NO133176B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning for vakuumforsegling av forede kartongforpakninger.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en

fremgangsmåte og en anordning for vakuumforsegling av den type av forpakninger, som består av en ytteremballasje av kartong eller lignende stivt materiale med en foring av et materiale, f. eks. plast, som er vakuumtett og som kan forsegles ved sveisning. Emballasjen er som regel utført i form av en rørformet ytre emballasje, som har to mot hverandre motstående kortsider og to mot hverandre motstående langsider og ved hver ende fire med hver sin av sidene sammenhengende forbindel-sesflik. I denne ytteremballasje er på for-hånd fast anordnet en foring av sveisbart materiale, hvilken strekker seg så langt over munningen mellom ytteremballasjens sider, at den kan forsegles ved sveisning. Som regel leveres slik emballasje av fabri-kanten til kunden for pakking av materiale, som deretter selges. Ved leveransen pleier emballasjen å være plant sammenslått.

Når pakking skal finne sted ved hjelp

av denne emballasje, brettes den først opp til i gjennomsnitt rektangulært tverrsnitt, og deretter sammensveises foringsmunningen i den ene ende på emballasjen, nedenfor benevnt emballasjens bunn. Det fore-kommer dog at denne endesiden, på grunn av forekommende etikettrykk eller lignende, kan fremstå som forpakningens topp-ende. Deretter forsegles emballasjens ytre del likeledes i bunnen, og den fylles med det materiale som skal pakkes. Etterat denne foranstaltning er truffet, sammen-

sveises ifølge hittil vanlig fremgangsmåte toppenden, idet det samtidig gis plass gjennom sveisefugen for et innstiknings-rør for emballasjens evakuering, hvilken derpå settes i verk. Etter fullført evakuering trekkes evakueringsrøret litt ut, slik at dette ikke hindrer en forberedende sveisning av den gjenstående del av før-ingsmunningen, slik at denne blir tett. Derpå trekkes evakueringsrøret ut i sin helhet, og den ennå usveisede del, hvor evakuer-ingsrøret har gått gjennom føringsmun-ningen, sveises endelig sammen. F6rings-munningen brettes nå inn, og også ytter-forpakningens toppdel forsegles, hvoretter forpakningen er ferdig.

Som det sees er det en temmelig kom-plisert fremgangsmåte å vakuumforsegle en slik forpakning. Da det for hver forpakning fordres et evakueringsrør, må et stort antall slike rør anordnes, hvis det skal være mulig maskinelt i storbedrift å forsegle forpakninger. Feilmulighetene er umåtelig store, spesielt med hensyn til at evakueringsrøret enten må trekkes ut fra forpakningsmunningen innen denne sveises sammen, eller forbli i forpakningsmunningen i det minste under en forberedende sammensveisning. I begge tilfeller foreligger risiko for at ytre luft skal kunne tren-ge inn i emballasjen før denne er blitt endelig sammensveiset i toppen.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for å unngå disse ulemper.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til et valgt ut-førelseseksempel, vist på vedføyede tegnin-ger, men det er selvsagt at oppfinnelsen ik-ke er begrenset til dette spesielle utførel-seseksempel, men at mange modifikasjoner kan forekomme innenfor oppfinnelsens ramme således som denne er angitt i etter-følgende påstander. På tegningene viser

fig. 1 en emballasje, beregnet for forsegling ifølge oppfinnelsen, i dens til rektangulært gjennomsnitt oppbrettede tilstand, men ennå ikke lukket, hverken i bunn eller topp, mens

fig. 2 viser samme emballasje etter fullført forsegling i bunnen, etter fylling med det forpakkede materialet og forberedende forsegling av foringsmunningen i toppen, før forpakningen føres inn i vakuumkammeret.

Fig. 3 viser et skjematisk bilde av en maskin for tilveiebringelse av forseglingen, og

fig. 4 viser en detalj av visse deler i vakuumkammeret.

