Способ упаковывания жидких продуктов в рукав из термопластичного материала Советский патент 1988 года по МПК B65B9/00 

Изобретение относится к способу упаковьшания жидких продуктов в рукав из термопластичного материала и может быть использовано в пищевой промыш- ленности.

Цель изобретения - noBbmieime качества упаковывания.

На фиг, 1 схематично } 3ображено устройство для упаковывания лдадких продуктов в рукав из термопластичного материала Iупаковочная машина); на фиг. 2 - питающая труба с трубкой подачи газа,

Устройство содержит рулонодержа- тель 1 для рулона 2 упаковочного материала 3j направляющие ролики 4, ре- версирзтащий валш-с 5, сютадывающие к формующие элементы 6 и 7, сошю 8 подачи горячего воздуха для сваривания материала в,продольном направлении с образованием трубки 9, питающую трубу lOj сплющивающие .и уплотняющие ные приспособления 11 и 12 для образования занолненньк пакетов 3 и трубку 14 подачи газа с жиклером 15 (или инжекционной насадкой).

Способ осуществляют следующем образом.

Упаковочный слоистый материал.со- держит центральный подложечный слой бумаги, покрытый с двух сторон тонкими непроницаемыми для жидкости слоями термопластичного материала, напри- ,мер полиэт;илена„ На упаковочный слоистый: материал нанесены линии сгиба, чтобы облегчить образование сгибов и преобразования в готовзто тару расфасованных продуктов (наполненный пакет 13), Слоистьй материал подается к уст ройству (упаковочной машине) с рулона 25 который подвешен на рулонодержате- ле 1 с возможностью вращения в магазине упаковочной мащины. Из магазина полотно 3 упаковочного материала прохо- дит через ряд направляющих роликов 4 к реверсирующему валику 5; после которого оно движется вертикально вниз через упаковочную машину,

При помощи различных складываюпщх и формующих элементов 6 и 7, расположенных вдоль пути движения полотна 3 материала, полотно 3 во время его дви женин через мащину преобразуется в трубку 9 с продольньм. непроницаемым для жидкости щвом. Уплотнение продольных кромок .полотна 3 материала достигается благодаря подводу посредством сопла 8 горячего воздуха, вслед

Q

S 0 5

О

5

0

0

5

ствие чего термопластичные слои, расположенные у этих кромок, плавятся. Затем продольные кромки сжимаются вместе, причем по мере того, как они охлаждаются, термопластичные слои соединяются с получением требуемого полностью непроницаемого для жидкости i шва

Образованная таким образом трубка 9 упаковочного материала наполняется содержимым через питающую трубку 10, которая проходит через верхний открытый торец трубки 9 упаковочного материала , расположена концентрично трубке 9 и заканчивается на небольшом расстоянии от нижнего торца этой трубки 9. Несколько ниже выпускного отверстия питающей трубы 10 на каждой стороне трубки 9 зтгаковочного материала расположены сплюпщвающие (формующие) и уплотняющие згокимные приспособления- П и 12 (фиг. 2)„ На чертежах показан только один комплект формующих и уплотняющих зажимных приспособлений П и 125 между тем как на практике обычно имеется последовательный ряд зажимных приспособлений для поочередной обработки Трубки 9 упаковочного материала.

Уплотняющие зажимные нриспособле- НИН 12 непрерывно перемещаются возвратно-поступательно в направлениях друг к другу и в обратном направлении так, чтобы они сжимали и уплотняли трубку 9 упаковочного материала вдоль поперечных зон уплотнения с регулярными промежутками, смещая при этом одновременно содержимые. Уплотняющие зажимные приспособления 12 одновременно перемещаются возвратно- поступательно в вертикальном направлении так, что когда они находятся в верхнем поворотном положении, они перемещаются в направлении друг друга и сжимают и удерживают трубку 9 упаковочного материала. В по спедующем движении в направлении вниз через упаковочную мащину, стенки трубки 9 упаковочного материала сжимаются и сворачиваются вместе, причем трубки 9 материала одновременно протягиваются вперед на расстояние, которое соответствует длине одной заготовки пакета (тары расфасованных продуктов). Во время движения вниз два формую1дих зажимных приспособления 11 одновременно поворачиваются в р-:аправлении друг друга так 5 что часть трубки 9

упаковочного материала, которая располагается непосредственно над уплотняющими зажимными приспособлениями 12, частично сжимается и формуется до требуемой формы, которая, в данном случае, означает, по существу, подушкообразную форму с прямоугольным поперечным сечением. Когда уплотняющие зажимные приспособления 12 достигают своего нижнего положения, формующие зажимные приспособления 11 разводятся снова в положение, показанное на фиг. 2, одновременно с тем, когда трубка 9 материала отреза- ется, посредством поперечного разреза в зоне, сжатой уплотняющими зажимными приспособлениями 12. В результате, ранее сформированный пакет 13 с продуктом отделяется от трубки 9 упаковочного материала. Пакет 13 транспортируется дальше при помощи конвейера (не показан) для дальнейшей обработки и окончательного формования с тем, чтобы получить пакет 13 с продуктом требуемой формы (в данном случае параллелепипеда).

Продукты подают к нижнему торцу трубки 9 упаковочного материала че- рез питающую трубу 10. В процессе непрерьтной работы упаковочной (фасовочной) машины и производства полностью наполненной тары пакетов 13 с продуктом содержимое подается в таких количествах, что уровень продуктов всегда располагается над участком уплотнения и формовки пакета 13. Это гарантирует, что упаковки будут полностью заполняться продуктом и де- лает возможным формование, поскольку для достижения удовлетворительного формования необходимо использовать внутреннее противодавление, которое создается жидкостью, присутствующей в пакете 13 с продуктом.

