FI70845B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av en steriliserbar produktfoerpackning samt den foerpackade produkten - Google Patents

Description

1 70845

Menetelmä ja laite steriloitavan tuotepakkauksen valmistamiseksi sekä pakattu tuote

Keksintö koskee menetelmää tuotteen sisältävän pakkauk-5 sen valmistamiseksi, joka tuote ei sisällä sanottavasti kaasua, joka menetelmä käsittää vaiheet käyttää muotonsa pitävää säiliötä, joka on tehty kuumasterilointiin käytetyissä lämpötiloissa pehmenevästä materiaalista ja jossa on täyttö-aukko, täyttää säiliö tuotteella tasoon, joka jättää siihen 10 tilan, poistaa olennaisesti pysyvää kaasua vapaasta tilasta, saumata aukko sulkimella ja deformoida suljin sisäänpäin tuotetta kohti tilan pienentämiseksi ja jatkaa deformaatiota lähellä suljinta olevan tuotteen siirtämiseksi jäljellä olevaan tilaan, kunnes kaasutila on eliminoitu tuotteen ja sul-15 kimen jatkuvan liikkeen avulla. Lisäksi keksintö koskee laitetta menetelmän soveltamiseksi sekä näiden avulla valmistettavaa pakkausta.

Pakkausten yläosaan jätetään jonkin verran tyhjää 1. kaasutilaa varsinaisen tuotepinnan yläpuolelle, jotta kuuma-20 saumauskalvolla suljettavien jäykkien ja puolijäykkien pakkausten (rasioiden ja tölkkien) kuumasaumauspintaan ei pääsisi epäpuhtauksia.

Tämän jälkeen joustava materiaalirata kuumasaumataan pakkauksen, kuumasaumauspintaan, niin että muodostuu suunnil-25 leen tasainen kansikalvo, joka erotetaan sitten pakkauksen kanneksi leikkaamalla se irti yhtäjaksoisesta materiaalira-dasta.

Pakkauksiin jätetyn tyhjän 1. kaasutilan vuoksi aikaisemmissa pakkausprosesseissa pakkaukseen on jäänyt huo-30 mattavasti jäännösilmaa kansikalvon ja pakkauksessa olevan tuotteen väliin. Ilma on tällöin aiheuttanut hapelle herkkien tuotteiden pilaantumista ja estänyt lisäksi steriloitavien, kuumasaumauskalvolla suljettujen pakkausten käytön, koska pakkausten painetta ei ole pystytty valvomaan niin 35 tarkasti niitä kuumennettaessa ettei niiden kuumasaumaus-pinta olisi pettänyt. Pakkaukset pääsevät tällöin myös helposti vääntymään, koska niissä oleva ilma laajenee tai ku- 2 70845 tistuu lämpökäsittelyn ja jäähdytyksen aikana. Hapesta aiheutuva probleema on tosin pystytty aliminoimaan passiivisella kaasulla, mutta kuumasterilointiprobleema on jäänyt ratkaisematta.

5 Tämänkertaisella keksinnöllä pyritään sen vuoksi ke hittämään sellainen tuotepakkausten valmistusmenetelmä, joka ei edellytä tarkkaa ulkopuolista paineen valvontaa eikä pakkausmateriaalin rakenteellisen lujuuden lisäämistä, jotta pystyttäisiin välttämään pakkausten deformaatio 1. muodon-10 muutos ja vahingoittuminen sterilointiprosessin aikana.

Keksinnön mukaiselle pakkausmenetelmälle on tunnusomaista, että a) saumausvaihe suoritetaan aukon ympärillä olevan sulkimen kuumasaumauksella, 15 b) suljin sijoitetaan säiliön rungon saumausaluetta vasten, ennen kuin ylätila on eliminoitu, c) suljin on venyvää materiaalia ja että sitä defor-mointivaiheessa venytetään sen kimmorajan yli, niin ettei se pyri palaamaan alkuperäiseen muotoonsa, 20 d) tuotetäytös on riittävän nestemäistä tai liikkuvaa, niin ettei se pyri omaksumaan mitään erityistä luonnollista muotoa, e) saumattu pakkaus kuumasteriloidaan, mikä aiheuttaa säiliömateriaalin pehmenemisen, ja 25 f) kuumasteriloinnin aikana yllä pidetään ulkopuolinen paine ainakin riittävänä estämään höyryn muodostumisen pakkauksessa, jolloin valmistetaan steriloitu pakkaus, jossa säilytetään sauman eheys ja huolimatta mainitusta pehmenemisestä, säiliön muoto on sama kuin se oli ennen kuumaste-30 rilointia.

Keksinnön mukaista menetelmän toteuttamiseksi sovelletaan laitetta, jossa kuumasaumausvälineet käsittävät tuki-osan säiliön rungon tukemiseksi mainitun laipan avulla ensimmäisessä kotelon osassa, kuumasaumausosan ja tukiosan 35 toimiessa yhdessä kalvon kuumasaumausvyöhykkeen painamiseksi laippaa vasten, jolloin niiden väliin muodostuu kuumasauma, 3 70845 ja että laite käsittää lisäksi kuumasterilointivälineet. Edellä mainitun menetelmän ja laitteen avulla aikaansaadaan pakkaus, jolle on tunnusomaista, että suljin on deformoitu sen kimmorajan yli ja että se on olennaisesti jännityksetön 5 ja että pakkaus on kuumasteriloitu ja deformoitumaton.

