СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОКАМЕРНЫХ УПАКОВОК
METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING MULTI-CHAMBER PACKAGES

Предпосылки создания изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к упаковке, изготовленной на модифицированном вертикальном формовочно-фасовочно-укупорочном упаковочном аппарате, а также к устройству и способу ее изготовления, которые обеспечивают индивидуальное изготовление многокамерной упаковки. Более точно, изобретение относится к гибкой пленочной упаковке, имеющей две или более камер, каждая из которых отделена разрывным уплотнением.
Описание уровня техники
Вертикальные формовочно-фасовочно-укупорочные упаковочные автоматы широко применяются в индустрии закусочных пищевых продуктов для формования, расфасовки и укупорки пакетов с чипсами или другими подобными продуктами. В настоящее время ни один известный формовочно-фасовочно-укупорочный упаковочный автомат не позволяет изготавливать многокамерные упаковки из единой упаковочной рукавной пленки.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении предложено изготовление многокамерной упаковки с использованием вертикального формовочно-фасовочно-укупорочного упаковочного аппарата, модифицированного путем оснащения второй парой сварочных клещей. Способ изготовления многокамерной упаковки включает стадии формирования первого торцевого уплотнения с помощью первой пары варочных клещей с целью формирования упаковочной рукавной пленки с открытым концом; заполнения рукавной пленки с открытым концом заданным количеством первого продукта; формирования промежуточного уплотнения на рукавной пленке с открытым концом с помощью второй пары сварочных клещей с целью формирования между первым торцевым уплотнением и промежуточным уплотнением первой камеры, содержащей первый продукт; заполнения рукавной пленки с открытым концом заданным количеством второго продукта; проталкивания вниз рукавной пленки с открытым концом; формирования второго торцевого уплотнения с помощью первой пары сварочных клещей с целью герметизации рукавной пленки с открытым концом и формирования многокамерной упаковки, с содержащей второй продукт второй камерой между вторым торцевым уплотнением и промежуточным уплотнением. Способ может дополнительно включать отрезание многокамерной упаковки от рукавной пленки с открытым концом.
В одном из вариантов осуществления первый продукт содержит закусочные чипсы, а второй продукт содержит соль. В другом варианте осуществления первый продукт содержит пищевой продукт с содержанием влаги менее 4% по весу, а второй продукт содержит пищевой продукт с содержанием влаги более 5% по весу. В еще одном варианте осуществления первый продукт содержит пищевой продукт с первой приправой, а второй продукт содержит пищевой продукт со второй приправой, которая отличается от первой приправы.
В одном из вариантов осуществления промежуточное уплотнение является более тонким, чем первое торцевое уплотнение и второе торцевое уплотнение. В другом варианте осуществления промежуточное уплотнение имеет первую прочность, первое торцевое уплотнение имеет вторую прочность, а второе торцевое уплотнение имеет третью прочность, при этом первая прочность является меньшей, чем вторая прочность и третья прочность.
В другом варианте осуществления изобретения предложен вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный упаковочный аппарат, содержащий подающую продукт трубу, первую пару сварочных клещей и вторую пару сварочных клещей между первой парой сварочных клещей и разгрузочным концом подающей продукт трубы. Формовочно-фасовочно-укупорочный упаковочный аппарат может дополнительно содержать первую питающую трубу для подачи первого продукта в подающую продукт трубу и вторую питающую трубу для подачи второго продукта в подающую продукт трубу.
Способ применим на существующих формовочно-фасовочно-укупорочных упаковочных автоматах с необходимостью очень незначительной модификации. В качестве материала в изобретении могут использоваться такие же металлизированные или прозрачные листы, которые используются в существующих автоматах.
Перечисленные, а также дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения раскрыты в следующем далее подробном описании.
