NO172781B - Fremgangsmaate og apparat for tildanning av fylt tyggegummi - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for tildanning av tyggegummi. Nærmere bestemt angår foreliggende oppfinnelse en ny og forbedret fremgangsmåte og et nytt og forbedret apparat for fylling av sentrene i tyggegummistykker. Det oppnås også en forbedret, fylt tyggegummi.

Forskjellige apparater, fremgangsmåter og formuleringer er tidligere kjent for fremstilling av fylt tyggegummi. Eksempler på slike kjente teknikker er US-patenter 3.806.290, 3.857.963 og 3.894.154. Patentene 3.806.290 og 3.857.963 angår henholdsvis et apparat og en fremgangsmåte for tildanning av fylt tyggegummi, hvor konsentriske dyser er anordnet for å danne en rørformet streng av tyggegummi som fylles ved å pumpe et fyllstoff under trykk gjennom den innerste av de konsentriske dyser. Patent 3.894.154 viser et passende eksempel på en fylt tyggegummi med væskefyll.

Patent 4.543.769 viser et apparat for tildanning av enkelt-gummistykker fra en streng av fylt gummi, og patent 4.513.012 viser en fylt tyggegummi hvor fyllstoffet omfatter et pulvermateriale.

Forskjellige andre maskiner og metoder er tidligere kjent for fremstilling av fylt tyggegummi, men alle slike tidligere teknikker som søkeren kjenner til er basert på trykkfylling for å presse fyllstoffet inn i den hule gummistreng.

Selv om slike tidligere kjente apparater og metoder arbeider tilfredsstillende for oppnåelse av den tilsiktete virkning, er det ikke mulig å oppnå mer enn ca. 12-17 vekt-% av fyllstoffet i gummistykket og fremdeles opprettholde tilfredsstillende kvalitet i de ferdige tyggegummistykker. F.eks. vil veggtykkelsen til det utvendige gummiskall ved større forhold kunne få en ujevn tykkelse, eller andre uguns-tige avvik med hensyn til ensartethet og konsistens kan oppstå.

Følgelig er det et formål med denne oppfinnelse å til-veiebringe en fremgangsmåte og et apparat for fremstilling av fylt tyggegummi som har øket fyllmasse uten at det skal gå på bekostning av kvaliteten av de fremstilte tyggegummistykker. Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte og et apparat som angitt i de etterfølgende henholdsvis krav 1 og 5, mens fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen fremgår av de øvrige, etterfølgende krav.

Det tilveiebringes således fylte tyggegummistykker som har en fylling som omfatter opp til 3 5-4 0 vekt-% av gummistykket.

Fyllstoffet innføres i det hule indre av en rørformet gummistreng uten å utsette fyllstoffet for kompresjonstrykk. Gummien ekstruderes gjennom en ringformet dyse for å danne en rørformet gummistreng, og et fyllstoff bringes samtidig til å strømme gjennom en konsentrisk anordnet dyse for å fylle tomrommet som dannes ved dannelsen av den rørformete gummistreng, idet fyllstoffet blir fremført med en hastighet som er akkurat tilstrekkelig til å fylle tomrommet og uten at det utsettes for noe kompresjonstrykk etterhvert som tomrommet fylles.

Apparatet kan ha et par konsentriske rør som er anordnet for å danne en dyse som har en ringformet åpning gjennom hvilken gummien ekstruderes for å danne en hul rørformet gummistreng, og en åpning gjennom hvilken fyllstoffet bringes til å strømme samtidig med dannelse av den rørformede gummistreng. Fyllstoffet kommer inn i og fyller tomrommet som dannes ved dannelsen av den rørformete streng uten at fyllstoffet utsettes for noe kompresjonstrykk for å bringe det til å fylle tomrommet .

