NO800587L - Anordning for oppreisning av et emne til et trau - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for oppreisning

av et plant emne hvis basismaterial av kartong på begge sider er belagt med en plast som er vanskelig å forsegle, til et trau, særlig for fylling med ferdigretter til husholdning eller industri, idet dette utføres ved hjelp av en transportør for transport av emnene til en aktiveringsanordning som omfatter varmluftsdyser, • og for videre transport inn i et form-verktøy med stempel og matrise for etterfølgende videretran-sport av det oppreiste trauet til ytterligere bearbeidning.

Trauformede kartongbeholdere brettet av emner, særlig for bakeriprodukter, og i hvilke det fylles et pulver, hvoretter trauet lukkes med et lokk, er kjent i forskjellige utførelses-former, f.eks. fra DE-OS 28 19 708. Dette kjente emballasjetrau oppviser som basismaterial kartong og/eller papir, som er trykket på ønsket måte og på utsiden av det oppreiste trau er belagt med polypropylen. Pa innsiden finnes et polyetylen-skikt, som er egnet som kasjeringsmiddel for aluminiumfolie som er belagt med polyetylen.for at bakverket dessuten skal få den ønskede form, finnes det et slippmiddel som er pålagt den po-lyetylenbelagte aluminiumfolien i en lakkeringsmaskin. Valget av belegg på basismateriale av kartong avhenger frem for alt av anvendelsen for emballasjetrauet. Dersom f. eks. pulver-formet masse for baking fylles i trauet, hvilken masse er beregnet til å bli et bakverk eller annet bakeriprodukt etter at konsumenten har revet av lokket fra trauet, må belegget tåle en temperatur på omtrent 200°C, idet noen bakverk må kunne tåle en oppvarming til en temperatur på omtrent 175°c i omtrent tre kvarter. Dersom det derved anvendes den ovenfor beskrevne sammensetning av laminatet, oppstår tetningsvanskeligheter i hjørneområdene ettersom aluminium, og dessuten aluminium belagt med slippmiddel, ikke lar seg forsegle. På de steder av trauet der hjørnene er slik utformet at aluminium foreligger på i det minste ene siden, blir derfor forsegling umulig. Hjørnet må derfor holdes sammen på de andre stedene der polypropylen ligger mot polypropylen og således kan forsegles.

Uten å fordyre emballasjen altfor meget foreligger derfor behov for andre typer belegg og andre materialer som til dels mulig-gjør forsegling og dessuten tåler temperaturpåkjenning. De temperaturgrensene som kan tillates for matlaging eller baking bestemmes av den plasttype som benyttes. Der er f.eks. fast-slått at temperaturgrensen for polyetylen ligger i området 100 - 105°C, for polypropylen mellom 145 - 150°C og for polyester (PBTP eller PETP) i området fra 220 - 225°C. Men nettopp polyester må dessverre betraktes som en plast som er vanskelig å forsegle. Polyester har nemlig et meget smalt størk-ningsintervall, dvs. et smalt temperaturintervall mellom flytende og fast tilstand.

Til tross for dette er det i.h.t. den foreliggende oppfinnelse valgt polyester som belegg innvendig og utvendig, og en står dermed ovenfor den oppgave å komme frem til en anordning for oppreisning og formstabil sammenføyning av hjørnene, i og for tilforming av et emballasjetrau.

Det er kjent å lede varme for forsegling igjennom basismaterir-ale av kartong og til plastbelegget. Derved oppstår imidlertid ofte fare for forbrenning, dvs. at det dannes brune områder som påvirker utseendet til den ferdig lukkede emballasje. Også trykk-fargen kan komme til skade ved altfor høy temperatur. Det er riktig nok i prinsippet kjent innen industriell praksis å akti-vere plastbelagte yttersider av basismaterial av kartong ved hjelp av varmluft, ved bruk av■■ <varmluftsdyser, slik at plasten blir plastisert,henholdsvis flytende, for deretter i en forme-stasjon, f,eks, med stempel og matrise, <å; oppreises og forsegles i hjørnene eller hvor som helst det måtte være. I forbindelse med polyester er denne metode vanskelig å gjennomføre, ettersom intensiv varmetilførsel til den side som er beregnet for aktivering lett medfører at restmengden av vann i kartongen, som i gjennomsnitt kan være opptil 6 - 1%/fordampes ved varme-tilf ørselen og medfører eksplosjon. Herved vil materialet sprenges på visse steder. På den annen side må det imidlertid tilføres tilstrekkelig varme til at aktiveringstilstanden til plasten kan opprettholdes hele veien fra aktiveringsanordningen til formeverktøyet.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å komme frem til en anordning for oppreisning av et kartongemne til et trau slik som angitt innledningsvis, idet det forhindres åt materialet i emnet sprenges og at det samtidig oppnåes tetning for trauet i forbindelse med plastbelegg som er vanskelig å forsegle,

slik at trauet blir i det minste pulvertett, om ikke væske-tett, Emballasjetrauet skal dessuten tåle høy temperatur.