Emballasjen, som vanligvis av fabri-kanten leveres til grossisten i plan, sammenslått tilstand, vises i fig. 1 etterat den er brettet ut til i rektangulær tverrsnitts-form, men forøvrig uten at noen ytterligere lukningsforanstaltninger er blitt truffet. Den består av to motstående langsider, av hvilke bare siden 10 er synlig i fig. 1, samt. av to mot hverandre anordnede kortsider, av hvilke bare siden 11 er synlig i fig. 1. Ved så vel den øvre som ved den nedre en-de på hver og en av de fire sidestykkene er en lukkeflik anordnet. Av disse er lukkeflikene 12 og 13 ved øvre resp. nedre kant på side 10 likesom lukkeflikene 14 og 15 ved øvre resp. nedre kant på side 11 vist i fig. 1. I det indre av den således beskrevne, av kartong eller annet passende, stivt materiale utførte ytteremballasje er en av plast eller annet mykt, vakuumtett og sveisbart materiale utført føring anordnet, slik at den rager opp ovenfor sidene 10 og 11 og fortrinsvis også ovenfor flikenes 12 og 14 øvre kant et stykke 16 og på tilsvarende måte rager ned under sidenes 10 og 11 samt fortrinsvis også under lukkeflike-nes 13 og 15 nedre kanter et stykke 17.

Emballasje av denne konvensjonelle type er kjent, og de turde derfor ikke for-dre noen nærmere beskrivelse. Ved deres lukning i bunnen foregår det slik at først med passende verktøy, fortrinsvis i en for formålet anordnet maskin, gripes midt-punktene på de nedre kanter på de til kortsideflikene svarende deler av føringen og føres fra hverandre under strekk, slik at man får en s. k. planforsegling. Denne sveises sammen. Derved vil trekantede før-ingsdeler rage ut utenfor forpakningens egentlige omkrets. Disse brettes inn plant over den egentlige føringsdel, eventuelt i forbindelse med at kortsideflikene 15 brettes inn til sine lukke-stillinger. Deretter anbringes klister eller annet passende kle-bemiddel på utsiden av kortsideflikene, og endelig brettes langsideflikene inn. Vanligvis er kortsideflikene slik avpasset i sin lengde at de på en naturlig måte faller inn kant mot kant når de brettes inn. Hvis langsideflikene er like høye, vil de over-lappe hverandre, hvilket er en fordel, ettersom den ytre da kan klistres fast ved den indre, og bunnen i forpakningen får bedre stødighet.

Den i fig. 2 viste emballasje er forseg-let i bunnen på den ovenfor beskrevne må-te. Dessuten er den imidlertid fylt med det materiale, som skal pakkes, og føringens øvre munning er likeledes planforseglet på den ovenfor for bunnens vedkommende beskrevne måte. Sammensveisningen av den øvre føringsmunning har imidlertid til hensikt, slik som det vil fremgå av det følgende, ikke å forsegles helt og holdent, men la en åpning være usveiset lengst ute på den ene kant av den ene overskytende føringsflik 18, slik som vist ved 19, mens den sammensveisede del er betegnet med 20.

Det er i denne tilstand forpakningen skal innføres i evakueringskammeret for der først å evakueres og for at deretter og-så åpningen 19 skal forsegles. Fordelene med denne fremgangsmåte er flere: Blant disse fordeler må i første rekke nevnes at den endelige sveisning må skje i vakuum, hvilket fører til at utrommet for de for sveisningen nødvendige organ er meget begrenset, og at man av den grunn vil ut-føre disse organ så små som mulig. Organ for sammensveisning av den ubetydelige åpning 19 blir av innlysende grunner be-tydelig mindre, lettere og derfor også håndterbare med mindre og lettere hjelpe-midler enn organ, som skulle besørge hele sveisingen 20, inklusive sammensveisningen av åpningen 19. Bortsett fra dette finnes det neppe noen mulighet for inspek-sjon av sveiseutstyrets arbeid i vakuumkammeret, og hvis en feil skulle forekomme, måtte det repareres resp. den galt for-seglede forpakning borttas, før maskinen igjen kan fortsette i arbeidet, hvilket ofte innebærer at akkumulert vakuum går tapt, og dessuten som regel forutsetter at vakuumkammeret må helt eller delvis ned-monteres for deretter påny å oppmonteres, hvilket er forbundet med meget store tet-ningsvanskeligheter. En omstendighet, som derved må taes i betraktning er at førings-materialet vanligvis er temmelig slapt, og det er vanskelig å få de to mot hverandre planforseglede føringskanter, som danner sveisefugen 20, til å ligge på samme høy-de. Dette kan man tilveiebringe hvis plass finnes for et tilstrekkelig effektivt maskinelt utstyr, men slik plass finnes med sik-kerhet ikke i det indre av vakuumkammeret.

