SE458031B - Foerfarande och anordning foer foerpackning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 458 031 form av imma. Då påsen spänns ut bort från produktens yta, kom- mer följaktligen behållanens insida att få ett immigt utseende, vilket icke försvinner då behållaren störtas in mot produkten.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och en anordning för förpackning, som gör det möjligt att eliminera risken för instängd gas i förpackningen och att för- bättra utseendet hos den färdíga förpackningen.

I enlighet med en aspekt på föreliggande uppfinning åstad- kommes sålunda ett förfarande för förpackning av en produkt, vil- ket innefattar att man placerar produkten i en flexibel behållare med gas runt om produkten, att man applicerar värme på den flexib- la behållaren under motverkande av avgång av gas därifrån, att man frisläpper gasen från det inre av den flexibla behållaren och bringar behållaren att falla ihop eller störta in till kontakt med produkten, samt att man förseglar den flexibla behållaren.

Gasen runt förpackningen kommer normalt att vara atmosfär- luft, men varje annan lämplig gas kan utnyttjas allt efter önskan.

I enlighet med en andra aspekt på föreliggande uppfinning åstadkommas en anordning för förpackning av en produkt, vilken innefattar en kammare, organ för evakuering av kammaren, ett stöd eller underlag för en fylld påse i kammaren , organ för att cirku- lera het luft runt det inre av kammaren, organ för att tillsluta påsens hals i kammaren och för att senare öppna påsen, organ för att försegla påsen efter drift av nämnda organ för tillslutning och öppnande, och programmeringsorgan för att säkerställa driften av nämnda organ för cirkuleríng'av hetluft före evakuering av kam- maren och för att säkerställa att nämnda pâsförslutningsorgan hål- ler påsen tillsluten under drift av nämnda luftcirkuleringsorgan och verkar för att öppna påsen före drift av nämnda kammarevakue- ringsorgan.

Uppfinningen avser även en förpackning åstadkommen genom förfarandet enligt uppfinningen eller med användning av anord- ningen enligt uppfinningen.

I syfte att uppfinningen skall bättre förstås ges i det föl- jande en närmare, exemplifierande beskrivning under hänvisning till bifogade ritning.

Fig. l visar schematiskt en anordning för åstadkommande av en krympt, vakuumförseglad förpackning innefattande ett hölje av i värme krympbar film som omger en produktartikel. Pig. 2A visar 10 15 20 25 30 35 40 458 031 en detalj av höljehållande organ i Fig. 1. Fig. ZB är en vy av de höljehållande organen enligt Pig. ZA sedda i riktningen för pilen B i Fíg. 2A. Pig. 3 är en planvy av kammarens undre del.

Pig. 4 visar en kurva över minskningen av restlufttrycket i krymp- ningskammaren som funktion av tiden.

Den i Fig. l illustrerade förpackningsanordningen innefat- tar en vakuumkammare bestående av en undre kammardel 2 och en övre kammardel eller ett lock 3.

I föreliggande fall år två förpackningar införda i kammaren l i form av fyllda men oförsegladc behållare, som i detta fall är i värme krympbara påsar 4. Upplyftning av kammarens lock eller hölje 3 tillåter att varje påse 4 placeras pà ett stödgaller 5, där förpackningen ligger fri från kammarens l sidoväggar, varpå krympningsoperationen kan genomföras.

Den i Pig. l visade anordningen innefattar vidare ett tem- peraturavkännande termoelement 6, som ger en indikation på luft- temperaturen inuti kammaren, enär denna naturligtvis kommer att vara en betydelsefull faktor vad gäller krympníngen av förpack- ningen. Temperaturavkännaren eller -givaren kan utgöra del av en styrkrets för att styra temperaturen på luften inuti kammaren l.

Kammaren innefattar även en tryckavkännare eller -givare 7 för bestämning av restgastrycket i kammaren, då detta tryck om så önskas kan användas för att styra evakueringscykeln.

Kammaren l innefattar vidare uppvärmningsorgan i form av två cirkulära uppsättningar av elektriska motståndsvärmare 16, koncentriskt runt om respektive.fläktrotorer 9 i den undre delen 2 av kammaren i och för cirkulering av het luft inuti kammaren l i syfte att värmekrympa varje påse 4 för att bringa den till in- tim kontakt med den i densamma befintliga produktartikeln 21, varigenom man åstadkommer ett tilltalande utseende och effektiv hålrumsfri kontakt mellan påsen 4 och produkten. Ytterligare vär- mare kan vara anordnade om så önskas.

Under kammarens bottendel finns en vakuumpump 10, som krävs för att man skall kunna minska trycket hos den i vakuumkammaren l kvarvarande gasen till storleksordningen 5 Torr eller mindre för de syften som kommer att beskrivas nedan.

De olika elektriska motståndsvärmarna 16 runt om fläktarna är placerade så att luftflödet som lämnar fläktarna och skall pas- sera över förpackningen i kammaren även uppvärms av värmarna l6.

Termoelementet 6 (Pig. 3) övervakar temperaturen på kammarens upp- 10 15 20 ZS 30 35 40 458 031 '4 värmníngsorgan i syfte att hålla dess temperatur vid det värde som krävs för krympning av pásmaterialet.

