CZ20021798A3

CZ20021798A3 - Způsob výroby tvarovaného kusového detergentu a zařízení k jeho provádění

Info

Publication number: CZ20021798A3
Application number: CZ20021798A
Authority: CZ
Inventors: Brian Edmondson; Graeme Neil Irving
Original assignee: Unilever N. V.
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2003-01-15
Also published as: HUP0203795A3; US20030206990A1; KR100731218B1; CN1187178C; HUP0203795A2; AU7924800A; WO2001038071A1; AR029193A1; TR200201370T2; KR20020050302A; CA2392348A1; PL196204B1; MY127447A; EA200200594A1; CN1424961A; DE60008411D1; EA004966B1; GB9927682D0; EP1232053B1; ATE259704T1

Description

Předkládaný vynález se týká protlačovacího způsobu a zařízení pro formování tvarovaných předmětů z plastického materiálu. Zejména se týká způsobu výroby a zařízení pro formování tvarovaného kusového detergentu.

Dosavadní stav techniky

Běžným způsobem výroby kusových detergentů (kusových mýdel) je rozemletí, následované protlačování a lisování. V takovém způsobu se předem vytvořená směs, obsahující veškeré složky kusového detergentu, typicky protlačuje skrze desku s otvorem k vytvoření spojité tyče a spojitá tyč se krájí na menší kousky o předem stanovené délce, běžně označované jako špalíky. Tyto špalíky jsou potom plněny do lisu, nebo alternativně a zvláště při výrobě levných nemýdelných kusových detergentů, jsou pouze opatřeny otiskem na jednom nebo více z povrchů. Takové ražby nebo otisknutí může být dosaženo za použití raznice (matrice) o stejných rozměrech jako je povrch kusového detergentu, které je naraženo silou, jako pomocí palice nebo raznicí ve tvaru válce.

Lisování kusových detergentů za použití raznice se provádí k opatření každého kusu opakovatelným tvarem, hladkým povrchem a/nebo otiskem desénu jako je logo (obchodní symbol), zapsaná značka nebo podobně a to na alespoň jednu část povrchu kusového detergentu. Lisovače mají raznice typicky vytvořené ze dvou polovin, z nichž každá má povrch, který se během lisování dostává do styku se špalíkem. Tyto povrchy jsou upraveny tak, aby se uzavřely v předem daném rozestupu, čímž stlačí špalík mezi poloviny raznice, což každému kusu poskytne

jeho konečný tvar a vzhled a poté aby se oddělily. Přebytek prostředku je vytlačen z polovin raznice při jejich uzavření. To se obvykle označuje jako otřep (šev). Otřep se potom z kusového mýdla odděluje prostrčením otvory v desce k odstranění švů (deflashing plate). Otřep může představovat až do 40 % materiálu špalíku a obecně se zpětně recykluje do kroku mletí.

Tlaky, vynaložené raznicemi (lisovacími raznicemi) na detergentní špalíky, jsou typicky mnohem vyšší než ty, které se používají při jednoduchém otisknutí loga. Dvěma běžnými obtížemi, k nimž dochází v postupech lisování, jsou špatné uvolňování kusů z raznic a zablokování raznice. Při zablokování raznice malá množství zbytkového detergentu, zbývající na razidlech, během spojitého používání vzrůstají, což může zapříčinit viditelné nerovnosti na povrchu kusu. Zablokování raznice může také vést ke špatnému nebo dokonce žádnému uvolňování kusů detergentu z povrchu raznice.

Škála produktů, které mohou být vyráběny lisováním, je omezená. Aby mohly být lisovány, špalíky musí být v podstatě pevné, tak, aby mohly být snadno dopravovány a plněny do lisu a musí být ještě dostatečným způsobem plastické, k deformování lisovacím postupem. Zvláště nesmí být detergentní prostředek moc měkký a lepivý. Ovšem samotný postup lisování má sklon postupně vést k měkčímu a lepkavějšímu materiálu jako detergentnímu prostředku ve formě recyklovaného otřepu, který je vystaven opakovanému zpracování a střihu.

Lisování může být rovněž omezujícím faktorem vzhledem k rychlosti dokončení kusů. To je způsobeno kombinací obtíží při zacházení s kusovým detergentem, k nichž dochází při lisování a blokování raznic. Obtíže při zacházení zahrnují vícečetné kroky, které

- 3 • · ··· · ·· ·· • · · · · · · se nevyhnutelně používají, tj. přípravu špalíků, jejich dopravu a plnění do lisu, krok lisování a krok zbavení otřepu.

Mnoho lisovacích zařízení obsahuje nějaký druh vypuzovacích prostředků, které napomáhají k uvolnění vytvořených kusů detergentu, ovšem k vyřešení obtíží při blokování raznic a jejich špatnému uvolňování bylo navrženo množství jiných řešení. Všechna tato řešení se soustředila na úpravu lisovacího zařízení. Stále existuje velká potřeba způsobu a přístroje, které by buď snižovaly obtíže spojené s lisováním, nebo odstranily potřebu celého lisovacího postupu.