Apparatet kan omfatte en særegen ekstruder-sylinderdyse som har konsentriske indre og ytre rør som mellom seg danner en ringformet dyse gjennom hvilken gummi ekstruderes for å danne en rørformet gummistreng, og en sentral indre åpning gjennom hvilken fyllstoffet bringes til å strømme for å fylle det hule indre av gummistrengen. Fyllstoffets volumstrøm jus-teres og reguleres i forhold til volumet av det innvendige hulrom i gummien som ekstruderes, slik at fyllstoffet akkurat fyller det innvendige hulrom og ikke forårsaker noen kompre-sjonskraft eller -trykk i gummistrengens innvendige hulrom. Når en pulverfylling anvendes fremføres pulveret gjennom det indre konsentriske rør og inn i gummistrengens innvendige hulrom ved hjelp av en skruetransportør eller annen egnet trans-portørinnretning, og når en fluidfylling anvendes kan strøm-ning av fluidet igangsettes med en pumpeinnretning og deretter ganske enkelt tillates å strømme under påvirkning av tyngde-kraften inn i gummistrengens innvendige hulrom.

I et spesielt eksempel på en maskin som er konstruert i samsvar med oppfinnelsen har det ytre rør en innvendig diameter på ca. 51 mm, og det indre rør har en utvendig diameter på ca. 29 mm og rager utenfor enden av det ytre rør med ca. 13 mm. Disse dimensjoner vil gi fylte gummistykker som har ca. 35 vekt-% fylling i gummistykkene. Ved å øke innerrørets ytterdiameter til 32 mm økes andelen av fylling til 40%.

Ovennevnte og andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil klart fremgå av følgende beskrivelse i sammenheng med tegningene, hvor like henvisningstall angir like deler i de forskjellige riss, og hvor: Figur 1 i oppriss viser en maskin som er konstruert i samsvar med oppfinnelsen, Figur 2 viser et grunnriss av maskinen ifølge figur 1, Figur 3 er et sideriss i større målestokk av ekstruder-sylinderdysen ifølge oppfinnelsen, Figur 4 er et enderiss av dysen sett fra linjen 4-4 i f igur 3, Figur 5 er et riss i sterkt forstørret målestokk, med partier fjernet og partier vist i snitt, av den indre konsentriske rørenhet, og Figur 6 er et skjematisk riss som i snitt viser et antall gummistykker som er fremstilt i samsvar med oppfinnelsen.

Apparatet for fremstilling av fylt tyggegummi med opptil 35-40 vekt-% fylling er vist ved 10 i figur 1 og 2, og omfatter en ekstruder-sylinderdyse 11 som ved hjelp av en monteringsflens 12 er festet til en ekstruder-forbindelsesplate 13 som er festet på en bæreramme 14. Ekstruder-sylinderdysen 11 er koplet for å motta gummi fra en konvensjonell ekstruder 15 (f.eks. den som anvendes for fremstilling av søkerens tygge-gummiprodukt kjent som "Freshen Up"), som også er understøttet på bærerammen.

En ekstruder-fyllrørenhet 16 er opplagret i vinkel på en hellende bæreplattform 17 og omfatter en fyllerørholder 18 som er sveiset eller på annen måte hensiktsmessig festet i en åpning 19 i ekstruder-sylinderdysens 11 sidevegg. Et ekstruder-fyllerør 2 0 er konsentrisk opplagret i holderen og rager konsentrisk gjennom ekstruder-sylinderdysen til en utløpsende 21 beliggende i avstand utenfor ekstruder-sylinderdysens utløpsende 22.

En forrådsbeholder 23 er opplagret på bærerammen på den ene side av ekstruder-fyllerørenheten for å oppta et forråd av pulverisert fyllstoff F, og et K-Tron-skruehus 24 er innkoplet mellom forrådsbeholderen og et pulver-skruematekammer 25 for tilførsel av den pulveriserte fylling fra forrådsbeholderen til pulver-skruematekammeret 25.

En langstrakt, høyre enkeltstart-skrue 2 6 strekker seg gjennom pulver-skruematekammeret 25 og fyllerøret 20 for befordring av det pulveriserte fyllstoff F langs fyllerøret til dets utløpsende, hvor materialet strømmer inn i og fyller tomrommet V som er blitt igjen i senter av strengen av gummi G som ekstruderes gjennom dysen 11.