Pakattava tuote voi olla jokin neste tai sellainen tavallaan nestemäinen aine, joka pystyy liikkumaan tai virtaamaan niin paljon, että pakkauksen tyhjä tila saadaan eliminoiduksi. Kysymykseen voi tulla myös sellainen tuote, joka 10 sisältää tosin virtaamatonta ainetta, joka ei saa vahingoittua pakkausprosessissa, mutta jossa on kuitenkin riittävästi (ei tarvitse olla paljon) nestettä pakkauksen yläpäässä, niin että pakkauksen tyhjä tila saadaan poistetuksi. Tuote ei saa kuitenkaan sisältää tuntuvasti kaasua.

15 Keksinnön mukaisen pakkauksen etuna on, että saumaus- pintaan ei pääse epäpuhtauksia pakkaukseen täyttövaiheen aikana eikä sen jälkeen, koska siinä on tietty tyhjä tila. Käyttämällä sopivaa pakkausmateriaalia pakkaus voidaan steriloida käytännöllisesti katsoen ilman tällöin tapahtuvaa 20 paineolosuhteiden tarkkailua, koska se ei sisällä kaasua, joten kaasun laajentumiseen ja kutistumiseen liittyviä vaikeuksia ei synny.

Käytännössä ei kuitenkaan päästä helposti absoluuttiseen kaasuttomaan tilaan, joten pakkaus on syytä kuumaste-25 riloida paineessa, joka on riittävän suuri kaasun laajenemisen ja höyryn kehittymisen estämiseksi. Tätä painetta ei kuitenkaan tarvitse valita eikä valvoa tarkasti, edellyttäen että se on suurempi kuin säiliössä käsittelyn aikana syntyvä sisäinen paine, koska pakkauksen hydraulinen lujuus, jo-30 ka on mahdollista saada aikaan oikean tuotevalinnan ja po. pakkausmenetelmän avulla, merkitsee sitä, että kansi ja pakkaus (tölkki) eivät vahingoitu ulkopuolisen paineen vaikutuksesta myöskään silloin, kun lämpökäsittely on pehmentänyt niitä. Aikaisempiin steriloitaviin pakkauksiin verrat-35 tuna kysymyksessä on siis ratkaiseva parannus. Pakkauksen 70845 hydraulisesta kiinteydestä johtuen pakkausmateriaali voi myös olla aikaisempaan verrattuna ohuempaa.

Pakkauksen hydraulisen kiinteyden vuoksi se kestää myös hyvin siihen liittyvän käsittely- ja kuljetusvaiheen, 5 joten keksinnön mukainen menetelmä on edullinen ratkaisu myös silloin, kun pakkausta ei steriloida lämpökäsittelyn avulla.

Pakkauksen kannen deformaatio (taivuttaminen) voidaan suorittaa mekaanisesti ja/tai nestepaineella, esim. kaasul-10 la, joka kohdistetaan kanteen. Taivutusajankohdaksi voidaan valita valmistusprosessiin parhaiten sopiva aika: taivuttaminen voi tapahtua esim. kannen kiinnittämiseen ja pakkauksen täyttöaukon sulkemiseen liittyen. Nämä toiminnot voidaan taas suorittaa joko samanaikaisesti tai erikseen.

15 Nyt selostettavassa keksinnön mukaisessa rakenteessa pakkauksen kansi on kalvo, joka on valmistettu venyvästä ja kuumasaumattavasta materiaalista ja kuumasaumattu pakkauksen täyttöaukon ympäri. Tätä ja myös muita sovellutuksia varten keksinnön mukaisen laiteyksikköön on edullista 20 järjestää pakkausta varten lisäksi kotelorakenne, johon voidaan saada aikaan tuntuvasti alennettu kaasunpaine pakkauksen yläosan tyhjään tilaan liittyen kannen taivuttamista varten. Lisäksi on edullista järjestää paineenalennuslaite, jolla saadaan aikaan tällainen tuntuvasti alennettu kaasun-25 paine kotelorakenteessa, johon suljettava pakkaus on sijoitettu .

Keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta selostetaan nyt lähemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 30 kuviot 1-6 havainnollistavat eri toimenpiteitä keksin nön mukaista menetelmää sovellettaessa, ja kuviot 7 ja 8 esittävät vastaavasti kuvioiden 1-6 havainnollistaman menetelmän soveltamiseen käytettävän laitteen ylä- ja alayksikköä.

35 Tyhjösaumauslaitteessa on ylä- ja alayksiköt 10 ja 11, joiden väliin ohjataan kuumasaumausmateriaalirata 12, niin

II

5 70845 että se liikkuu tiettyinä jaksoina vasemmalta oikealle kuvioiden esittämällä tavalla. Rata on mieluimmin alumiinifolio, jonka toinen puoli on päällystetty polyeteenillä, jolloin se voidaan kuumasaumata.

5 Yksikköön 10 kuuluu lieriömäinen puristusosa 13. Se on ylösalaisin käännetty kuppirakenne, jonka vapaassa reunassa on renkaan muotoinen puristuspinta 14. Yksikössä 10 on myös kuumasaumaustyyny 15, joka on sijoitettu puristusosaan ja liikkuu sen akselilla taka- ja etuasennon välillä puristus-10 pintaan 14 nähden. Saumaustyynyä kuumennetaan jatkuvasti säh-kökuumennuselementillä (ei esitetty kuvioissa) liittimien 16, 17 kautta.

Yksikköön 10 kuuluu myös lieriön muotoinen terä 18.

