UA79456C2 - method AND MACHINE FOR producing a sealed package of a pourable food product from a substantially tubular pieces cut blank of sheet packaging material - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід стосується способу виготовлення та пакувальної машини для виготовлення герметичних упаковок 2 для розливних харчових продуктів із заготовок, попередньо вирізаних з листового пакувального матеріалу.

Як відомо, багато розливних харчових продуктів, таких, як плодово-ягідні соки, молоко ультрависокої пастеризації (оброблене при ультрависоких температурах), вино, томатний соус тощо, продаються в упаковках, виготовлених на повністю автоматизованих пакувальних машинах з послідовності листів пакувального матеріалу, котрі загинають до накладання протилежних країв один на одного і зварюють, за рахунок чого 70 формуються відповідні заготовки, в основному, у вигляді труби чи гільзи, відкритої з обох боків.

Пакувальний матеріал може бути одно- або багатошаровим пластиковим матеріалом, полімерним матеріалом, полімерним матеріалом з мінеральним наповненням або ламінованим матеріалом типу картону.

Наприклад, один з відомих пакувальних матеріалів типу картону має багатошарову структуру, яка містить шар паперу, з обох боків покритого шарами термозварюваного пластичного матеріалу, наприклад, поліетилену; 19 а у випадку асептичних упаковок для продуктів тривалого зберігання, таких як молоко ультрависокої пастеризації, містить шар захисного матеріалу, яким є, наприклад, алюмінієва плівка, котру накладають на шар термозварюваного пластичного матеріалу і в свою чергу покривають іншим шаром термозварюваного пластичного матеріалу, який зрештою і формує внутрішню поверхню упаковки, що контактує з харчовим продуктом.

При виготовленні герметичних упаковок на відомих пакувальних машинах трубчасті заготовки подаються на відповідні формуючі оправки, що рухаються вздовж заданої траєкторії. Конкретніше, у вхідній зоні, заготовки послідовно подаються на відповідні формуючі оправки; під час переміщення вздовж згаданої траєкторії кожна з них згинається і зварюється з одного кінця; та знімаються з оправок у вихідній зоні, де вони подаються на конвеєр і переносяться в асептичну частину пакувальної машини, а там кожна з них стерилізується і с заповнюється продуктом. Як відомо, вісь кожної формуючої оправки може бути горизонтальною і розміщуватися (9 паралельно до напряму її переміщення або ж упоперек цього напряму чи вертикально до нього.

Конкретніше, загнуті кінці заготовок зазвичай заварюють шляхом стиснення цих кінців між відповідними кінцями формуючих оправок і нагрітим затискним елементом, внаслідок чого отримують певну кількість контейнерів, кожен з яких має один відкритий кінець, що крізь нього контейнер має заповнюватися харчовим о продуктом. ю

Заварений кінець однаково може бути верхом або низом завершеної упаковки. Відкриті контейнери відповідним конвеєром подаються в асептичну частину пакувальної машини під блок попереднього нагрівання З стерильним гарячим повітрям. Попереднє нагрівання зазвичай триває два машинні цикли, а стерильне повітря Ге») для цього відбирається з резервуара і нагрівається електрорезистивними нагрівниками. 3о Далі попередньо нагріті контейнери подаються до блоку стерилізації, де в них впорскується стерилізуючий в засіб у вигляді пари, зазвичай, на основі пероксиду водню (Н 205), котрий видаляється в наступному блоці висушування.

Метою операції попереднього нагрівання є забезпечення температури поверхні контейнерів у блоці « стерилізації, яка на кілька градусів вища за температуру конденсації парів пероксиду водню; дійсно, в блоці З 70 висушування, який розрахований виключно на видалення парів, важко видалити будь-який залишковий с конденсат пероксиду водню, а тому він може залишитися в запакованому продукті.

Із» Кількість залишків стерилізуючого засобу, прийнятна в запакованому продукті, регулюється жорсткими стандартами, згідно з якими максимальна їх кількість знаходиться в області 0,5 частки на мільйон.

Пакувальні машини зазначеного вище типу широко | задовільно використовуються в багатьох галузях харчової промисловості, а експлуатаційні характеристики, зокрема, блоку стерилізації, перевищують вимоги, і котрими регулюється стерильність упаковок і кількість залишкового стерилізуючого засобу. (Те) Однак, у цій промисловості відчувається потреба проведення подальших удосконалень, зокрема, стосовно усунення залишкового стерилізуючого засобу. е Попереднє нагрівання стерильним гарячим повітрям не гарантує рівномірної температури по всій нагрітій 4! 20 внутрішній поверхні контейнерів, а тому температура певних областей поверхні, наприклад, в районі кутків, може бути нижчою температури конденсації парів пероксиду водню, що призводить до локальної конденсації цих щи парів та до описаних вище наслідків.