Med valg av polyester som plast, oppnåes dette ih.t. oppfinnelsen ved at aktiveringsanordningen i nærheten av varmluftsdysene ved under- og oversiden av emnet oppviser kjøleelemen?-ter med kanaler for gjennomstrømning av kjølemedium, idet det mellom varmluftsdysene finnes en spalt. I h,t. oppfinnelsen er det hele slik anordnet at det før oppreisningen plane emne først tilføres en transportør for å føres opp inn mellom varm» luftsdysene, slik at disse blåser varmluft ovenfra og nedenfra på de riktige stedene av den kanten som er beregnet for aktivering, og at det like inntil denne kant, i retning mot det midtre området av emnet, er anordnet kjøleelementer for å

danne en kuldebarriere. Ved kombinasjonen av varmlufttilfør-sel og en kuldebarriere anordnet i direkte tilslutning til denne er det ikke fare for materialsprengning p.g.a. ekspan-derende vanndamp. Først ved utnyttelsen av en anordning i h.t. oppfinnelsen er det mulig å oppnå en nøyaktig og formålstjenlig oppvarmning på nøyaktig de riktige stedene, samtidig som kulde-barrierer oppnåes på nøyaktig utvalgte andre steder av emnet. P,g,a. spalten mellom kjøleelementene oppnåes omslutning av

de utsatte områdene og derved optimal varmebortledning. I h.t. oppfinnelsen er det funnet at et kjølemedium kan tilføres umid-delbart i oppvarmningssonen, for å forhindre at den utstrålte varme trenger inn i det indre av materialet gjennom kuldebarri-erene, '.Utover er emnet åpnet gjennom de stansete kantene. Her finnes kanaler som vann og damp som dannes av dette kan diffun-dere ut . Innover, der det ikke foreligger slike åpne snitt, utgjør altså kuldebarrieren beskyttelse mot ødeleggelse av mate-rialbanen.

I

Det er fordelaktig at i det minste en varmluftsdyse er anordnet ved hvert av de fire hjørnene av det omtrent rettvinklede emnets over- og underside, over den kanten av emnet som er beregnet for aktivering, og at kjøleelementenes bakker er festet i området mellom varmluftsdysene, Herved er angitt nøy-aktig de midler som med stor pålitelighet kan anvendes i en oppreisningsmaskin som arbeider med høy hastighet, nemlig for ommvarmning av kanten som er beregnet for aktivering ved dennes overside ved blåsing av varmluft og kjøling i området mellom varmluf tsdysene, dvs. i det midtre området av emnet', der utstrømning av dannet damp eller overskuddsvann ikke er mulig.

Det er hensiktsmessig at varmluftsdysene har en spalteformet utløpsåpning og at den innover anordnete leppen er lengre enn den utover anordnete leppen.. Derved kan det oppnåes at varm-luften strømmer ut på en meget veldefinert måte nøyaktig på

de områdene av kanten som er beregnet for aktivering, hvilke områder altså på meget kort tid må bringes til riktig tempera-. tur for plastisering av plasten, uten volumekspansjon av det oppvarmede vannet som utgjør restfuktigheten basismaterialet av kartong. Det er herved særlig fordelaktig at den spalteformete utløpsåpningen og .det tilkoblete tilførselslegemet for varmluft for varmluftsdysen er anordnet i en vinkel med hverandre. For et emne med hjørnekanter beregnet for aktivering i disse områder kan dét maskinelle arrangement være enkelt, med anvendelse av varmluftsdyser, og samtidig oppnåes en enda bedre og jevnere varmluftstilførsel. De spalteformete utløpsåpningene er altså utformet enten rette eller i vinkel ved hjelp av de to leppene, hvorved innerleppen er rettet mot emnets midtre område og ytterleppen er rettet bort fra dette. Dersom den innover rettede leppen gjøres lenger, blir det mulig å blåse varmluft i stråle-form mdt den flate som er beregnet for aktivering, slik at den tvangsmessig dannete hvirvel avbøyes utover. Det oppnåes derved styring av varmluftstilførselen, slik at kuldebarrieren ikke påvirkes av all den utstrømmete varme. Kjøleelementene har dessuten vist seg meget fordelaktige for oppnåelse av kalde overflateområder på emnet, hvilke områder er fordelaktige vedl formningen til trauform, ettersom et kaldt material er mere stabilt, mens kartongmateriål med høyere temperatur er bøyelig og ustabilt.