Краткое описание чертежей
В прилагаемой формуле изобретения содержатся элементы новизны, считающиеся отличительными признаками изобретения. Вместе с тем, само изобретение, а также предпочтительный вариант его осуществления, его дополнительные задачи и преимущества будут лучше всего поняты из следующего далее подробного описания пояснительных вариантов осуществления в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
на фиг. 1 показан вид в перспективе формовочно-фасовочно-укупорочного аппарата согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,
на фиг. 2 - вид в перспективе формовочно-фасовочно-укупорочного аппарата согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,
на фиг. 3 - вид в перспективе формовочно-фасовочно-укупорочного аппарата согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,
на фиг. 4 - вид в перспективе двухкамерной упаковки согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание
Далее со ссылкой на фиг. 1-3 описан один из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 1 схематически показан вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный аппарат. Этот чертеж упрощен, и на нем не показан корпус и несущие конструкции, которые обычно окружают аппарат, но ясно показано, как действует аппарат. С рулона 112 подается упаковочная пленка 110, которая проходит через натяжные приспособления 114, обеспечивающие ее тугое натяжение. Материалом, который подают в формовочно-фасовочно-укупорочный аппарат, обычно является упаковочная пленка, такая как полипропилен, полиэфир, бумага, экструдированные полиолефины, клейкие слоистые материалы и другие такие материалы или их слоистые сочетания. Для упаковки многих пищевых продуктов, для которых важно сохранить аромат, в качестве внутреннего слоя используют металлизированный или барьерный слой.
Затем пленка проходит через формовочное устройство 116, которое формирует из нее вертикальный рукав вокруг подающей продукт цилиндрической трубы 118. Приводные ремни 120 проталкивают рукав вниз, и вертикальный сварочный автомат 122 сваривает вертикальный рукав из пленки по длине, в результате чего образуется обратное уплотнение 124. Эту сваренную рукавную пленку периодически сваривают двумя термосварочными планками и разрезают, чтобы получить однокамерные упаковки типа подушки.
В одном из вариантов осуществления в аппарате согласно изобретению используются две пары сварочных клещей 126 и 128. Показанный на фиг. 1 аппарат находится вблизи конца одного цикла непрерывного процесса изготовления двухкамерных упаковок. Аппарат прижимает пару сварочных клещей 126 к рукаву, чтобы сформировать поперечное уплотнение. Часть этого поперечного уплотнения служит верхним уплотнением 133 двухкамерной упаковки, сформированной за этот цикл, а другая часть поперечного уплотнения служит нижним уплотнением 131 двухкамерной упаковки, которая будет сформирована за следующий цикл. Сварочные клещи также разрезают поперечное уплотнение по пунктирной линии, которая разделяет верхнее уплотнение 133 и нижнее уплотнение 131, чтобы отделить двухкамерную упаковку. На фиг. 1 показано, что сварочные клещи 126 не вошли в контакт с рукавной пленкой, и ясно виден результат применения сварочных клещей.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, показано, что отрезки LI и L2 приблизительно равны друг другу. Тем не менее, отрезки LI и L2 могут иметь различную длину в зависимости от типа упаковываемых продуктов. Например, если нижняя камера заполнена несолеными картофельными чипсами, а верхняя камера заполнена солью, длина отрезка L2, вероятно, будет превышать длину отрезка LI. Тем не менее, в двух камерах распределены различные компоненты пищевого продукта, представляющего собой смесь из сухофруктов и орехов, отрезки LI и L2 могут иметь приблизительно одинаковую длину, или их длина может различаться, например, на 10%. В любом случае общая длина двухкамерной упаковки равна L1+L2.
На фиг. 2 показан аппарат на ранней стадии одного из циклов формирования двухкамерной упаковки. Сварочные клещи 126 вошли в контакт с рукавной пленкой, а двухкамерная упаковка, сформированная за предыдущий цикл, отрезана по линии поперечного уплотнения и выпала из аппарата. Кроме того, куски пищевого продукта провалились через подающую продукт цилиндрическую трубу 118 на участок рукавной пленки над сварочными клещами 126.
