CS110192A3 - Method and apparatus for sealing a container - Google Patents

Description

Způsob a zařízení pro těsné uzavření obalu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu těsného uzavření obalu na ka-paliny, v jehož horní části je upraven otvor se vzpřímenýmlímcem, v němž je připojeno k límci otvoru vylévací zařízeníopatřené kalíškovým vybráním s přírubou; vynález se dále tý-ká zařízení pro těsné uzavření obalu na kapaliny uvedenéhodruhu.

Dosavadní stav techniky

Je známo mnoho různých tvarů obalů na kapaliny a mnohorůzných materiálů, ze kterých jsou tyto obaly provedeny,přičemž výrobci neustále hledají lepší-a levnější obaly, kte-ré by zároveň byly vhodné z ekologického hlediska, a kteréby mohly být těsně uzavřeny vylévacím zařízením. Tento způsobuzavření by neměl pro uživatele představovat vážnější problé-my při otevření obalu a vylévání jeho obsahu. Mnoho druhů oba-lů včetně těch, které jsou ve své horní části opatřeny otvoremje opatřeno tak zvaným vylévacím zařízením, které může uvedenýotvor uzavírat, a které se otevře pro vylévání obsahu ven.Zatímco jsou známé obaly na kapaliny provedené z papíru pota-ženého plastem, týká se vynález zejména obalů na kapaliny pro-vedených zejména pouze z plastického materiálu, které majív horní části proveden otvor, který je obklopen límcem válcového tvaru, a jehož osa je přibližně vertikální, který však můžebýt u speciálních druhů obalů upraven šikmo pod určitým úhlemke svislici. Uvedená osa otvoru je v popisu vynálezu uvažová-na jako svislá centrální osa.

Vynález se rovněž týká vylévacího zařízení, jehož alespoň 2 jedna část je opatřena kalíškovým prohloubením s přírubou,jejíž vnější stěna má válcový tvar stejného průměru jako jevnitřní průměr límce otvoru obalu, takže příruba vylévacíhozařízení může být vložena do límce otvoru obalu. Nádoby nakapaliny s víčky, které jsou uzavřeny tímto způsobem jsouznámé ve formě plechovek, přičemž víčko se otevře jen tehdy,když se z límce otvoru nebo z válcové plechovky odstraní,protože plechovky tohoto druhu nemají žádné speciální provede-ní horní části. Těsné uzavření stejně jako možnost dobréhootevření jsou problematičtější u vylévacích zařízení obalůna kapaliny, u nichž je pouze část jejich horní části neboplochy upravena do formy otvoru. Zatlačení příruby vylévacíhozařízeni do límce otvoru v Obalu je dostačující pouze proutěsnění proti prachu, ale pro uzavření obalu na kapaliny tak,že bude kapalinotěsný, není toto zatlačení příruby vylévacíhozařízení do límce otvoru dostačující ani tehdy, když se prove-de radiální deformace příruby a límce pro vytvoření podebranýchčástí, zaskakovacích uzávěrů, přidržovacích prostředků a podobně.

Je všeobecně známo, že uzavření musí být provedeno proobaly na kapaliny tak, aby bylo kapalinotěsné a dokonce ply-notěsné.

Je známo používat plastické obaly pro balení, skladová-ní a přepravu kapaliny. Jejich výroba a uzavírání však dopo-sud byly vždy poněkud obtížné, přičemž předložený vynález ty-to nedostatky pomáhá odstranit. Jestliže se jedná o obaly ne-bo vylévací zařízení potažené plastickým materiálem, neboo obaly provedené pouze z plastického materiálu bez jakéhokolidoplňujícího materiálu, je možno připojovat vylévací zařízeník obalu pomocí svařování nebo zatavování. Tím ovšem vznikámnoho problémů. Například, aby se zatavil jeden plastický ma-teriál k druhému, to jest,že se má vytvořit zatavený spojpříruby vylévacího zařízení a límce otvoru v obalu, je zapotře-bí teploty 180 °C, aby vznikl spolehlivě uzavřený a použitelnýobal. Zatavování předvyrobených vylévacích zařízení do otvorů 3 v oddělených obalech je obtížně proveditelné když je zapotře-bí takové uvedené teploty, a z tohoto důvodu výrobci obalůpřešli k formování vylévacích zařízení integrálně s horníčástí obalu, nebo k jejich výrobě technikou vstřikového lití.Dalším problémem, když jsou použity tavné čelisti pro spojeníuvedených částí je skutečnost, že spojované povrchy musí býtohřátý z vnější strany vrstvami materiálu, přičemž musí býtzároveň zajištěn správný přítlak a zachován správný tvar.

Ani tyto způsoby však neměly potřebný úspěch, protože mnohoproblémů způsobila skutečnost, že pevnost plastických částí,které mají být spojovány, není často přesně stejná, přičemži když se liší pouze nepatrně, mohou vznikat různé mezeryči štěrbiny, které zatavením nemohou být uzavřeny.

Byly vyráběny obaly složené ze dvou částí, přičemž po jejich spojení zůstal šev rozkládající se po jejich obvodu, na-příč horní částí a dokonce i napříč otvoru tam upraveného,takže vzájemné přiložení obou polovin k sobě způsobilo vznikmezer v oblasti švu, které potom musely být dostatečně výplněny roztaveným materiálem a uzavřeny po vložení příruby vyléváčího zařízení do otvoru v obalu. Zde vznikly nepřekonatelnéproblémy, zejména tehdy, když mělo být uzavíráno více obalůsoučasně, při hromadné výrobě s použitím výše zmíněných vylé-vacích zařízení. Tyto problémy však vznikly i tehdy, kdyžmělo být v jednom otvoru uspořádáno jedno vylévací zařízenís velkou přesností, což nemohlo být provedeno bez zvláštníhoúsilí. Tento způsob uzavírání obalů je samozřejmě problematičtější u hromadné výroby, když má být uzavíráno více obalů,například pět, deset nebo i více, protože je zřejmé, že jevelmi obtížné umisňovat vylévací zařízení do otvorů v obalecha současně je v nich utěsňovat.

