BE1019661A3

BE1019661A3 - PRE-FORMED PACKAGING UNIT FOR A FOOD PRODUCT, AND A METHOD AND A DEVICE FOR MANUFACTURING IT.

Info

Publication number: BE1019661A3
Application number: BE2010/0718A
Authority: BE
Inventors: Bart Vanhee
Original assignee: Vanhee Engineering B V B A
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-09-04

Abstract

Een inrichting en een werkwijze voor het vervaarigen van voorgevormde verpakkingseenheden (21) voor voedingsproducten, waarbij een velverpakkingsmateriaal op zodanig wijze in een vormholte (12) wordt gebracht dat in dit vel zodanig plooien worden gevormd dat een komvormig geheel met overlappende of tegen elkaar aanliggende zones wordt gevormd, waarbij volgens deze uitvinding minstens een gedeelte van het komvormig geheel wordt onderworpen aan een lastemperatuur waardoor overlappende of tegen elkaar aanliggende zones van het vel verpakkingsmateriaal (20) minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast worden. Ook een aldus vervaardigde verpakkingseenheid (21) en een voedingsproduct voorzien in zo'n verpakkingseenheid (21) zijn voorwerp van deze uitvinding.An apparatus and a method for manufacturing preformed packaging units (21) for food products, wherein a sheet packaging material is introduced into a mold cavity (12) in such a way that folds are formed in this sheet to form a cup-shaped assembly with overlapping or abutting zones. is formed, whereby according to this invention at least a portion of the cup-shaped assembly is subjected to a sealing temperature whereby overlapping or abutting zones of the sheet of packaging material (20) are at least partially sealed together. A packaging unit (21) manufactured in this way and a food product provided in such a packaging unit (21) are also the object of this invention.

Description

VOORGEVORMDE VERPAKKINGSEENHEID VOOR EEN VOEDINGSPRODUCT, EN EEN WERKWIJZE EN EEN INRICHTING VOOR HET VERVAARDIGEN ERVANPRE-FORMED PACKAGING UNIT FOR A FOOD PRODUCT, AND A METHOD AND A DEVICE FOR MANUFACTURING IT

Deze uitvinding betreft een inrichting voor het vervaardigen van voorgevormde verpakkingseenheden voor voedingsproducten, omvattende minstens één vormelement waarin minstens één vormholte voorzien is, en een inbrengmiddel dat voorzien is om een vel verpakkingsmateriaal in een vormholte te brengen zodat in dit vel zodanige plooien worden gevormd dat een komvormig geheel met overlappende of tegen elkaar aanliggende zones wordt gevormd.This invention relates to a device for manufacturing preformed packaging units for food products, comprising at least one mold element in which at least one mold cavity is provided, and an insertion means which is provided for inserting a sheet of packaging material into a mold cavity so that folds are formed in this sheet such that cup-shaped whole with overlapping or abutting zones.

Voorts betreft deze uitvinding ook een werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde verpakkingseenheid voor een voedingsproduct, waarbij een vel verpakkingsmateriaal in een vormholte wordt gebracht, waardoor in het vel zodanige plooien worden gevormd dat het verpakkingsmateriaal overlappende of tegen elkaar aanliggende zones vertoont, zodat een komvormig geheel wordt gevormd.Furthermore, this invention also relates to a method for manufacturing a preformed packaging unit for a food product, wherein a sheet of packaging material is introduced into a mold cavity, whereby folds are formed in the sheet such that the packaging material has overlapping or abutting zones, so that a cup-shaped is formed entirely.

Tenslotte betreft deze uitvinding ook een volgens een dergelijke werkwijze vervaardigde voorgevormde verpakkingseenheid, alsook een voedingsproduct dat in een dergelijke verpakkingseenheid is voorzien.Finally, this invention also relates to a preformed packaging unit manufactured according to such a method, as well as a food product provided in such a packaging unit.

Een dergelijke verpakkingseenheid wordt dikwijls vervaardigd uit een eenvoudig en vrij goedkoop plooibaar vel verpakkingsmateriaal, zoals bijvoorbeeld uit een vel papier of kunststof of een foliemateriaal. Wanneer een voedingsproduct in een dergelijke komvormige verpakkingseenheid wordt geplaatst vormt de verpakkingseenheid enerzijds een beschermende verpakking. Dikwijls fungeert zo’n verpakkingseenheid echter ook als een houder, drager of recipiënt voor het voedingsproduct, bijvoorbeeld om het voedingsproduct in zijn recipiënt gemakkelijk te kunnen aanbieden of vastnemen of te bereiden.Such a packaging unit is often manufactured from a simple and relatively inexpensive foldable sheet of packaging material, such as, for example, from a sheet of paper or plastic or a foil material. When a food product is placed in such a bowl-shaped packaging unit, the packaging unit forms on the one hand a protective packaging. However, such a packaging unit often also functions as a holder, carrier or container for the food product, for example, in order to be able to easily present or hold or prepare the food product in its container.

Dergelijke verpakkingseenheden zijn gekend, onder meer uit WO 2004/065216. In deze octrooipublicatie wordt een methode beschreven voor het vervaardigen van een recipiënt voor voedingsmiddelen waarbij op gecontroleerde wijze plooien worden gevormd in een vel verpakkingsmateriaal.Such packaging units are known, inter alia from WO 2004/065216. This patent publication describes a method for manufacturing a food container in which folds are formed in a controlled manner in a sheet of packaging material.

