PL172717B1 - Sposób pakowania produktów oraz urządzenie do pakowania produktów - Google Patents

Abstract

1. Sposób pakowania produktu w (57) opakowanie wykonane z w dwóch arkuszy materiału, w którym przygotowuje się dwa arkusze materiału pierwszy i drugi, następnie formuje się pierwszy arkusz materiału na kształt w przybliżeniu odpowiadający kształtowi pakowanego produktu, umieszcza się produkt w uformowanym pierwszym arkuszu, przykrywa się produkt drugim arkuszem i łączy ze sobą oba arkusze materiału opakowaniowego, znamienny tym, że pierwszy arkusz (1) formuje się w kształt obejmujący większą część pakowanego produktu (P), a następnie, po przykryciu produktu (P) drugim arkuszem (2) i po połączeniu obu arkuszy pierwszego (1) i drugiego (2) prowadzi się dalsze formowanie opakowania i owija się pierwszy arkusz (1) wokół produktu (P) i drugiego arkusza (2) zakrywając drugi arkusz (2) pierwszym arkuszem (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pakowania produktu oraz urządzenie do pakowania produktu, zwłaszcza produktu żywnościowego, a w szczególności wyrobu cukierniczego.

Z europejskiego opisu patentowego EP-B-O 082 952 znany jest sposób pakowania mniej więcej kulistych pralin w arkusz aluminium. W tym celu produkt, umieszczony na arkuszu aluminium, jest przepuszczany przez konstrukcję z elastycznych łopatek, tak że arkusz zostaje ukształtowany w kubek owijający produkt, a następnie arkusz zamyka się nad produktem przybierając kształt pęku lub ogona, Pęk lub ogon utworzony w ten sposób jest następnie dociskany do produktu tak, że produkt jest całkowicie opakowany w arkuszu.

172 717

Z niemieckiego opisu patentowego DE-A-32-43-500 znane jest również owijanie produktu w arkusz.

Rozwiązania opisane powvżej daia bardzo dobre wyniki , w szczególności pod wzglev j. λ j ai al c j 7 ęy uf dem wyglądu końcowego produktu. Jest on zwykle umieszczany w papierowym kubeczku z falistymi ściankami, przy czym część opakowania, która jest dociśnięta do produktu jest skierowana w dół, opierając się na dnie kubeczka. Górna część produktu jest więc chroniona przez arkusz przylegający ciasno do produktu.

Z niemieckiego wzoru użytkowego DE 1784647U znany jest sposób pakowania produktu żywnościowego, takiego jak czekolada lub produkt bazowany na cukrze, w ciasno przylegające opakowania wykonane z arkusza materiału takiego jak aluminium, utworzone przez dwa komplementarne arkusze aluminium, z których każdy dokładnie kopiuje kształt odpowiedniej połówki produktu. Wytworzone w ten sposób dwa arkusze opakowania są następnie łączone ze sobą wzdłuż krawędzi na przykład przez zgrzewanie, wykorzystanie obecności pokrycia z topliwego materiału na stykających się powierzchniach, wraz z usunięciem pozostałych części arkusza aluminium, które wystają poza rejon zgrzewania.

Podobne rozwiązanie jest również znane z opisu patentowego USA - 3 010 262.

Z polskiego opisu patentowego nr 169 983 znany jest sposób pakowania produktu polegający na wytłoczeniu w arkuszu wgłębienia odpowiadającego kształtem kształtowi połowy pakowanego produktu i pofałdowaniu powierzchni tego wgłębienia. Następnie produkt umieszcza się we wgłębieniu i nakrywa identycznie ukształtowanym arkuszem, po czym oba arkusze zgrzewa się na obwodzie i obcina pozostały nadmiar materiału.