Okolem vynálezu je proto vytvořit způsob a zařízení prouzavírání obalů na kapaliny uvedeného typu, u nichž dojdek přesnému vložení příruby vylévacího zařízení do límceotvoru obalu a k jeho spolehlivému utěsnění, přičemž jsou 4 odstraněny výše uvedené nevýhody, dokonce i při hromadné výrobě.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje způsob těsného uzavření obalu nakapaliny, v jehož horní části je upraven otvor se vzpřímenýmlímcem, v němž je připojeno k límci otvoru vylévací zařízeníopatřené kalíškovým prohloubením s přírubou, podle vynálezu,jehož podstatou je, že oddělené vylévací zařízení se umístína podpěru a otáčí se s ní kolem podélné osy, zatímco se napřírubu vylévacího zařízení ukládá vlákno lepidla, když sepodpěra otáčí kolem podélné osy a příruba vylévacího zařízeníse uvede do kontaktu s límcem otvoru a připojí se k němu.

Vlákno lepidla musí být kompatibilní neboli slučitelnés obsahem obalu. To je důležité zejména tehdy, když jsou ba-leny potraviny, takže toto lepidlo používané podle vynálezumusí být kompatibilní s balenými potravinami. Nyní bude uvede-no několik příkladů, přičemž je ovšem možno provést široký vý-běr substancí kompatibilních s potravinami.

To, co je speciální a nové u způsobu podle vynálezu jeskutečnost, že vlákno lepidla se umistuje na přírubě vyléva-cího zařízení, zatímco toto vylévací zařízení - umístěné napodpěře - se otáčí, načež obal a vylévací zařízení se přiblížík sobě a vzájemně se spolu spojí. Bylo zjištěno, že vzdor roz-dílu v tlouštce mezi oběma materiály nevzniknou při výrobětěchto obalů žádné problémy při vkládání příruby vylévacího*zařízení do límce otvoru obalu, přičemž použitím vlákna lepidlase vyrovnají všechny tolerance. To umožňuje současné uzavíránímnoha obalů, protože vylévací zařízení mohou být do otvorův obalech umístěna přesně.

Je pravda, že způsob jako takový je známý, přičemž plas-tické části se spojují nebo slepují působením taveniny, avšakvstřikovací trysky, které se k tomu účely používají, jsou 5 vhodné pro použití u způsobu a zařízení podle vynálezu pou-ze za určitých podmínek. Podle výhodného provedení vynálezuje tedy účelné, když vlákno lepidla vytéká ven účinkem gravi-tace svisle z trysky na přírubu vylévacího zařízení, kteráse otáčí, s výhodou třikrát o 360°, kolem vodorovné podélnéosy. U vpředu uvedených způsobů byly trysky použity pro horkoutaveninu nanášenou na lepená místa, přičemž tyto trysky pra-covaly s vysokými tlaky a hmota byla vstřikována. Nyní bylopřekvapivě zjištěno podle vynálezu to, že vlákno lepidla,které obíhá kolem příruby vylévacího zařízení může být s výho-dou nanášeno výše uvedeným způsobem, když je navíc podporovánoúčinkem gravitace.

Podle vynálezu pracuje tryska při podstatně nižších tla-cích, takže pro výstup vlákna z trysky je zapotřebí síly gra-vitace a vlákno vystupuje z výstupního otvoru trysky v podsta-tě ve svislém směru. Když tento výstup nastává, otáčí se příru-ba vylévacího zařízení dokola o alespoň 360°kolem osy, kteráje kolmá ke směru výstupu vlákna lepidla, takže vlákno lepidlapřilne po celém obvodu příruby. Aby nevznikaly žádné mezery,oblasti překrytí, oblasti zvětšené tloušňky a podobně, je zvláštvýhodné, když se při výstupu vlákna lepidla otočí příruba zcelatřikrát kolem své osy, to jest projde úhlem 360° třikrát,uvažuje-li se počátek a konec vlákna lepidla. Jinými slovy,místo, kde se vlákno lepidla dotkne příruby vylévacího zaříze-ní se při otáčení objeví čtyřikrát, jednou před začátkem vlák-na lepidla a naposledy na konci vlákna lepidla.

Podle vynálezu je výhodné, když se jako vlákno lepidlapoužije vlákno taveniny. Tato tavenina je souhrnným označenímpro roztavené lepidlo a roztavenou hmotu. Proto se správněpoužívá termín "roztavené lepidlo". Roztavené lepidlo, kteréje tedy takto označováno, a které se používá podle vynálezu,je při pokojové teplotě v pevném stavu a většinou bez vodya rozpouštědel. Takové lepidlo se potom použije ve formě tave-niny, aby bylo přilnavé, a má požadovaný spojovací účinek, když 6 ztuhne ochlazením. Roztavená lepidla jsou provedena z EVA, PA nebo PES, rovněž pak z EEA, PVB nebo PIB, velmi častospolečně s přírodními nebo syntetickými pryskyřicemi a/neboparafiny nebo mikrovosky. Tavitelná lepidla se stávají aktiv-ními působením tepla. Nanesou se na povrch příruby ve forměroztoků, emulsí nebo dispersí, avšak rovněž ve formě práškůnebo taveniny, a podle vynálezu ve formě lepidla, přičemžnejprve na povrchu příruby ulpí účinkem odpaření rozpouštědla,nebo ochlazením, takže vytvoří nelepivé lepidlo. Když se povrchy,které mají být spojeny přitlačí k sobě, to jest příruba vylé-vacího zařízení se přitlačí k límci otvoru obalu, může být le-pidlo aktivováno ohřevem. Po ochlazení lepidlo ztuhne. Jakolepidla teplem lepivá se často používají ( ko-) polymery nabázi ethylenu, (meth)akryláty, vinylchlorid, vinylidenchlo-rid, vinylacetát a polyamid, polyester a polyurethan.