Autoři vynálezu nyní zjistili, že problémy spojené s lisováním, zvláště pak ty, které jsou spojené s blokováním raznic a vytvářením a opakovaným zpracováváním nadbytečného materiálu otřepu, mohou být významně sníženy, pokud se detergentní prostředek protlačuje protlačovací matricí, obsahující otvor, jehož plocha průřezu se liší během průchodu prostředku matricí, čímž poskytuje každému kusu vhodný tvar. Ve skutečnosti nyní autoři vynálezu zjistili, že potřeba lisovacího kroku ve způsobu protlačování a lisování může být takovým způsobem odstraněna.

Tvarování lisovaného trubkovitého předmětu, jako je plastové těsnění dveří nebo těsnící páska, pomocí pohyblivého nástroje, který působí dovnitř protlačovací trysky, která tvaruje protlačovaný předmět, je známé. Je to popsáno v US-A-5 162 090, EP-A-0 081 093 a v GB-A-2 206 839.

Protlačované hadičky pro automobily mohou mít různé průměry, pokud jsou výráběny pomocí pohyblivých zábran, které působí během protlačování trubice, jak je popsáno v GB-A-2 282 099.

·· ···· ·· ·· • · · · · ·

Rovněž známé je tvarování průřezu protlačovaných termoplastových výrobků pomocí elastomerně (pružně) deformovatelné trysky, jak je popsáno v US-A-3 134 832. Podobný koncept, použitelný u potravinářských výrobků, je známý z US-A-3 840 311. Proměnlivé irisové clonky jsou popsány v GB-A-1 149 423. Zde je protlačovaným předmětem válcovitý obrobek vytvrditelného plastového materiálu, mající v sobě rozptýlené jemně dělené kovové částice.

Podstata vynálezu

Tento vynález poskytuje v prvním aspektu způsob výroby tvarovaného předmětu spotřebního výrobku, při němž se směs v protlačovatelné formě protlačuje matricí, obsahující alespoň jeden otvor, charakterizovaný tím, že plocha průřezu, sloužící k průtoku uvedeným alespoň jedním uvedeným otvorem, je spojitě proměnná během alespoň části doby, během níž se provádí protlačování, čímž se získá protlačený výrobek, jehož plocha průřezu se mění podél alespoň části jeho délky.

V druhém aspektu je poskytnuto protlačovací zařízení k formování tvarovaných předmětu, které zahrnuje protlačovací matrici, obsahující alespoň jeden otvor, jehož plocha průřezu se během použití může měnit, prostředky pro vynaložení tlaku na směs, která je v protlačovatelné formě, k protlačení směsi alespoň jedním otvorem a prostředky pro spojitou změnu objemové (volumetrické) rychlosti toku směsi, přiváděné do otvoru během alespoň části doby zmíněného protlačování.

V třetím aspektu tento vynález poskytuje spotřební výrobek jako je kusový detergent, získatelný způsobem podle vynálezu.

Žádný výše uvedený odkaz na raznici se netýká protlačovací matrice, pokud není určeno jinak. Protlačovací matrice je matrice, jíž se protlačuje materiál, kterému matrice poskytuje tvar. K vyloučení pochybností, protlačovací matrice neobsahuje lisovací raznici.

Prostředky pro vynaložení tlaku

V způsobu protlačování podle vynálezu jsou vyžadovány prostředky k vynaložení tlaku na směs, jež má být protlačena, k jejímu průchodu otvorem matrice.

Ve způsobu protlačování podle vynálezu může být prostředkem pro vynaložení tlaku na směs jakékoliv zařízení, schopné obsahovat směs a vynaložit na ni tlak tak, že jí vytlačí přes matrici, která obsahuje otvor, tj. protlačí ji.

Odkaz učiněný zde na spojitou změnu objemové rychlosti toku po alespoň část doby protlačování by se měl týkat postupného (progresivního) zvýšení a/nebo snížení takové rychlosti toku, které je opakem náhlé nebo krokové změny rychlosti toku. Ovšem kromě spojité změny mohou být použity i jedna nebo více takových náhlých změn.

Změna může být například prováděna změnou rychlostí čerpání, například řízením čerpacích prostředků. Změna může být prováděna také průchodem protlačované hmoty komorou, jejíž vnitřní objem se mění. Tato změna objemu může být běžně prováděna teleskopickým (zasouvacím) uspořádáním dvou nebo více válcových členů tak, že se mění délka komory. Ke změně vnitřního objemu komory lze rovněž použít pístové/válcovité uspořádání, komunikující s vnitřkem komory, nebo pružný límec, deformovatelný vnějším tlakem kapaliny.