Zgrzew wzdłuż linii granicznej jest widoczny, nadając produktowi w całości wygląd typowy dla automatycznie pakowanego produktu przemysłowego, a pożądane jest, w szczególności w przypadku wyrobów cukierniczych, aby zapakowany produkt zachował wygląd charakterystyczny dla produktu wykonywanego ręcznie lub półautomatycznie, a zatem, żeby nie była widoczna linia zgrzewu. Produkt zapakowany w ten sposób nie może być umieszczony w papierowym kubeczku właśnie z powodu wystającej linii zgrzewu.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu pakowania, który zachowuje zalety wszystkich rozwiązań opisanych powyżej, ale który eliminuje wspomniane wady.

Sposób pakowania produktu w opakowanie wykonane z dwóch arkuszy materiału, w którym przygotowuje się dwa arkusze materiału, pierwszy i drugi, następnie formuje się pierwszy arkusz materiału na kształt w przybliżeniu odpowiadający kształtowi pakowanego produktu, umieszcza się produkt w uformowanym pierwszym arkuszu, przykrywa się produkt drugim arkuszem i łączy się ze sobą oba arkusze materiału opakowaniowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy arkusz formuje się w kształt obejmujący większą część pakowanego produktu a następnie, po przykryciu produktu drugim arkuszem i po połączeniu obu arkuszy pierwszego i drugiego prowadzi się dalsze formowanie opakowania i owija się pierwszy arkusz wokół produktu i drugiego arkusza zakrywając drugi arkusz pierwszym arkuszem.

Korzystnie stosuje się pierwszy arkusz o znacznie większych wymiarach niż drugi arkusz.

Korzystnie pierwszy arkusz formuje się w kształt obejmujący od dwóch trzecich do trzech czwartych długości produktu liczonej wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny równikowej dzielącej produkt na dwie części skierowane odpowiednio ku arkuszowi pierwszemu i ku arkuszowi drugiemu.

Korzystnie na produkt nakłada się drugi arkusz mający kształt płaski.

Korzystnie podczas owijania pierwszego arkusza wokół produktu i drugiego arkusza przepuszcza się go przez otwór a następnie przez elastyczne j'ęzyki narzędzia formującego kształtując ogon lub pąk.

172 717

Narzędzie do pakowania produktu zawierające formę mającą matrycę z wnęką i stempel, narzędzie łącząco-formujące oraz narzędzie formujące z elastycznymi językami. według wynalazku charakteryzuje się tym, że matryca ma wnękę głębszą niż połowa długości produktu liczona wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny równikowej dzielącej produkt na dwie części, a narzędzie formujące ma obudowę podtrzymującą z otworem wokół którego są rozmieszczone elastyczne języki.

Korzystnie wnęka ma głębokość zawartą między dwiema trzecimi a trzema czwartymi długościami produktu liczonej wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny równikowej.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest ominięcie jednej z operacji formowania opakowania zwykle przeprowadzanych w dotychczasowych rozwiązaniach. a także możliwość użycia jednego z arkusza o znacznie mniejszych wymiarach, co daje oszczędność materiału opakowaniowego.

Poza tym dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje się dobre zabezpieczenia opakowania, utworzonego w wyniku połączenia i owinięcia wokół produktu dwóch arkuszy przed utrzymywaniem wewnątrz niego powietrza, które mogłoby spowodować zepsucie produktu lub pęcznienie urworzonego opakowania.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 do 6 przedstawiają schematycznie kolejne etapy sposobu pakowania produktu według wynalazku w widoku z boku, fig. 7 przedstawia zapakowany produkt w widoku z boku.

W przykładzie wykonania, pakowany produkt P jest kulistą praliną. Na przykład, może to być pralina utworzona przez kulistą skorupkę waflową z wypełnieniem w postaci pasty lub kremu, pokrytą z zewnątrz czekoladą, na przykład czekoladą z orzechami lub podobnym pokryciem, możliwie z dodatkiem wiórek kokosowych, pokruszonych orzechów laskowych itp., które nadają zewnętrznej powierzchni praliny ogólnie nieregularny wygląd.

Należy jednak podkreślić, że pakowany produkt P może być różnego typu i mieć różne kształty, jak przykładowo puste lub pełne jaja czekoladowe, różne czekoladki, praliny z płaskimi dnami itd.