Materiál použitý na límec otvoru v horní části obalu,to jest materiál pro celý obal na kapaliny, je s výhodou hlu-bokotažným plastickým materiálem, například termoplastickýmmateriálem, jako je polypropén. Je rovněž možno použít PVCjako plastický materiál, přičemž polypropén je běžněji známjako polypropylén. Obal, který má být uzavřen, sestává ze dvoučástí, které mohou být opětně zpracovány a které jsou snadnorozložitelné ( na rozdíl od složeného materiálu papír/plast).Podle výhodného provedení vynálezu může být plastický materiál,to jest polypropén, rovněž plněn, přičemž jako plnidlo je možnopoužít křídu, slídu, klouzek, sádru a podobně. V praxi se po-užívá stupně plnění do 70 %, s výhodou 60 %. Bylo zjištěno, žetyto plněné materiály jsou snadno rozložitelné bez jakých-koli problémů a mohou být opětně zpracovány neboli recyklová-ny použitím jednoduchých způsobů, přičemž zároveň nejsou ne-příznivě ovlivněny vlastnosti plastického materiálu, takžetyto uvedené druhy plněných plastických materiálů jsou zvláštvhodné jako hlubokotažné a schopné těsného spojení. Z popsaných hlubokotažných plastických materiálů může 7 být dokonce rovněž provedeno vylévací zařízení, přičemž ty-to plastické materiály mohou být spolu slepeny těsně použi-tím výše popsané taveniny.

Vynález se rovněž týká zařízení pro těsné uzavření oba-lu na kapaliny, v jehož horní části je upraven otvor se vzpří-meným límcem, v němž je připojeno k límci otvoru vylévací za-řízení opatřené kalíškovým prohloubením s přírubou, přičemžpodstatou vynálezu je, že otočné zařízení, které je poháněnotak, že provádí přerušované otáčení kolem vodorovné hlavníosy, je opatřeno alespoň dvěma diametrálně protilehle umístě-nými trny, z nichž je každý poháněn tak, že se otáčí kolem svépodélné osy, a že ve svislé vzdálenosti (a) nad volným koncemjednoho trnu, který je ve vodorovné poloze, je uspořádán vý-stupní otvor lepicího zařízení.

Toto zařízení je zvlášt vhodné pro provádění výše popsané-ho způsobu. Základní složkou nového stroje je otočné zaříze-ní, pomocí něhož se přerušovaně otáčejí dva trny, které mohoubýt uspořádány například v přímce za sebou. Tyto trny vždynesou oddělené vylévací zařízení,takovým způsobem, že přidržujípřírubu umístěnou nebo natlačenou přes vnější konec příslušnéhotrnu, přičemž příruba je uložena na trnu neotočně. Trn s nasa-zenou přírubou vylévacího zařízení se tedy otočí, s výhodouo 90°, přerušovaně kolem horizontální hlavní osy, takže jehoosa, která byla svislá, se přemístí do vodorovné polohy. V tom-to stavu se nyní začne příruba otáčet kolem vodorovné osy spo-lu s trnem, přičemž z výstupního otvoru trysky vystupuje vlák-no lepidla z lepicího zařízení umístěného nad tryskou, a naná-ší se na přírubu. Když se příruba začne otáčet po začátkuvýstupu vlákna lepidla, dosedne vlákno na přírubu alespoň jed-nou po celém jejím obvodu, když se příruba otočí alespoňo 360° kolem podélné osy trnu, který leží ve vodorovné rovině.Když je vlákno lepidla naneseno na přírubu po celém obvodu,rotace trnu kolem své vlastní podélné osy se přeruší, takžecelé otočné zařízení se nyní může pootočit o 90° do další 8 polohy kolem vodorovné hlavní osy, takže příruba vylévací-ho zařízení uložená na trnu se dostane rovněž do další po-lohy, kde vylévací zařízení, opatřené již naneseným vláknemlepidla, bude zasunuto do otvoru v obalu, který má být uzavřen.

Bylo zjištěno, že podle vynálezu je zvlášt výhodné, kdyžje obvodová rychlost trnu, kterou se otáčí kolem své podélnéosy, větší než je rychlost vytékání vlákna lepidla z trysky.

To znamená, že vystupující vlákno lepidla se natahuje a pro-dlužuje. To ovšem umožňuje přesné nanášení vlákna lepidlapřímkově na přírubu vylévacího zařízení. Zkouškami bylo zjiš-těno, že výhodné provedení vynálezu je takové, když svislávzdálenost mezi nejhořejší plochou válcového trnu a výstupnímotvorem trysky lepicího zařízení, který je umístěn v podstatěsvisle nad trnem, je alespoň 25 mm. Vlákno lepidla tudíž do-sedne na přírubu vylévacího zařízení poté, co urazí alespoň25 mm. Tím bude mít toto vlákno zpočátku určitou tuhost, kte-rá zaručí, že při dalším nanášení na povrch příruby plnicíhozařízení se vlákno lepidla protahuje a ulpívá na tomto povrchupříruby plnicího zařízení. Uvedená vzdálenost je výhodná rovněžz toho důvodu, že konec vlákna lepidla, poté co byl odstřihnut,padá dolů v podstatě rychlostí, kterou vystupoval z otvorutrysky, takže když se i po dobu jeho pádu horizontálně umístě-ný trn dále otáčí, dosedne konec vlákna lepidla přímkově napřírubu vylévacího zařízení. Délka nanášeného vlákna lepidlaa obvodovoá rychlost trnu s přírubou vylévacího zařízení, kte-rá je na něm nasazena, jsou vzájemně sladěny tak, že při naná-šení vlákna nevzniknou žádná zesílení a další nerovnoměrnosti,takže vlákno je naneseno naprosto rovnoměrně.