В производстве не полностью за- полненных продуктом пакетов 13, т.е. пакетов 13 с воздушным пространством, продукты подаются в таких количествах, чтобы создавалось требуемое воздушное пространство. Эта дозированная подача означает, что, воздушное пространство образуется в верхнем конце пакета 13, что, в свою очередь, означает, что, во время формования противодавление, создаваемое продуктами;меняется в различных частях пакета 13, при этом увеличивает

5

о о 5

g

5

70

ся вероятность получения брака (например, складчатого формования).

Чтобы избежать этого, производится частичное наполнега е пакета 13 продуктом посредством непрерывной подачи продукта через питающую трубу 10 с одновременным смешиванием продукта с газом перед подачей в трубку 9 упаковочного материала. Газ подается через трубку 14, которая соединяется с питающей трубой 10 за пределами трубки 9 упаковочного материала. Чтобы улучшить смешивание газа и получить требуемый размер пузырьков, трубка 14 подачи газа снабжена жиклером 15 (или инжекционной насадкой) в точке соединения с питающей трубой 10.

Продукты подаются непрерьшгю в таком ритме, что во время работы уровень продуктов остается несколько выше участка формования, что регулируется посредством управляемого поплавком клапана. Одновременно газ подается через трубку 14 в таком количестве, чтобы содержимое с газом полностью заполняло пакет 13 после уплотнения и герметизации. При помощи жиклера 15, который предпочтительно имеет диаметр 0,2-0,6 мм, обеспеш-юа- ется получение в содержимом большого количества пузырьков. Эти пузырьки имеют очень малые размеры и равномерно распределены в содержимом так, что смесь остается однородной в тече1аде времени, которое требуется для прохождения через питающую трубу 10 и заполнения нижнего конца трубки 9 упаковочного материала. Чтобы компенсировать потери газа вследствие утечки через трубку 9 упаковочного материала, примешивание газа.осуществляется с определенным избытком, который определяется в каждом отдельном случае в зависимости от вязкости фасуемого продукт а. Когда требуемый коэффициент наполнения продукта равен 90%,,необходимо подавать газ несколько больше 10%. Установлено, что избыток газа должен составлять 5% для относительно подвижных, продуктов, таких как молоко, т.е. приблизительно 15% газа должно добавляться к содержимому, чтобы получить коэффициент наполнетш 90%.

Экспериментально установлено, что при расфасовке стандартного молока с содержанием жира 1,5-3% следует подавать газ при давлении приблизительно

514

3-4 бар через жиклер 15 с диаметром 0,2-056 мм, предпочтительно 0,4 мм. При этом получается большое количество хорошо распределенных газовых пу зырьков со средним диаметром приблизительно 50 мкм„ Абсолютное большинство пузырьков имеет диаметр 30-60 мкмд что означает, что равномерное распределение пузырьков газа в содержимом остается по существу неизменным в течение процесса формования. Только через 15-20 мин после применмвания газа имеет место заметное перераспределение, состоящее в том, что пузырь- ки перемеш; 1ются К верхней части наполненного продуктом пакета 13,

Количество добавляемого газа может точно регулироваться темд что вдувани газа через трубку 14 непрерьшно кон- Тролируется и регулируется как функци количества продуктов (содержимого), которые проходят через питающую трубу 10„ Используемый газ должен быть такого качествар чтобы не вступал в реакцию с продуктом или не оказывал какого-либо другого влияния на этот продукт, В большинстве.случаев может быть использован стерильный воздух, но для некоторых продуктов., например фруктовых соков,, предпочтителен инертный газ,, такой как азот.

Таким образом точное и однородное примешивание пузырьков газа в продукты, проходящие через питающую трубу 0, гарантируется, с одной стороны, подачей газа через жиклер 15 малого диаметра И;, с другой стороны, подачей газа под высоким давлением. В результате содержимое получается пе- нообразного вида. Смешивание газа и

706

продуктов может осуществляться через инжекторную насадку в месте соединения с трубкой 14 подачи газа. Поток содержимого автоматически регулирует требуемое примешивание газа, что исключает необходимость подачи газа под давлением. При использовании стерильного воздуха, он может поступать непосредственно из системы стерильного воздуха упаковочной мапшны без использования газохранилища и компрессора.

Предлагаемый способ может использоваться в асептическом, а также в неасептическом наполнении, т,е, в наполнении стерильного, а также стандартного (пастеризованного) молока.

Формула изобретения

1,Способ упаковывания жидких продуктов в рукав из термогшастичного материала, предусматривающий подачу продукта через питающую трубу в рукав, сплющивание, уплотнение и разрезание рукава с образованием заполненных пакетов, отличающийс тем, что, с целью повьш1ения качества упаковывания, в питающую трубу через жиклер или инжекционную насадку подают порцию газа, смепмвая его с продуктом для вспенивания последнего,

г

2,Способ по п. 1, отличающийся тем, что газ представляет собой стерильный воздух,

3,Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что газ предствляет собой инертный газ, преимущественно азот.

Фиг,1

Изобретение относится к способу :упаковывания жидких продуктов в рукав из термопластичного материала, может быть использовано в прпцевой промьшшенности и направлено на повышение качества упаковывания. Перед наполнением пакетов 13 в питающую трубу 10 через трубку 14 с жиклером 15или через инжекидонную насадку подают порцию газа, смешивая его с продуктом для вспенивания последнего. Газ может быть инертный, предпочтительно азот, или стерильный воздух В результате зтого достигается требуемая форма заполненного продуктом пакета 13 без складок и других дефор- маций, а также точность дозпроя.-пи-;-;. 2 з.п. ф-лы, 2 ш1. 1614 . / I Од Cf l о см