Ehuru detta icke visas i Pig. 1 kan fyllda påsar transporteras i en kontinuerlig följd till vakuumkammaren 1 med hjälp av en in- matningstransportör. Påsarna kan likaledes utmatas från vakuumkam- maren l med hjälp av en utmatningstransportör.

Kammaren i Pig. 1 är utformad för att säkerställa att då fläk- tarna 9 är i drift luftflödet kommer att ske utefter en återcirkule- , som leder luften direkt över de olika värmarna 16, där- efter över de fyllda påsarnas 4 yta och slutligen tillbaka till fläktinloppet. rande bana Pig. ZA och ZB visar eftergivliga påshållarorgan 30 och pås- halsuppvärmningsenheter 13 och 14 som utnyttjas av uppfinningen som visas i Pig. 1.

Såsom visas i Pig. i den utföringsform 2A uppbärs de fjädrande eller eftergiv- liga påshållarorganen 30 av ett övre stödelement 31, som utgör del av kammarhöljet 3 , och ett undre stödelement 32 ingående i den undre kammardelen 2. Då höljet 3 stängs mot den undre kamma- ren 2 rör sig det övre_stödelementet 31 nedåt mot det undre stöd- elementet 32 för íntagande av den konfiguration , som visas i Pig. ZA.

Ett fjädrande eller elastiskt påshållande blad 33 av ett lämpligt gummiliknande material uppbärs av det övre stödelemen- tet 31 och är fastsatt-därvid medelst en uppsättning skruvar 34.

Längs sin undre kant är det fjädrande bladet 33 i kontakt med ett motelement 35, som uppbärs av det undre stödelementet 32.

Motelementet kan alternativt vara ett blad liknande bladet 33.

Efter det att plastpåsens hals placerats på motelementet 35 un- der det att kammarhöljet 3 var i upplyft läge, kommer nedsänk- ning av kammarhöljet 3 för att bringa de övre och undre stödele- menten 31 och 32 till den i Pig. ZA visade konfigurationen auto- matiskt att medföra att påsens hals hålls fast på motelementet 35, så att varje i påsen uppbyggt skillnadslufttryck över ett visst värde kan ventileras bort genom förskjutning av bladet 33- Indragning av påshalsen åt vänster mellan bladet 33 och motele- mentet 35 motverkas av fjäderbelastade plungerelement, av vilka ett 36 är visat i Fig. ZA och vilka pressar halsen fast mot mot- elementet 35.

Lutningsvinkeln för det eftcrgivliga bladet 33 är sådan att luft under tillräckligt differentialtryçk kan strömma ut 10 15 20 25 30 35 458 031 från det inre av påsen åtminstone i mynningsområdena mellan successíva plungerelement 36.

Försegling av påshalsen på ett sådant sätt att det bildas ett minimum av luftutrymme inuti påsen runt halsen uppnås med hjälp av övre och undre värmekällor 37 respektive 38 i form av långsträckta lampor, som utstrålar IR-värme vid en våglängd, som ger optimal värmeabsorption i plastkompositionen i påsarna 4 in- uti kammaren.

Våglängden hos ljuset som utsänds av lamporna 37 och 38 väljs med fördel så att den sammanfaller med den våglängd som lättast absorberas av materialet i påsen. Ifrågavarande våglängd ligger vanligen inom området från 3 till 4 mikron för de flesta plastfilmer inkluderande flera lager innefattande filmer och laminat, såsom i värme krympbara (dvs. orienterade) trelagers- laminat av eten-vinylacetat, polyvinylidenklorid och bestrålat eten-vínylacetat.

En kort exponering av påshalsområdet för strålningen från värmeavgivarna 37 och 38 kommer att vara tillräcklig för att uppvärma påsmaterialet till dess mjukningspunkt, så att då fälten av påsmaterial pressas mot varandra de kommer att bindas samman vid mynníngs- och halsområdena.

Kontakt mellan påsmaterialet och de övre och undre värme- källorna 37 och 38 förhindras med hjälp av trådnät eller -skär- mar 39 och 40, som uppbärs av övre respektive undre par av bär- plattor 41 och 42 svängbara kring tappar 4la, 42a. Varje bär- platta 41, 42 har en slits 4lb§ 42b, vilken glidbart samverkar med en motsvarande kampinne 43 respektive 44 uppburen vid till- hörande ände pá en vertikalt rörlig, övre respektive undre kläm- stång 45 och 46. Den undre klämstången 46 innefattar en huvud- kropp, till vilken ett fjädrande förspänt backelement 46a är an- slutet med hjälp av tryckskruvfjädrar 46b, som säkerställer att backelementet 46a ger efter, då-de två tryckstängerna 45 och 46 kommer i kontakt med varandra.