Podle výhodného provedení je zařízení podle vynálezuopatřeno snižovacím mechanismem, který se může pohybovatsvisle dolů a nahoru, a je uspořádán nad otočným zařízeníma nad volným koncem, to jest čelní plochou toho trnu, kterýse právě nachází ve svislé poloze, obrácený směrem vzhůru,přičemž snižovací mechanismus je opatřen řezacím zařízením. 9

Snižovací mechanismus uchopí vylévací zařízení po nebo přioddělovacím procesu, to jest odříznutí, a přitlačí je natrn umístěný ve vztyčené svislé poloze pod ním tak, že přírubakalíškového prohloubení vylévacího zařízení, které je opatřenootvorem, dosedne dnem tohoto kalíškového prohloubení na trn.Toto dosednutí je provedeno s dostatečnou silou sevření prozajištění neotočného uložení vylévacího zařízení na trnu,které se tak s ním může otáčet. Svislý pohyb snižovacího me-chanismu nahoru a dolů je synchronizován s přerušovaným otáče-ním otočného zařízení a je s výhodou rovněž současně synchronizován s otevřením výstupní trysky lepicího zařízení, takže přisprávném provedení zdvihu je oddělené vylévací zařízení vtlačeno do činné oblasti mezi snižovacím mechanismem a trnem, při-čemž snižovací mechanismus potom natlačí nebo nalisuje vyléva-cí zařízení na volný konec trnu, načež se otočné zařízení pře-rušovaně pootočí o 90°, takže teprve potom může začít nanáše-ní vlákna lepidla z výstupní trysky.

Podle vynálezu je dále výhodné, když je lepicí zařízeníopatřeno tryskou, jejíž těleso se směrem dolů kuželovité zužu-je, přičemž ve středu dolního vrcholu kužele je upraven výstupní otvor. Trysku je s výhodou možno vytápět, přičemž její tě-leso je opatřeno jehlou, která se může pohybovat nahoru a dolůuvnitř těla trysky, a konec jehly je opatřen válcovou špičkou,která může uzavřít výstupní otvor v kuželu trysky. Zatímcoznámé vstřikovací trysky dosud sloužily ke vstřikování vláknaplastického materiálu pod vysokým tlakem, přičemž vstřikovacíotvor byl doposud provedený tak, že jehla trysky pouze dose-dala na čelo vstřikovacího otvoru aby jej uzavírala, pracujevstřikovací tryska podle vynálezu pod velmi nízkým vnitřnímtlakem, protože je zapotřebí, aby vlákno lepidla vytékalo venjen pomalu a nebylo vystřikováno. Tím, že výstupní otvor z tělesa trysky je umístěn dole, napomáhá při vytékání vlákna lepidla gravitace. Jehla trysky, která je pohyblivá ve svislém směru nahoru a dolů uvnitř ní, 10 je opatřena na nejpřednějším konci špičkou, provedenou tak,že v nej spodnější poloze, při pohybu jehly směrem dolů, vy-plní tato válcová špička jehly zcela výstupní otvor trysky.Jinými slovy, výstupní otvor trysky je po vytečení určitéhoobsahu lepidla zcela uzavřen válcovou špičkou jehly, takžese v něm nemůže vytvořit žádný ztuhlý zbytek lepidla, kterýby se potom mohl přilepit k dalšímu vystupujícímu vláknulepidla a mohl by způsobit jeho nesprávné umístění na příruběvylévacího zařízení. Válcová špička jehly trysky tedy přesněpřeruší vlákno lepidla, nebot přesně lícuje s výstupním otvo-rem trysky. Poté, co byl výstupní otvor uzavřen, se trn otáčídál kolem své horizontální podélné osy, přičemž zbylý konecvlákna je odtažen otáčející se přírubou tak, že na ni úhledněrovnoměrně navinuté dosedne.

Podle vynálezu je dále výhodné, když obal, který má býtuzavřen, je umístěn ve svislé poloze s uzavíraným otvorem na-hoře nad zvedacím mechanismem, který je umístěn svisle podním, a který zdvihem nahoru uvede otvor obalu do činného zábě-ru s volným koncem trnu umístěného svisle nad ním a obrácenéhosměrem dolů. Pro připojování vylévacího zařízení k otvoruv obalu je s výhodou použito stejné otočné zařízení s trny.

Na tomto trnu je nasazeno vylévací zařízení, které je na němpřidržováno účinkem tření a které je již opatřeno navinutýmvláknem lepidla. Toto vylévací zařízení již opatřené vláknemlepidla se potom vloží do límce otvoru v obalu tak, že obal,který je nesen opěrou ve formě zvedacího mechanismu, se zdvihemtohoto mechanismu nadzvedne svisle vzhůru, takže příruba vylé-vacího zařízení se vloží do límce otvoru obalu. V této vlo-žené poloze vlákno lepidla, které je stále ještě schopnoplastické deformace, vnikne do všech mezer ve švu, zejménav případě obalu složeného ze dvou skořepinových plastickýchčástí, u něhož šev prochází i napříč otvorem v jeho horníčásti, takže vylévací zařízení je v otvoru provedeném v horníčásti obalu upevněno kapalinotěsně. 11

Poté, co zvedací mechanismus dosáhl své nejhořejšípolohy, kde došlo k upevnění příruby vylévacího zařízenív límci otvoru v horní části obalu, vrátí se zpět svisledolů do své původní polohy., Lepicí neboli adhesivní účinekvlákna lepidla nebo vlákna taveniny je dosud nedostatečnýpro to, aby bylo možno vylévací azřízení sejmout z trnuotočného zařízení. Proto, když se obal pohybuje se zvedacímzařízením dolů, napomáhají při snímání vylévacího zařízeníz trnu otočného zařízení axiální vidlice, které tedy způsobí,že obal se vrací na zvedacím mechanismu dolů již s vloženýmvylévacím zařízením. Vylévací zařízení, které bylo původněnasazeno na trnu je z něj tedy staženo uvedenými axiálnímividlicemi poté, co bylo vloženo vylévací zařízení do otvoruv obalu a pohybuje se již tímto obalem na zvedacím mechanismusměrem dolů. Stahovací axiální vidlice jsou zapotřebí, proto-že roztavené lepidlo ještě nemá požadovanou tuhost. Trn jetedy volný a je připraven pro další použití.