Se on sijoitettu lieriöaukkoon puristusosan 13 ja saumaus-15 tyynyn 15 väliin ja katkaisee kuumasaumauksen tapahduttua pakkaukseen kuumasaumatun osan (kannen) materiaaliradasta 12, kuten myöhemmin selostetaan.

Laitteen alayksikköön 11 kuuluu taas lieriömäinen, samoin kupin muotoinen puristusosa 20, jossa on renkaan muo-20 toinen puristuspinta 21 sen yläpuolella olevan puristusosan 13 puristuspintaa 14 vastapäätä. Pintojen 14 ja 21 säteis-mitat ovat samat. Pinnat toimivat yhdessä ja puristuvat niiden välissä olevaan materiaalirataan 12 puristusosien 13 ja 20 siirtyessä kiinni toisiinsa.

25 Tyhjösaumauslaitteen alayksikössä 11 on myös kupin muotoinen tukiosa 22. Siinä on ylöspäin suuntautuva renkaan muotoinen tukipinta 23, johon suljettava pakkaus 24 voidaan tukea sen kehälaipan 25 avulla. Pakkaus 24 on tavanomaista rakennetta, ts. siinä alaspäin suippeneva runko, joka on 30 suljettu pohjasta, ja rungon suuosaa ympäröivä kehälaippa 25.

Pakkaus 24 valmistetaan mieluimmin sellaisesta materiaalista, johon kansimateriaali 12 voidaan kuumasaumata suoraan, esim. polyeteenistä, joka voidaan kuumasaumata kansi-35 materiaalin polyeteenipintaan. Vaihtoehtoisesti pakkaus voi- __ - TI. __.

6 70845 daan päällystää ja käsitellä muulla tavalla siten, että se voidaan kuumasaumata rataan 12 (siis kanteen). Yleensä pakkaus 24 on termoplastia.

Tukiosa 22 liikkuu alemmassa puristusosassa 20 taka-5 ja etuasennon välillä puristuspintaan 21 nähden.

Ylä- ja alayksikön 10, 11 erilaisten keskinäisten liikkeiden vaikutuksesta (liikkeet tapahtuvat sekä po. yksiköiden että niiden osien välillä) sekä lisäksi puristusosien 13 ja 20 kaasunpaineen ohjauksen avulla pakkaus, joka on 10 täytetty ao. tuotteella 35, suljetaan kannella 26, joka on muodostettu radasta 12 kalvona pakkauksen suuosaan.

Kuten kuviosta 1 (oikeapuoli) voidaan nähdä, suljettu pakkaus, joka on merkitty nyt viitenumerolla 24', käsittää siinä olevan tuotteen 35 ja kansikalvon 26. Kannen 26 tai-15 vuttamista alaspäin on jatkettu niin kauan, että sen lähellä oleva osa tuotetta on siirtynyt pakkauksen yläosaan jääneeseen kaasutilaan, jolloin tämä on pystytty eliminoimaan eri liikkeiden yhteisvaikutuksena.

Seuraavassa selostetaan lähemmin sitä tapaa, jolla 20 kansikalvo 26 muodostetaan materiaaliradasta 12, viittaamalla tällöin kuvioihin 1-6, jotka havainnollistavat po. laitteen eri toimintavaiheita.

Kuvion 1 mukaan keksinnön edellyttämä laite on juuri saanut valmiiksi pakkauksen 24', joka siirtyy nyt oikealle 25 ja poistuu laitteesta. Alayksikkö 11 on ala-asennossaan, jolloin ylä- ja alayksikön välissä on riittävästi tilaa pakkauksen ottamiseksi ulos.

Kun valmiin pakkauksen tilalle on laitteeseen tullut sitten seuraava avonainen (kuitenkin jo täytetty) pakkaus 30 24, ja kun kansimateriaalirata 12 on siirtynyt määrätyn pi tuuden verran nuolen osoittamaan suuntaan, alayksikkö 11 nousee ylöspäin sellaiseen asentoon (kuvio 2), jossa puris-tuspinnat 14 ja 21 tarttuvat rataan 12 ja puristuvat siihen.

Kuumasaumaustyyny 15 ja tukiosa 22 ovat nyt taka-asen-35 noissaan, niin että rata 12 on pintojen 14 ja 21 renkaan muotoisessa puristusvyöhykkeessä täysin vapaa.

7 70845

Puristuspinnan 21 puristuessa erikseen rataan 12 syntyy saumaus, jolloin radan alapuolella olevaan puristusosaan 20 muodostuu tuntuvasti alennettu paine. Tarvittaessa voidaan alennettu paine muodostaa myös puristusosaan 13, jol-5 loin puristuspinta 14 muodostaa toisen saumauksen radan 12 kanssa. Molempien puristusosien paineet voivat olla yhtä suuret. Paineet saadaan aikaan tyhjöpumpulla (ei kuvioissa), joka on yhdistetty puristusosiin putkilla 30, 31. Tukiosan 22 aukot 32 siirtävät puristusosan 20 alennetun paineen tu-10 kiosan sisäpuolelle.

Kun alayksikköön 11 on tällä tavoin saatu alennettu paine, kuumasaumaustyyny 15 ja tukiosa 22 siirtyvät toisiaan päin (kuvio 3) ja puristavat pakkauksen 24 laipan 25 rataan 12 tämän ao. puristusvyöhykkeessä. Tyynystä tuleva lämpö se-15 kä tyynyn ja tukiosan välinen puristus saavat nyt aikaan radan 12 ja laipan 25 pehmentyrnisen ja sulamisen kiinni toisiinsa kosketuspinnoistaan niin että (kuvio 4) tyynyn 15 noustessa sen jälkeen ylös laipan 25 vapaan yläpinnan 27 ja radan kuumasaumausvyöhykkeen (ei merkitty viitenumerolla) 20 väliin on muodostunut kuumasaumaus ja pakkaus on suljettu suuosastaan ilmatiiviisti kansikalvolla 26 (kuvio 3 ym.). Kansikalvo peittää tällöin luonnollisesti myös laipan 25 koko pinnan.