• · ·	• ·	··· ·	··	··
• · ♦ ·	•	• ·	• ·	• ·
• ·	•	• ·	• ·	•
• · ··« ····	• • ·	• o •	• · ··	• • ·· ·

V tomto ohledu může překládaný vynález používat běžná zařízení pro výrobu kusových detergentů. Běžný způsob výroby tvarovaných kusových detergentů (kostek mýdla) pomocí protlačování zahrnuje rozemletí, protlačování a lisování (orážení).

Funkcí rozemílání je homogenizace a střihové zpracování směsi, jejíž surový materiál může být ve formě sypkých agregátů, hranolků nebo vloček, k vytvoření požadovaného stupně homogenity a fázové struktury. Mletí se rovněž používá k odstranění jakýchkoliv krupičkovitých částic z detergentní směsi. Po rozemletí se detergentní směs homogenizuje a zpracovávaná forma je buď plněna do protlačovacího zařízení, nebo formována do kuliček (pelet) či nudliček, které se buď skladují jako meziprodukty, nebo jsou plněny do protlačovacího zařízení. Krok rozemílání se často provádí v tom, co se označuje jako rafinér (kalandr).

Funkce procesu protlačování je formování směsi do tyčinek nebo špalíků o požadovaném průřezu, které pak mohou být lisovány do kusů požadovaného tvaru. Protlačovací zařízení, mající tuto funkci, se často označuje jako jednoduchý protlačovač.

Nejběžnějšími formami zařízení, používaného jak pro mletí, tak i protlačování, jsou šnekové protlačovače. Ve skutečnosti může stejný šnekový protlačovač zastávat obě funkce.

Nejjednodušší formy šnekových protlačovačů mají jediný šroub. Dodávaná zásoba, buď v homogenizované a opracované formě, nebo ve formě sypkých agregátů, hranolků, kuliček, nudliček nebo (recyklovaných) tyčinek se plní do bubnu protlačovače obecně prostřednictvím násypky, kde vyplňuje prstencový prostor mezi šnekem protlačovače a bubnem. V běžné praxi je buben statický a šnek se otáčí uvnitř bubnu. Na materiál působí třecí/viskozní odporové síly, a to jak

- 7 *· 99 9999 99 99 • · * * 9 9 9 9 • · 9 · · · φ • · · · · · · ··· 99 · φ φ ·· · Φ na povrchy bubnu, tak i na povrchy šneka. Výsledná síla je odpovědná za přenos zpracovávané hmoty kupředu v podobě statické matice na otáčejícím se šroubu směrem k vyprázdňovacímu konci. Na tomto konci může mít protlačovač perforovanou desku, jíž se protlačuje zpracovávaná hmota. Ta se obecně označuje jako noodler plate, deska k vytváření nudliček. Zpracovávaná hmota z perforované desky vystupuje ve formě tyček nebo pásek nebo špalíků.

Pokud je záměrem vyrábět nasekané nudličky nebo pelety ke skladování meziproduktu, nebo které slouží jako náplň pro následující krok zpracování, potom je na vyprázdňovacím konci upevněn vhodný sekáč, který odsekává protlačované kousky na menší části. Pokud je záměrem formovat směsnou hmotu do špalíků nebo kostek, potom je v běžném způsobu na vyprázdňovacím konci protlačovače umístěn kužel a deska s otvorem, volitelně spolu s perforovanou deskou. Protlačovač tlačí směsnou hmotu tímto koncovým zařízením k vytvoření spojité tyče, jež se krájí na špalíky pro lisování. Vzhled perforovaných desek, kuželů a desek s otvory se podstatně liší podle jednotlivých aplikací.

Stroje, nazývané dvojsměrné nebo zdvojené šnekové protlačovače, mají dva šneky, které jsou rovnoběžné, nezabírají do sebe a jsou umístěné tangenciálně (tečně) jeden vůči druhému uvnitř bubnu. Šneky se mohou otáčet společně, ovšem obvykle mají opačné otáčení. Společně zabírající a společně se otáčející dvojité šnekové protlačovače jsou rovněž známé pro zpracování mýdelné nebo detergentní hmoty. V případě společně nezabírajících dvojitých protlačovačů působí na zpracovávanou hmotu odporové síly podobné těm, které se vyskytují u jednošnekových protlačovačů a postrkují hmotu směrem kupředu. V případě společně zabírajících dvojitých šnekových protlačovačů je tento proces usnadněn společným zabíráním obou šneků.

9« 99 • 9 9 9

9 9 • 9 •9 9999

Předkládaný vynález tedy může použít běžné vybavení pro výrobu kusových detergentů, vhodně pozměněné, například nahražením desky s otvorem na vyprázdňovacím konci protlačovače protlačovací matricí, obsahující otvor, jehož plocha průřezu může být během používání měněna.

V jednom ztělesnění tohoto výnálezu tedy prostředky, vynakládající tlak v procesu protlačování a zařízení samé obsahují šnekový protlačovač a s výhodou dvojitý šnekový protlačovač.