Podle vynálezu je dále výhodné, když je hnací prostře-dek otáčející trnem kolem jeho podélné osy synchronizováns ovládacím prostředkem jehly trysky. Tato skutečnost bylajiž uvedena výše a je potřebná pro přesné ukládání vláknalepidla na válcovou přírubu vylévacího zařízení. Synchronnímovládáním mechanismu trysky dojde k počátku výstupu vláknalepidla přesně v okamžiku potřebném pro jeho přesný dotyks přírubou vylévacího zařízení, přičemž toto vlákno lepidlase potom navine kolem obvodu příruby tak, že poté, co byljeho výstup přerušen, je navinuto v požadované množství pocelé vnější ploše příruby, takže plocha příruby je opatřenadostatečným množstvím lepidla nebo roztaveného lepidla nebotaveniny. Při hromadné výrobě se způsob a zařízení podle vynálezuvýhodně využijí tak, že zařízení obsahuje několik otočnýchzařízení otáčejících se kolem hlavní horizontální osy, přičemžk těmto otočným zařízením je upraven příslušný počet lepicích 12 zařízení a s výhodou rovněž i snižovacích mechanismů, a zve-dací mechanismus je prodloužen tak, aby mohl nést příslušnýpočet obalů. Stroje na výrobu obalů a uzavírací zařízení jsouprovedeny tak, že se vyrábí mnoho obalů v jednom kusu, zpra-covává a potom i uzavírá současně. Například je možno provéstsoučasně řadu deseti obalů, jejich naplnění a jejich uzavření.Těchto dest obalů se potom vtlačí do příslušného zvedacíhomechanismu, nad nímž je umístěno příslušné množství otočnýchzařízení s trny. Potom není žádný problém vytvořit odpovídajícípočet snižovacích mechanismů a lepicích zařízení, protože sni-žovací mechanismy mohou být uloženy na jedné společné ose,kterou je možno snadněji otáčet pomocí spolehlivých strojníchsoučástí.

Když se provádí balení sterilního obsahu, potom je podlevynálezu možno uspořádat alespoň jedno otočné zařízení, lepi-cí zařízení a zvedací mechanismus obalů v aseptické komoře.Umístění pásového dopravníku, snižovacího mechanismu rovněžopatřeného řezacím zařízením, otočného zařízení a dokoncei zvedacího mechanismu v aseptické komoře je snadné. Poněkudobtížnější je uspořádání celého lepicího zařízení uvnitřaseptické komory. V tomto případě bylo podle vynálezu zjištěno,že není nutno, aby v aseptické komoře bylo uspořádáno celélepicí zařízení, nýbrž naprosto postačí, když do aseptickékomory zasahuje pouze část špičky trysky, například vhodněutěsněné. Zbývající část trysky, topné zařízení a další elementylepicího zařízení mohou potom zůstat vně aseptické komory. Výše uvedené znaky zařízení podle vynálezu umožňují je-ho použití pro výrobu plastických obalů opatřených uzavíracímvylévacím zařízením, které může být otevřené. Vylévací zařízeníje umístěno v otvoru obalu, který se naplní kapalinou - do-konce i za aseptických podmínek - s potřebnou přesností dosa-hovanou přesným ovládáním pracovních pohybů. Způsob a zařízenípodle vynálezu je možno použít pro uzavření pěti nebo víceobalů, s výhodou deseti obalů, současně, přičemž všechny 13 otvory v horních částech obalů se vylévacím zařízením spo-lehlivě kapalinotěsně uzavřou. Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provede-ní podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky zařízení uspořádaná v asep-tické komoře, to jest snižovací mechanismus nahoře, otočnézařízení pod ním a v dolní polovině obal umístěný na zvedacímmechanismu, obr. 2 příčný řez tryskou lepicího zařízení, ve zvětše-ném měřítku, s vylévacím zařízením uspořádaným pod ní, s pří-rubou pro umístění lepidla, obr. 3 v perspektivním pohledu ve zvětšeném měřítkuobal s otvorem v horní části, obr. 4 v perspektivním pohledu vylévací zařízení podlevýhodného provedení vynálezu a obr. 5 příčný řez vylévacím zařízením, podobným jakona obr. 4, které je vloženo do límce otvoru a je částečněotevřeno. Příklady provedeni vynálezu

Vylévací zaířzení 10 sestává z dnového dílu 20 a uza-víracího dílu 21, sklopně připevněného k dnovému dílu 20pomocí závěsu 22, přičemž uzavírací díl 21 může být opatřenzaskakovacím výstupkem 60 ve své zadní části, podle provede-ní znázorněného na obr. 4, a uchopovacím prostředkem 43 umístě-ném na opačné straně a opatřeném trojúhelníkovým otvorem.

Jak dnový díl 20, tak i uzavírací díl 21 jsou opatřeny pří-slušným kalíškovým prohloubením 36., respektive 39., kterétvoří přírubu 38, když je celé vylévací zařízení 10 v zavřené 14 poloze. Tato příruba 38 se potom vloží do límce 1_ otvoru13 v horní části 9. obalu 18, viz podélný řez na obr. 5.

Obal 18, perspektivně znázorněný na obr. 3, má v podstatěčtyřúhelníkový průřez a tvar podélné trubky se zaoblenýmipodélnými hranami 6_, T_, 8_, mezi nimiž jsou v podstatě plochéboční stěny 2. a 2_, spojující horní část 2 se spodní částí,neznázorněnou. Uvnitř zahloubení 11 v horní části obalu18 prochází výztužné žebro 12., které prochází rovněž otvorem13, přičemž toto výztužné žebro 12 současně tvoří kapalino-těsné spojení mezi dvěma polovinami pláště obalu 18 po celémjeho obvodu. Protože je výztužné žebro 12 rovněž v oblastiotvoru 13, je v této části přerušeno a límec 1. otvoru 13.je upraven s nepatrným odstupem nebo mezerou na protilehlýchstranách vůči výztužnému žebru 12., přičemž tyto mezery neboodstupy se při upevňování vylévacího zařízení 10 uzavřou, jak-bude dále popsáno.

