zuig- opening dienend gaatje reeds vooraf in de verpakkingsfolie te prikken en daarna het lasstrookje over het gaatje aan te brengen. Door de geringe afmetingen van de zuigopening in de folie en van de openingen in de lasstrook, die elkaar bovendien niet overlappen, zal geen korrelig produkt uit het pak ontsnappen bij het vullen en samendrukken van het pak. In dit geval behoeft het vacuümorgaan 21 niet van een beweegbare naald 25 te worden voorzien.

Volgens een variant van bovengenoemde werkwijze wordt in de zak een houder 30 (Fig. 4) geplaatst. De houder is samengesteld uit vier metalen zijplaten 10 en een metalen bodemplaat 13. De platen 10 en 13 zijn via verende scharnieren 14 onderling verbonden. De scharnieren laten een geringe heen- en weergaande beweging van de platen toe. De houder wordt in de zak geplaatst met de bodemplaat naar boven tegen de bodem van de zak. Het pak wordt in de houder geschoven voor of na het plaatsen van de houder in de zak. Bij het opblazen van de zak drukt deze de platen 10, 13 tegen het pak waardoor het pak wordt samengedrukt. Het inbrengen en verwijderen van het pak in of uit de houder 30 is doorgaans gemakkelijker dan bij rechtstreekse plaatsing van het pak in de zak 26.

Claims (14)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak, waarbij een uit een flexibele folie vervaardigd en met korrelig materiaal gevuld pak wordt geëvacueerd en luchtdicht wordt afgesloten, met het kenmerk, dat het pak alvorens te worden geëvacueerd wordt samengedrukt door het uitoefenen van druk op de zijwanden van het pak waardoor de korrelige vulling een compact geheel vormt, dat vervolgens op een in een wand van het pak aangebrachte zuig-opening een vacuümorgaan wordt aangesloten dat het pak via de zuigopening evacueert terwijl het pak overigens uitwendig niet aan vacuüm wordt onderworpen, en dat na het evacueren de zuigopening luchtdicht wordt afgesloten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zuigopening in het overigens luchtdichte pak wordt gevormd door het aanbrengen van een perforatie in een der wanden van het pak.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de perforatie wordt aangebracht door een in het vacuümorgaan geplaatste heen- en weerbeweegbare naald.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het pak voor het uitvoeren van het genoemde samendrukken in een van elastisch materiaal vervaardigd en dubbelwandig uitgevoerd zakvormig lichaam wordt geplaatst, welk zakvormig lichaam door de toevoer van perslucht tussen de dubbele wanden wordt opgeblazen waardoor de binnenste wand van het zakvormig lichaam tegen het pak wordt gedrukt.

5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het pak op genoemde wijze wordt samengedrukt door heen- en weerbeweegbare stijve plaatvormige elementen tegen de wanden van het pak te drukken.

6. Werkwijze volgens conclusies 4 en 5, met het kenmerk, dat genoemde plaatvormige elementen tussen de binnenwand van het zakvormig lichaam en de buitenzijde van het pak zijn geplaatst.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat bij het samendrukken van het pak tevens de bodem en het bovenvlak van het pak naar elkaar worden gedrukt.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat onder de zuigopening tussen de binnenwand van het pak en de vulling een lasstrook is aangebracht en dat na het evacueren de zuigopening luchtdicht wordt afgesloten door de lasstrook rondom de zuigopening tegen de binnenwand van het pak te lassen.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de lasstrook van een aantal buiten de zone voor het genoemde dichtlassen gelegen openingen is voorzien door welke de zuigopening bij het evacueren in verbinding staat met het inwendige van het pak.

10. Werkwijze volgens een der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat na het evacueren op de zuigopening aan de buitenzijde van het pak een afdichtingsstrip wordt bevestigd.

11. Inrichting voor het vervaardigen van een met korrelig materiaal gevuld vacuümpak, voorzien van een vacuümorgaan voor het evacueren van een uit een flexibele folie vervaardigd en met korrelig materiaal gevuld pak, en sluitmiddelen voor het luchtdicht afsluiten van het gevulde pak, met het kenmerk, dat de inrichting verder is voorzien van drukorganen voor het uitoefenen van druk op althans de zijwanden van het gesloten pak waardoor de korrelige wiling een compact geheel vormt, en dat het vacuümorgaan is uitgevoerd voor aansluiting op een in een wand van het gesloten en samengedrukte pak aangebrachte zuig-opening voor het evacueren van het overigens niet aan vacuüm onderworpen pak, en dat de sluitmiddelen zijn ingericht voor het luchtdicht afsluiten van de zuigopening.

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het vacuümorgaan is voorzien van een heen- en weerbeweegare naald voor het prikken van de zuigopening in het pak.

13. Inrichting volgens conclusies 11 of 12, met het kenmerk, dat het drukorgaan wordt gevormd door een uit elastisch materiaal vervaardigd en dubbelwandig uitgevoerd zakvormig lichaam voor het daarin plaatsen van het pak, en op het zakvormig lichaam een leiding voor de toevoer van perslucht tussen de wanden van het zakvormig lichaam is aangesloten voor het opblazen van het zakvormig lichaam waardoor de binnenste wand daarvan tegen het pak wordt gedrukt.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat binnen het zakvormig lichaam met elkaar verbonden en heen- en weerbeweegbare plaatvomige elementen zijn geplaatst die een houder vormen voor het daarin te plaatsen pak en die door het opblazen van het zakvormig lichaam tegen de wanden van het pak worden gedrukt voor het samendrukken van het pak.