Jiné vhodné typy zařízení, které samy slouží k vynaložení tlaku na detergentní směs, zahrnují kromě běžných šnekových protlačovačů uspořádání typu objemového čerpadla, jako například uspořádání pístových čerpadel, zubových čerpadel a vačkových čerpadel.

Nejupřednostňovanějším prostředkem, vynakládajícím tlak ve způsobu a v zařízení podle vynálezu, je objemové čerpadlo, jako například jednoduchý pístový protlačovač. Pístový protlačovač typicky zahrnuje zásobník nebo buben na detergentní směs, píst pro vynaložení tlaku na materiál v zásobníku a výpust, kterou je detergentní směs vytlačována.

V jiném upřednostňovaném ztělesnění zahrnují prostředky k vynaložení tlaku kužel na výpustným konci, volitelně umístěný za perforovanou deskou.

Běžné zařízení pro výrobu kusových detergentů je rovněž možné použít k přísunu detergentní směsi k prostředkům, vynakládajícím oddělený tlak. Například, a v upřednostňovaném ztělesnění, je detergentní materiál, s výhodou ve formě nudliček nebo pelet, přiváděn od šnekového protlačovače k objemovému čerpadlu.

·« ♦··· • 4 ·

4 · • 4 ··

4 4 4 • 4 4

- 9 4 4 • 44 ··4 4

4 4

4· ·

4 4

4444

Protlačovací matrice

Protlačovací matrice, používaná podle tohoto vynálezu, je definována jako mající alespoň jeden otvor, jehož plocha průřezu, jímž protéká zpracovávaná hmota, se může měnit s průtokem protlačované hmoty otvorem.

Matrice může mít více než jeden otvor, pokud je alespoň jeden otvor variabilního (proměnného, nastavitelného) typu. Pokud je na matrici více otvorů než jeden, upřednostňuje se, aby všechny tyto otvory byly variabilního typu.

Nadto, pokud matrice obsahuje více otvorů než jeden, jsou potom veškeré otvory s výhodou v podstatě ve stejné rovině. Otvor může být například typicky definován přilehlými souběžnými částmi, které se překrývají, přičemž velikost překrytí určuje plochu průřezu pro průtok hmoty. Takové části jsou považovány za ležící v podstatě v jedné rovině.

U matric, obsahujících více než jeden variabilní otvor, mohou být plochy průřezu variabilních otvorů sladěny (koordinovány) tak, že souhrn ploch průřezů zůstává v podstatě stálý při průtoku detergentní směsi matricí.

Matrice může mít takové provedení, že její objem lze zvyšovat nebo snižovat během procesu protlačování v tom úseku matrice, který předchází otvoru, bráno ve směru protlačování. Matrice může mít například v tomto úseku výsuvné (teleskopické) uspořádání. Jak bude zřejmé odborníkovi v oboru, je možné použít i jiných provedení matrice.

V upřednostňovaném ztělesnění je teplota alespoň části matrice během procesu protlačování řízena. To může nebo nemusí zahrnovat

*

tt tt 9 9 9 4 • 4 ·

4 4

4 4 řízení teploty otvoru. Takové uspořádání může zlepšit povrchovou úpravu protlačeného předmětu. Zahřívání se zvláště upřednostňuje, pokud je výrobek protlačený z matrice v podstatě ve formě konečného kusu (kostky), tj. následuje jen málo následných kroků zpracování nebo nenásledují žádné. Vhodné prostředky k zahřívání jsou odborníkovi v oboru dobře známé.

Variabilní otvor

Plocha příčného průřezu variabilního otvoru je definována jako plocha příčného průřezu, daná otvorem, jímž je protlačována detergentní směs a který protlačované hmotě uděluje tvar.

Otvor musí mít takovou konstrukci, že se jeho plocha příčného průřezu může měnit během procesu protlačování. Povrch či povrchy, které dopadají na protlačovaný výrobek, jsou poměrně ostré, nebo nožovité povrchy, nebo jsou alespoň otupenými hranoly anebo jsou zkosené.

V jednom ztělesnění je otvor konstruován, alespoň částečně, z materiálu, který lze deformovat vynaložením vnějšího tlaku k proměně jeho plochy příčného průřezu. Vhodné deformovatelné materiály zahrnují gumu a jiné elastomery.

V jiném ztělesnění je otvor konstruován z alespoň dvou částí, které určují plochu jeho příčného průřezu a alespoň jedna část se může pohybovat vzhledem k druhé tak, že se plocha jeho příčného průřezu mění.

V upřednostňovaném ztělesnění má otvor konstrukci irisové clonky, tj. obsahuje upravitelnou clonu z překrývajících se částí, z nichž ·« v ·

99 • · · · » · 0

- 11 9 9 9

9999 alespoň dvě se mohou pohybovat vůči sobě navzájem tak, aby měnily plochu příčného průřezu otvoru.