Задача даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати спосіб виготовлення та пакувальну машину для виготовлення герметичних упаковок для розливних харчових продуктів із заготовок, попередньо вирізаних з 25 листового пакувального матеріалу, котрі забезпечують просте, ефективне і дешеве рішення щодо усунення

ГФ) зазначених вище недоліків.

Згідно з даним винаходом пропонується спосіб виготовлення герметичних упаковок для розливних харчових о продуктів із заготовок, попередньо вирізаних з листового пакувального матеріалу, відповідно до пункту 1 формули. 60 Згідно з даним винаходом пропонується також пакувальна машина для виготовлення герметичних упаковок для розливних харчових продуктів із заготовок, попередньо вирізаних з листового пакувального матеріалу, відповідно до пункту 2 формули.

Далі варіант здійснення даного винаходу, якому віддається перевага і який не вносить обмежень, буде описано, як приклад, з посиланням на додані ілюстрації, де: бо Фіг.1 - схематично показаний вид згори пакувальної машини, згідно з даним винаходом, для виготовлення герметичних упаковок для розливних харчових продуктів із заготовок, попередньо вирізаних з листового пакувального матеріалу;

Фіг.2 - переріз уздовж лінії І-ІІ з Фіг.1 у збільшеному масштабі;

Фіг.3 - перспектива напівзавершеного контейнера з одним завареним і одним відкритим кінцем; та

Фіг4 - перспектива напівзавершеного контейнера, в один кінець якого заварена горловина, оснащена нагвинчуваною кришкою, а другий кінець якого відкритий.

На Фіг.1 позицією 1 в цілому позначена машина для виготовлення герметичних упаковок (не показані) для розливних харчових продуктів із по суті трубчастих чи гільзоподібних заготовок 2, які попередньо вирізані з 7/0 листового пакувального матеріалу, відкриті з протилежних кінців З, 4 і мають переріз у вигляді круга чи багатокутника.

Як зазначалося, пакувальний матеріал може бути ламінованим матеріалом типу картону, одно- або багатошаровим пластиковим матеріалом, полімерним матеріалом або ж полімерами, наповненими мінералами.

Пакувальна машина 1 містить блок герметизації 5 для заварювання одного (3) з кінців 3, 4 заготовок 2 для 7/5 Формування відповідних контейнерів б, відкритих з протилежного кінця (4); та блок стерилізації 7 для стерилізації контейнерів 6 перед тим, як вони заповнюються харчовим продуктом.

Конкретніше, в блоці герметизації 5, заготовки 2 подаються вздовж траєкторії, що має форму дуги кола з вертикальною віссю А, і зазнають - у відомий спосіб, який не описується, оскільки він не стосується даного винаходу - послідовних операцій згинання і заварювання кінців 3. Заварені кінці З однаково можуть бути верхом або низом завершених упаковок. Кінці З можуть бути герметизовані шляхом зварювання докупи внутрішніх поверхонь трубчастої заготовки 2, з метою виготовлення напівзавершеного контейнера 106 з відкритим кінцем, показаного на Фіг.3, або шляхом приєднання зварюванням до кінця З на трубчастій заготовці 2, горловини 207, виконаної, наприклад, з пластикового матеріалу і забезпеченої таким закупорювальним засобом 208, як нагвинчувана кришка та/або розривна мембрана, з метою виготовлення напівзавершеного контейнера 206 з с відкритим кінцем, показаного на Фіг.4.

Заготовки 2 подаються через блок герметизації 5 з допомогою обертального елемента 8 з віссю А, на і) периферії якого знаходиться певна кількість формуючих оправок 9, котрі захоплюють відповідні заготовки 2 і мають відповідні поздовжні осі, паралельні осі А.

Оправки 9 розміщуються парами, які віддалені одна від одної на однакову кутову відстань; в кожній парі «о зо оправки 9 розміщуються вздовж однієї радіальної лінії відносно осі А.

Альтернативно, поздовжні осі оправок 9 можуть бути горизонтальними і розміщуватися паралельно напряму о подачі або упоперек нього. «г

Заготовки 2 подаються послідовно на відповідні оправки 9 у вхідній зоні 10 блоку герметизації 5, і знімаються з оправок 9 у вихідній зоні 11, яка в даному прикладі зміщена, навколо осі А, приблизно на 270 9 Ме)

Відносно вхідної зони 10. Оправки 9 відокремлюються від відповідних контейнерів 6 шляхом відведення оправок ї- 9 уздовж їх відповідних поздовжніх осей.