Hàllorganen 30 innefattar vidare en formad tråd 48, som uppbärs av motelementet 35 och som i den i Fig. 2A visade kon- figurationen för hållorganen är i kontakt med den utspända pås- halsen. Då tråden strömsätts eller aktiveras med en strömpuls, bringar den pàshalsen att brista för att tillåta gasen (vanligen luft) inuti_ iden utspända halsen att avgå före förseglíngen. 10 15 20 25 30 35 458 031 Tråden 48 kan exempelvis ha sàgtandsform eller vara sinusfor- migt vàgformad, Dä den övre klämstàngen 45 sänks ned, glider dess kampinnar 43 i slitsarna 4lb och bringar de övre svängbara bärelementen 41 att svänga i moturs riktning och därigenom svänga värmekällan 37 och dess trádnät 39 ät höger bort från den övre klämstàngens 45 nedåtgående rörelsebana.

Pâ likartat sätt gäller att då den undre klämstången 46 rör sig uppåt dess kampinnar 44 samverkar med slitsarna 42b i de undre bärelementen 42 för att svänga dessa ät sidan och förflytta den undre värmekällan 38 och dess trádnät 40 bort från rörelsebanan för den uppåtgàende klämstangen 46. Detta tillåter att film- materialet kläms fast mellan de tvâ klämstängerna 45 och 46. Sam- tidigt kommer ett blad 47 , som uppbärs av den undre klämstångens 46 huvuddel, att exponeras ovanför den eftergivliga backen 46a pá grund av eftergivligheten hos tryckfjädrarna 46b, varvid bla- det kan skära av överflödigt pàsmaterial från halsen under för- seglingen.

Fíb. ZB visar den drivmekanism, med hjälp av vilken den övre klämstàngen 45 drivs för åstadkommande av dess vertikala rörelse.

Såsom visas i Pig. ZB är den övre klämstången 45 utförd i två separata delar uppburna av en central lagringsdel 49 på en vertikal styrpinne 50 i syfte att tillåta vertikal glidrörelse för den övre klämstångens 45 tva delar.

De två klämstángsdelarna är anslutna till de undre ändarna på respektive tryck- eller skjutlänkar 51, vilka i sin tur har sina övre ändar ledbart anslutna till respektive dubbla vinkel- hävarmsenheter S2, 5Z', av vilka en S2 kan ses i Pig. ZA.

Den vänstra vinkelhävarmen 52 har en fast svängtapp 53 vid en hörna, en svängtapp 54 vid en annan hörna ledbart förbindande vinkelhävarmen med trycklänken S1 samt en ytterligare svängtapp S5 vid den tredje hörnan ledbart förbindande vinkelhävarmen med den ena änden av'ett sekundärt drivstag 56.

Den andra änden av det sekundära drivstaget 56 är vid S7 ledbart förbunden med ett motsvarande hörn på den högra vinkel- hävarmsenheten S2', vilken även har svängtappar S3' och S4' mot- svarande de ovan beskrivna tapparna S3 och 54.

Ett primärt drivstag 58 är anslutet mellan en tryckkolvs 10 15 20 25 30 35 7 458 031 60 kolvstång S9 och en ytterligare ledtapp 61 på den högra vin- kelhävarmsenheten 52'. Utskjutning och tíllbakadragning av kolv- stången 59 åstadkommer moturs respektive medurs rörelse hos vin- kelhävarmsenheterna S2, 52' och följaktligen upplyftande respek- tive nedsänkande rörelse för klämstängerna 45.

En liknande drívlänksmekanism och drívkolvanordníng kommer att vara anordnad för att driva den undre klämstångens 46 huvud- kropp uppåt och nedåt.

Såsom också visas i Fíg. ZB har den övre klämstången 45 ett skyddselement 62 fastskruvat vid densamma i syfte att definiera en spalt eller ett gap, vari bladet 47 kan gå in, då den övre och den undre klämstången 45 respektive 46 går i ingrepp med var- andra.

Hållorganen 30 i Fíg. ZA och Fig. ZB arbetar i flera steg under hela maskinens cykel, såsom kommer att beskrivas senare.

Arbetssättet hos den i Fíg. 1 visade anordningen är det följande, då man använder påsar utförda av ett i värme krympbart, dvs. orienterat, filmmateríal: En fylld men ännu ej förseglad påse 4 av värmekrympbar för- packningsfilm placerad vid vakuumkammaren 1, och kammarhöljet 3 drivs nedåt för tillslutníng av kammaren och för att tillåta för- segling av kammaren vid dess randområde 20.

En form av värmekrympbar (dvs. orienterad] film för påsen 4 kan vara ett trelagers laminat av etenvinylacetat, polyvinyli- denklorid och bestrålad eten-vínylacetat, som beskrivs i US PS 3 741 253 och säljs av W.R. Grace & Co, under varumärket "Barríer Bag". j Såsom förklarats ovan innebär nedsänkningen av kammarhöl- jet 3 att det fjädrande bladet 33 bringas ned mot påshalsen för att hålla denna fast mot den övre ytan på motelementet 35. Vid detta steg är de övre och undre klämstängerna 45 och 46 tillbaka- dragna och värmekällorna 37 och 38 i de konfigurationer som visas i Fíg. ZA.

