NO843382L - Fremgangsmaate og anordning for emballering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for emballering av produkter i emballeringsmaskiner av termo-formetypen, som tilføres emballeringsmaterial fra ruller, samt et arrangement i slike maskiner for gjennomføring av fremgangsmåten. I en slik maskin anvendes et par materialbaner, vanligvis plastfilmer eller laminat av plast, for in-line fylling og forming av en ferdig emballasje.

Det problem som ligger til grunn for oppfinnelsen er å oppnå en forbedret emballeringsmetode i en slik termo-formemaskin. Problemet er også å komme frem til et fordelaktig alternativ til emballasje som fremstilles i en kammermaskin og er konturtilpasset produktet som skal emballeres og hovedsakelig er uten folder.

Med kammermaskin menes en maskin der en pose med innhold plasseres i et vakuumkammer for forsegling og krympning av posen til en form som tilsvarer konturen til produktet som skal emballeres.

Det er også kjent å pakke konturtilpasset i termoforme-maskiner med tilførsel fra ruller, ved at det mellom en plan, varmekrympbar overbane og en med hulrom utformet, termoformbar underbane, å anbringe det gods som skal emballeres, for eksempel kjøttstykker. Etter dannelse av vakuum og forsegling, eller i forbindelse med forsegling, "smeltes" overbanen slik at denne faller ned på produktet, som hovedsaakelig innesluttes uten folder og med emballa-sjemateriale liggende tett inntil produktet.

De kjente metodene muliggjør i og for seg et godt sluttresultat fra en kammermaskin, henholdsvis en maskin med materialtilførsel fra ruller, men det er ønskelig å kunne tilby en større formedybde og fleksibel fyllingsgrad, samt en mer formstabil, stiv emballasjekonstruksjon enn hva de kjente metodene muliggjør. Med større formedybde og fleksibel fyllingsgrad menes en formedybde og en fyllingsgrad som ikke er begrenset til smale intervaller, særlig når det gjelder emballering med tett kontakt mellom emballasjonsmaterialet og produktet.

Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte og en maskin som ikke er beheftet med ulempene til kjente fremgangsmåter og maskiner.

I videste forstand angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fra et par materialbaner i en emballasjemaskin å oppnå forseglet emballering, og fremgangsmåten omfatter følgende trinn:

- at oppover åpne hulrom termoformes i en første bane,

- at hulrommene fylles med det produkt som skal emballeres,

- at hulrom termoformes i en annen bane,

- at disse hulrom formstabiliseres,

- at produktet deretter bringes til kontakt med de formstabiliserte hulrommene og banene forsegles sammen, slik at par av hulrom i de to banene danner den ferdige emballasje, der det formstabiliserte hulrommet utgjør den del av emballasjen som bærer produktet.

I henhold til en foretrukket utførelsesform omfatter fremgangsmåten de følgende, ytterligee trinn: - at hulrommene termoformes i den andre banen i det minste i en formskål i et verktøy, og - at deretter hvert hulrom varmeforsegles rundt sin kant til den første banen ved hjelp av et forseglingsverktøy som i det minste delvis omgir den samme formskål.

Den foretrukne utførelsesform omfatter hensiktsmessig også de følgende trinn: - at den andre banen varmes til formetemperaturen innen den tilføres formskålen, - at formskålen kjøles til den nødvendige temperatur for formstabilisering av hulrommet.

Ved en utførelsesform utføres kjølingen av formskålen slik at skålens kantområde får høyere temperatur enn de øvrige områder av skålen.

En fordelaktig temperaturfordeling kan oppnås ved at for eksempel varmestrålngen mellom forseglingsverktøyet og formskålen gjøres mere intensiv i kantområdet.

For å oppnå det ønskede sluttresultat formforandres underbanen slik at den hovedsakelig stemmer overens med produktets kontur, ved å sette rommet mellom banene under vakuum i kombinasjon med varme, fortrinnsvis kontaktvarme og/eller et varmt fluid, eventuelt også utvendig overtrykk.

Det hele kan hensiktsmessig anordnes slik at formskålens kantområde oppvarmes ved stråling og/eller konveksjon fra forseglingsverktøyet.

