NO327192B1 - Fremgangsmate og maskin for fremstilling av lukkede emballasjer for hellbare naeringsmiddelprodukter, av emner av arkmateriale - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av forseglet emballasje for et hellbart næringsmiddelprodukt av et hovedsakelig rørformet, tilskåret emne (2) av arkmateriale med åpne, motstående ender (3,4). Fremgangsmåten omfatter trinnene: føring av emnet (2) inn på en formedor (9); forsegling av en ende (3) av emnet (2) på doren (9) for å danne en beholder (6, 106, 206) som er åpen i den motsatte enden (4); fjernelse av beholderen (6, 106, 206) fra doren (9); og sterilisering av beholderen (6, 106, 206) før den fylles med det hellbare næringsmiddelproduktet, og fremgangsmåten omfatter også trinnet med forvarming av beholderen (6, 106, 206) ved oppvarming av doren (9) før beholderen (6,106,206) steriliseres.

Description

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en maskin for fremstilling av lukkede emballasjer for hellbare næringsmiddelprodukter, av emner av arkmateriale.

Kjent teknikk

Som kjent selges mange hellbare næringsmiddelprodukter, slik som fruktjuice, melk behandlet ved ultrahøy temperatur, vin, tomatketchup osv., i emballasjer fremstilt i helauto-matiske maskiner, av en rekke ark av emballasjemateriale, som brettes for å legges mot hverandre, idet de motstående kanter forsegles, slik at det dannes hovedsakelig rørformede eller hylseformede emner som er åpne i begge ender.

Emballasjematerialet kan være et ett- eller flerlags plastmateriale, et polymermateriale, et mineralfylt polymermateriale eller et laminert materiale av papptypen.

Et kjent emballasjemateriale av papptypen har f.eks. en flerlags struktur som omfatter et lag av papirmateriale som er belagt på begge sider med lag av varmforseglings-plastmateriale, f.eks. polyetylen, og, når det gjelder aseptiske emballasjer for produkter som skal lagres lenge, slik som melk behandlet ved ultrahøy temperatur, omfatter et lag av barrieremateriale, f.eks. dannet av aluminiumfilm, og som ligger mot et lag av varmforseglings-plastmateriale og er dekket av et annet lag av varmforseglings-plastmateriale som danner innsiden i emballasjen som kommer i kontakt med næringsmiddelproduktet.

For å fremstille forseglede emballasjer i konvensjonelle emballasjemaskiner føres de rørformede emner inn på formedorer som er bevegelige langs en bestemt bane. Nærmere bestemt føres emnene suksessivt inn på formedorene i en innløpsseksjon, brettes og forsegles i en ende langs denne banen, og fjernes fra dorene i en utløpsseksjon, der de føres til en transportør og overføres til en aseptisk del av emballasjemaskinen, der de steriliseres og fylles. På kjent måte kan aksen til hver formedor være horisontal og parallell med eller på tvers av eller vertikal i forhold til bevegelsesretningen.

Nærmere bestemt forsegles de brettede ender av emnene normalt ved pressing av endene mellom endene av formedorene og et oppvarmet trykkelement, for å oppnå flere beholdere som hver har en åpen ende, gjennom hvilken beholderen kan fylles med næringsmiddelproduktet.

Den forseglede enden kan likeledes danne toppen eller bunnen til den ferdige emballasjen.

De åpne beholdere føres av transportøren inn i den aseptiske delen av emballasjemaskinen og under en forvarmingsstasjon med steril varmluft. Forvarming varer normalt i to maskinsykluser, og den sterile luften suges fra en tank og oppvarmes av elektriske motstandsvarmeelementer.

De forvarmede beholdere føres deretter til en steriliseringsstasjon, der de injiseres med et steriliseringsmiddel i form av damp, normalt med en hydrogenperoksydbase (H202), som fjernes i en etterfølgende tørkestasjon.

Hensikten med forvarmingsoperasjonen er å sikre at overflatetemperaturen til beholderne i steriliseringsstasjonen er noen få grader høyere enn kondensasjonstemperaturen til hydrogenperoksyddampen; ethvert gjenværende hydrogenperoksydkondensat er vanskelig å fjerne i tørkestasjonen, som er utformet bare for å fjerne dampen, og kan derfor befinne seg i det emballerte produktet.

Mengden av gjenværende steriliseringsmiddel som tillates i det emballerte produktet bestemmes av strenge forskrifter, og den maksimale mengden er i området 0,5 ppm.

Emballasjemaskiner av typen angitt ovenfor benyttes i utstrakt grad og på en tilfreds-stillende måte i et stort område av næringsmiddelindustrier, og virkningen til steriliseringsstasjonen gjør mer enn å oppfylle kravene som regulerer steriliteten til emballasjene og mengden av gjenværende steriliseringsmiddel.