Pohybu nebo deformace otvoru ke změně jeho plochy příčného průřezu může být dosaženo za použití jakéhokoli vhodného uspořádání. Například může být pro změnu otvoru použito vhodného uspořádání výstředníků (vaček) nebo hydraulicky ovládaných pístů.

Vzhledem k tomu, že plocha příčného průřezu otvoru se mění s průtokem detergentní směsi tímto otvorem, je proměnlivá také plocha příčného průřezu protlačeného výrobku. Tak je změnou plochy příčného průřezu otvoru řízeným způsobem získán tvarovaný protlačený výrobek.

S výhodou se plocha příčného průřezu pro tok jakýmkoli variabilním otvorem mění cyklickým způsobem, takže se vytvářejí protlačované výrobky pravidelně se opakujícího tvaru. Ještě lépe se plocha příčného průřezu pro tok jakýmkoli variabilním otvorem mění cyklickým způsobem tak, že protlačovaný výrobek je v podstatě v konečné kusové formě, tj. je třeba jen málo dalších kroků zpracování nebo nejsou potřeba žádné. Protlačovaný výrobek může být řezán na jednotlivé kusy nebo špalíky (bločky) buď vhodným sevřením otvoru, nebo může být použit oddělený krok řezání. Pokud je to žádoucí, může pak být na kusový výrobek otisknuto logo. Tlak nutný k vyznačení loga na kusový výrobek je mnohem menší než tlak, jež je vyžadován pro běžné lisování a neruší tak výhody odstranění nezbytnosti běžného lisování.

Jinou možností je další zpracování protlačovaného výrobku. Tvarovaný protlačovaný výrobek může být například označen logem a/nebo lisován běžným způsobem k dokončení tvaru vzniklých kusů. Způsob částečného předtvarování protlačovaného výrobku, poskytnutý předkládaným vynálezem, propůjčuje při použití kroku lisování

- 12 • · * ·« · · · · 0 4 v 4 ···» ·· « ···· • ···· · * · • ····· ·«· · významné výhody. Lisování zahrnuje vytlačení nadbytku směsi z polovin raznice při sevření těchto polovin. Pokud je kus již předem částečně tvarovaný, je množství přebytku, tj. materiálu otřepu, sníženo a tlaková síla, nutná pro lisování, je také snížena. Snížení množství materiálu otřepu znamená, že se méně materiálu recykluje a znovu zpracovává. Tím se do značné míry zmírní problémy detergentní směsi, spočívající v tom, že se směs stává příliš měkkou a lepkavou.

Postup protlačování

Objemová rychlost toku materiálu, vstupujícího do protlačovací matrice, tj. objemová rychlost toku materiálu, který je plněn, pomocí prostředků, vynakládajících tlak, do matrice, je zde dále uváděna jako primární objemová rychlost toku.

Objemová rychlost toku materiálu, procházejícího otvorem nebo otvory je zde dále uváděna jako sekundární objemová rychlost toku.

Ve způsobu podle vynálezu se vysoce upřednostňuje, aby primární objemová rychlost toku byla udržována v podstatě neměnná. V tomto ohledu je pro vynálezu velmi vhodné vytlačovací zařízení, jako pěchovadlo, píst.

Ve způsobu podle vynálezu se rovněž vysoce upřednostňuje, aby sekundární objemová rychlost toku byla během postupu protlačování proměnná.

Rovněž se upřednostňuje, aby kolísání protlačovacího tlaku, tj. tlak na vstupu do matrice, bylo v průběhu protlačovacího postupu minimalizováno.

*· 1999 • · · • · *

- 13 • 4 4* • · · Φ

119

1111 • 11

1111

Objem matrice může být zvýšen a snížen tak, jak bylo popsáno dříve. To je zvláště vhodné s ohledem na udržení v podstatě stálého primární objemové rychlosti za změny sekundární objemové rychlosti. Dále je toho možné využít k minimalizaci kolísání protlačovacího tlaku v průběhu postupu.

U matric obsahujících více než jednen variabilní otvor mohou být plochy příčného průřezu variabilních otvorů koordinovány (sladěny) tak, že souhrn ploch příčného průřezu zůstává v podstatě stejný během průchodu detergentní směsi matricí; to bude rovněž napomáhat snížení kolísání protlačovacího tlaku.

Pokud se celková plocha příčného průřezu pro tok směsi může v průběhu protlačovacího postupu měnit, upřednostňuje se, aby plocha příčného průřezu k průtoku směsi otvorem nebo otvory a sekundární objemová rychlost toku byly řízeny s ohledem na sebe navzájem, tak, aby bylo minimalizováno kolísání protlačovacího tlaku, zvláště pokud průtok otvorem či otvory míří k nule a v protlačovací matrici nejsou vytvářeny dodatečné tlaky.

Spotřební výrobek

Způsob a zařízení podle předkládaného vynálezu umožňuje výrobu tvarovaných předmětů spotřebních výrobků jako opaku polostálých výrobků, jako plastových výlisků.