Det arrangement som er dannet i henhold til oppfinnelsen omfatter et verktøy anordnet i en emballasjemaskin som tilføres material fra baner, omfattende i det minste en formskål og et forseglingsverktøy som omgir denne, for forsegling av kantområdet til under- og overbanene, og kjølekanaler anordnet i formskålen.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere, under henvisning til de vedlagte tegninger. Fig. 1 viser skjematisk et lengdesnitt gjennom en del av en anordning for gjennomføring av fremgangsmåten. Fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom delen vist i fig. 1. Fig. 3 viser skjematisk en annen type formeoperasjon,

positiv forming, i overbanen.

I et stativ 10 holdes en forme-/vakuumenhet 11. Enheten II består i prinsippet av en fast del 12 (kan også være bevegelig ved større formedybder) og en vertikalt bevegelig del 13. En termoformbar overbane 14 og en termoformbar underbane 15 føres inn i enheten 11 i retning av pilene 16 og 17, når den bevegelige delen 13 befinner seg i nedre stilling (ikke vist). Overbanen er tilstrekkelig termoformbar for formålet, og har tilstrekkelig styrke til å utgjøre emballasjens produktværende del etter formeoperasjonen. Overbanen består for eksempel av PVC-film eller laminat basert på PVC.

Underbanen 15 har hulrom som allerede er formet i maskinene, slik som vist skjematisk i fig. 1. Overbanen 14 varmes til passende formetemperatur i en formvarmings-enhet 18 festet til stativet 10. Enhetens underdel 19 er festet til den bevegelige delen 13, og kan være utstyrt med et varmefrembringende arrangement, for eksempel varmespiraler for forvarming av de allerede dannede hulrommene, for å lette en etterfølgende "krympeoperasjon" (som skal forklares nærmere i det følgende). Underbanen er av et material som er velegnet for varmekrymping, for eksempel et laminat av polyamid og en jonomer.

I den faste delen 12 inngår en formskål 20, som i den viste utførelsesform er fast forbundet med en kjøleplate 21 til et forseglingsverktøy 22. Kjøleplaten 21 er av prinsipielt samme type som plater som vanligvis fore-kommer i forseglingsverktøy for slike maskiner, og har altså til oppgave å kjøle den luftstrøm som stryker langs de kantområdene av banene 14 og 15 som ved hjelp av for-seglingverktøyet og sveiseplaten 22 er oppvarmet til sveisetemperatur, etter at disse er presset sammen av sveiseplaten 22 og delen 13 og når det av delene 12 og 13 dannede formekamre igjen settes i forbindelse med atmos-færen.

I kammeret i den bevegelige delen 13 anbringes det forut formede hulrom i underbanen (vist med stiplede linjer). Etter at delene 12 og 13 deretter føres sammen til den viste stilling, starter formeoperasjonen av overbanen 14. Formskålen 20 er nemlig utstyrt med et stort antall

åpninger 23, som i denne stilling settes i forbindelse med en vakuumkilde. I formskålen finnes også kjølekanaler 24, som står i forbindelse med en kilde med kjølemiddel, i det aktuelle tilfelle vann. Når overbanen kommer til anlegg

mot forskålen skjer altså en kjølevirkning, som styres ved passende sirkulasjon av vannet. Resultatet blir en formstabil overdel. Nå er imidlertid sveiseflaten 22 varm (oppvarmning ved hjelp av varmespiraler 25) hvilket innebærer at strålingsvarme virker samtidig med kjølingen ved hjelp av vannet. Ved hjelp av den viste utformingen av godstykkelsene til henholdsvis skålen og sveiseflaten og den innbyrdes avstand, oppstår det ved en bestemt sirkulasjonshastighet for vannet en overgangssone 26 mellom varmt og kaldt i kantområdet til skålen.

Denne overgangssonen spiller en interessant rolle ved formingen (etterforming) av hulrommet i underbanen og overbanens kantparti til foldefri/konturtilpasset form.

Den virkning som vanligvis utnyttes ved termoforming for å oppnå en slik krympning (etterforming) skyldes at et hulrom som tidligere er dannet ved undertempetratur ved varmetilførsel bringes tilbake til sin opprinnelige form. Med undertemperatur menes en temperatur der molekyl-orienteringen (hukommelsen) i materialet ikke har gått tapt.

Underdelen 13 tilføres i den viste utførelsesform kontaktvarme når hulrommet (som en begynnelse fortrinnsvis formet ved undertemperatur) trekkes ned på grunn av suge-virkningen (sugekanaler finnes også i underdelen). Det er imidlertid mulig istedet for kontaktvarme å tilføre et varmt fluid, for eksempel luft, gjennom et lukket sirkula-sjonssystem 27.