I industrien er det imidlertid et behov for videre forbedring, særlig når det gjelder elimine-ring av gjenværende steriliseringsmiddel.

Forvarming med steril varmluft sikrer ikke jevn temperatur på hele den oppvarmede innsiden av beholderne, slik at temperaturen i visse overflateområder, f.eks. hjørneom-rådene, kan ligge under kondensasjonstemperaturen til hydrogenperoksyddampen, og således medføre lokal kondensasjon av dampen og de følger som er beskrevet ovenfor.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å komme frem til en fremgangsmåte og en emballasjemaskin for fremstilling av forseglede emballasjer for hellbare næringsmiddelprodukter, av tilskårne emner av arkmateriale, utformet for å utgjøre en enkel, effektiv og billig løsning med hensyn til de nevnte ulemper.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til en fremgangsmåte for fremstilling av forseglede emballasjer for hellbare næringsmiddelprodukter av tilskårne emner av arkmateriale, som angitt i patentkrav 1.

I henhold til den foreliggende oppfinnelsen er det også kommet frem til en emballasjemaskin for fremstilling av forseglede emballasjer for hellbare næringsmiddelprodukter av tilskårne emner av arkmateriale, som angitt i patentkrav 2.

Kortfattet forklaring av tegningene

En foretrukket, ikke-begrensende utførelse av den foreliggende oppfinnelse skal beskrives ved hjelp av eksempler, med henvisning til de vedføyde tegninger. Figur 1 viser en skjematisk planprojeksjon av en emballasjemaskin i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, for fremstilling av forseglede emballasjer for hellbare næringsmiddelprodukter av tilskårne emner av arkmateriale.

Figur 2 viser i større målestokk et snitt etter linjen I I-l I i figur 1.

Figur 3 viser i perspektiv en halvferdig beholder som har en forseglet ende og en

åpen ende.

Figur 4 viser i perspektiv en halvferdig beholder som har én ende lukket av et

halsparti utstyrt med en skrukapsel, og en åpen ende.

Beste utførelsesform av oppfinnelsen

Figur 1 viser en emballasjemaskin 1 for fremstilling av forseglede emballasjer (ikke vist) for hellbare næringsmiddelprodukter, av hovedsakelig rørformede eller hylseformede, tilskårne emner 2 av arkmateriale, med åpne ender 3, 4 og sirkulært eller mangekantet tverrsnitt.

Som nevnt kan emballasjematerialet være et laminert materiale av papptypen, ett- eller flerlags plastmateriale, polymermateriale eller mineralfylt polymeren

Emballasjemaskinen 1 omfatter hovedsakelig en forseglingsstasjon 5 for forsegling av en (3) av endene 3, 4 på emner 2 for å danne beholdere 6, som er åpne i den motsatte enden 4; og en steriliseringsstasjon 7 for sterilisering av beholdere 6 før de fylles med næringsmiddelproduktet.

Nærmere bestemt, i forseglingsstasjonen 5, føres emner 2 langs en bane med form som en sirkelbue med en vertikal akse A, og utsettes, på kjent måte som ikke beskrives, ettersom den ikke er av betydning for den foreliggende oppfinnelsen, for suksessive operasjoner for å brette og forsegle endene 3. De forseglede ender 3 kan danne toppen eller bunnen av de ferdige emballasjer. Endene 3 kan forsegles ved å forsegle sammen de indre sider av det rørformede emnet 2 for å danne en halvferdig beholder 106 med åpen ende, slik som vist i figur 3, eller ved å fastgjøre ved forsegling mot enden 3 av det rørformede emnet 2 et halsparti 207, f.eks. laget av plastmateriale og utformet med en lukning 208 slik som en skrukapsel og/eller opprivbar membran, for å danne en halvferdig beholder 206 med åpen ende slik som vist i figur 4.

Emner 2 føres gjennom forseglingsstasjonen 5 av et roterende element 8 med akse A, og som har flere perifere formedorer 9 som holder de respektive emner 2 og har lengdeakser som er parallelle med aksen A.

Dorer 9 er anordnet i par med jevn vinkelavstand, og dorene 9 i hvert par er innrettet i en radial retning i forhold til aksen A.

Alternativt kan lengdeaksene til dorene 9 være horisontale og parallelle med eller på tvers av tilførselsretningen.

Emner 2 føres suksessivt inn på dorene 9 i en innløpsseksjon 10 i forseglingsstasjonen 5, og fjernes fra dorene 9 i en utløpsseksjon 11, som i det viste eksempel befinner seg omtrent 270° fra innløpsseksjonen 10 om aksen A. Dorene 9 løsgjøres fra beholderne 6 ved tilbakeføring av dorene 9 langs deres lengdeakser.