Kun kuumasaumaus on ehtinyt jäähtyä määrätyn pituisen 25 ajan, putki 30 kytketään tyhjöpumpusta huomattavan ylipaineen synnyttävään laitteeseen (esim. p.s.i. paine). Haluttaessa putki 31 voidaan samanaikaisesti yhdistää ilmakehään.

Kansikalvoon 26 näin kohdistuvan tuntuvan ohjauspai-neen ansiosta sen vapaa osa taipuu koveroksi pinnaksi ve-30 nyessään alaspäin pakkauksen sisälle. Koska radan (kannen) ja pakkauksen välinen kuumasaumaus suoritettiin jo aikaisemmin pakkauksen ollessa tällöin tuntuvasti alhaisemmassa paineessa, kaasunpaine pakkauksen yläosassa on vastaavsti alhainen (1" vesipatsas - absoluuttinen), ja kansikalvo voi 35 taipuessaan alaspäin mahdollisesti koskettaa pakkauksessa olevan tuotteen 35 lähes koko pintaan. Tämän vuoksi kannen 8 70845 taipumisen päätyttyä pakkauksessa on tyhjää tilaa hyvin vähän, ehkä ei lainkaan. Lisäksi pakkaus on hydraulisesti kiinteä ja kestää näin ollen siihen tämän jälkeen varastoinnin, kuljetuksen jne. kohdistamat kuormitukset. Ja lisäksi, koska 5 pakkauksessa ei ole sanottavasti tyhjää tilaa (edellyttäen, että siihen kuuluvat materiaalit on valittu oikein), se kestää tyydyttävästi myös sterilointilämpötilat niin ettei painetta tarvitse käsittelyn aikana seurata tarkasti.

Pakkauksen sisällön 35 on oltava sellaista, että ai-10 nakin sen kanteen 26 koskettava osa pystyy jakautumaan uudelleen pakkauksessa 24 kansikalvon kutistuessa, jolloin tyhjä tila voidaan suurin piirtein eliminoida. Kuten kuviosta 5 voidaan nähdä, pakkauksen homogeeninen ja helposti virtaava sisältö on luonnollisesti jakautunut ja uudelleen pakkauk-15 sessa siihen mennessä, jolloin kalvo 26 on muuttunut muodoltaan matalaksi paraabeliksi.

Kalvon ehdittyä taipua alaspäin lopulliseen asentoonsa terä 18 (kuvio 6) laskeutuu alas ja katkaisee radan 12 pakkauksen laipan 25 vapaan reunan ympäriltä, niin että pakkaus 20 (merkitty nyt 24') irtoaa radasta. Tämän jälkeen alayksikkö laskeutuu alas ja pakkaus 24' poistetaan laitteesta joko käsin tai muuten, minkä jälkeen sen tilalle tulee uusi, suljettava pakkaus. Rata 12 siirtyy nyt eteenpäin ja edellä selostettu valmistusprosessi toistuu seuraavan pakkauksen 25 osalla.

On selvää, että radan 12 on oltava sellaista materiaalia, joka pystyy venymään niin paljon, että se koskettaa pakkauksen sisältöön. Lisäksi sen on oltava kuumasaumattavaa, kuten jo mainittiin. Rata eli kansimateriaali voi olla koko-30 naan muovia tai siinä voi olla metallifoliokerros. Eräs ra-tamateriaali, jonka on todettu sopivan suhteellisen hyvin polypropeenipakkauksen 24 kanssa käytettäväksi, 40 yu alumiinifoliosta valmistettu laminaatti, jonka toisella puolella on 30 μ pintakerros orientoitua polypropeenia. Tavallisesti 35 ratamateriaali joutuu muuttamaan muotoaan (taipumaa) sille ominaisen kimmorajan yli, vaikkakaan tätä ei pidetä väittä- 9 70845 mättömänä. Kuitenkin deformaation ylittäessä kimmorajan valmiin pakkauksen kansikalvo on käytännöllisesti katsoen jän-nityksetön. Tällöin siitä ei suuntaudu jännitystä pakkaukseen, jolloin tämä ei pääse vahingoittumaan sitä heikentävän 5 kuumasteriloinnin aikana.

Kuviot 7 ja 8 esittävät erikseen po. laitteen (toiminta esitetty kuvioissa 1-6) ylä- ja alayksikköä rataan 12 ja suljettavaan pakkaukseen nähden. Kummankin yksikön kohdalla on kuitenkin luonnollisesti kysymys samasta radasta ja pak-10 kauksesta. Yläyksikkö (kuvio 7) on esitetty kuumsaumausasen-nossa, kun sen sijaan alayksikkö (kuvio 8) on kuvattu tyhjön syntyessä alempaan puristuosaan 20. Kuvio 7 vastaa näin ollen kuviota 3 ja kuviota 8 taas kuviota 2. Kaikissa kuvioissa (1-8) on samoilla tai vastaavilla osilla samat vii-15 tenumerot.