На фиг. 3 показана другая стадия цикла формирования двухкамерной упаковки. Сварочные клещи 126 разжаты, сварочных клещи 128 сжаты, а куски пищевого продукта провалились через подающую продукт цилиндрическую трубу 118 в полость рукавной пленки над сварочными клещами 128. Сварочные клещи 128 формируют промежуточное уплотнение 134, проходящее в поперечном направлении через рукавную пленку. После того, как куски пищевого продукта провалились в рукавную пленку на участок над промежуточным уплотнением 134, сформированным сварочными клещами 128, сварочные клещи 128 выходят из контакта с рукавной пленкой, и приводные ремни 120 продвигают рукавную пленку вниз на расстояние L1+L2 (фиг. 1). На этой стадии сварочные клещи 126 формируют верхнее и нижнее уплотнения, показанные на фиг. 1, и разрезают поперечное уплотнение, чтобы отделить двухкамерную упаковку. На этом заканчивается один цикл и начинается другой цикл формирования двухкамерной упаковки согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1 показан вид в перспективе одного из примеров двухкамерной упаковки согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 4, в одном из предпочтительных вариантов осуществления промежуточное уплотнение 134 является более узким, чем верхнее уплотнение 133 или нижнее уплотнение 131. За счет этого промежуточное уплотнение легче разрывается, чем верхнее или нижнее уплотнение. Когда пользователь достаточно сильно сдавливает руками одну из камер двухкамерной упаковки, показанной на фиг. 4, промежуточное уплотнение разрывается раньше, чем верхнее или нижнее уплотнение, и двухкамерная упаковка превращается в однокамерную упаковку.
Двухкамерная упаковка, показанная на фиг. 4, может применяться во множестве различных упаковок. В случае смеси из сухофруктов и орехов, которая содержит относительно сухие компоненты, такие как кусочки претцелей или зерен злаков, смешанные с относительно влажными компонентами, такими как кусочки сухофруктов (например, изюма или сушеной клюквы), за счет изначального упаковывания этих компонентов отдельно друг от друга до их употребления значительно повышается качество продукта. Когда между кусками пищевого продукта, которые находятся в одном пространстве внутри упаковки, существует градиент влажности, влага имеет тенденцию мигрировать из кусков пищевого продукта с более высокой влажностью в куски пищевого продукта с меньшей влажностью. Это может происходить даже при относительно небольшом различии в содержании влаги, например, когда куски зерен злаков имеют содержание влаги около 2%, а куски сухофруктов имеют содержание влаги около 10%. В настоящем изобретении за счет применения эффективной барьерной пленки для формирования двухкамерной упаковки и герметичного промежуточного уплотнения, формируемого с помощью сварочных клещей, в одной камере могут размещаться относительно сухие компоненты, а в другой камере - относительно влажные компоненты смеси из сухофруктов и орехов. Эти компоненты могут смешиваться незадолго до употребления путем разрыва промежуточного уплотнения и легкого встряхивания упаковки. Образующаяся смесь из сухофруктов и орехов будет содержать сухие куски, которые остаются хрустящими, и влажные компоненты, которые сохраняют свою требующую продолжительного жевания текстуру.
В качестве другого применения в двухкамерную упаковку могут быть расфасованы несоленые или слабосоленые (или неприправленные или слабоприправленные) закусочные чипсы. Термином "закусочные чипсы" обозначаются все закусочные продукты, продаваемые и употребляемые в виде отдельных кусочков, включая нарезанные ломтиками, готовые и экструдированные продукты. В этом варианте осуществления несоленые или слабосоленые закусочные чипсы находятся в одной камере, а соль (или другие приправы или соль и другие приправы) находятся в другой камере. Если потребитель не хочет добавлять соль или приправы из другой камеры в закусочные чипсы, он может при необходимости вскрыть упаковку в месте верхнего или нижнего уплотнения, чтобы получить доступ к камере с закусочными чипсами, не разрывая промежуточное уплотнение. Чтобы вскрыть верхнее или нижнее уплотнение, обычно тянут за каждую сторону упаковки в месте вблизи верхнего или нижнего уплотнения. Однако, если потребитель хочет добавить соль или приправы в закусочные чипсы до их употребления, он может разорвать промежуточное уплотнение и слегка встряхнуть упаковку, чтобы распределить соль или приправы по всей поверхности закусочных чипсов.