Spotřební výrobky zahrnují potraviny, prostředky pro domácí úklid nebo osobní očistu, prostředky pro osobní umývání či hygienu, kosmetické výrobky, stejně jako farmaceutické prostředky.

(i) Kusové detergenty

·· ··· ··· ··· ···· ·· · ·· ····

Kusovým detergentem se myslí tableta, kus nebo kostka, v nichž množství povrchově aktivního činidla, které obsahuje mýdlo, syntetickou detergentně aktivní látku nebo jejich směs činí alespoň 5 % hmotnostních a lépe alespoň 10 % hmotnostních vzhledem ke kusovému detergentu.

Detergentní prostředky

Jak bude zřejmé odborníkovi v oboru, způsob protlačování podle tohoto vynálezu vyžaduje, aby byla protlačovaná hmota ve formě v podstatě pevné, ale protlačitelné.

Přesto způsob podle vynálezu umožňuje, aby jako tvarovaný kusový detergent byla formulována daleko širší škála prostředků, než je možné za použití běžného způsobu mletí, protlačování a lisování.

(ii) Jiné aplikace

Ačkoli je předkládaný vynález prvotně zaměřen na výrobu tvarovaných detergentních směsí, bude odborníkovi v oboru zřejmé, že způsob a zařízení podle předkládaného vynálezu mohou být vhodné pro výrobu jiných tvarovaných předmětů spotřebního zboží. To je zvláště případ, kdy je způsob protlačování a/nebo způsob lisování běžně používán při výrobním způsobu, nebo dokonce takový případ, kde výchozí směs existuje v plastické formě, vhodné k protlačování. Vhodná použití mohou například zahrnovat výrobu různých potravinářských výrobků, včetně cukrovinek.

Přehled obrázků na výkresech

Předkládaný vynález bude dále dokreslen, pouze na ukázku, ve vztahu k doprovodným obrázkům, na nichž:

·· ···· ·· ·· • · · · · · · • · · · · · • · · · · · ·

Obr. 1 znázorňuje protlačovací matrici pro použití ve způsobu podle vynálezu, zahrnující variabilní (proměnlivý) otvor, vytvořený z elastomerního materiálu;

Obr. 2 znázorňuje protlačovací matrici pro použití ve způsobu podle vynálezu, jejíž objem lze měnit a která zahrnuje otvor, vytvořený dvěma částmi;

Obr. 3 znázorňuje jinou protlačovací matrici pro použití ve způsobu podle vynálezu, zahrnující dva otvory;

Obr. 4 znázorňuje jinou protlačovací matrici pro použití ve způsobu podle vynálezu, u níž je variabilní otvor vytvořen překrývajícími se výřezy ve dvou nebo více otočných kotoučích; a

Obr. 5 znázorňuje jinou protlačovací matrici pro použití ve způsobu podle vynálezu, u níž dva nebo více z válců s rovnoběžnými osami otáčení rotují kolem os, kolmých na směr protlačování.

Podrobný popis obrázků

Obr. 1 znázorňuje protlačovací matrici, zahrnující variabilní otvor, vytvořený z elastomerního materiálu. Obr. 1(a) je čelní pohled na protlačovací matrici, zatímci obr. 1(b) a 1(c) jsou řezy téže protlačovací matrice, se zmenšeným otevřením otvoru na Obr. 1(c). Směr protlačování je uveden jeko X. Otvor obsahuje prstenec, vytvořený z deformovatelného materiálu 1, jako je elastomer, uzavřený v kovové výztuži 3. Prstenec je za použití tlakové tekutiny nahuštěn otvorem 5. Vzhledem k tomu, že vnější povrch prstence je omezen kovem protlačovací matrice, výsledkem nahuštění je zmenšení velikosti otevření otvoru uvnitř prstence.

- 16 • · ·· ···· ·· · · • ·· · · » · · • · · · · · · • · ··· ··· ··· ···· ·· ♦ ·· ····

Obr. 2 znázorňuje protlačovací matrici, sestávající z otvoru, vytvořeného dvěma pohyblivými částmi. Obr. 2(a) je je řezem protlačovací matrice, sestrojené z vnitřního válce 7 a vnějšího válce 9, přičemž vnitřní válec je schopen klouzat dovnitř či vně vnějšího válce, jak je naznačeno šipkou N, podél směru protlačování, označeného jako X, což umožňuje zmenšení a zvětšení objemu protlačovací matrice. Jak bude z předcházejícího textu zřejmé, tento pohyb poskytuje prostředky pro hromadění materiálu v protlačovací matrici, čímž se upravují okamžité změny a rozdíly v primární a sekundární objemové rychlosti toku.

