RO107913B1 - Procedeu si agregat pentru umplerea ambalajelor - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu și un agregat pentru umplerea cu produse lichide a unor ambalaje de tipul pungilor, evitându-se însă împroșcarea produsului în timpul umplerii. Mai precis, invenția se referă la un ajutaj echipat cu un dispozitiv, cu ajutorul căruia se elimina pericolul ca lichidul în exces sa curgă în punga sau în sticlă, precum și cu un dispozitiv prin care orificiul de evacuare al ajutajului este menținut deasupra nivelului lichidului din pungă sau din sticlă în timpul operației de umplere a acestora și se mai refeTă și la un procedeu de utilizare a acestei supape la umplerea pungilor și sticlelor.

In timpul umplerii recipientelor în formă de pungă suntem confruntați cu o serie de probleme diverse. IJna din aceste probleme o constituie împroșcarea lichidului în momentul turnării lui în respectivul recipient O altă problemă o constituie picăturile ce se desprind de pe ajutaj după umplerea recipientului. împroșcarea cu lichid și formarea de picături conduc la o murdărire a zonelor de sudare a recipientului. O împroșcare excesivă face ca recipientul să aibă efectiv un conținut mai redus decât cantitatea de lichid specificată. Atunci când recipientul este o pungă, principala problemă o constituie murdărirea suprafețelor ce urmează a fi sudate. Aceasta se datorește faptului că în majoritatea cazurilor punga se fasonează și se umple pe parcursul unei singure faze tehnologice. Cu alto cuvinte, punga se fasonează dintr o folie și, atunci când a ajuns într-un stadiu în care fundul și părțile laterale sunt sudate, punga sc umple. Apoi se trece la sudarea cusăturii de sus.

O problemă apare atunci când zona sudurii de sus a ajuns să fie acoperită cu un strat subțire din produsul cu care a fost umplută punga. Faptul se datorește stropilor ce se desprind din curentul turbulent al produsului în timpul operației de umplere a pungii și a picăturilor ce se scurg din ajutaj la teminarea umplerii. Dar, independent de cauza precisă care conduce la formarea unui film subțire de substanță pe suprafața interioară, se știe că prezența sa are efecte negative asupra calității sudurilor. Obiectivul urmărit constă deci în reducerea la minimum a murdăririi prin împroșcare cu lichid și apoi prin desprinderea picăturilor de la capătul ajutajului la închiderea unui ciclu de umplere.

Obiectivul acestei invenții rezidă deci în elaborarea unui procedeu și realizarea unui dispozitiv pentru umplerea recipientelor și îndeosebi pentru umplerea pungilor din folii flexibile. Dispozitivul menționat este format dintr-un ajutaj având o piesă tubulară de formă alungită și prevăzută cu un orificiu pentru curgerea intermitentă a unui produs lichid. I .a capătul de sus este prevăzut un mijloc pentru introducerea lichidului, iar la capătul de jos este montat cel puțin ecran care să asigure o curgere laminară și să reducă formarea de picături atunci când se oprește curgerea lichidului. La capătul de jos, acolo unde sunt dispuse uduI sau mai multe ecrane, se mai poate prevedea și un dispozitiv cu efect de secțiune pentru îndepărtarea lichidului în exces din zona ecranelor. Deosebit de aceasta, întrega piesă tubulară alungită și care include și ajutajul poate fi deplasată în sus pe măsură ce recipientul se umple, menținând astfel orificiul de evacuare al ajutajului la o distanță dată deasupra nivelului lichidului din container și reducând astfel la minimum energia de impact a fluidului pe măsura introducerii sale în ambalaj.

Potrivit prevederilor procedeului, ajutajul este introdus în pungă și apoi deschis pentru a permite curgerea lichidului în recipient. Pe măsură ce lichidul curge în recipient, ajutajul se deplasează în sus în așa fel încât orificiul de evacuare al ajutajului să rămână permanent deasupra nivelului lichidului din recipientul în curs de umplere. Ajutajul se închide în momentul în care punga s-a umplut și se pune în funcțiune dispozitivul cu efect de sucțiune pentru îndepărtarea lichidului în exces din zona ecranului sau ecranelor și evitarea formării de picături. In acest moment, ajutajul este pregătit pentru a efectua o nouă operație de umplere.