Varmen fra underdelen 13 og/eller systemet 27 i kombinasjon med den varme kantsonen 26 til formskålen 20 gir den nødvendige varmeenergi for krympningen (etterforming). Denne kan dessuten varieres såvel i kantområdet (også hva angår utbredelse) som i underdelen. Materialet i underbanen er av betydning særlig når større formedybder er aktuelle. Et passende material er et laminat av polyamid og en jonomer. Også når produktet som skal emballeres ikke fullstendig fyller det disponible, samlede areal, er en underbane med høy krympeevne å foretrekke. Med areal menes det disponible areal for produktet i hver emballasje, omfattende en krympbar underbane og et formstabili-sert øvre trau.

Manøvreringen av sveiseplaten 22 skjer ved en trykkplate 28. Denne kan påvirkes på kjent måte ved help av et fluidaktivert membrankammer 29 dannet i den med kjøle-kanaler 30 utstyrte kjøleplaten.

I fig. 2 vises i tverrsnitt tre formskåler 20 med til-hørende sveiseplater o.s.v., for det tilfelle at banebredden tilsvarer bredden til tre formskåler.

Den måte vakuum opprettes i enheten 11 skjer på vanlig måte, og behøver ikke å beskrives detaljert. Det kan imidlertid nevnes at opprettelse av trykk i kammeret som er dannet av delene 12 og 13 utføres slik at det oppstår overtrykk i underdelen innen delene beveges fra hverandre etter sveisingen. Overbanen vil hele tiden ligge i

kontakt med formskålen.

I fig. 3 er vist skjematisk en "positiv" formskål 20' . Formskålen og formen (formene) for forming av hulrom i underbanen kan eventuelt være utført med elementer som danner fremspring 31, henholdsvis utsparinger 32. Formskålen er i dette tilfelle fortrinnsvis vertikalt bevegelig. I denne sammenheng kan tilførsel av gass til det emballerte produkt være av interesse.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for ved hjelp av et par materialbaner i en emballasjemaskin som tilføres material fra ruller å danne en forseglet emballasje, karakterisert ved at oppover åpne hulrom termoformes i en første bane, at hulrommene fylles med det produkt som skal emballeres, at hulrom termoformes i en annen bane, at disse sistnevnte hulrom formstabiliserers, at produktet først deretter bringes til kontakt med de formstabiliserte hulrommene og banene forsegles sammen, slik at par av hulrom i henholdsvis den første og annen bane danner den ferdige emballasje, der det formstabiliserte hulrommet utgjør den del av emballasjen som bærer produktet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at hulrommene termoformes i den andre banen (14) i det minste i en formskål (20) i et verktøy, og at deretter hvert hulrom varmeforsegles rundt sin kant til den første banen (15) ved hjelp av et forseglingsverktøy (22) som i det minste delvis omgir den nevnte formskålen.

3. Fremgangsmåte som angitt ikrav 2, karakterisert ved at den andre banen (14) oppvarmes til formetemperaturen inne den tilføres form-skålem, og at formskålen (20) kjøles til nødvendig temperatur for formstabilisering av hulrommene.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at kjølingen av formskålen utføres slik at skålens kantområde (26) antar høyere temperatur enn de øvrige områder av skålen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at varmestrålingen mellom forseglingsverktøyet og formskålen gjøres mere intensiv i kantområdet (26).

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at den første banen (15) formforandres slik at den hovedsakelig stemmer overens med produktets kontur.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at formforandringen ut-føres ved at rommet mellom banene settes under vakuum i kombinasjon med varme, fortrinnsvis kontaktvarme og/eller et varmt fluid, eventuelt i kombinasjon med utvendig overtrykk .

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at formskålens kantområde (26) oppvarmes ved stråling og/eller konveksjon fra forseglingsverktøyet.

9. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at et verktøy er anordnet i en emballasjemaskin som tilføres material fra ruller, og omfatter i det minste en formskål (20) og et forseglingsverktøy (22) som omgir denne, for forsegling av kantområdet til under- og overbanene (14, 15), samt kjølekanaler (24) anordnet i formskålen.

10. Anordniong som angitt i krav 9, karakterisert ved at formskålen (20) og forseglingsverktøyet (22) er anordnet for å arbeide på overbanen (14).