Zvláštním znakem vylévacího zařízení 10 je, že jehoprovedení pro způsob a zařízení podle vynálezu, znázorněnéna obr. 1 a 2, není důležité z hlediska uzavření obalu 18.

Pro vlastní uzavření je možno použít i jiné formy vylévacíhozařízení, pokud ovšem budou opatřeny již zmíněnou přírubou38. Na obr. 4 a 5 je znázorněno vylévací zařízení 10., jehoždnový díl 20 je opatřen vylévacím otvorem 35, zakrytým plas-tovou fólií 51. Vylévací hrana 42 není zakryta. Spojenímezi plastovou fólií 51 a dnovým dílem 20 je provedeno jakopevné, zatímco uzavírací díl 21 je vtlačen dovnitř a můžebýt odklopen nahoru, aby se obal 18 otevřel, způsobem znázorně-ným na obr. 4 a 5, aniž by došlo současně k otevření otvoru35, který zůstává kapalinotěsně uzavřen plastovou fólií 51.

Pro úplné otevření vylévacího otvoru 35 je nutno odloupnoutplastovou fólii 51.

Aseptická komora 5., znázorněná částečně na obr. 1, jeuspořádána uvnitř stěny 4., která není znázorněna celá. V asep-tické komoře 5. jsou uspořádány hlavní části uzavíracího zařízení 15 obalu 18 popsané dále. Mimo stěnu 4. venku je uspořádáno le-picí zařízení 14 s tryskou 15, jejíž špička 16, utěsněnávhodným příslušným těsněním (neznázorněno) je uspořádána vestěně £ aseptické komory 5. ,tak, že je utěsněná a tak, žedovnitř aseptické komory 5. zasahuje pouze špička 16 trysky15, zatímco zbylé části trysky 15 a zejména lepicí zařízení14 jsou uspořádány vně aseptické komory 5.. V aseptické komoře 5_, viz obr. 1, jsou shora dolůuspořádány snižovací mechanismus 19, dopravník 23, řezacízařízení 24 eventuálně připevněné k snižovacímu mechanismu19, otočné zařízení 25 a pod ním obal 18 uspořádaný na zvedacímmechanismu 26.

Snižovací mechanismus 19 a tyč 27 vedená ve vedení 28zvedacího mechanismu 26 se mohou pohybovat vratně ve svislémsměru znázorněném dvojitou šipkou 29, pro oddělení každéhovylévacího zařízení 10 z pásu dopravovaného přerušovaně doprav-níkem 23 zprava doleva ve směru šipky 30, v řadě doleva dooblasti pod snižovacím mechanismem 19, přičemž vylévací zaří-zení 10 se potom natlačí na svisle vztyčený první trn 31,který je právě v horní poloze a snižovací mechanismus 19 sepotom pohybuje svisle nahoru do výchozí polohy ve směru šipky29.

Otočné zařízení 25 se otáčí přerušovaně kolem vodorovnéhlavní osy 32., přičemž současně s prvním trnem 31 se tímtootočným zařízením 25 otáčí druhý trn 33, upravený na protilehléstraně, který na obr. 1 směřuje dolů. Oba trny 31 a 33 majíválcový tvar. otáčejí se kolem hlavní vodorovné osy 32 vždyo 90°, ve směru rotace označeném zakřivenou šipkou 37, tojest z polohy znázorněné na obr. 1 plnými čarami do horizon-tální polohy znázorněné čárkovaně. V této horizontální poloze,znázorněné na obr. 1 čárkovaně, potom nastává další otáčeníprvního trnu 31', který vyčnívá směrem doleva, kolem jehopodélné osy 40., přesněji řečeno o 360° nebo o několik násobků360°, s výhodou o úhel rovnající se trojnásobku 360°, načež - 16 se otáčení kolem této podélné osy 40 přeruší. Výše zmíněné vedení 28 je uloženo na horizontálnímstojanu 4' stroje, přičemž tyč 27 se může pohybovat nahorua dolů ve směru šipky 29, s’ dostatečným zdvihem b, čímžpřijde volný konec jednoho z obou trnů 31 nebo 33 do pracov-ního záběru s horní částí 9. obalu 18.

Tryska 15., znázorněná na obr. 2, může mít tvar obvyklévstřikovací trysky, přičemž ovšem pracovní podmínky jsou upra-veny tak, že tlaky, které bývají u vstřikovacích trysek kolem6 MPa, jsou například sníženy z 0,5 na 0,7 MPa, takže tryska15 podle obr. 2 pracuje s výhodou s přívodním tlakem 0,5 MPa.

Vnější stěna 41 trysky 15, která má válcový tvar, sevpředu dole kuželovité zužuje, takže vytváří kužel 50,v němž je uspořádán výstupní otvor 52 ve tvaru válce.

Podobně jako u obvyklé vstřikovací trysky je tryska 15podle vynálezu opatřena válcovou jehlou 53., opatřenou stře-dovou špičkou 54., upravenou na přední spodní části. Jehla53 trysky 15 je pohyblivá ve svislém směru nahoru a dolůve směru šipky 29.. Na obr. 2 je znázorněna v horní polozea když se jehla 53 pohybuje svisle dolů do nej spodnější polo-hy , její válcová špička 54 přesně vyplní výstupní otvor 52.trysky 15, takže tento výstupní otvor 52 může být zcelauzavřen nebo zcela otevřen.