Atunci când se efectuează operația de umplere a pungii, ajutajul participă de regulă la acest ciclu de fasonare-umplere. Atunci când fasonarea pungii a atins un stadiu în care fundul și părțile laterale au fost sudate, punga este pregătită pentru operația de umplere. în acest moment, ajutajul ocupă o poziție apropiata de fundul pungii. Ajutajul se pune apoi în funcțiune pentru a asigura introducerea unei anumite cantități de lichid în pungă. în același timp, ajutajul este ridicat așa fel încât să fie menținut deasupra nivelului lichidului care curge în pungă. Când o anumită cantitate dată de lichid a curs în pungă, curgerea se oprește și prin efectul de sucțiune se îndepărtează lichidul în exces din ecranul sau ecranele ajutajului. în acest fel, se evită în mare măsură formarea de picături atunci când se oprește curgerea lichidului.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare în legătură cu fig. 1...6. care reprezintă:

- fig. 1, secțiune prin ansamblul dispozitivului de umplere cu ajutajul în poziție închis:

- fig.2, secțiune prin ansamblul dispozitivului de umplere cu ajutajul în poziție deschis;

- fig.3, secțiune transversală 3-3 prin ansamblul dispozitivului cu ajutaj de umplere;

- fig.4, vedere a dispozitivului de umplere cu ajutajul în poziția de la începutul operației de umplere a recipientului.;

- fig.5, vedere a dispozitivului de umplere cu ajutajul în poziția corespunzând recipientului pe jumătate umplut:

- fig.6, vedere a dispozitivului dc umplere cu ajutajul în poziția cores puuzând recipientului umpluL în fig.l. ajutajul de umplere 10 este prezentat în poziția închis. în această poziție, lichidul nu poate trece prin orificiul 23 al ajutajului 10. Ajutajul este format dintr-o piesă 14, care primește lichidul prin canalul 12 practicat în piesa tubulară 11. Lichidul este adus prin conducta 36, trecând prin orificiul 35. Conducta 11 servește și ca element de fixare a ajutajului și constituie totodată și mijlocul pentru ridicarea și coborârea ajutajului în ciclurile de umplere a recipientului. Conducta 11 este fixată de piesa 14 a ajutajului prin intermediul îmbinării filetate 13. Canalul 15 practicat în corpul ajutajului permite accesul lichidului în corpul tijei de supapă 16 și în zona scaunului de supapă 17 a ajutajului. Lichidul ocolește ghidajul 26 al tijei de supapă 18 pentru a ajunge în zona scaunului de supapă 17. Când supapa se află înpoziția închis, partea de jos a tijei de supapă vine în contact cu scaunul de supapă. în felul acesta se oprește curgerea lichidului. Când se află în poziția deschis, prezentată în figura 2, canalul 15 comunică cu camera 21, iar lichidul curge prin canalul 15 în camera 21. în partea de jos a camerei 21 sunt prevăzute unul sau mai multe ecrane 22, astfel concepute încât să asigure curgerea în regim laminar a lichidului. După ce traversează ecranul, lichidul părăsește ajutajul prin orificiul 23. Camera 21 este în legătură cu una sau mai multe conducte 20 prin care se asigură evacuarea excesului de lichid din camera 21, după ce a încetat admisia de lichid în camera 21 prin canalul 15. Lichidul respectiv este îndepărtat prin aspirație folosind conductele 20.

Ajutajul 10 poate fi un dispozitiv mecanic, dar se preferă să fie realizat sub formă de dispozitiv electromecanic. Ajutajul electromecanic conduce la apariția unui câmp magjietic indus în bobinele 25, prin care se realizează deplasarea în sus a magnetului 27. Acest magnet face parte integrantă din ghidajul tijei de supapă 26. Mișcarea efectuată de tija 17 este limitată cu ajutorul unui limitator de cursă 28 si al scaunului de supapă

18.

în fig.2se prezintă ajutajul în poziția deschis. Tija de supapă este în poziția coborâtă, ceea ce permite curgerea lichidului prin conducta 15 pentru a ajunge în camera 21. Lichidul în curgere traversează ecranul 22 și este evacuat prin orificiul de ieșire 23. în momentul în care ajutajul se închide din nou, se aplică o sucțiune asupra conductelor 20 pentru evacuarea lichidului în exces din camera

21.