У блоці стерилізації 7 контейнери б подаються конвеєром 12 (на Фіг.1 показаному схематично) уздовж прямолінійної траєкторії, і послідовно стерилізуються впорскуванням стерилізуючого засобу у вигляді пари, наприклад, пероксиду водню, а потім висушуються з метою видалення з контейнерів б будь-яких залишків « стерилізуючого засобу. - с Щоб забезпечити температуру внутрішніх поверхонь контейнерів 6 у блоці стерилізації 7 на кілька градусів . вищу за температуру конденсації парів пероксиду водню, контейнери 6 спершу попередньо нагрівають. "» Важлива особливість даного винаходу полягає в тому, що контейнери 6 попередньо нагрівають за рахунок нагрівання оправок 9. З цією метою може бути використаним нагрівальний засіб будь-якого типу, наприклад, електрорезистивний нагрівник 13, керований терморегулятором, як показано на Фіг.2. -і Кожна оправка 9 нагрівається до температури в інтервалі від температури оточуючого середовища до 959С, а переважно, від 502 до 9590. ї-о Кожен нагрівник 13 керується терморегулятором через датчик 14, який визначає температуру відповідної ї оправки 9, або будь-яку величину, що пов'язана з температурою, і подає відповідний сигнал стосовно сл 50 температури до блоку 15 керування, котрий, відповідно, електростатично керує нагрівником 13.

Показана на Фіг1 і 2 пакувальна машина спроектована для виробництва контейнерів б у формі 4) паралелепіпеда; пакувальна машина для формування по суті циліндричних контейнерів 106, 206 буде відрізнятися від пакувальної машини 1 лише тим, що вона оснащена по суті циліндричними оправками.

Переваги даного винаходу зрозумілі з попереднього опису.

Зокрема, за рахунок здійснення операції попереднього нагрівання безпосередньо на оправках 9 обертального елемента 8, більше не потрібен окремий блок для попереднього нагрівання контейнерів 6, 106, о 206, який знаходиться вище по потоку від блоку стерилізації 7, а отже, зменшується довжина конвеєра 12 і ко загальний час, необхідний для виготовлення кожної упаковки. Крім того, нагрівання оправок забезпечує рівномірне нагрівання усієї внутрішньої поверхні контейнерів б, 106, 206, а тому значно зменшує ризик 60 конденсації парів пероксиду водню під час стерилізації контейнерів 6, 106, 206 і, таким чином, дає можливість застосовувати вищі концентрації парів пероксиду водню без ризику затримування залишків стерилізуючого засобу в упакованому продукті.

Нарешті, випробування показали, що попереднє нагрівання контейнерів 6, 106, 206, за рахунок нагрівання оправок, вимагає менших витрат енергії, ніж у відомих машинах, котрі мають окремий блок попереднього 65 нагрівання гарячим повітрям.

Зрозуміло, що до пакувальної машини і до способу пакування, який нею реалізується, можуть бути внесені зміни, однак, в межах обсягу доданої формули винаходу.

Claims (4)

Формула винаходу

1. Спосіб виготовлення герметичної упаковки для розливного харчового продукту із по суті трубчастої заготовки (2), яка попередньо вирізана з листового пакувального матеріалу і має відкриті протилежні кінці (3, 4), де згаданий спосіб включає етапи: 70 - подавання згаданої заготовки (2) на відповідну формуючу оправку (9); - заварювання одного кінця (3) згаданої заготовки (2) на згаданій оправці (У)У з метою формування контейнера (6, 106, 206), відкритого з протилежного кінця (4); - знімання згаданого контейнера (6, 106, 206) із згаданої оправки (9); та - стерилізації згаданого контейнера (6, 106, 206) перед його заповненням згаданим розливним харчовим продуктом; згаданий спосіб містить також етап попереднього нагрівання згаданого контейнера (6, 106, 206) перед його стерилізацією; який відрізняється тим, що згаданий етап попереднього нагрівання згаданого контейнера (6, 106, 206) здійснюють за рахунок нагрівання згаданої оправки (9).

2. Пакувальна машина (1) для виготовлення герметичних упаковок для розливних харчових продуктів із по суті трубчастих заготовок (2), які попередньо вирізані з листового пакувального матеріалу і мають відкриті протилежні кінці (3, 4), де до складу згаданої машини (1) входить блок герметизації (5) для заварювання одного кінця (3) згаданих заготовок (2) з метою формування відповідних контейнерів (6, 106, 206), відкритих з протилежного кінця (4), і блок стерилізації (7) для стерилізації згаданих контейнерів (6, 106, 206); причому згаданий блок герметизації (5) містить певну кількість формуючих оправок (9), котрі призначені для захоплення відповідними згаданими заготовками (2) і встановлені з можливістю переміщення вздовж заданої траєкторії, сч вздовж якої кожна згадана заготовка (2) перетворюється у відповідний згаданий контейнер (6, 106, 206), відкритий з одного кінця (4), яка відрізняється тим, що згаданий блок герметизації (5) містить нагрівальні (о) засоби (13) для нагрівання згаданих оправок (9), які передають тепло відповідним згаданим контейнерам (6, 106, 206) перед їх подачею до згаданого блока стерилізації (7).

З. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що згадані нагрівальні засоби містять електрорезистивний со зо нагрівник (13) для кожної згаданої оправки (9).

4. Машина за п. 2 або 3, яка відрізняється тим, що містить засоби (14, 15) для електростатичного керування іс) температурою згаданих оправок (9). « (о) і - -

с

І.Й и? -І се) щ» сл 50 4) іме) 60 б5