Obr. 2(b) a 2(c) znázorňují čelní pohledy na protlačovací matrici, v níž je plocha otevření otvoru 11 definována a řízena dvěma po sobě klouzajícími deskami 13. 15. Tyto desky jsou konstruovány jako vzájemně se překrývající a mohou být úplně uzavřeny, výsledkem čehož je oddělení protlačované hmoty do jednotlivých kusů. Časování dvou pohybů, tj. změna plochy otvoru a osový prokluz válce jsou sladěny, koordinovány, k vytvoření požadovaného trojrozměrného tvaru každého kusu a k vyloučení vynakládání nadbytečného tlaku, pokud je plocha otvoru nulová. V této posledně zmíněné poloze bude vnější posuv odpovídat objemové kapacitě protlačovače.

Obr. 3 znázorňuje konstrukci protlačovací matrice s dvojicí variabilních otvorů. Obr. 3(a) ukazuje dvě části, vytvářející otvory. Ty sestávají z čelní desky 17., s otevřenou plochou 19 a kluznou středovou deskou 21. Vzhledem k tomu, že středová deska 21 je pohyblivá vpřed i vzad napříč čelní deskou 17. výřez v jednom otvoru se zmenšuje, zatímco výřez v druhém otvoru se zvětšuje. Takže celková plocha průřezu pro tok hmoty zůstává stálá nebo téměř stálá. Obr. 3(b) znázorňuje průřez protlačovanou hmotou pro každou ze tří posuvných poloh, znázorněných na obrázku 3(c).

- 17 Ob. 4 ukazuje uspořádání, v němž je variabilní otvor vytvořen překrývajícími se výřezy 23. 25 a 27 v příslušných otáčejících se kotoučích 29, 31 a 33.· Obrázek 4(a) je čelní pohled. Obrázek 4(b) je průřez. Směr protlačování je označen jako (X).

Obr. 5 znázorňuje uspořádání, kde se dvě nebo více z kol čí válců 35, 37. s rovnoběžnými osami otáčení, otáčejí kolem os, kolmých na směr protlačování z trysky 39, který je označen jako (X), buď ve směru toku protlačované hmoty nebo proti němu, anebo se jedná o kombinaci obojího. Obr. 5(a) je průřez z profilu. Obr. 5(b) je průřez z čelního pohledu. Okraje válců jsou tvarovány trojrozměrně, tak, že odpovídající mezery 41. 43 mezi koly vytvářejí otvor 45 (nebo množství otvorů, rozmístěných axiálně (osově) podél válce), jejíchž otevřené plochy se mění s otáčením kol. Výhodou tohoto uspořádání protlačovací matrice je to, že logo může být začleněno přímo do kusového detergentů. Povrchy protlačené hmoty mohou být podrobeny dalšímu ochlazení nebo zahřátí.

V upřednostňovaném ztělesnění tohoto uspořádání se kola nebo válce otáčejí tak, že se jejich povrchy alternativně pohybují ve směru toku protlačované hmoty a proti němu, takže plocha průřezu pro tok protlačované hmoty otvorem nebo otvory, vytvořená koly nebo válci, se odpovídajícím způsobem zvětšuje nebo zmenšuje. Rychlost kol nebo válců je řízena tak, že rychlost detergentů, přilehlá k formujícímu povrchu kol v poloze sevření, je větší nebo rovnající se rychlosti kola v takovém bodě ve směru toku. Jinými slovy, kolo je otíráno protlačovanou hmotou, tekoucí přes ně.

Jak je nyní znázorněno na Obr. 6, základní protlačovací hlavice 47 je připojena na lisovací trysku 49 s variabilním průřezem. Tato matrice obsahuje otvor 51, jehož průřez je proměnlivý pomocí posuvných desek 53. 55. které se pohybují ve směru šipek. Posuvné

- 18 desky mají odpovídající nožové okraje 57. 59. které narazí na protlačovanou hmotu.

Jak je znázorněno, otvor 51 v trysce 49 je ve spojení (komunikuje) s první komorou 61 prvního trubicového členu 63. První komora 61 prvního trubicového členu je naopak ve spojení s druhou komorou 64 druhého trubicového členu 65, pevně spojeného s prvním trubicovým členem 63. Druhá komora je naopak ve spojení s vnitřkem 67 válce 69, v němž je posuvně zasunut píst 71 (jak je označeno šipkou 72) k čerpání protlačované hmoty (není znázorněno).

Nyní budou popsány různé odlišné způsoby změny objemové rychosti toku protlačované hmoty, dodávané do trysky 49.

Za prvé, jak je znázorněno na Obr. 6, může být objemová rychost toku měněna změnou rychlosti pohybu pístu 71 a/nebo jeho uvedením do vratného pohybu, jak je naznačeno šipkou 72.

Jak je uvedeno na Obr. 7, může se objemová rychlost toku měnit vzájemným výsuvným pohybem mezi prvním trubicovým členem 63 a druhým trubicovým členem 65. jak je znázorněno šipkou 73.