Kuvion 7 havainnollistamassa yläyksikössä 10 on kuuma-saumaustyyny 15, joka liikkuu akselin suunnassa yläpuris-tusosassa 13 paineilmalaitteen 100 käyttövarren 50 avulla. Laitteen sylinteri 51 on kiinnitetty koneen runkoon 52, jos-20 sa on myös puristusosa 13. Kuviossa 7 näkyy vain kuumasau-maustyynyn 15 toinen sähköliitin 16.

Terän 18 käyttölaitteen yksikössä 10 on samoin paine-ilmalaite 101, jonka sylinteri 54 on kiinnitetty myös runkoon 52. Keskeltä kohdasta 56 nivelletty vipu 55 on yhdis-25 tetty toisesta päästään käyttölaitteen 101 käyttövarteen 57. Vivun 55 toinen pää on halkaistu, niin että sen molemmat varret haarautuvat kuumasaumaustyynyn käyttölaitteen 100 käyttövarren 50 ympäri ja päättyvät kumpikin rulliin 58, jotka koskettavat vaaka-asentoon tuetun levyn 60 yläpintaan 30 59.

Levy 60 on kolmion muotoinen. Sen jokaisessa kärjessä on pystytappien 61 yläpää (kuviossa näkyy vain yksi tappi 61). Tapit 61 suuntautuvat alaspäin levystä 60 samanaikaisesti puristusosaan 13 sijoitetun pystysylinterin 62 yläpään 35 tasoon. Sylinterin 62 alapäässä on terä 18. Sylinterin yläpää on yhdistetty vaakatapeilla 63 tappien 61 alapäihin.

70845 10

Levy 60, tapit 61 ja 63, sylinteri 62 ja terä 18 on jännitetty yhdessä ylöspäin kuvion 7 esittämään raja-asentoon, joka vastaa terän taka-asentoa, kuten jo aikaisemmin mainittiin. Jännitys on saatu aikaan kolmella puristusjou-5 sella 64, joista jokainen on sijoitettu ao. tapin 61 ympärille, niin että levy 60 kiristyy ylöspäin laitteen runkoon nähden.

Edellä esitetystä on helposti ymmärrettävissä, että kuumasaumaustyynyn 15 liike rataa kohti on myös siitä eril-10 leen saadaan aikaan käyttölaitteella 100, kun sen sijaan terän 18 liike saadaan aikaan käyttölaitteella 101, joka toimii rullien 58 ja levyn 60 välisen vierintäkosketuksen avulla. Nämä liikkeet ovat toisistaan riippumattomia ja niitä ohjataan sopivalla tavalla.

15 Puristusosassa 13 on ruuvikierteinen reikä 65 putkea 30 varten (kuviot 1-6) puristusosan sisäisen paineen ohjaamiseksi .

Alayksikössä 11 (kuvio 8) on paineilmalla toimiva käyttölaite 69, jonka sylinteri 70 on kiinnitetty em. run-20 koon 52. Sylinterin käyttövarsi 71 on yhdistetty tukiosaan 22 pulttikiinnityksenä. Käyttövarren 71 yksi osa on kiinnitetty ohjausosaan 72, jonka päät (ei esitetty kuviossa) on ohjattu pystysuunnassa siten, ettei käyttövarsi pääse taipumaan sivusuunnassa.

25 Käyttölaite 69 käyttää alempaa puristusosaa 20 ja tu- kiosaa 22. Tätä varten puristusjousi 73 työntää puristus-osaa ylöspäin rataa 12 kohti tukiosaan 22 nähden. Käyttölaitetta 69 voidaan ohjata siten, että se synnyttää tarpeen mukaan joko pienen tai suuren tehon.

30 Pientä tehoa käytetään silloin, kun alayksikkö 11 pu ristaa radan 12 puristusosien 13 ja 20 väliin edellä selostetulla tavalla. Jousi 73 ei siis nosta tukiosaa 22 käyttö-asentoon.

Käyttölaitteen suurtehovoima puristaa taas jousen 73 35 kuumasaumauksen, kansikalvon taivuttamisen ja radan katkaisemisen edellyttämällä tavalla. Nyt onkin huomattava, että 11 70845 sulkemisvaiheen alussa käytetään käyttölaitteen 69 pienempää tehoa ja siirrytään sitten suuremmalle teholle kuvioiden 3-6 esittämien toimintojen alkaessa.

Puristusosassa 20 on ruuvikierrereikä 75 putkea 31 var-5 ten (kuviot 1-6) puristusosan sisäisen paineen ohjaamiseksi. Tukiosassa 22 olevat aukot 32 välittävät po. paineen lähelle suljettavaa pakkausta 24.

Edellä selostetussa menetelmässä ja laitteistossa kan-sikalvo 26 muodostetaan materiaaliradasta, joka syötetään 10 pakkauksen varsinaiseen runko-osaan 24. Kalvo leikataan irti radasta 12 kuumasaumauksen ja taivutusvaiheen jälkeen. Eräässä vaihtoehtoisessa rakenteessa käytetään esivalmistettuja kansikalvoja, jotka syötetään erikseen pakkausrunkoihin tähän tarkoitukseen sopivalla laitteella.

15 Edellä selostetun laitteen ja menetelmän erään muunnel man mukaan kuumasaumaus tapahtuu suunnilleen samanaikaisesti kansikalvon taivuttamisen kanssa. Materiaaliradan liikkuminen alaspäin (pakkauksen sisään) laippaa 25 pitkin ennen kuumasaumauksen suorittamista estetään kitkavastuksella, jo-20 ka saadaan aikaan rataan kuumasaumaustyynyn 15 ja tukiosan 22 välisellä ja myös puristuspintojen 14 ja 21 välisellä puristusjärjestelyllä. Kuumasaumaustyyny 15 on jaksottain toimivaa tyyppiä ja se käynnistyy vasta sitten, kun se ja tukiosa ovat koskettaneet toisiinsa.