Krympningsvärme appliceras på det yttre av påsen, innan nå- gon väsentlig evakuering av luft från det inre av kammaren äger rum, och sålunda påförd värme bringar påsmaterialet att börja krympa. Den inuti den effektivt tillslutna påsen inneslutna luf- ten (påsen hålls av det fjädrande bladet 53) motsätter sig krymp- ningsverkan och håller påsmaterialet utspänt eller uppblåst på ut... . - 458 031 10 15 20 25 30 35 avstånd från ytan på den däri befintliga produkten (t.ex. ett stycke färsktkött).

Under det att påsen sålunda hålls borta från produktens yta , gör cirkulationen av het luft runt utsidan av det utspända påsmaterialet att ytterligare värme tillförs pås- materialet och att värmekrympningsoperationen fullföljs för att Ä dra filmmaterialet tillbaka mot produktens yta. Påsmaterialet kommer emellertid att ha spänts ut och avlägsnat sig från produk- tens yta tillräckligt länge för att tillåta lämplig värmeöverfö- ring till den utspända filmen, som icke kan avge värme i någon nämnvärd utsträckning till produkten 21 men till dess krymptemperatur ningsenergín kan återvinnas. , och för att ha fört fil- , så att en mycket hög del av krymp- Under denna tid kommer värmekällorna 37 och 38 att vara an- tingen deaktívèrade eller företrädesvis aktiverade till en låg uppvärmningsnívà, som icke tillåter dem att uppvärma filmmateri- alet i påsens hals till en temperatur som är tillräcklig för att uppnå sammansmältning.

Sammanhållningen eller -klämningen av påsmynningen genom ingreppet med de eftergívliga hållorganen 30 säkerställer att allteftersom tillförseln av värme genom konvektion till det inre av påsen fortgår eventuellt överdrivet differentialtryck, som byggs upp inuti påsen, kan kontrolleras genom ventilerin (vanligen luft) från det inre av påsen 4 i en utsträckning, som kommer att kvarhålla påsmaterialet i utspänt tillstånd på avstånd från ytan på den i påsen befintliga produkten Zl. Eftersom ut- spännings- eller uppblåsningseffekten kommer att bero av faktorer, som är gemensamma för en viss sats av produkter Zl (t.ex. yttem- peraturen, mängden luft_innehållen i produkten, och beskaffen- heten av produktens yta, t.ex. klibbighet), att genom observation bestämma g av gas kan det vara lämpligt , när utspänningen kan förväntas äga rum, och att därefter tidstyra processen börjar vid samma tidpunkt för alla produkter styrs medelst en lämplig tidgivare. kan utnyttjas alltefter önskan. , så att evakueringen na i en sats och tid- Godtyckliga andra styrorgan .Eftersom påsen under värmekrympningssteget alltjämt hålls eftergivlígt över påsens hals kan ytterligare utsläpp av luft från det inre av påsen ske genom halsen i händelse av att, ehuru det uppträder alltför högt differentialtryck över pås- materialet, under det att resten av påsen krymper tillbaka mot osannolikt, 10 15 20 ZS 30 35 9 a 458 031 ytan på produktartikeln 21, så att man får ett i huvudsak skrynkelfritt ythölje på produktartikeln Zl och likväl gör det möjligt för påshalsen att förseglas, då klämstängerna 45 och 46 går ihop till ingrepp med varandra.

Vid slutet av utspännings- eller uppblåsníngsfasen och fö- re påbörjandet av evakueringen av påsen aktiveras den formade tråden 48 helt kort för att bringa pàshalsen att brista och fri- släppa den däri inneslutna gasen.

Evakueringen av kammaratmosfären (och av den nu punkterade påsen 4) fortgår, till dess att önskad vakuumníva har uppnåtts.

Vid eller strax före slutet av evakueringsfasen kan lamporna 37, 38 aktiveras eller strömsättas till deras maximala nivå för ut- sändande av strålningsvärme vid den önskade våglängden för maxi- mal värmeabsorptíon i filmmateríalet och därigenom uppvärmning av den punkterade påshalsen till smälttemperatur.

Tryckkolvarna 60 sätts därefter i funktion för att bringa de övre och undre klämelementen 45 och 46 att gå samman, varvid samtidigt källorna 37 och 38 och deras tillhörande trådnät 39 och 40 svängš bort.

Så snart den övre klämstången 45 har kommit í kontakt med den förspända klämbacken 46a, resulterar ytterligare drift av tryckkolvarna 60 i att bladet 47 avskiljer påshalsen för av- lägsnande av överflödigt material från densamma. Klämelementen 45 och 46 säkerställer att halsen hålls fast längs med bladet 47 för åstadkommande av försegling. Under denna operation kommer påsens mynningsdel alltjämt att vara fastspänd mellan det fjäd- rande bladet 33 och motelementet 35, så att påsen fortfarande kommer att vara säkert placerad i hàllorganen 30. Återdragningen av klämstängerna 45 och 46 kommer att bringa värmekällorna 37 och 38 och deras trådnät 39 respektive 40 tillbaka till den i Pig. ZA visade konfigurationen. Evakue- ringen av kammaren sker efter denna tíllbakadragníng av kläm- stängerna 45, 46, så att ohindrad avgång av eventuell frestluft från påsen kan äga rum.