En minst like stor fordel foreligger imidlertid i det at maskinen bare kan bringes til å arbeide med tilfredsstillende raskhet, hvis sveisningen oppdeles på slik måte som angitt ovenfor. Det kan f. eks. antaes at man forpakker noen av de ma-terialer, som for sin holdbarhet er avhen-gig av at ytre luft ikke kommer inn, f. eks. finmalt kaffe, hvis aroma går tapt, hvis ytre luft fritt kan spille omkring kaffen, hvis fettstoffer, eteriske oljer underkastes en med harskning beslektet, aromafor-dervende forvandling under langsom oksydasjon under innvirkning av luftens oksygen. Skulle man nå evakuere en slik forpakning før denne stort sett er forseg-let, så vil det ikke kunne unngåes at en-kelte kaffekorn suges opp og klebes mot det område av foringen, som deretter skal underkastes sveisning. Derved oppstår en grunn til utetthet. Dette unngår man imidlertid ved at man lar en forholdsvis liten åpning være igjen før evakueringen, idet strømmen av evakuert luft får i tilsvarende grad større hastighet og derfor også rykker med seg slike korn mer effektivt, slik at de ikke skal kunne komme i kontakt med de deler av foringen, som skal sveises sammen. Hvis man videre, slik som vist i fig. 2, anordner åpningen ved den ene ende av den planforseglede førings-munning, vil luften føres gjennom den smale spalte i foringsdelen 18, før den når frem til åpningen 19, og denne spalte fun-gerer derved som et meget effektivt filter.

Fig. 3 viser i sterk skjematisk form en maskin for komplett vakuumforsegling i forbindelse med forpakningen, utført iføl-ge foreliggende oppfinnelse. Det forutset-tes at på måter, som ikke utgjør noen del av foreliggende oppfinnelse, brettes em-ballasjene opp fra sin plant sammenslåtte tilstand til i rektangulært tverrsnitt, sveises i bunnen, forsegles i bunnen og fylles med den vare som skal pakkes før de kommer inn til en seksjon i maskinen, i hvilken de på i og for seg kjent måte underkastes planforskyvning av føringen med etter-følgende sammensveisning av den øvre

føringsmunning. Her er imidlertid sveise-bakkene slik orientert og av en slik utstrekning at de bare sveiser sammen en del av foringsmunningen, tilsvarende de-len 20 i fig. 2, og lar en del 19 være usveiset. Lukkeflikene 14', 14", 12' og 12" er bøy-et ut til sidene, slik at de ikke hindrer fort-satt arbeid med sveisefugen av den øvre føringsmunning.

I denne tilstand innføres forpakningene på et løpende bånd 21 ved hjelp av medbringere 22, som fremfor seg driver hver sin forpakning 23, enten i kontinuerlig eller i diskontinuerlig bevegelse. Av medbringerne føres forpakningene 23 trinnvis nærmere mot et i form av en karusell anordnet vakuumkammer 24. Dette innehol-der et stort antall celler slik innrettet at hver og en av dem opptar en forpakning fra båndet 21. Cellene består ved den viste utførelsesform av en bunn 25 samt to si-devegger 26, 27 og en tverrvegg 28, se fig.

4. Hver celle er anordnet for å drives på

skinner 29, 30 rundt karusellens periferi, idet cellene fortrinsvis hviler på skinnen med glidebjelker 31, 32 og drives frem av drivstaver 33 og 34 med radiell utstrekning i forhold til karusellens dreiningssentrum.

Over cellene strekker seg i vakuumkammeret en plan skive 35, hvilken imidlertid ligger på avpasset avstand fra over-kanten av cellens vegger 26, 27, 28 når cellen først mottar sin ennå ikke evakuerte forpakning 23. Skinnene 29, 30 er imidlertid formet på en slik måte at cellen under sin fortsatte bevegelse gjennom en seksjon av karusellens bevegelse løftes opp til tettende kontakt mellom veggene 26, 27 og 28, på den ene side, og platen 35 på den annen side. Samtidig kommer cellen inn under innvirkning av en sirkulært bøyd vegg 37, hvilken tettende smyger seg mot de vertikale kanter på veggene 26 og 27 samt mot cellens bunn 38. Cellen blir således hermetisk lukket fra alle sider etterat den er kommet ut fra seksjonen 36 og inn i deretter følgende seksjon 39 i karusellen.