Dwa małe arkusze pierwszy 1 i drugi 2, wykonane z aluminium lub z innego materiału laminarnego, są użyte do sformowania ściśle przylegającego, zgrzewanego opakowania wokół produktu P.

Arkusz aluminiowy jest preferowany ze względu na to, że może on być łatwo dopasowany do powierzchni produktu P oraz dlatego, że produkt P może mieć nieregularną powierzchnię. Wewnętrzne strony arkuszy 1 i 2 skierowane do produktu P, powinny być pokryte lakierem lub warstwą topliwego materiału.

Arkusze pierwszy 1 i drugi 2 nie mają takich samych wymiarów. Pierwszy arkusz 1, ma zwykle wymiary dużo większe niż rozwinięcie na płaszczyźnie widocznej połówki (półkolista część przypominająca kołpak w tym przypadku) produktu P. Dla analizy można przyjąć, że pierwszy arkusz 1, który jest zwykle kwadratowy lub prostokątny, może mieć wymiary w przybliżeniu wystarczające dla całkowitego okrycia produktu P, pozostawiając ewentualnie niezakrytą część wierzchołka po przeciwnej stronie od arkusza 1. Drugi arkusz 2, z drugiej strony, może mieć dobrane wymiary tak, aby jego wymiary odpowiadały w przybliżeniu, lub były nawet nieco mniejsze niż rozwinięcie w płaszczyźnie widocznej połówki produktu P, która w tym przykładzie również ma kształt półkolistego kołpaka. Można przyjąć, że połówki wspomniane powyżej są oddzielone teoretyczną linią równikową Pe, która definiuje maksymalny przekrój poprzeczny produktu P. ‘ Można to ' przyjąć niezależnie od tego, czy produkt P jest kulisty, jak w omawianym przykładzie (kulista pralina P), czy też ma inny kształt, np. jajowaty, czy też kształt odtwarzający rysy małej figury. Niezależnie od kształtu produktu P, płaszczyzna równikowa Pe, która definiuje rejon o maksymalnym przekroju poprzecznym jest możliwa do zdefiniowania. Można również zauważyć, że produkty cukiernicze często

172 717 składają się z dwu komplementarnych części (pustych lub wypełnionych) połączonych wzdłuż równikowej płaszczyzny Pe.

W nierwszym ptanip nkOnwnnin nmrhiUtii P nipm/ori artiit? iort fnrmnuranr Im.

j— — — — » — —AJ A AAAA AA · A <-> w* w».·, w «> «-Α « V*A AJk UL>O J VU b lor 111O TT Vł._L I y żliwie poprzez do kształtu przypominającego naczynie lub kołpak. Formowanie to jest zwykle przeprowadzane przy użyciu narzędzia zawierającego matrycę 3 z wnęką 3a, do której wprowadza się stempel 4. Wnęka 3a oraz robocza część stempla 4 mają komplementarne powierzchnie dla formowania pierwszego arkusza 1 przez ściśnięcie go między nimi. W szczególności, dolna część (zgodnie z fig. 2) wnęki 3a w matrycy 3 ma kształt dokładnie komplementarny do kształtu połówki produktu P, który ma być zapakowany w pierwszy arkusz 1.

Wnęka 3a jednak, (i odpowiednio stempel 4 jest ogólnie głębsze niż byłoby to konieczne dla prostego uformowania arkusza 1 w sposób dokładnie komplementarny do odpowiedniej połówki produktu P, jak to pokazano na fig. 2, na której jest przedstawione położenie teoretycznej płaszczyzny równikowej Pe produktu P w stosunku do wnęki 3a. Jak można zauważyć, płaszczyzna równikowa Pe nie jest dokładnie zrównana z płaszczyzną wylotu wnęki 3a, a przeciwnie, płaszczyzna Pe jest zlokalizowana głębiej w matrycy 3 o odległość d.