Då vakuumkammaren på.nytt trycksätts vid öppnandet, kom- mer de uppvärmda halsdelarna hos påsen till vänster om klämele- menten 45 och 46 att pressas samman för àstadkommande av smält- svetsning och förminskníng av storleken på eventuellt Överskotts- påsmaterial runt förseglingszonen för uppnàende av ett trevligt 458 031 10 10 15 20 ZS 30 35 utseende pâ den färdiga förpackningen.

Det överskottspåsmaterial som avskíls av bladet 47 hålls alltjämt mellan det fjädrande bladet 33,och motelementet 35 och kan avlägsnas under eller efter avlägsnandet av förpackningen från den öppnade kammaren.

Den ovan beskrivna processen är särskilt lämplig för an- vändning tillsammans med våta produkter såsom färskt kött i vär- mekrympbara påsar, eftersom tryckökningen på köttets yta vid pås- utspänningen har en tendens att hålla kvar fuktigheten i produk- ten och undanröjer ímbildníng på påsens inneryta,då påsen är i utspänt eller uppblåst tillstånd. Den snabba ventíleringen av den instängda luften vid punkteringen av påsen gör det Vidare möjligt för påsmaterialet att snabbt gå i kontakt med produkten och detta innan någon dylik imbildning uppträder. Utseendet hos den färdiga förpackningen är följaktligen särskilt fördelaktigt i samband med fuktiga produkter såsom färskt kött.

Försæntliga produkter som förpackas medelst detta förfaran- de förbättras den skrynkelfría beskaffenheten hos produkten genom inbegripande av ett preliminärt krympningssteg följt av efterföl- jande evakuering (i motsats till den konventionella följden där man först vakuumförseglar och därefter krymper)I Den färdiga förpackningen i enlighet med föreliggande upp- finning är vidare mycket förbättrad i förhållande till tidigare kända, genom krympning tillsnyggade förpackningar, varvid ett krympníngsvattenbad utnyttjas i syfte att minska den relativt kalla och hög termisk kapacitet uppvisande produktens effekt som "värmekylare", eftersom krympning av filmen i kontakt med luft tillåter en högre återvinningshastighet för krympnings- energin och följaktligen en större tjockleksökníng, vilket ger till resultat att påsens spärregenskaper (som är betydelsefulla för upprätthållande av en hermetísk försegling av produkten och fräschhet hos denna fram till tidpunkten för konsumtion) blir effektivare. Dessutom är en dylik påses förmåga att klara av misskötsel bättre på grund av den ökade tjockleken.

Pâ grund av att den luftficka, som är instängd inuti påsen under föruppvärmningskrympfasen, motverkar att påsen faller ihop och fördröjer kontakten mellan påsen och den kalla produkten, är denna tjockleksökande effekt än mer uttalad, vilket även gäller för pàscns skrynkelfria utseende, som återigen beror på graden 10 15 20 25 30 35 458 031 11 av återvinning av latent krympenergi i fílmmaterialet. Efter- som krympningen utlöses av luftströmmar som rör sig runt om hela produkten, kommer dessutom påsens krympning att bli líkformíg runt om produkten, vilket eliminerar risken för inneslutning av luftfíckor bakom produktens "ekvator" (dvs. arean med största tvärsektion i ett plan vinkelrätt mot påsens längdaxel).

Den ovan nämnda egenskapen att ge föga eller ingen vatten- ånga i luften mellan produkten och den krympande påsen (orsakad av påbörjandet av krympning före varje tryckminskníng och även orsakande en lätt tryckstegring såsom framgår av Pig. 4) säker- ställer vidare, att det krävs mindre krympningsvärme, enär den torra luften på påsens insida absorberar mindre värme än vad fukt- bemängd luft skulle göra.

Eftersom de undre och övre stödelementen 32 och 31 ingående i de eftergivliga hållorganen 30 uppbärs av den undre kammardelen 2 respektive kammarens hölje- eller lockdel 3, går de automatiskt samman till kontakt med varandra, då kammaren stängs. Allt operatö- ren behöver göra är sålunda att säkerställa att påsens 4 hals pla- ceras på motelementet 35, innan kammaren stängs.

Då de fyllda påsarna införs i kammaren l medelst en tran- 1 sportör, kan denna, om så önskas, vara sådan att den säkerställer att påsens hals (då påsen 4 är stoppad) är korrekt placerad för sammandragen fastklämning, utan att det föreligger något behov av noggrann lägesinställning från en operatörs sida.

En del andra pâshållar- och tillslutningsmekanismer kan an- ordnas om så önskas. Exempelvis*kan påsens hals sammandragas el- ler sammansvepas tätt i kammaren, då denna stängs, i en utsträck- ning i överensstämmelse med önskan om utspänning av påsen bort från produkten under de mycket tidiga stegen av evakueringen av kammaren, varpå en klämma kan appliceras på påsens hals efter det att evakuerings- och krympningsoperatíonerna har fullbordats. Dy- lika organ för appliceríng av en klämma i kammaren beskrivs exem- pelvis í vår brittiska patentskrift l 353 157.