25 Keksintö ei ole kuitenkaan rajoitettu edellä oheisiin kuvioihin viittaamalla selostettuihin kansiin, ts. suhteellisen joustavasta materiaalista valmistettuihin kalvoihin, jotka kuumasaumataan pakkauksiin.

Useissa keksinnön sovellutuksissa kansimateriaali on 30 vetolujuudeltaan sellaista, ettei pelkkä ilmanpaine pysty venyttämään sitä riittävästi, vaan joudutaan käyttämään suurempaa painetta, kuten edellä on esitetty. Olosuhteista riippuen voidaan luonnollisesti käyttää myös pelkkää ilmanpainetta. Tarvittaessa kalvomateriaalia voidaan lämmittää 35 sen vetolujuuden pienentämiseksi ja venytysvaiheen helpottamiseksi.

12 70845

Vaikkakin kansikalvon deformaatio saadaan edellä kuvatussa rakenteessa aikaan yksinomaan ohjaavan paineen avulla, joissakin tapauksissa saattaa olla edullista tai jopa välttämätöntäkin käyttää lisäksi tai vaihtoehtoisesti mekaa-5 nisiä laitteita, joilla suoritetaan ainakin osa taivutusta. Tällöin voidaan käyttää ns. tulppamenetelmää ("plug assist method") tai joustavaa materiaalia oleva puristuskalvo voidaan puristaa nestepaineella kansikalvoa vasten. Ohjauspaine synnytetään yleensä kaasulla (esim. ilmalla), mutta joissa-10 kin sovellutuksissa voidaan käyttää myös nestepainetta.

Nyt selostetussa rakenteessa pakkauksen kansikalvon kiinnittäminen ja pakkauksen lopullinen sulkeminen ilmatiiviisti tapahtuvat samana toimintona. Tämä ei ole kuitenkaan välttämätöntä, vaan joissakin sovellutuksissa kansi voidaan 15 kiinnittää pakkaukseen niin, ettei se sulje tätä vielä kokonaan. Pakkauksen lopullinen sulkeminen tapahtuu tällöin hieman myöhemmin, esimerkiksi sitten, kun kansi on taivutettu alaspäin pakkauksen yläosan tyhjään tilaan.

Kannen taivuttaminen voidaan suorittaa milloin tahan-20 sa sen pakkauksen kiinnittämisen ja pakkauksen sulkemisen jälkeen edellyttäen, ettei kansimateriaali pääse siirtymään säteittäisesti sisäänpäin pakkauksen kehällä taivutusvoi-mien vaikutuksen aikana. Jos kansi kiinnitetään pakkaukseen ennen sen taivutusvaihetta, niin joissakin tapauksissa kiin-25 nitystoiminto estää kannen liikkumisen sisäänpäin pakkauksen kehällä, niin että kannen taivuttaminen voidaan suorittaa sen kiinnittämisen, sulkemisen ja tarvittaessa myös vasta leikkaamisen jälkeen erillisenä työvaiheena ja eri laitteella. Tavallisesti on myös edellä selostetussa rakenteessa ai-30 nakin osa jännitystä, joka estää kannen sisäänpäin tapahtuvan liikkumisen sen kehän osalla, saadaan aikaan puristamalla kansi pakkauksen runkoa vasten ja/tai pitämällä se pakkauksen rungon ulkopuolen ympärillä.

Taivutus tapahtuu mieluimmin vasta silloin, kun pak-35 kauksen yläosassa oleva kaasun paine on laskenut tuntuvasti. Tämä ei ole kuitenkaan välttämätöntä ja kantta voidaan 11 13 70845 esimerkiksi käyttää apuna poistamaan pakkauksen tyhjässä tilassa oleva kaasu, siis kannen taivutusvaiheen aikana.

Keksintö ei ole rajoitettu yksinomaan nyt selostettuun muovipakkausten (rasioiden tai tölkkien) sulkimeen, vaan 5 sitä voidaan soveltaa laajalti jäykkien tai puolijäykkien, pakkausten sulkemiseen riippumatta siitä, onko ne valmistettu lasista, muovista, metallista tai muusta aineesta. Vaikkakin keksintö on hyvin edullinen ratkaisu hapelle herkkien tuotteiden pakkaamiseen ja myös täyttö- ja sulkemisvaiheen 10 jälkeen suoritettavaa kuumasterilointia vaativille tuotteille, se ei ole kuitenkaan rajoitettu yksinomaan näihin sovellutuksiin, vaan sen avulla ao. pakkaus voidaan täyttää tiettyyn sen kehäreunan alapuolella olevaan tasoon saakka. Tällöin pystytään nimittäin estämään epäpuhtauksien pääseminen 15 sille alueelle, joa suljetaan kannella. Valmis pakkaus on tällöin mekaanisesti kestävä, kuten jo mainittiin. Siinä on lisäksi hyvin vähän - jos lainkaan - jäännöskaasua, joka aiheuttaa yleensä hapelle herkkien tuotteiden pilaantumisen tai edellyttää tarkkaa valvontajärjestelmää kuumasteriloin-20 tia suoritettaessa.