Prodloužíme-li osu jehly 53 směrem dolů, je vidět přeru-šovaná čára znázorňující vlákno 55 lepidla. Je zřejmé, ževlákno 55 lepidla není znázorněno ve skutečné velikosti,zejména proto, že je navinuto kolem válcového povrchu příru-by 38 vylévacího zařízení 10 tak, že alespoň jedna linienebo závit vlákna 55 se uloží na přírubu 38, když se vyléva-cí zařízení 10 otáčí na trnu 31, jak bylo již výše popsáno,s výhodou o třikrát 360°, přičemž všechny závity vlákna 55lepidla se umístí těsně u sebe nebo na sebe. Toto otáčeníse provádí kolem podélné osy £0, znázorněné na obr. 1 17 čerchovaně, přičemž podle obr. 2 je nutno si představit,že trn 31 je umístěn na levé straně.

Aby bylo vlákno 55 lepidla vytékající z trysky 15 smě-rem dolů skutečně taženo, zatímco obvodová rychlost příru-by 28 nebo povrchu trnu 31' je větší než rychlost padání ne-bo vybíhání vlákna 55 lepidla z výstupního otvoru 52, a abydosáhlo určité tuhosti, je mezi špičkou 16 trysky 15 a nej-hořejším prvním bodem dotyku vlákna 55 lepidla s přírubou38 upravena vzdálenost a, která nesmí být menší než minimálnídélka. Podle výhodného provedení má tato vzdálenost a mini-mální délku 25 mm. Taková vzdálenost se použije u provede-ní, kde teplota roztaveného lepidla je přibližně 170 °C.Množství roztaveného lepidla mezi okamžikem, kdy se výstupníotvor 52 otevře poprvé a okamžikem, kdy se následně uzavře,je asi 0,18 g.

Zařízení pracuje následujícím způsobem:

Jehla 53 trysky 15 se pohybuje z polohy znázorněné naobr. 2 dolů, takže její špička 54 zcela vyplní výstupníotvor 52 a uzavře jej. Dopravník 23 přivádí řadu vylévacíchzařízení 10,vzájemně spojených, ve směru šipky 30 tak, že vy-lévací zařízení 10 se zcela zasune doleva pod řezací zařízení24, takže je umístěno nad horním čelem vzhůru směřujícího trnu31. Potom se snižovací mechanismus 19 pohybuje ve směru šipky29 svisle dolů, přičemž řezací zařízení 24, které se pohybujesoučasně s ním, oddělí nejpřednější vylévací zařízení 10 vle-vo a ihned potom je toto vylévací zařízení 10 natlačeno naprvní trn 31. Vylévací zařízení 10 je nyní upevněno na prvnímtrnu 31 tak, že z něj nesklouzne (bez působení vnější síly)a pohybuje se s ním. Následující zdvih se potom provede večtyřech sekundách.

Otočné zařízení 29 pohybuje prvním trnem 31 otáčivým pohybem kolem vodorovné hlavní osy 32 doleva, proti směru hodinových ručiček, ve směru zakřivené šipky 37 z polohy I, 18 kde je trn označen vztahovou značkou 31, do vodorovné polo-hy II doleva, kde je trn označen vztahovou značkou 311.

Otočné zařízení 25 tedy otočilo oba protilehle umístěné trny31, 33 do polohy znázorněné čárkovaně, takže první trn 31je nyní umístěn v poloze II a jeho podélná osa 40 je tedyrovněž vodorovná a kolmá k hlavní ose 32.· Trn 311 se nynízačne otáčet kolem své podélné osy 40 o úhel, který je troj-násobkem 360 °C.

Na začátku otáčivého pohybu se špička 54 jehly 53 vy-táhne z výstupního otvoru 52 a jehla 53 se pohybuje nahoruve směru šipky 29.. Potom se objeví vlákno 55 lepidla a dotknese příruby 38 vylévacího zařízení 10 v jednom bodě. Potom sehorké lepidlo pokládá na přírubu 38 otáčející se na trnu 31'kolem jeho podélné osy 40. Vlákno 55 lepidla vystupuje z vý-stupního otvoru 25 podporováno účinkem gravitace. U provede-ní znázorněného na obr. 1 činí vzdálenost a mezi špičkou 54trysky 15 a přírubou 38 alespoň 25 mm, přičemž obvodovárychlost příruby 38., která se třikrát otočí dokola, je 300 mmza sekundu. Tím dochází k natahování vlákna 55 lepidla, takžejeho dosednutí na přírubu 38 je bezpečně přímkové.

Rychlost vytékání z trysky 15 je proto menší než obvodovárychlost trnu 311 v poloze II, respektive příruby 38. Nataho-vání vlákna 55 lepidla zajištuje jeho přímkové dosedání.Vzhledem k tomu, že trn 311 provedl tři otáčky než došlok zastavení výtoku vlákna 55 lepidla úplným uzavřením vý-stupního otvoru 52, nevzniknou žádné nepravidelnosti anizesílení na počátečním a koncovém místě, která by se mohla odsebe odchýlit. Místo toho je položení vlákna 55 rovnoměrnébez jakýchkoli nepravidelností. To je způsobeno zejména tím,že když se přeruší výtok vlákna 55 lepidla tím, že válcovášpička 54 jehly 53 zcela uzavře výstupní otvor 52 trysky 15,nezůstanou v otvoru žádné zbytky lepidla. Konec vlákna 55.lepidla naběhne na přírubu 38 a přímkově se na ni úhledněnabalí. Otočný pohyb trnu 31' je přesně sladěn s pohybem jehly53 trysky 15. 19 V dalším stupni nebo fázi přerušovaného otáčení otočnéhozařízení 25 se trn 311 otočí dolů o 90° do svislé polohy,takže zaujme polohu III, znázorněnou na obr. 1 plnými čarami,přičemž trn je nyní označen vztahovou značkou 33 a vyléva-cí zařízení 10 je na něm dosud upevněno.

Nyní se začne pohybovat tyč 27, vedená ve vedení 28,spolu se zvedacím mechanismem 26 obalu 18 ve směru šipky29 nahoru o zdvih b, takže příruba 38 vylévacího zařízení10 se vtlačí do límce 1^ otvoru 13 obalu 18. Vzpřímený límec_1 otvoru 13 přijde do kontaktu s vylévacím zařízením 10 přesroztavené lepidlo a přilepí se k němu. Všechny mezery aodstupy se vyplní lepidlem, které se do nich zatlačí.