Produkten uppbärs på rullar, som bildar det luftgenomträng- liga gallret 5 för uppbärande av artikeln, men tillåter likväl cirkulationen av het krympningsluft omedelbart runt om artikelns yta.

Vid varje konventionell process för krympning efter förseg- ling är graden av återvinning av den tillgängliga krympníngen i 10 15 20 25 30 35 458 031 12 filmen (dvs. i vilken utsträckning filmen kan återgå till sin ursprungliga konfiguration före den orienterande sträckningen) begränsad av temperaturfallet hos filmen, då denna kommer i kon- takt med produkten. Genom att man i föreliggande uppfinning sä- kerställer att uppvärmníngssteget sker, under det att den i vär- me krympbara filmen är i ett utspänt eller uppblåst tillstånd och under det att lufttrycket inuti kammaren är i huvudsak lika med atmosfärstrycket under värmekrympningsluftcirkulationen, är det möjligt att återvinna mycket mera av den tillgängliga krympningen i filmen under en uppvärmningsfas med endast mycket kort varaktig- het.

I den föredragna utföringsformen har vi.hänfört förfarandet till evakuering av luft från det inre av kammaren och luft från det inre av förpackningen. Det torde naturligtvis inses, att någon annan gas kan utnyttjas, om så önskas. I vart fall kan en del pro- dukter avge gas, såsom koldioxid, som skall avlägsnas under evaku- eringssteget, eller också kan produkten spolas med en inert gas, även om luft är den huvudsakliga gaskomponenten inuti kammaren och/eller påsen.

Under beskrivningen av den föredragna utföringsformen av förfarandet har användning av luftcirkulerande fläktar 9 för för- bättrande av konvektiv värmeöverföring beskrivits. Det är dock självfallet möjligt att tillföra värme till förpackningsfilmen genom konvektion utan användning av fläktunderstödd cirkulation eller gaxm någon annan mekanism, t.ex. genom värmestràlning med eller utan någon form av luftcirkulation, såsom cirkulationsför- stärkning genom fläktarna 9. Pörfarandet enligt föreliggande uppfinning hänför sig till det hittills okända steget att appli- cera krympningsvärme före någon väsentlig evakuering av kammaren, och den speciella mekanism varmed värme tillförs förpackningsfil- men kan därför varieras, utan att man går utanför ramen för upp- finningen, såsom denna anges i patentkraven. Om så önskas kan kammaren vara försedd med uppvärmningsenheter 13 och 14 och ef- tergivliga hållarorgan 30 vfldendast den ena änden eller utefter en eller bägge sidor eller vid båda ändar och utefter en sida i syfte att göra det möjligt för operatören att variera läget för påsen eller påsarna 4 som skall förseglas. Anordnande av värmarna 13, 14 och eftergivliga hållarorgan utefter en sida av kammaren säkerställer att ett flertal korta påsar kan placeras sida vid .av 10 15 20 25 30 35 458 031 13 sida längs med kammaren.

Utspänníngs- eller uppblåsningsverkan_under uppvärmnings- steget säkerställer att plastmaterialet i höljet snabbt går fritt från den relativt kalla produktartíkeln Zl i detsamma, varför det kan mycket bättre underkastas krympningen, eftersom värme som över- förs till pàsmaterialet från flödet av het luft icke kommer att omedelbart överföras till artikeln Zl genom värmeledning.

Appliceringen av krympningsvärme varar en kort period, t.ex. från 2 till 8 sekunder, företrädesvis från 3 till 4 sekunder, och den egentliga evakueringen påbörjas därefter, så snart det utspända området har återgått till kontakt med artikelns 21 yta till följd av filmens krympning och/eller utjämning av trycken inuti och runt om påsen.

Evakueringen av kammaren fortgår därefter genom drift av vakuumpumpen 10, till dess att resttrycket i vakuumkammaren l har fallit till ett slutligt värde av exempelvis 5 procent restluft- massa.

I den utföringsform av förfarandet, vari gasen i kammaren underkastas fläktförstärkt cirkulation, kan fläktarna 9 under nämnda fortsatta evakuering av kammaren om så önskas vara i kon- stant drift, så att allteftersom tätheten hos den i kammaren 1 kvarvarande luften gradvis avtar denna luft alltjämt kan genomfö- ra viss ytterligare krympning av påsmaterialet mot artíkelns 21 yttre kontur.

Efter avslutande av vakuumfasen förseglas påsens hals, i föreliggande fall genom drift av svetsningsvärmarna 37, 38 eller i annat fall genom drift av någon annan lämplig svetsningsanord- ning, såsom konventionella svetsstänger.

Ventilen 14 öppnas därefter, så att kammaren l kan tryck- sättas på nytt. Kammarens lock eller hölje 1 lyfts därefter upp, så att den erhållna krympta och förseglade förpackningen kan av- lägsnas från vakuumkammaren l.