în fig.3 se prezintă o secțiune transversală 3-3 prin ajutajul din fig.l. Se pot distinge corpul ajutajului 14, camera 21, tija de supapă 17 și conductele de aspirație 20.

Fig.4 la 6 prezintă ajutajul în timpul operației de umplere a recipientului. în fig. 4, ajutajul 10 este complet cufundat în recipientul 30 și asigură curgerea lichidului 31 în respectivul recipient. Curgerea lichidului din ajutajul 10 se face preponderent în regim laminar. Aceasta se dațorește trecerii lichidului prin ecran. în fig.5 se prezintă recipientul 30 aproximativ pe jumătate umplut. în această situație, ajutajul 10 s-a deplasat în sus în așa fel incât orificiul 23 ai ajutajului să rămână puțin deasupra nivelului lichidului 31 din recipient In fig.6, recipientul 30 este umpluL Ajutajul se situează deasupra nivelului lichidului, iar curgerea lichidului prin ajutaj a încetat. în acest moment conductele 20 sunt supuse unui efect de aspirație pentru îndepărtarea lichidului în exces din partea de jos a ajutajului, respectiv din zona ecranului sau ecranelor.

în principal, ecranului sau ecranelor 22 le revine funcția de a asigura curgerea lichidului în regim laminar, atunci când părăsește ajutajul, și a evita astfel desprinderea de picături din ajutajul aflat acum în poziția închis. Ecranul poate fi unul singur, dar se poate prevedea un număr oarecare de ecrane dispuse suc6 cesiv. Se preferă să se folosească un singur ecran și se recomandă ca grosimea acestuia să se situeze între 0,1 mm și 10 mm - de preferință, între 0,2 mm și 5 5 mm. Ecranul prezintă ochiuri având dimensiunile între circa 0,1 mm și 5 mm - de preferință între circa 0,5 mm și 2,5 mm. Acestea sunt suficiente pentru a forma orificii prin care să curgă lichidul 10 în regim practic laminar.

Se prefera, de asemenea, ca ajutajul să aibă un diametru în așa fel determinat încât să acopere practic complet secțiunea transversală a recipientului în curs 15 de umplere. în cazul unei pungi, acest diametru va reprezenta circa 60 până la 90% din diametrul pungii. Atunci când recipientul se prezintă sub formă de cană, diametrul va reprezenta circa 60 până la 20 90% din dimensiunea gâtului cănii. La ajutaje de mare diametru, se reduce împroșcarea cu lichid deoarece lichidul curge cu viteze mai reduse. în plus, se . reduce la minimum pericolul apariției 25 unei curgeri în regim puternic turbulent, în felul acesta se reduce împroșcarea cu lichid și deci murdărirea pereților interiori ai recipientului.

Deplasarea in sus și în jos a ajutajului 30 10 se realizează prin mijloace mecanice, hidraulice sau pneumatice. în cazul acționării hidrulice sau pneumatice, se prevede totdeauna un piston legat direct sau indirect cu conducta 11. Ridicarea sau 35 coborârea ajutajului 10 se obține cu ajutorul unui gaz sau a unui lichid ce pun în funcțiune respectivul piston. Atunci când acționarea se realizează prin mijloace mecanice, conducta 11 poate fi 40 prevăzută cu un sistem de transmisie de tip pinion și cremaliră dispus pe fața sa exterioară. Prin intermediul unui sistem de cuplare, transmisia asigură ridicarea sau coborârea ajutajului. Se pot folosi, 45 în egală măsură, și alte tipuri de acționare mecanică.

Sistemul prezentat în fig.l pentru ridicarea și coborârea ajutajului este de tip hidraulic sau pneumatic. în acest caz, se prevede o bară 37 legată cu tija de piston 38 a pistonului 39. care, la rândul său, se deplasează în interiorul cilindrului

40. Cilindrul 40 este fixat pe un suport

41. Prin orificiul 42’ sau orificiul 42 se pompează un gaz sau un lichid, punânduse astfel în mișcare pistonul și deci și supapa 10. Un sistem mecanic se prezintă în fig. 2. în acest caz, transmisia de tip pinion și cremalieră este fixata rigid pe onducta 11. Prin rotirea piesei 44 se realizează mișcarea în sus sau în jos a ajutajului.