I platen 35 er der med jevne mellom-rom anordnet ventiler 40 i forbindelse med ledninger 41 til en vakuumpumpe, som ik-ke vises på tegningen. Ventilene er av slik beskaffenhet at de automatisk åpnes, når en fremvegg 26 passerer under dem, og deretter automatisk lukkes til igjen, når en bakvegg 27 i en celle passerer under dem. I de forskjellige stasjoner innenfor seksjonen 39 vil derfor en suksessiv evakuering i etapper finne sted av rommet i hver celle samt den deri beliggende forpakning med deri forpakket materiale. Det er av stor betydning at denne eva-

kuering ikke skjer på en gang, men i små

etapper. Det forpakkede materiale er ofte melformet eller på annen måte finfordelt,

og det tilveiebringer da temmelig stor motstand mot evakueringsluftens utstrøm-

ning. Skulle da evakueringen skje i en eneste etappe, ville man risikere at alt for meget materiale fulgte med luftstrømmen ut av forpakningen. Ved de vakuumfrie etapper mellom de etapper, under hvilke cellen er forbundet med vakuumledningen,

oppnås imidlertid mulighet for en viss in-

dre lufttrykksutjevning i forpakningen.

Av lignende grunn er det uheldig,

umiddelbart å tilføre fullt vakuum, dvs.

det høyeste i anlegget foreliggende va-

kuum til cellene. Vakuumledningene 41

fører derfor bare til en kilde for temmelig måtelig vakuum. Etterat cellene imidlertid på denne måte har passert gjennom sek-

sjonen 39, vil de komme inn i en på stort sett lignende måte anordnet annen sek-

sjon 40" med noe høyere vakuum, og en-

delig inn i en tredje seksjon 41" med det høyeste i anlegget forekommende vakuum.

Ved at evakueringen på denne måte

skjer i etapper innenfor hver og en av de forskjellige seksjonene, ved at forskjellig grad av vakuum hersker i de forskjellige seksjoner, slik at sterkere vakuum råder i de siste seksjoner enn i de første, og ved den ovenfor nevnte filtervirkning, som ut-

øves av føringsflikene 18, får man en kom-binasjonsvirkning, som ytrer seg ved at praktisk talt intet av innholdet i forpak-

ningen følger med luften ut av forpaknin-

gen under evakueringens forløp, slik at in-

ken avsetninger av det pakkede stoff gjen-

finnes på sidene av åpningen 19. Forpak-

ningen kan derfor nå sveises sammen også

ved den gjenstående del 19 av den øvre føringsmunning, uten at det foreligger ri-

siko for utetthet. Sveisingen fordrer ikke noen omfattende apparatur for styring av føringen, ettersom denne allerede er svei-

set langs større deler av sin lengde i form av sveisefugen 20. Det er et kjent fenomen at en oppstivning av føringen fås ved sveisningen slik at kanten 20 står så godt som helt vertikalt opp fra forpakningens blivende overside og derved tjenestegjør som styring også for foringsmunningen ved åpningen 19. Sveisningen skjer også ved hjelp av et par temmelig små sveisebakker,

som bare er tilstrekkelig for sammensveis-

ning av den ubetydelige åpningsdel 19 av føringsmunningen.

Sveisningen finner sted innenfor sek-

sjonen 42, nærmere bestemt i etappestil-

lingen 43. Deretter passerer imidlertid for-

pakningen stadig under vakuum forbi et

antall uvirksomme etapper 44, som bare har til formål å tillate sveisen å kjøles så

langt, at den får tilstrekkelig motstand mot ytre lufts trykk, når forpakningen fø-

res ut i atmosfæren.