Protože přilnavá síla lepidla ještě není dostačující,potom co bylo lepidlo naneseno na vnější povrch příruby 38vylévacího zařízení 10, je nutno při pohybu obalu 18 dolůpoužít pro stažení vylévacího zařízení 10 z trnu 33 neznázor-něné axiální vidlice. Obal 18 je potom vylévacím zařízením10 kapalinotěsně uzavřen.

Zatímco trn 33 je dosud ve spodní poloze III a uvolní sezatlačením do límce 1_ otvoru JL3_, dojde nahoře na opačné stra-ně, kde je v poloze I_ nyní trn 31, k natlačení dalšího vyléva-cího zařízení 10 na něj pomocí snižovacího mechanismu 19.

Potom otočné zařízení 25 otočí trn 33 z polohy IIIo 90° do polohy IV, kde je trn prázdný a neprovádí žádnouoperaci. Opačně situovaný trn 31' je nyní opět v poloze II,kde dojde k témuž procesu nanášení vlákna 55 lepidla, kterýbyl výše popsán. Celá procedura se při dalším pootočení opakuje

Claims (11)

1. 1. Způsob těsného uzav.ření obalu (18) na kapaliny, v jehož horní části (9) je upraven otvor (13) se vzpřímenýmlímcem (1), v němž je připojeno k límci (1) otvoru (13) vy-lévací zařízení (10) opatřené kalíškovým prohloubením (36, 39) s přírubou (38),vyznačující se tím,že oddělené vylévací zařízení (10) se umístí na podpěru (31,31') a otáčí se s ní (kolem podélné osy (40)), zatímco se napřírubu (38) vylévacího zařízení (10) ukládá vlákno (55) le-pidla, když se podpěra (31, 31') otáčí (kolem podélné osy(40)), a příruba (38) vylévacího zařízení (10) se uvede dokontaktu s límcem (1) otvoru (13) a připojí se k němu.
2. 2. Způsob podle nároku 1,.vyznačující setím, že vlákno (55) lepidla vytéká účinkem gravitacesvisle z trysky (15) na přírubu (38) vylévacího zařízení (10), které se otáčí, s výhodou třikrát o 360°, kolem vo-dorovné podélné osy (40).
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2,vyznačuj ícíse tím, že jako vlákno (55) lepidla se použije horkéroztavené vlákno.
4. 4. Zařízení pro těsné uzavření obalu (18) na kapaliny,v jehož horní části (9) je upraven otvor (13) se vzpřímenýmlímcem (1), v němž je připojeno k límci (1) otvoru (13) vylé-vací zařízení (10) opatřené kalíškovým prohloubením (36, 39) s přírubou (38), vyznačující se tím, žeotočné zařízení, které je poháněno tak, že provádí přerušované 21 otáčení kolem vodorovné hlavní osy (32), je opatřeno alespoňdvěma diametrálně protilehle umístěnými trny (31, 33),z nichž každý je poháněn tak, že se otáčí kolem své podélnéosy (40) a že ve svislé vzdálenosti (a) nad volným koncemjednoho trnu (31', poloha II), který je ve vodorovné poloze,je uspořádán výstupní otvor (52) lepicího zařízení (14, 15).
5. 5. Zařízení podle nároku 4,vyznačující setím, že obvodová rychlost trnu (31'), který se otáčí kolempodélné osy (40), je větší než rychlost vytékání vlákna (55)lepidla.
6. 6. Zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačuj ícíse tím, že nad otočným zařízením (25) a nad volným koncemčela jednoho trnu (31) , který je umístěn v poloze (I) čnícísvisle vzhůru, je umístěn snižovací mechanismus (19) pohybu-jící se nahoru a dolů, a s výhodou opatřený řezacím zařízením(24) .
7. 7. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 6, vyzna-čující se tím, že lepicí zařízení (14, 15) jeopatřeno tělesem (41) trysky (15), které se směrem dolů ku-želovité zužuje, a které je dole ve středu opatřeno výstupnímotvorem (52) , a je s výhodou vyhříváno, přičemž těleso (40)trysky (15) je opatřeno jehlou (53), schopnou pohybu nahoru a dolů v tělese (40) trysky (15), přičemž jehla (53) trysky(15) je opatřena válcovou špičkou (54) tak, že tato válcovášpička (54) uzavírá výstupní otvor (52)ve své nejspodnějšípoloze a kompletně jej blokuje.
8. 8. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 7, vyzná- 22 čující se tím, že obal (18) je uspořádán s otvo-rem (13), který má být uzavřen, směřujícím svisle vzhůru,na zvedacím mechanismu (26), pohyblivým svisle s určitýmzdvihem pro uvedení otvoru (13) v obalu (18) do pracovníhozáběru s volným koncem trnu (33) umístěným ve svislé poloze(III) směřující dolů.
9. 9. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 8, vyzna-čující se tím, že hnací prostředek pro otáčenítrnu (31') kolem jeho podélné osy (40) je synchronizováns ovládacím prostředkem jehly (53) trysky (15). 1Ό. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 9, vyzna-čující se tím, že pro otáčení kolem společnéhorizontální hlavní osy (32) je uspořádáno několik otočnýchzařízení (25), přičemž je upraven odpovídající počet lepi-cích zařízení (14, 15), s výhodou i snižovacích mechanismů(19), a že zvedací mechanismus (26) je prodloužen tvarověpro umístění odpovídajícího počtu obalů (18).
10. 11. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 10,vyzna-čující setím, že alespoň jedno otočné zařízení(25), lepicí zařízení (14, 15) a zvedací mechanismus (26)obalů (18) jsou umístěny v aseptické komoře (4, 5).
11. 12. Použití zařízení podle jednoho z nároků 4 až 11pro výrobu plastového obalu (18) opatřeného uzavřeným vylé-vacím zařízením (10) , které může být otevřeno.