Skruen 26 drives ved hjelp av en drivkopling 27 og Browning, høyrevinkel, driv-vekselkasse 28 ved hjelp av en motor 29. Motorens hastighet, og følgelig skruens omdreiningshastighet og fremførings- eller leveringsmengden pr. tidsenhet av fyllstoffet som derved befordres, er regulerbar slik at akkurat tilstrekkelig fyllstoff befordres til fyllerørets utløpsende til fullstendig å fylle tomrommet som etter-lates i senter av gummistrengen etterhvert som den ekstruderes gjennom dysen. Med andre ord, etterhvert som gummien G ekstruderes gjennom den ringformete åpning 3 0 som dannes mellom dysens ytterrør eller hus 31 og det indre fyllerør skapes et tomrom. Dette tomrom er ved et svakt redusert trykk og gummien blir også kontinuerlig befordret bort fra ekstruderdysen for å utsettes for påfølgende operasjoner. Tomrommets volum er på forhånd kjent og bare tilstrekkelig fyllstoff befordres gjennom fyllerøret til at det opptar dette volum og hindrer sammenfalling av gummistreng-veggen. Fyllstoffet blir således "helt" inn i gummistrengens innvendige hulrom, i motsetning til tidligere kjente systemer hvor fyllstoffet under positivt trykk pumpes inn i det innvendige hulrom i den ekstruderte gummi.

Som det best fremgår av figur 1 og 2 omfatter fyilerøren-heten 16 en luft-pakningsboks 32 og endetetningsplate 33 innkoplet mellom drivkoplingen 27 og mateskruen 26. Videre er skruehuset 24 og pulver-skruematekammeret 25 festet til en monteringsflens 34 på den hellende bærer 17 ved hjelp av et antall lett betjenbare skruknotter 35 hvorved skruehuset, pulver-matekammeret og fyllerørenheten hurtig og enkelt kan innkoples og frakoples i forhold til hverandre.

Ekstruder-sylinderdysen 11 har inner- og yttervegger 36 og 37 som er anordnet i avstand fra hverandre og mellom seg danner et ringrom 38, og en innløpstilkopling 39 og utløps-tilkopling 40 kommuniserer med ringrommet for sirkulering av oppvarmet vann eller annet fluid gjennom ringrommet for å opprettholde den korrekte konsistens av gummien etterhvert som den ekstruderes. Videre er et bærehåndtak 41 anordnet på ekstruder-sylinderdysen 11 for å lette håndtering av dysen når den festes og fjernes fra bærerammen, og en styrepinne 42 er anordnet for å lette nøyaktig og hurtig innretting av ekstruder-sylinderdysen med ekstruder-forbindelsesplaten 13 under montering av komponentene. Videre har ekstruder-sylinderdysens utløpsendeparti 43 vendt nedad i en vinkel for tilpasning til fyllerørenhetens vinkel for å oppnå konsentri-sitet mellom disse elementer ved utstrømningspunktet for gummien og fyllstoffet.

Som vist på figur 5 omfatter ekstruder-fyllerørenheten 16 en fyllerørhylse 44 som strekker seg konsentrisk mellom ekstruder-fyllerøret 20 og holderen 18. Alle delene av fyllerørenheten, innbefattende fyllerørholderen 18, fyllerøret 20 og fyllerørhylsen 44 er fortrinnsvis laget av syrefast stål, selv om andre egnete materialer kan benyttes.