Claims (28)

1. Menetelmä tuotteen sisältävän pakkauksen valmistamiseksi (35), joka tuote ei sisällä sanottavasti kaasua, 5 joka menetelmä käsittää vaiheet käyttää muotonsa pitävää säiliötä (24), joka on tehty kuumasterilointiin käytetyissä lämpötiloissa pehmenevästä materiaalista ja jossa on täyttöaukko, täyttää säiliö tuotteella tasoon, joka jättää siihen tilan, poistaa olennaisesti pysyvää kaasua vapaasta 10 tilasta, saumata aukko sulkimella (26) ja deformoida suljin sisäänpäin tuotetta kohti tilan pienentämiseksi ja jatkaa deformaatiota lähellä suljinta olevan tuotteen siirtämiseksi jäljellä olevaan tilaan, kunnes kaasutila on eliminoitu tuotteen ja sulkimen jatkuvan liikkeen avulla, tunnet-15 t u siitä, että a) saumausvaihe suoritetaan aukon ympärillä olevan sulkimen kuumasaumauksella, b) suljin sijoitetaan säiliön rungon saumausaluetta vasten, ennen kuin ylätila on eliminoitu, 20 c) suljin on venyvää materiaalia ja että sitä defor- mointivaiheessa venytetään sen kimmorajan yli, niin ettei se pyri palaamaan alkuperäiseen muotoonsa, d) tuotetäytös on riittävän nestemäistä tai liikkuvaa, niin ettei se pyri omaksumaan mitään erityistä luonnollista 2. muotoa, e) saumattu pakkaus kuumasteriloidaan, mikä aiheuttaa säiliömateriaalin pehmenemisen, ja f) kuumasteriloinnin aikana yllä pidetään ulkopuolinen paine ainakin riittävänä estämään höyryn muodostumisen pak- 30 kauksessa, jolloin valmistetaan steriloitu pakkaus, jossa säilytetään sauman eheys ja huolimatta mainitusta pehmenemisestä, säiliön muoto on sama kuin se oli ennen kuumasteri-lointia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-35 t u siitä, että saumaukseen muodostetaan sisäkulma ja että sulkimen deformaatio pakottaa tuotteen täyttämään sisäkulman kokonaan. is 70845

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että deformaatiovaihe suoritetaan järjestämällä sulkimen (26) materiaali (26) täyttöaukon kehän ympärille tasaiseksi kaareksi täyttöaukon kehästä (27) 5 täyttöaukkoon.

4. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suljin (26) defor-moidaan kohdistamalla sen ulkopintaan nesteylipaine.

5. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen 10 menetelmä, tunnettu siitä, että sulkimen deformaa tiota edistetään ainakin kohdistamalla sen ulkopintaan mekaaninen voima.

6. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulkimen (26) defor- 15 maatio suoritetaan sitten, kun aukko on saumattu sulkimella, itse aukon saumauksen tapahtuessa silloin, kun aukkoon liittyvään ylätilaan kohdistuu tuntuvasti alennettu kaasunpaine.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulkimen (26) deformaatio suo- 20 ritetaan, ennen kuin suljin on kuumasaumattu aukon ympärille.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulkimen (26) deformaatio suoritetaan silloin, kun säiliö sijoitetaan ympäristöön, jonka kaasun-painetta on tuntuvasti alennettu.

9. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suljin (26) kuuma-saumataan säiliöön sulkimen kuumasaumausvyöhykkeellä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu saumaus- ja deformointivaiheitten suorittamisesta 30 sulkimella (26) , joka on venyvää ja suhteellisen joustavaa levymateriaalia oleva kalvo.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvo (26) muodostetaan levynä mainitusta venyvästä ja suhteellisen joustavasta levymateriaalista, 35 joka liitetään säiliön runkoon, minkä lisäksi menetelmään kuuluu lisävaiheena kalvon leikkaaminen irti alkuperäisestä levy-materiaalista kuumasaumausvyöhykkeen ympäriltä kuumasaumauksen ja/tai deformaation jälkeen. 16 70845

12. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvoa (26) puristetaan ainakin sinä aikana jona sitä deformoidaan kuumasaumausvyö-hykkeen ympärillä olevassa puristusvyöhykkeessä.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että suljin on metallifolio, joka päällystetään kuumasaumattavalla kestomuoviaineella.

14. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyttö-, saumaus- 10 ja sterilointivaiheet kohdistetaan säiliöön (24), joka on kestomuoviainetta.

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyttö-, saumaus- ja sterilointitoi-menpiteet kohdistetaan pakkaukseen (24), joka on kestomuovi- 15 ainetta, johon on suoraan kuumasaumattavissa kalvon (26) kes-tomuovipäällyste.