Jak je uvedeno na Obr. 8, je možné měnit objemovou rychlost toku také působením pístu 75, který se posouvá v kluzném válci 77, který je ve styku s první komorou 61 prvního trubicového členu 63 (pohyb pístu je naznačen šipkou).

Jiná možnost je znázorněna na Obr. 9. Ve stěně prvního trubicového členu 63 je vytvarován prstencový žlábek 79. Tento žlábek uzavírá pružný prstencový člen 81. ale rozsah, v jakém se rozšíří do první komory 61. se mění podle tlaku vzduchu (pneumatického tlaku), dodávaného ze vzduchového (pneumatického) potrubí 83.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby tvarovaného kusového detergentu, při němž se směs v protlačovatelné formě protlačuje matricí, která obsahuje alespoň jeden otvor, vyznačující se tím, že plocha průřezu pro tok skrze uvedený alespoň jeden otvor se spojitě mění během alespoň části doby, kdy dochází ke zmíněnému protlačování, k získání protlačeného výrobku, jehož plocha průřezu se mění podél alespoň části jeho délky.
2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že objemová rychlost toku se mění změnou rychlosti čerpání, použité k dodání protlačované hmoty do trysky.
3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že objemová rychlost toku se mění změnou vnitřního objemu komory, skrze níž je protlačovaná hmota dodávána do trysky.
4. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že otvor se konstruuje alespoň částečně z elasticky deformovatelného materiálu.
5. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že otvor se konstruuje z alespoň dvou částí, které určují jeho plochu průřezu a alespoň jedna část se může pohybovat vzhledem ke druhé, tak, že se mění plocha průřezu otvoru.
6. Způsob výroby podle nároku 5, vyznačující se tím, že otvor se konstruuje jako irisová clonka.
7. Způsob výroby podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se tím, že otvor se konstruuje jako alespoň dva přilehlé válce, přičemž tyto válce mají v podstatě rovnoběžné osy otáčení a jsou umístěny tak, že

- 20 • φφ φφ φφφφ φφ φφ φφφφ φ φ φ φ * φ · • · · · · φ φ φ • φ φφφ φ φ φ φφφ φφφφ ·· φ ·· φφφφ jejich obvodové povrchy se dostávají do styku, osy otáčení jsou v podstatě kolmé na směr protlačování, otvor je určen tvarovanou oblastí obvodového povrchu alespoň jednoho z válců a plocha průřezu, určená uvedenou tvarovanou oblastí nebo tvarovanými oblastmi, se mění s otáčením válců.
8. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že primární objemová rychlost toku se během protlačování udržuje v podstatě neměnná.
9. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že sekundární objemová rychlost toku se během protlačování mění.
10. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že matrice obsahuje více než jeden otvor, jehož plocha průřezu pro tok se během protlačování mění.
11. Způsob výroby podle nároku 8, vyznačující se tím, že plochy průřezu otvorů se sladí tak, že souhrn průřezových ploch zůstává během protlačování v podstatě stálý.
12. Způsob výroby podle nároků 1 až 8, vyznačující se t í m , že celková plocha průřezu pro tok skrze otvor nebo otvory a sekundární objemová rychlost toku se řídí s ohledem na sebe navzájem.
13. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že teplota alespoň části matrice se během postupu protlačování reguluje.

• · ♦♦♦<

21
14. Způsob výroby podle vyznačující se tím používá mýdlo.

kteréhokoli z předcházejících nároků, že jako směs v protlačitelné formě se
15. Způsob výroby podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jako směs v protlačitelné formě se používá syntetická detergentně aktivní látka.
16. Protlačovací zařízení pro formování tvarovaných předmětů, vyznačující se tím, že zahrnuje protlačovací matrici, která zahrnuje alespoň jeden otvor, jehož plocha průřezu se může během použití měnit, prostředky pro vynaložení tlaku na směs, která je v protlačitelné formě k protlačení směsi alespoň jedním otvorem a prostředky pro spojité měnění objemové rychlosti toku směsi, přiváděné do otvoru během alespoň části doby, během níž probíhá zmíněné protlačování.
17. Protlačovací zařízení podle nároku 16, vyznačující se t í m , že prostředky pro spojité měnění objemové rychlosti toku zahrnují prostředky pro měnění rychlosti čerpání prostředků pro vynakládání tlaku.
18. Protlačovací zařízení podle nároku 16, vyznačující se t í m , že prostředky pro spojité vynakládání tlaku zahrnují prostředky pro měnění vnitřního objemu komory, skrze níž je protlačovaná hmota dodávána do trysky z prostředků pro vynakládání tlaku.
19. Protlačovací zařízení podle kteréhokoliv z nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že prostředky pro vynakládání tlaku zahrnují objemové čerpadlo.

- 22 9 99 9

999 99 9*

99 19

9 9 9 9

9 9 *

9 9 9

9 9 9

9· 9999
20. Tvarovaný kusový detergent, vyznačující se tím, že je získatelný způsobem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 15.