Värmarna 16 inuti kammaren tjänar till att halla tempera- turen på luften runt förpackningen i det värde som är tillräckligt för den nödvändiga utväxlingen av värme till det utspända påsma- terialet i och för uppnående av krympning. Då fläktunderstödd cir- kulation av luft i kammaren utnyttjas, behöver emellertid värmarna 17 icke vara i kontinuerlig drift, under förutsättning av att vid den tidpunkt då påsen 4 har utspänts bort från produktartikeln Zl 10 15 20 25 30 35 458 031 14 temperaturen på luften i kammaren l är vid en temperatur lämpad för-krympning av förpackningen.

Temperaturer av 90°C till l40°C vid utspänning kan erford- ras för åstadkommande av krympning i fallet med en bíaxiellt ori- enterad krympbar film. Det exakta värdet pà temperaturen kommer att bero av faktorer såsom filmens beskaffenhet och graden av orientering. ' Man kan tänka sig en helt automatisk version av anordningen, i vilken samtliga de olika processparametrarna styrs och anord- ningen är tidstyrd för att arbeta automatiskt från införandet av en fylld påse i kammaren till avgivandet av den förseglade förpack- ningen från kammaren.

Den exakta varaktigheten av uppvärmningsfasen är variabel inom vissa gränser.

Såsom exempel visar Pig. 4 en kurva angivande trycket inuti kammaren som funktion av tiden. Vid tidpunkten to stängs kammaren, och tidpunkten t 1 anger den tidpunkt vid vilken evakueringen av kammaren påbörjas efter krympningen av påsen. Vid tidpunkten t strömsätts tråden 48 för att punktera påsens hals, innan fullt vakuum uppnås vid tidpunkten ts. Vid tidpunkten t 2 4 strömsätts lam- porna 37, 38, varpå klämstängerna 45, 46 förs samman för förseg- ling av halsen och avskiljande av överflödigt material. Vid tid- punkten ts trycksätts kammaren på nytt.

Den streckade linjen l0l i Pig. 4 visar trycket inuti på- sen, varav framgår att trycket stiger tíll över värdet på atmos- färsunttrycket enligt linjen 100 som anger kammartrycket. Det är denna ökning av trycket, orsakad av appliceringen av krympnings- värme på utsidan av kammaren; som bringar påsen att spännas ut.

För varje given produktserie bör de eftergivliga hållaror- ganens 30 sammandragande effekt på påshalsen vara sådan, att den bringar påsen att utspännas eller uppblåsas i en utsträckning som säkerställer att värme som överförs till det utspända påsmateri- alet genom kontakt med flödet av het luft icke omedelbart förlo- ras genom värmeledning till den relativt kalla produkten inuti påsen.

Eftersmn_applíceringen av värme beror av cirkulationen av het luft över den utspända förpackningsfilmen, kommer det faktum att det inre av påsen är i huvudsak vid atmosfärstryck att säker- ställa att den termiska kapaciteten hos luften i kammaren 1 under 10 15 20 25 458 031 15 krympningsoperationen vid detta mellantryck är så hög som möjligt i och för effektiv värmeöverföríng. _ Såsom angivits ovan kommer även tammraturen på produkten, beskaffenheten av förpackningsfilmen (t.ex. påsen 4) och den i produkten innehållna gasvolymen att påverka utspännings- eller uppblåsníngsverkan.

Anordningen kommer allmänt sett att vara justerbar för att ge olika värden på varaktigheten av krympnings-uppvärmningstiden i syfte att säkerställa, att påsen alltid skall ha utspänts och fallit ihop igen på rätt sätt vid den tidpunkt, då huvudevaku- eringssteget påbörjas. e Om så önskas, t.ex. vid förpackning av särskilt mjuka artik- lar såsom mjuk ost, kan en förpackning med "mjukt vakuum" erhållas, i det att evakueríngssteget avkopplas mycket snart efter återta- gande av tryckfall under värdet på "mellantrycket".

Om så önskas, kan man vidtaga arrangemang för införande av hetluft i kammaren 1 (medelst icke visade organ), under det att locket 3 går ned och fram till och inkluderande den tidpunkt, vid vilken locket 3 stänger mot den undre kammardelen 2 för försegling vid randområdet 20. Härigenom kommer man att få bästa möjliga mat- ning av het luft inuti kammaren 1 vid starten av värmekrympnings- operationen.

Om så önskas kan förpackningen inkludera flera produktar- tiklar inneslutna i ett enda omslag (t.ex. i en påse 4).

Det kan vara önskvärt att modifiera förfarandet för använd- ning tillsammans med så káüade sjålvsvetsande filmer, vartill hän- visas i vår tidigare nämnda brittiska patentansökan nr 8023465.

Claims (14)

458 031 t få PATENTKRAV

1. Förfarande för förpackning av en produkt, vilket för- farande innefattar att man placerar produkten (21) i en flexibel behållare (4) med gas runt om produkten, att man avlägsnar gasen inifrån den flexibla behållaren (4) och därmed bringar behållaren att falla ihop till kontakt med produkten, och att man för- seglar den flexibla behållaren, k ä n n e t e c k n a t av att man innan gasen avlägsnas från det inre av behållaren (4) applicerar värme på den flexibla behållaren och motverkar avgång av gas därifrån genom tillslutníng av behållaren, före- trädesvis genom tíllklämning av dess hals, samt av att man därefter frisläpper gasen från det inre av den flexibla behållaren genom att öppna behållaren för att tillåta behållaren (4) att falla ihop till kontakt med produkten (21), varefter förseglingen sker, företrädesvis efter evakuering av behållaren.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att man efter det att gas avgått från det inre av den flexibla behållaren (4) evakuerar insidan och utsidan av den flexibla be- hållaren, varefter man förseglar behållaren (4) för inneslutning av produkten (21) under vakuumförhållanden.