Что касается соленых закусочных чипсов или продуктов, настоящее изобретение позволяет получать продукт со сниженным содержанием соли без существенного влияния на его вкус и аромат. Когда соль и закусочные чипсы по отдельности расфасованы в двухкамерную упаковку, и незадолго до употребления разрывают промежуточное уплотнение, чтобы соль распределилась по поверхности закусочных чипсов, требуется меньше соли, поскольку остается на поверхности закусочных чипсов, и не происходит ее быстрое поглощением маслом, которое содержится в наружном слое чипсов. Когда соль поглощается маслом, она не создает соленый привкус во рту. При нанесении соли на поверхность закусочных чипсов непосредственно перед их употреблением потребитель может сразу же почувствовать вкус соли на поверхности. Соответственно, для создания такого же соленого вкуса требуется меньше соли.
Аппарат, показанный на фиг. 1-3, может применяться для упаковывания двух различных продуктов в каждой камере двухкамерной упаковки. В этом варианте осуществления над подающей продукт трубой 118 предусмотрены отдельное дозирующее оборудование и подающие каналы (не показаны) для каждого продукта. В случае соли и закусочных чипсов, дозирующее оборудование для соли и дозирующее оборудование для закусочных чипсов поочередно подает каждый продукт через подающую продукт трубу 118.
В другом варианте осуществления устройство согласно настоящему изобретению применяется для упаковывания одного продукта во все камеры многокамерной упаковки. Этот вариант осуществления может использоваться для получения нескольких меньших порций пищевых продуктов в соединенных друг с другом индивидуальных упаковках. Меньшие индивидуальные камеры могут использоваться для хранения в них пищевых продуктов в модифицированной среде (например, азота) в течение большего времени, поскольку окружающая среда, в частности кислород и атмосферная влага, могут проникать каждый раз только в одну камеру при употреблении ее содержимого. Иными словами, в случае двухкамерной упаковки, в обеих камерах которой находятся соленые картофельные чипсы, потребитель может вскрыть одну камеру в месте верхнего или нижнего уплотнения, в результате чего воздействию окружающей среды подвергнутся только чипсы в этой камере. Чипсы в невскрытой камере могут оставаться в условиях модифицированной среды, защищающей от кислорода и влаги, за счет чего они лучше сохранят свежесть до момента, когда позднее будет вскрыта вторая камера. В несколько модифицированной разновидности этого варианта осуществления упаковка согласно настоящему изобретению может содержать меньшие порции одного продукта, каждая из которых приправлена иначе. Например, в каждой камере могут быть по отдельности упакованы две порции картофельных чипсов с приправами различных типов. Непосредственно перед употреблением эти чипсы могут быть смешаны путем разрыва промежуточного уплотнения. В этом варианте осуществления уменьшена миграция приправа между различными порциями чипсов и обеспечен более резкий контраст вкуса и аромата при их одновременном употреблении.
Настоящее изобретение может быть реализовано путем относительно недорогой модификации существующих формовочно-фасовочно-укупорочных автоматов. Между существующей парой сварочных клещей и дном подающей продукт трубы может быть предусмотрена дополнительная пара сварочных клещей.
Хотя изобретение конкретно рассмотрено и описано применительно к предпочтительному варианту осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что в него могут быть внесены различные изменений по форме и в деталях, не выходящие за пределы сущности и объема изобретения. Например, зажимное приспособление может иметь другие формы помимо круглой формы, соответствующей опоре 350.