Odległość d może być na przykład rzędu 8-10 mm w przypadku kulistego produktu P o średnicy rzędu 25-30 mm.

W wyniku przyjęcia powyżej opisanych kształtów wnęki 3a i stempla 4 pierwszy arkusz 1 jest formowany w kształcie miseczki lub kubeczka tak, że może on objąć produkt P jak pokazano schematycznie na fig. 3. Produkt P jest wprowadzany do pierwszego arkusza 1 mającego kształt kubeczka, kiedy arkusz 1 jest jeszcze w matrycy 3. Oczywiście, po uformowaniu kształtu kubeczka, arkusz 1 może być usunięty z matrycy 3 i przeniesiony do innego przyrządu mającego wgłębienia dla podtrzymania arkusza 1 i produktu P może zostać wkładany do arkusza 1 umieszczonego w tym przykładzie.

Po wprowadzeniu produktu P do arkusza 1 w kształcie kubeczka, jest on następnie ściśle opakowywany, znacznie powyżej płaszczyzny równikowej Pe.

Inaczej mówiąc, kiedy arkusz 1 zostanie ukształtowany, oprócz półkolistej części podstawowej, która jest przeznaczona do przyjęcia półkolistej, dolnej części produktu P, tworzy się także cześć szyjkowa, la, która wystaje dla przykrycia, aczkolwiek nie całkowicie, przeciwnej (górnej) półkolistej części produktu P. Oczywiście, należy zauważyć jeszcze raz, że odnoszenie do części półkolistych jest podyktowane faktem, że opisywanym przykładem zastosowania jest produkt P w formie kulistej praliny. Te same rozważania mają zastosowanie w identyczny sposób jeśli analizowane są części jajowate, eliptyczne lub o mieszanych formach.

Dla orientacji, arkusz 1 może pokrywać między około 2/3 a 3/4 długości produktu P, mierzonej wzdłuż pionowej osi produktu P, przy czym określenie to oznacza oś prostopadłą do płaszczyzny równikowej Pe.

W tych warunkach (tj. w warunkach pokazanych na fig. 3) drugi arkusz 2 jest nakładany na produkt P.

Drugi arkusz 2 jest po prostu nakładany na górną część produktu P, która wystaje do góry nieco poza i ponad wylotem wnęki 3a.

Ponieważ część produktu P, która wystaje z wylotu 3a jest mała, (mając małą pionową wysokość), arkusz 2 może pozostać, przynajmniej w przybliżeniu, w pożądanej pozycji bez konieczności uprzedniego formowania tak, aby przyjął kształt dokładnie komplementarny do tej części produktu P, która wystaje z wnęki 3a.

Drugi arkusz 2 jest kształtowany tylko podczas następnego etapu, to jest, kiedy arkusze 1 i 2 są umieszczane w pozycjach, w których są one dopasowane ściśle do siebie wzdłuż zewnętrznej linii wylotu wnęki 3a i są łączone narzędziem łącząco-docinającym 6 (i możliwie także docinane).

172 717

W związku z tym należy zauważyć, że chociaż na fig. 4 jest pokazane pojedyncze narzędzie łącząco-docinające 6, mogą również być przeprowadzane także dwa etapy opisane powyżej to jest łączenie i docinanie przy zastosowaniu dwu różnych narzędzi.

Łączenie dwóch arkuszy 1 i 2 ma zapewnić, że opakowanie uformowane wokół produktu P jest zgrzewane z zewnątrz, co zapobiega wchłanianiu produktu w kontakt z powietrzem i możliwemu zepsuciu. Połączenie może być utworzone przy zastosowaniu czysto mechanicznego działania (na przykład przez lokalne zgięcie), przez sklejenie przy pomocy dodanego materiału, lub nawet (zgodnie z najbardziej zalecanym rozwiązaniem) przez zgrzewanie, najlepiej przez stopienie pokrycia na wewnętrznych stronach arkuszy 1 i 2 (przez bezpośrednie zastosowanie ciepła lub przez zastosowanie fal ultradźwiękowych).