Det sistnevnte skjer innenfor seksjo-

nen 45 ved at skinnene 29, 30 igjen føres nedover under medføring av cellen slik at den tettende kontakt mellom platen 35

og cellens vegger opphører. Heretter føres cellen til en ytterligere seksjon 46, i hvil-

ken forpakningen, som nå er vakuumfor-

seglet hva angår føringen, ved hjelp av medbringere 47 overføres til etterfølgende deler av maskinen, i hvilke lukkeflikene 12', 12", 14' og 14" på i og for seg kjent måte forsegles. Hvis man anser det nyttig kan man kombinere den etterfølgende ma-

skindel med en anordning for stabling av de ferdige forpakninger, eller for etiket-

tering av dem eller lignende.

Karusellen dreies uten forpakning for-

bi en stilling, i hvilken renblåsing av cel-

len finner sted, innenfor seksjonen 48,

hvoretter den vender tilbake til seksjonen 49 for å oppta en ny forpakning, som til-

føres ved hjelp av medbringerne 22.

Den i fig. 3 viste karusell har en ka-

pasitet av førti samtidig behandlede for-

pakninger, men det er selvsagt at man kan variere dette antall etter behag for å til-

svare behovet, hvilket bestemmes av en hel del forskjellige faktorer slik som volu-

met av de behandlede forpakninger, typen av det forpakkede materialet osv. Likeledes kan man selvsagt også tilpasse andre an-

tall evakueringsseksjoner enn det i utfør-elseseksemplet tilpassede.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for vakuumforseg-

ling av forpakninger av den type hvor emballasjen består av en av kartong eller lignende materiale fremstillet ytteremballasje med rektangulært tverrsnitt og med emballasjesidenes ender sammenhengende lukkefliker, samt en slangeformet innenfor ytteremballasjen anbragt føring av vakuumtett, sveisbart materiale f. eks. plast, hvor føringen, som efter emballasjens lukning i bunnen og ifylling av den vare som skal forpakkes rager opp ovenfor den øvre kant av ytterforpakningen, lukkes ved plan-lukning langs hele kanten av den oppragende føringsdel (16) slik at der dannes en oppstående ribbe og ved hver ende av foringsmunningen en trekantet flattliggende del (18) beliggende utenfor den blivende forpakningsomkrets, og hvor forseglingen av forpakningen foregår i tø arbeidstrinn, dels før og dels etter evakuering av forpakningen, karakterisert ved at første trinn omfatter sammensveisning av den langs toppenden av før-ingen oppstående ribbe (20) med unntagel-se av en mindre del (19) av denne, beliggende over den ene trekantdel (18) og at annet trinn omfatter på kjent måte inn-føringen av forpakningen i et vakuumkammer, hvor den gjenstående, ikke sammensveisede del (19) sveises sammen etter at evakueringen av forpakningen er fore-tatt.

2, Anordning for maskinell vakuumforsegling av førede, med ytterforpakning av kartong eller lignende stivt materiale forsynte forpakninger med rektangulært tverrsnitt og med emballasjesidenes ender sammenhengende lukkefliker, samt en slangef ormet innenfor ytteremballasjen anbragt føring av vakuumtett, sveisbart materiale som f. eks. plast, under tilpas-ning av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved et i trinn ar-beidende vakuumkammer (24), anordninger (21, 22) for innføring av forpakninger (23) i vakuumkammeret, en transportbane (29, 30) anordnet i vakuumkammeret (24) for suksessiv forskyvning av forpakningene (23) under deres evakuering fra trinn med lavere vakuum til trinn med høyere va kuum (39, 40", 41"), og anordninger for sammensveisning av den gjenstående åpning (19) av føringsmunningen, mens forpakningen (23) stadig befinner seg i vakuumkammeret (24).

3. Anordning som angitt i påstand 2, karakterisert ved at en ventilan-ordning er anordnet for åpning og lukking av vakuumledningen (41) til en innenfor vakuumkammeret (24) vandrende celle, i hvilken forpakningen er anordnet.

4. Anordning som angitt i påstand 3, karakterisert ved at ventilen (40) er anordnet for å åpnes ved mekanisk på-virkning fra cellen (25, 26, 27, 28) under dennes bevegelse innenfor vakuumkammeret (24) slik at vakuumledningen (41) er i åpen forbindelse med cellens indre, når cellen passerer hvert enkelt trinn.