3. Förfarande enligt krav l eller_2, k ä n n e t e c k - av att den flexibla behållaren har en mynning som kläms åt för att motverka avgång av gas under uppvärmning i en utsträck- ning, som kommer att bringa behållaren att utspännas bort från produktens (21) yta under uppvärmningssteget.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att man frisläpper gas från*det inre av behållaren genom att skära upp behållaren bredvid dess åtklämda mynning för att till- låta ohindrad avgång av gas och att man därefter förseglar den sålunda skurna behållaren på den sida av det skurna området, ligger närmare produkten, för återförsegling av behållaren.

5. S. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att man genomför värmetillförseln inuti en vakuumkammare (2,3) före åstadkommande av något vakuum i kamma- ren. flat SOM

6. Pörfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att man genomför värmetillförseln genom påtvingad konvektion av het luft över den yttre ytan på den flexibla behållaren. ' '

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att man förseglar den flexibla behållaren 458 031 17 genom tillförsel av mjukningsvärme till halsområdet följt av förslutning av det uppmjukade halsområdet för åstadkommande av smältsvetsning. * 7

8. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att den flexibla behållaren (4) är utförd av en i värme krympbar plastfilm och att tillförseln av värme till behållaren innebär krympning av filmen, vilket sätter be- hållaren under spänning runt den instängda gasen, så att denna spänning frisläpps först då gasen själv frisläpps.

9. Anordning för förpackning av en produkt, vilken an- ordning innefattar en vakuumkammare (2,3), organ (10) för evakue- ring av kammaren, ett stöd (S) för en fylld påse (4) i kammaren, organ (9,l6) för att cirkulera het luft runt det inre av kamma- ren, och organ (l3,l4,45,46) för försegling av en påse i kammaren, k ä n n e t e c k n a d av organ (30) för att försluta halsen på påsen i kammaren och för att senare öppna påsen samt programme- ringsorgan för att säkerställa drift av nämnda hetluftscirkula- tionsorgan (9,l6) före evakuering av kammaren (2,3) och för att säkerställa att nämnda påsförslutningsorgan (30) håller påsen stängd under drift av nämnda luftcírkulatíonsorgan (9,l6) och öppnar påsen (4) före drift av nämnda kammarevakueringsorgan (10) och för aktivering av nämnda påsförseglingsorgan (l3,l4,45,46) för försegling av påsen efter drift av nämnda organ (30) för för- slutning och öppnande.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ (30) för förslutning och öppnande av påsen innefattar organ (33,35) för att hålla mynningen på en påse stängd eller tillsluten under driften av nämnda hetluftcirkula- tionsorgan (9,l6) och organ (48) för att punktera en påse på den sida om nämnda tillslutningsorgan (30), som är närmare påsstödet (5) i kammaren.

11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda hàllarorgan innefattar ett eftergivligt hållar- element (33) och ett motelement (35), mot vilket det eftergivliga hållarelementet (33) pressar påsens (4) hals, samt av att nämnda punkteringsorgan inkluderar elektriska uppvärmningsorgan (48) pla- cerade mellan nämnda hållarorgan (33,35) och nämnda förseglíngs- organ (l3,l4,45,46) och aktiverbara för värmepunktering av halsen på en påse (4) som hålls av nämnda hållarorgan (33,3S). 458 031 18

12. Anordning enligt krav 10 eller ll, k ä n n e - t e c k n a d av att nämnda förseglingsorgan inkluderar strål- ningsvärmekällor för appficeríng av strålningsvärme på halsomrá- det av en flexibel behållare.

13. Anordning enligt krav 10 och 12, k ä n n e t e c k - n a d av att värmekällorna är rem- eller stavformiga IR-lampor (l3,l4) anordnade motsatt varandra på vardera sidan om ett av- sett läge för en påses halsmateríal , att nämnda förseglingsorgan vidare inkluderar klämelement , som utgörs av parallella åtskilda klåmstänger (45,46) med ett viloläge, vari lamporna (l3,l4) är anordnade mellan de två stängerna (45,46), och ett driftsläge, vari stängerna (45,46) går samman för íntagande av lägena som intas av lamporna (13,l4) i samband med klämstä rgernas (45,46) viloläge , och att nämnda avskiljningsorgan (47) uppbänsav en av klämstängerna (46) för avskiljande av överflödigt halsmateríal hos en påse.

14. Anordning enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d av att de rem- eller stavformiga lamporna (13,14) uppbärs av rör- liga bärorgan (41) och av att organ (4l,43) är anordnade, av klämstängerna (45,46), drivna för att flytta lamporna (l3,l4) åt sidan under sammanföringen av klämstängerna (45,46).