Można to uzyskać, na przykład, przy pomocy narzędzia zgrzewającego typu obecnie stosowanego, na przykład do łączenia arkuszy aluminium pokrytych topliwym materiałem z wylotami kubkowych pojemników zawierających produkty w postaci past lub płynów (np. jogurty lub podobne produkty).

Krawędzie, które zostały połączone ze sobą mogą być docięte wnękowym punktakiem, którego krawędzie tnące 6a rozmieszczone są wzdłuż linii (koło w pokazywanym wykonaniu, w którym produkt P jest kulisty), która otacza z zewnątrz brzeg wylotu wnęki 3a.

Narzędzie łącząco-docinające 6 może być wykonane, na przykład, jako sonotroda w celu użycia fali ultradźwiękowej dla wykonania połączenia jednocześnie z docięciem. Podobnie, połączenie może być uzyskane wraz z docięciem poprzez grzanie narzędzia łącząco-docinającego 6 tak, aby uzyskać lokalne połączenie topiiwego materiału nałożonego na arkusze 1, 2.

W każdym przypadku można przyjąć, że narzędzie 6, które najpierw działa na połączone krawędzie arkuszy 1 i 2 (zwykle narzędzie spawające) jednocześnie formuje górny arkusz 2 wokół górnej części produktu P, która wystaje z wnęki 3a. W zasadzie zamknięte i dopasowane opakowanie jest w ten sposób formowane wokół produktu P przez jedną odpowiednią operację formowania (to jest operację wykonaną na arkuszu 1 podczas etapu pokazanego na fig. 2). Formowanie arkusza 2, jednak, nie jest uzyskiwane w wyniku specjalnej operacji formowania, ale po prostu podczas łączenia arkusza 2 z arkuszem 1.

Po zakończeniu łączenia i docinania arkuszy 1 i 2 (fig. 4), produkt P, opakowany w arkusze 1 i 2, które są połączone wzdłuż ich obwodowych krawędzi, jest wprowadzany do narzędzia formującego 10. W tym celu produkt P jest usuwany z wnęki 3a, w której był utrzymywany dla łączenia arkuszy 1 i 2 (w niniejszym przykładzie, że jest to wnęka 3a, w której wykonywane jest początkowe formowanie arkusza 1) i wprowadzony do górnego otworu 11 narzędzia formującego 10, przy czym arkusza 1 jest skierowany w dół.

Narzędzie formujące 10 zawiera obudowę podtrzymującą, w której znajduje się otwór 11, który w opisywanym przykładzie jest kulisty, z osią pionową, z którego wystają w dół liczne elastyczne języki 12, na przykład metalowe, przy czym są one sprężyście naprężone tak, że przy braku zewnętrznych sił zbiegają się w kierunku osi pionowej górnego otworu 11 tak, że stykają się ze sobą i tworzą kształt podobny do ułożenia zewnętrznych liści karczocha.

Produkt P opakowany w arkusze 1 i 2, z arkuszem 1 skierowanym w dół, przechodzi pionowo w dół przez otwór 11 z góry pod działaniem popychacza 13. Elastyczne języki 12 rozchylają się w wyniku przechodzenia produktu P, a następnie zamykają się znów ponad produktem P tak, że arkusz 1 jest dociśnięty do górnej połówki produktu P (górna połówka w pozycji pokazanej na fig. 5), która była początkowo po przeciwnej stronie od arkusza 1. W ten sposób jest tworzony ogon lub pąk z arkusza 1 poza produktem P wychodzącym z narzędzia 10, przy czym arkusz 1 obejmuje arkusz 2, jak pokazano schematycznie linią przerywaną na fig. 5.