I steriliseringsstasjonen 7 føres beholderne 6 av en transportør 12 (vist skjematisk i figur 1) langs en rett bane og steriliseres suksessivt ved injisering av et steriliseringsmiddel i form av damp, f.eks. hydrogenperoksyd, og tørkes deretter for å fjerne ethvert gjenværende steriliseringsmiddel fra beholderne 6.

For å sikre at temperaturen på innsiden av beholderne i steriliseringsstasjonen 7 er noen få grader høyere enn kondensasjonstemperaturen for hydrogenperoksyddampen, forvarmes først beholderne 6.

Et viktig særpreg ved den foreliggende oppfinnelsen er at beholderne 6 forvarmes av oppvarmingsdorer 9. For dette formål kan enhver type oppvarmingsmiddel benyttes, f.eks. en termostatisk regulert, elektrisk motstandsvarmeinnretning 13, som vist i figur 2.

Hver dor 9 oppvarmes til en temperatur som kan variere mellom omgivelsestemperatur og 95°C, og fortrinnsvis mellom 50°C og 95°C.

Hver varmeinnretning 13 reguleres termostatisk av en føler 14 for detektering av temperaturen til den tilhørende doren 9, eller enhver størrelse relatert til denne, og for å avgi et tilsvarende temperatursignal til en styreenhet 15 som regulerer varmeinnretningen 13 tilsvarende.

Emballasjemaskinen vist i figur 1 og 2 er utformet til å fremstille parallellpipediske beholdere 6; en emballasjemaskin for å danne hovedsakelig sylindriske beholdere 106, 206 vil skille seg fra emballasjemaskinen 1 bare ved å være utstyrt med hovedsakelig sylindriske dorer.

Fordelene med den foreliggende oppfinnelsen vil fremgå av beskrivelsen ovenfor.

Særlig ved å utføre forvarmingsoperasjonen direkte på dorer 9 på det roterende ele-mentet 8 er en egen stasjon for forvarming av beholdere 6, 106, 206 oppstrøms for steriliseringsstasjonen 7 ikke lenger nødvendig, og derved minskes lengden av trans-portøren 12 og den samlede tiden det tar å fremstille hver emballasje. Dessuten be-virker varmedorer ensartet oppvarming av hele innsiden av beholderne 6, 106, 206 og minsker derved i stor grad faren for kondensasjon av hydrogenperoksyddamp når beholderne 6, 106, 206 steriliseres, og muliggjør derved bruken av høyere konsentrasjoner av peroksyddamp uten fare for at det er gjenværende steriliseringsmiddel i det emballerte produktet.

Forsøk har vist at forvarming av beholdere 6, 106, 206 med varmedorer krever mindre energi enn kjente maskiner som oppviser en egen forvarmingsstasjon med varmluft.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av forseglet emballasje for et hellbart næringsmiddelprodukt av et hovedsakelig rørformet, tilskåret emne (2) av arkmateriale med åpne, motstående ender (3, 4), idet fremgangsmåten omfatter trinnene: - føring av emnet (2) inn på en formedor (9); - forsegling av en ende (3) av emnet (2) på doren (9) for å danne en beholder (6, 106, 206) som er åpen i den motsatte enden (4); - fjernelse av beholderen (6, 106, 206) fra doren (9); og - sterilisering av beholderen (6, 106, 206) før den fylles med det hellbare næringsmiddelproduktet, idet fremgangsmåten omfatter trinnet med forvarming av beholderen (6, 106, 206) før den steriliseres; karakterisert ved at trinnet med forvarming av beholderen (6, 106, 206) ut-føres ved oppvarming av doren (9).

2. Emballasjemaskin (1) for fremstilling av forseglede emballasjer for hellbare næringsmiddelprodukter av hovedsakelig rørformede, tilskårne emner (2) av arkmateriale, med åpne, motsatte ender (3, 4), idet maskinen (1) omfatter en forseglingsstasjon (5) for forsegling av en ende (3) av emnene (2) for å danne beholdere (6, 106, 206) som er åpne i den motsatte enden (4), og en steriliseringsstasjon (7) for sterilisering av beholderne (6, 106, 206), idet forseglingsstasjonen (5) omfatter flere formedorer (9) som holder emnene (2) og beveger seg langs en bestemt bane, langs hvilken hvert emne (2) omdannes til en beholder (6, 106, 206) som er åpen i én ende (4), karakterisert ved at forseglingsstasjonen (5) omfatter midler (13) for oppvarming av dorene (9) for å overføre varme til beholderne (6, 106, 206) før de føres til steriliseringsstasjonen (7).

3. Maskin som angitt i krav 2, karakterisert ved at midlene for oppvarming omfatter en elektrisk motstandsvarmeinnretning (13) for hver dor (9).

4. Maskin som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at den omfatter midler (14, 15) for elektrostatisk regulering av temperaturen til dorene (9).