16. Laite tuotteen sisältävän pakkauksen valmistamiseksi, joka tuote ei sisällä sanottavasti kaasua ja joka pakkaus käsittää muotonsa pitävän säiliön (24), joka on tehty 20 kuumasterilointiin käytetyissä lämpötiloissa pehmenevästä materiaalista ja jossa on täyttöaukko joka on soviteltu suljettavaksi sulkimen avulla, jolloin suljin on suhteellisen joustavaa levymateriaalia oleva kalvo, joka on tarkoitettu kiinnitettäväksi pakkauksen runkoon kalvon kuumasaumausvyö-25 hykkeestä, ja jolloin aukkoa rajaa pakkauksen rungossa oleva ulkoneva, renkaan muotoinen laippa (25), laitteen käsittäessä välineet pakkauksen täyttämiseksi tuotteella, välineet (31) pysyvän kaasun poistamiseksi olennaisesti yläti-lasta, laitteen käsittäessä kotelon (11), säiliötä varten 30 ja jonka kotelon sisään on synnytettävissä tuntuvasti alennettu kaasun paine, joka on yhteydessä säiliön ylätilaan, ja paineen alennusvälineet (31) tuntuvasti alennetun kaasun paineen aikaansaamiseksi koteloon, jonka sisällä säiliö on, jolloin kotelossa on ensimmäinen osa (11), joka on järjes-35 tetty vastaanottamaan säiliön runko, ja toinen osa (10), joka on yhteistoiminnassa ensimmäisen osan kanssa kalvoma- li 17 70845 teriaalin (12) puristamiseksi kalvon kuumasaumausvyöhykettä ympäröivässä puristusvyöhykkeessä, kotelon ensimmäisen osan puristuskosketuksen kalvomateriaalin kanssa muodostaessa kehämäisen sauman, joka mahdollistaa tuntuvasti alennetun 5 paineen synnyttämisen kotelon ensimmäiseen osaan, joka on yhteydessä säiliön ylätilaan, kuumasaumausvälineet, joissa on kotelon toiseen osaan sijoitettu kuumasaumausosa (15), jota käytetään kalvon kuumasaumaamiseen säiliön runkoon, kun säiliön ylätila on tuntuvasti alennetun paineen alaisena, 10 jolloin kuumasaumausosa on järjestetty jatkuvasti kuumennettavaksi ja kuumasaumauksen aikaansaamista varten liikutettavaksi kotelon toiseen osaan (10) nähden ja kosketukseen kalvon (12) kanssa, ja mainitun deformaation aikaansaamiseksi välineet (30) olennaisesti suuremman deformaatiovoiman koh-15 distamiseksi sulkimen ulkopuolelle kuin mitä pelkästään ilmanpaineella pystyttäisiin synnyttämään, tunnettu siitä, että kuumasaumausvälineet käsittävät tukiosan (22) säiliön rungon tukemiseksi mainitun laipan avulla ensimmäisessä kotelon osassa (11), kuumasaumausosan (15) ja tukiosan 20 (22) toimiessa yhdessä kalvon kuumasaumausvyöhykkeen paina miseksi laippaa vasten, jolloin niiden väliin muodostuu kuu-masauma, että laite käsittää lisäksi kuumasterilointiväli-neet.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tun-25 n e t t u siitä, että deformaatioväline (30) on järjestetty syöttämään painekaasua toiseen kotelon osaan (10), jolle toisen kotelon osan puristuskosketus kalvon (12) kanssa muodostaa sauman painekaasun synnyttäessä kaasun paine-eron kalvoon kalvon kuumasaumausvyöhykkeessä sen deformoimiseksi 30 säiliön ylätilaan.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen laite, tunnettu terästä (18), jolla kuumasaumauksen jälkeen leikataan irti kalvomateriaali (12) kalvon puristusvyö-hykkeen ja kuumasaumausvyöhykkeen välistä.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 16, 17 tai 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että deformointiväineessä on 7084 5 tulppaosa, joka koskettaa sulkimeen (26) sen kehävyöhykkees-sä sulkimen deformoimiseksi säiliön ylätilaan.

20. Pakkaus tuotetta varten, joka tuote ei sisällä sanottavasti kaasua, joka pakkaus käsittää muotonsa pitävän, 5 kuumasterilointilämpötiloissa pehmenevästä materiaalista valmistetun säiliön (24), ja joka on täytetty tuotteella (35), jolloin säiliössä on täyttöaukko, joka on kokonaan saumattu venyvästä materiaalista tehdyllä sulkimella (26), joka on de-formoitu sisäänpäin täyttöaukkoon, jolloin säiliön sisäpuo- 10 lella ei ole ylätilaa, ja jolloin pakkaus on olennaisesti kaasuton ja olennaisesti hydraulisesti kiinteä, tunnettu siitä, että suljin (26) on deformoitu sen kimmo-rajan yli ja että se on olennaisesti jännityksetön ja että pakkaus on kuumasteriloitu ja deformoitumaton.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen pakkaus, tun nettu siitä, että saumauksessa on sisäpuolinen kulma, joka on täysin täytetty tuotteella.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen pakkaus, tunnettu siitä, että täyttöaukon ympärillä sulkimen mate- 20 riaali kaareutuu tasaisesti täyttöaukon kehältä (27) täyttö-aukkoon .

23. Jonkin patenttivaatimuksen 20, 21 tai 22 mukainen pakkaus, tunnettu siitä, että suljin (26) on kuumasaumattu säiliöön.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 20-23 mukainen pak kaus, tunnettu siitä, että suljin (26) on venyvää : ja suhteellisen joustavaa levymateriaalia (12) oleva kalvo.

25. Jonkin patenttivaatimuksen 20-24 mukainen pakkaus, tunnettu siitä, että suljin (26) on metalli- 30 folio, joka on päällystetty kuumasaumattavalla kestomuovi-materiaalilla.

26. Jonkin patenttivaatimuksen 20-25 mukainen pakkaus, tunnettu siitä, että pakkaus (24) on kesto-muoviainetta.

27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen pakkaus, tun nettu siitä, että pakkaus (24) on kestomuoviainetta. 70845 johon kalvon (26) kestomuovipäällyste on suoraan kuumasau-mattu.

28. Jonkin patenttivaatimuksen 2C-27 mukainen pakkaus, tunnettu siitä, että ainakin lähimpänä saumaa oleva 5 osa tuotetta on nestemäistä. 70845