172 717

W szczególności, kiedy języki 12 zaciskają się sprężyście poza opadającym produktem P zaciskają arkusz 1 i arkusz 2 wewnątrz niego poza produktem P, formując w ten sposób nadmiar materiału opakowaniowego, który może być dociśnięty tak, aby przylegał ściśle do produktu P, jak pokazuje obszar 14 dociskania na fig. 6. Dociskanie nadmiaru materiału (utworzonego częściowo przez arkusz 2, który przylega ściśle do produktu P a częściowo przez arkusz 1, który jest zagięty na arkusz 2) jest realizowane przez dociskające narzędzie 15, które jest zamontowane wokół popychacza 13, i którego dolny koniec ma wgłębienie 15a dokładnie dopasowane do kształtu górnej części produktu P.

Po zakończeniu dociskania opakowania, produkt P może być umieszczony w papierowym kubeczku 16 z falistymi ściankami jak pokazano na fig. 7. Przyjmuje się, że w tej pozycji widoczny jest tylko arkusz 1 z zewnątrz kubeczka 16. Arkusz 1 pokrywa nie tylko połowę produktu P, ale obejmuje praktycznie cały produkt P, zamykając również arkusz 2. Arkusz 2 jednak nie jest widoczny z zewnątrz, jak również obszar 14 dociskania nie jest widoczny, gdyż jest położony na podstawie kubeczka 16.

Ponadto, linia zgrzewu wzdłuż której arkusze 1 i 2 są połączone nie jest widoczna z zewnątrz.

Produkt P zachowuje zatem pożądany wygląd, przy czym linia zgrzewu nie jest widoczna na zewnątrz, a jednocześnie produkt jest zamknięty w opakowaniu, które zapewnia długotrwałą szczelność względem otoczenia.

172 717

^x3a

FG. 6

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pakowania produktu w opakowanie wykonane z w dwóch arkuszy materiału, w którym przygotowuje się dwa arkusze materiału pierwszy i drugi, następnie formuje się pierwszy arkusz materiału na kształt w przybliżeniu odpowiadający kształtowi pakowanego produktu, umieszcza się produkt w uformowanym pierwszym arkuszu, przykrywa się produkt drugim arkuszem i łączy ze sobą oba arkusze materiału opakowaniowego, znamienny tym, że pierwszy arkusz (1) formuje się w kształt obejmujący większą część pakowanego produktu (P), a następnie, po przykryciu produktu (P) drugim arkuszem (2) i po połączeniu obu arkuszy pierwszego (1) i drugiego (2) prowadzi się dalsze formowanie opakowania i owija się pierwszy arkusz (1) wokół produktu (P) i drugiego arkusza (2) zakrywając drugi arkusz (2) pierwszym arkuszem (1).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tymi, że stosuje się piew/szy arkusz (1) o znacznie większych wymiarach niż drugi arkusz (2).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy arkusz (1) formuje się w kształt obejmujący od dwóch trzecich do trzech czwartych długości produktu (P) liczonej wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny równikowej (Pe) dzielącej produkt (P) na dwie części skierowane odpowiednio ku arkuszowi pierwszemu (1) i ku arkuszowi drugiemu (2) i określające największy przekrój produktu (P).
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na produkt (P) nakłada się drugi arkusz (2) mający kształt płaski.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas owijania pierwszego arkusza (1) wokół produktu (P) i drugiego arkusza (2) przepuszcza się go przez otwór (11) a następnie przez elastyczne języki (12) narzędzia formującego (10) kształtując ogon lub pąk.
6. 6. Urządzenie do pakowania produktu zawierające formę mającą matrycę z wnęką i stempel, narzędzie łącząco-formujące oraz narzędzie formujące z elastycznymi językami, znamienne tym, że matryca (3) ma wnękę (3a) głębszą niż połowa długości produktu (P) liczona wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny równikowej (Pe) dzielącej produkt (P) na dwie części, a narzędzie formujące (10) ma obudowę, podtrzymującą z otworem (11) wokół, którego są rozmieszczone elastyczne języczki (12).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że wnęka (3a) ma głębokość zawartą między dwiema trzecimi a trzema czwartymi długościami produktu (P) liczonej wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny równikowej (Pe).