I h.t. en ytterligere, fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen er hvert kjøleelement anbragt på den ene av to innbyrdes paralelle styreskinner med utformete styrespor. Det plane emnet kan forskyves ved hjelp av transportører langs disse styreskinner, og kanteområdene kan føres direkte inn i spalten mellom kjøleelementene ved montering av kjøleelemen-tene på disse styreskinner. Dessuten kan styreskinner gjen-nomstrømmes av et kjølemedium, i det minste i nærheten av kjøleelementene, og derved kjøles, og det foreligger dessuten en mulighet til å føre kjølemediet fra styreskinnen til kjøle-elementet og tilbake.

Stempelet og matrisen kjøles hensiktsmessig utvendig, ettersom de oppvarmete områder av den aktiverte kanten overfører en meget anseelig varmemengde. Således finnes det også tilkob-linger beregnet for å lede kjølemedium gjennom matrisen og stempelet.

Når det anvendes et slik emne som det som f.eks. er kjent fra DE-OS 28 19 708 har det dessuten vist seg fordelaktig at det ene av de to kjøleelementer rager noe lenger inn i rommet mellom styreskinnene enn det annet, og at derved den ene varmluftsdysen er forskjøvet i forhold til den annen dyse. Med andre ord kan den undre dysen være mere utbøyd enn den øvre, fordi det undre kjøleelement ikke er så utbøyd som det øvre.

Ytterligere trekk, fordeler og anvendelsesmuligheter vil frem-gå av den etterfølgende beskrivelse, under henvisning til teg-r ningene, som viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen .

Fig.l viser hele produksjonslinjen for fremstilling av,fylling,

lukking og transport av emballasjetrau, vist i perspekr-tiv og skjematisk. Fig.2 viser to kjøleelementer og styreskinner sett fra siden og delvis i snitt.

Fig.3 viser anordningen i fig. 2 sett ovenfra.

Fig.4 viser et tverrsnitt etter linjen IV-IV i fig. 3.

Fig.5 viser luftvarmeren og varmluftsdysene sett fra siden og

delvis i snitt, etter linjen V-V i fig. 6.

Fig.6 viser anordningen i fig.5 sett ovenfra.

Fig.7 viser oppreisningsverktøyet sett fra siden og delvis i snitt.

I fig.l er vist hvordan trauet fremstilles, fylles, lukkes med lokk og transporteres bort for videre behandling.

Med den skjematisk viste uttaksanordningen 1 uttaes fra en stabel av emner 2 alltid det underste emne i retning av pilen 3, og legges ned på en bare delvis og skjematisk antydet transportør 4. I stasjonen 5 følger aktivering av forseglingsflå-tene ved hjelp av varmluftsdyser 6,.6.\ slik at trauet i stasjonen 7 blir formbart, henholdsvis brettbart og kan oppreises ved hjelp av et stempel 9 som føres inn i en matrise 8, idet stempelet kan beveges i de retninger som er vist med en dobbelt pil. I den etterfølgende stasjon 10 skjer fylling ved hjelp av en første trakt, risting ved hjelp av en risteanordning 11, veining i posisjonen 12, etterfylling ved hjelp av en etterfyl-lingstrakt 13 og eventuelt utsortering av ikke fyllte trau ved hjelp av anordningen 14 for utstøtning av tomme, i.emballas j er. De således fyllte trauene blir deretter beveget 90° til venstre, slik som vist i fig,l, under en varmluftsdyse 15 og deretter inn i en stasjon 16, der lokk 19 taes ut i retning av den bøyde pilen 18 og forsegles mot trauet. Det deretter viste, lukkede trau 55 føres videre til fortsatt behandling.

Før trauet 2 transporteres til formeverktøyet som er nærmere vist i fig.7, ved hjelp av transportøren 4, skjer aktivering av visse områder på oversiden av emnet i stasjonen 5, slik som vist i fig. 2 - 6.

I fig. 2 - 6 er vist styreskinnen 20 og kjøleelementene 21

og 22. Av fig. 2, som viser en projeksjon inn i mellomrommet mellom de to innbyrdes paralelle styreskinnene 20, er styre-sporet 23 synlig, og emnet føres inn i dette og styres med sin kant. Ved transport av emnet kommer dette således direkte inn i spalten 24 mellom det øvre kjøleelement 21 og det undre kjøleelement 22.

I fig. 3 og 4 er vist kjøleledningene 25 for kjølevann, som og-så finnes i forbindelse^blokken 26 mellom kjøleelementene 21, 22 og styreskinnen 20. I fig. 3 strømmer altså f.eks. vannet fra nippelen 27 inn i kjøleledningen 25 som er vist i snitt, derfra gjennom forbindelsesblokken 26 tilbake inn i den annen kjøleledning 25 mot høyre. Et lignende strømningsforløp for kjølevannet skjer også for det undre kjøleelement 22.