Atunci când se umple o pungă din folie flexibilă, ajutajul este coborât până aproape de fundul pungii și începe curgerea lichidului în pungă. Pe măsura curgerii lichidului în pungă, ajutajul este deplasat în sus în așa fel încât capătul de jos al ajutajului să se găsească totdeauna deasupra nivelului lichidului din pungă, în momentul în care cantitatea dată de lichid a fost introdusă în punga, curgerea lichidului se oprește iar în partea de jos a supapei se aplică o sucțiune pentru a se evita astfel formarea do picături. Lichidul în exces este îndepărtat din zona ecranului sau ecranelor ajutajului și dirijat către un rezervor de reciclare. Se întrerupe aplicarea efectului de aspirație, ajutajul este gata pentru a ti coborât și se poate trece la ciclul următor.

Rolul principal ce revine acestui ajutaj de umplere constă în a împiedica împroșcarea lichidului ce se toarnă într-o pungă sau un alt tip de recipient evilânduse astfel umectarea foliei din jurul ajutajului de umplere, respectiv în chiar zona în care,într-o următoare fază tehnologică, se execută o sudură etanșă, în. cazurile în care zona dc sudare a fost în prealabil umectată cu lichid, există pericolul ca sudura respectivă să prezinte unele deficiențe.

în cele de mai sus s-au prezentat variantele preferate de realizare practică a acestei invenții. în funcție de anumite condiții speciale sau anumite obiective specifice urmărite, se pot introduce modificările sau adaptările necesare. Asemenea modificări sau adaptări trebuie însă considerate ca fiind variante de aplicare practică a acestei invenții.

Claims (11)

1. Procedeu pentru umplerea ambalajului care utilizează un agregat tubular alungit, având un canal pătruns pe întreaga sa lungime pentru debitarea unui lichid către un recipient, care include un număr de ecrane și de mijloace de absorbție aferente acestor ecrane, deplasarea respectivului agregat în interiorul recipientului debitarea unui lichid prin agregatul menționat și în recipient, oprirea curgerii lichidului prin agregat și punerea în funcțiune a mijloacelor de absorbție pentru îndepărtarea lichidului din zona ecranelor menționate, caracterizat prin aceea că, capătul de ieșire al agregatului menționat este deplasat în recipientul menționat într-o poziție adiacentă fundului acestuia și în timpul curgerii lichidului prin agregatul menționat, capătul de ieșire al acestuia este deplasat în sus, pentru a menține în mod continuu capătul de ieșire al agregatului deasupra nivelului lichidului din recipient.

2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că lichidul evacuat cu ajutorul mijloacelor de absorbție este dirijat către un rezervor pentru recirculare.

3. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că lichidul respectiv aparține grupei formate din agenți de înălbire, detergenți, agenți de emoliere a țesăturilor și loțiuni.

4. Procedeu, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că respectivul lichid este un agent de înălbire.

5. Procedeu, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că respectivul lichid este un agent de emoliere a țesăturilor.

6. Procedeu, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că respectivul ambalaj este o punga din folie flexibilă.

7. Agregat pentru umplerea cu lichid a unui recipient, care este alcătuit dintr-o piesă tubulară alungită, având un orificiu pătruns prin care curge lichidul, un dispozitiv prevăzut în partea de sus a respectivei piese tubulare și care servește la introducerea lichidului, cel puțin 5 o piesă în formă de ecran dispusă la celălat capăt al piesei tubulare menționate mai sus și căreia îi revine rolul de dirijare a curgerii și de evitare a formării de picături, cel puțin un dispozitiv de 10 absorbție amplasat în zona din vecinătatea ecranului menționat mai sus și căruia îi revine rolul de a îndepărta lichidul în exces de pe respectivul ecran, caracterizat prin aceea ca, cuprinde un mijloc de 15 ridicare (1.1) a unei piese tubulare (10) în timpul umplerii recipientului și de menținerea ecranului (22) de la celălalt capăt al piesei tubulare (10) deasupra nivelului lichidului din recipientul (30) în curs de umplere.

8 Agregat, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că este prevăzut cu mai multe ecrane (22).

9. Agregat, conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că respectivele ecrane (22) au o grosime cuprinsă între 0,1 și 10 mm.

10. Agregat, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea ca este prevăzut cu niște dispozitive de absorbție.

11. Agregat, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că piesa alungită (10) acoperă practic secțiunea transversală a recipientului ce se umple.