Flere gummistykker som er fremstilt med apparatet ifølge oppfinnelsen er skjematisk vist ved 45 i figur 6. Den fylte tyggegummi som er fremstilt med apparatet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse utgjør en vesentlig forbedring overfor kjent fylt tyggegummi, ved at foreliggende oppfinnelse muliggjør opptil minst 35-40 vekt-% fylling, sammenlignet med bare ca. 11-17% ifølge teknikkens stilling.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for tildanning av fylt tyggegummi, omfattende følgende trinn: tilveiebringelse av en ringformet åpning (30) mellom indre og ytre rør (20, 31) av en ekstruderdyse (11), ekstrudering av en hul gummistreng (G) gjennom den ringformete åpning (30), mating av et fyllstoff (F) gjennom det indre rør (20) og inn i gummistrengens (G) innvendige hulrom (V) etterhvert som gummistrengen ekstruderes, karakterisert vedregulering av fyllstoffets (F) volumstrøm til 35 - 40 % i forhold til mengden av ekstrudert gummi pr. tidsenhet, slik at fyllstoffet (F) akkurat fyller det innvendige hulrom i gummistrengen uten å utøve kompresjonstrykk på dette.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den hule tyggegummistreng (G) ekstruderes gjennom en ringformet åpning (30), karakterisert ved at fyllmaterialet (F) leveres gjennom et fyllerør (20) som er konsentrisk med åpningen (30) .

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som fyllstoff (F) anvendes et pulvermateriale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav l eller 2, karakterisert ved at det som fyllstoff (F) anvendes en væske.

5. Apparat for tildanning av fylt tyggegummi, omfattende midler (11, 15, 21, 22) for ekstrudering av en streng (G) av tyggegummi gjennom en åpning (30) slik at gummistrengen får et innvendig hulrom av forutbestemt volum, og et fyllerør (20) som strekker seg konsentrisk inne i og utad gjennom åpningen (30), karakterisert ved midler (16, 23, 24, 26) som er innrettet til levering av et fyllstoff (F) med en forutbestemt volumstrøm gjennom røret (20) til gummistrengens (G) innvendige hulrom (V) etterhvert som gummistrengen ekstruderes, slik at det innvendige hulrom (V) fylles uten at det utøves noe kompresjonstrykk på dette.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at midlene for ekstrudering av en hul tyggegummistreng omfatter en ekstruderdyse (11) med et ytre rør (31), at fyllerøret (20) er konsentrisk anordnet i det ytre rør, og at åpningen (30) dannes mellom det ytre rør (31) og fyllerøret (20), hvorved åpningen (3 0) er ringformet.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at fyllerøret (20) har en utvendig diameter lik minst halvparten av ytterrørets (31) innvendige diameter.

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at fyllerørets (20) utløpsende (21) rager utenfor ytterrørets (31) utløpsende (22) en strekning lik ca. halvparten av dets diameter.

9. Apparat ifølge krav 5, hvor fyllstoffet (F) omfatter et pulvermateriale, karakterisert ved at at midlene for levering av pulvermaterialet gjennom fyllerøret (20) og inn i gummistrengens innvendige hulrom omfatter en roterende skruetransportør (26) som kan rotere i fyllerøret (20) .

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at midlene for levering av fyllstoffet gjennom fyllerøret og inn i gummistrengens innvendige hulrom (V) omfatter en motor (29) for drift av skruetransportøren (26), hvilken motor (20) har en variabel hastighetsstyring slik at skrue-transportørens (26) omdreiningshastighet og således fyllstoffets (F) leveringsmengde pr. tidsenhet kan varieres.

11. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at midlene for ekstrudering av en hul streng av tyggegummi omfatter en ekstruder-sylinderdyse (11) som har en dobbeltvegg-konstruksjon som avgrenser et mellomliggende rom (38), og innløps- og utløpsmidler (39, 40) som er forbundet med rommet for gjennomstrømning av et oppvarmet fluid for å opprettholde en ønsket temperatur i gummien som ekstruderes.

12. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at dyse-ytterrøret (31) heller nedad ved dets utløpsende (22), og at fyllerøret (2 0) strekker seg konsentrisk gjennom et holderrør (18) som er festet til dysens (11) side i en helningsvinkel som er lik dyse-ytterrørets helningsvinkel, idet aksene til holderrøret (18), fyllerøret (20) og dyse-ytter-røret (31) faller sammen med hverandre.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at en fyllerørhylse (44) strekker seg konsentrisk mellom fyllerøret (20) og holderrøret (18).

14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at fyllerøret (20), fyllerørhylsen (44) og holderrøret (18) er laget av syrefast stål.