Utformningen av det undre kjøleelement 22 og det øvre kjøleele-ment 21 fremgår tydelig av fig. 3. Emnet har nemlig et lignende forløp med hensyn til sine ytterkanter, dvs. at den kanten av emnet 2 som er beregnet for aktivering ligger over den avbøyde linjen 29, under hvilkenkuldebarrieren nettopp skal finnes. Med andre ord ligger altså varmluftsdysen 6 nettopp i området like til venstre for linjen 29. Varmluft som sprøytes mot oversiden oppvarmer også basismaterialét av kartong, og restfuktigheten i dette kan fordampe utover mot den stansede, frie kanten av emnet og sperres innover p.g.a. kuldebarrieren under linjen 29. I området for kjøleelementene 21 og 22 vil det således bortføres eventuell gjenværende varme, slik at det ikke er fare for noen eksplosjonslignende sprengning av materiale i de kritiske punkter, nemlig i området ved kjøleelementene 21 og 22,

Fig. 5 og 6 viser den øvre varmeluftsdysen 6 og den undre varmluf tsdysen S\ Fig. 6 viser anordningen sett ovenfra, og for å gjøre fig. 6 tydeligere er bare vist den øvre varmluftsdysen 6 øverst og bare dysen 6'nederst. Ved hjelp av luftvarmeren 30 og fordeleranordningen 31 oppnåes en jevn fordeling av varmluft til den øvre dysen 6 og den nedre dysen 6 ', som er anordnet parv\s på den måte som er vist i fig.l.

Den således oppvarmede luften strømmer ut gjennom den vinklede utløpsåpningen 32, som er spalteformet og dannes av innerleppen 33 og ytterleppen 34, slik som vist nederst til høyre i fig.6.

Det fremgår av fig.5 at den undre dysen 6'er svinget lenger

ut fra luftvarmeren 30 enn den øvre dysen 6, fordi det området av undersiden av emnet 2 som skal aktiveres ligger lenger ut, og derfor er også det undre kjøleelement 22 vist i fig. 4 plassert lenger bak. Ved hjelp av spalteformen i utløpsåpnin-gen 32 oppnåes en nøyaktig sentrert varmluftstråle, som tref-fer det området som skal forsegles på ønsket måte.

I fig. 7 er vist, delvis i snitt, oppreisningsverktøyet med stempel 40 og matrise.41. Det;kjølte stempelet 40 oppviser nederst en fjærende opplagret utstøter 42 for utstøtning av trauet etter formningen. Ved den øvre kant finnes anordnet en formekant 43 som har til oppgave å brette trauets flens 30° og trykke denne fast. Det er dessuten vist kjølemediumnippler 44.

Matrisen 41 er festet på basisplaten 45, som har en åpning 46, og nederst til høyre i figuren sees kanten 47 av matrisen. Trauet 2'er vist med stiplede linjer, likeså det ovenfor liggende emnet 2. Det er dessuten vist bretterammen 48. På den utstø-ter 49 som rager gjennom åpningen 46 i basisplaten 45 er anordnet utstøterplaten 50, som også er vist i senket stilling nederst til venstre i figuren.

Claims (5)

1. Anordning for oppreisning av et plant emne,hvis basismaterial av kartong på begge sider er belagt med en plast som er vanskelig å forsegle, til et trau, særlig for fylling med ferdigretter til husholdning og industri,omfattende en transportør for tilførsel av emnet til en aktiveringsanordning med varmluftsdyser, for videre transport av emnet inn i et forme-verktøy med stempel og matrise og for bortføring av det oppreiste trauet til videre bearbeidning karakterisert ved at aktiveringsanordningen (5, 6, 6') oppviser kjøleelementer (21, 22) med kanaler (28) for gjennomstrømning av et kjølemedium i nærheten av varmluftsdysene (6, 6') på henholdsvis oversiden og undersiden av emnet, og at det mellom kjøleelementene er anordnet en styrespalte (24).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en varmluftsdyse (6, 6 <*> ) er anordnet ved hvert av de fire hjørnene på over- og undersiden til det tilnærmet firkantede emne (2) og over den kanten av emnet (2) som er beregnet for aktivering, og at bakker for kjølelementene (21, 22) er festet i området mellom varmluftsdysene (6, 6 ') .;

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at varmluftsdysene (6, 6') har en spalteformet utløpsåpning (32) og at den innerste leppen (33) er utformet lenger enn den ytre leppen (34).;

4. Anordning som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at den spalteformede utløpsåp-ningen (32) og elementene av dysene (6,6*) som leder varmluft er anordnet i innbyrdes vinkel.

5. Anordning som angitt i krav 1-4 karakterisert ved at kjøleelementene (21, 22) er anordnet på den av to innbyrdes paralelle styreskinner (20) som oppviser styrespor (23).