Het nadeel van deze gekende werkwijzen en verpakkingseenheden is dat de flexibiliteit van de verpakkingseenheid overeenkomt met de flexibiliteit van het verpakkingsmateriaal. Als een zeer dun en flexibel verpakkingsmateriaal wordt gebruikt, dan biedt de verpakkingseenheid maar een zeer beperkte stevigheid. Hierdoor zal de verpakkingseenheid moeilijk bruikbaar zijn voor voedingsproducten die gemakkelijk vervormbaar zijn, zoals bijvoorbeeld mousse, pastei, pasta, pudding, of andere viskeuze of zelfs min of meer vloeibare voedingsproducten. Immers de lichte druk die bij het vastnemen van de verpakkingseenheid door de vingers wordt uitgeoefend op de buitenzijde ervan kan dan reeds voldoende zijn om de verpakkingseenheid en dus ook de inhoud ervan te vervormen. Hierdoor kan een deel van het voedingsproduct uit de verpakking geduwd worden of wordt het vervormde voedingsproduct minder aantrekkelijk. Dit betekent dat men voedingsproducten die in dergelijke verpakkingseenheden zijn opgenomen zeer voorzichtig moet vastnemen. Wil men dit nadeel vermijden, dan moet men gebruik maken van verpakkingseenheden uit een minder flexibel en dus meestal ook duurder verpakkingsmateriaal.The disadvantage of these known methods and packaging units is that the flexibility of the packaging unit corresponds to the flexibility of the packaging material. If a very thin and flexible packaging material is used, the packaging unit offers only a very limited rigidity. As a result, the packaging unit will be difficult to use for food products that are easily deformable, such as for example mousse, pie, pasta, pudding, or other viscous or even more or less liquid food products. After all, the light pressure exerted by the fingers on the outside of the package when the package unit is taken can then already be sufficient to deform the package unit and therefore also its contents. As a result, part of the food product can be pushed out of the package or the deformed food product becomes less attractive. This means that food products contained in such packaging units must be handled with great care. If one wants to avoid this disadvantage, then one must use packaging units from a less flexible and therefore usually more expensive packaging material.

Volgens een andere gekende methode worden dergelijke voorgevormde verpakkingseenheden uit kunststof vervaardigd door een procédé waarbij een vel verpakkingsmateriaal uit kunststof onder toevoeging van warmte met een stempel in een vormholte wordt gedrukt en daarbij plastisch vervormd wordt. Een dergelijk procédé is onder meer gekend uit US 5 775 060. Volgens een ander gekend procédé wordt een voorverwarmde kunststof plastisch vervormd door in de vormholte een onderdruk te creëren om het boven de vormholte geplaatste kunststofmateriaal in de vormholte te trekken tot het aansluit tegen de wanden ervan. Volgens deze werkwijzen kunnen relatief stevige verpakkingseenheden vervaardigd worden, maar deze werkwijze heeft het nadeel dat het verpakkingsmateriaal een plastisch vervormbare kunststof moet zijn. Bepaalde verpakkingsmaterialen komen hierdoor niet in aanmerking of zijn te duur. Een ander nadeel is dat het overtollige verpakkingsmateriaal aan de rand nog moet afgesneden worden nadat de verpakkingseenheid gevormd is. Hierdoor hebben deze verpakkingseenheden meestal een omgebogen bovenrand. Dit is niet altijd gewenst.According to another known method, such preformed packaging units are made from plastic by a process in which a sheet of plastic packaging material is pressed into a mold cavity with the addition of heat and thereby plastically deformed. Such a process is known, inter alia, from US 5,775,060. According to another known process, a preheated plastic is plastically deformed by creating an underpressure in the mold cavity to pull the plastic material placed above the mold cavity into the mold cavity until it fits against the walls. of it. According to these methods, relatively sturdy packaging units can be manufactured, but this method has the disadvantage that the packaging material must be a plastically deformable plastic. Certain packaging materials are therefore not eligible or are too expensive. Another disadvantage is that the excess packaging material at the edge still has to be cut after the packaging unit has been formed. As a result, these packaging units usually have a bent top edge. This is not always desirable.

Een doel van deze uitvinding is te verhelpen aan de hoger aangeduide nadelen door te voorzien in een werkwijze en een inrichting om een verpakkingseenheid te vervaardigen zonder plastische vervorming van het verpakkingsmateriaal, terwijl de wanden van de verpakkingseenheid, zelfs als het vervaardigd is uit relatief goedkope en zeer flexibele verpakkingsmaterialen, een grotere stevigheid bieden dan de bestaande verpakkingseenheden uit dergelijk materiaal.An object of this invention is to remedy the disadvantages indicated above by providing a method and an apparatus for manufacturing a packaging unit without plastic deformation of the packaging material, while the walls of the packaging unit, even if it is made of relatively inexpensive and highly flexible packaging materials, offering greater rigidity than the existing packaging units from such material.

Het gestelde doel wordt bereikt door te voorzien in een inrichting met de in de eerste paragraaf van deze beschrijving aangeduide kenmerken, waarbij, volgens deze uitvinding de inrichting een verwarmingsmiddel omvat om minstens een gedeelte van het komvormig geheel te onderwerpen aan een lastemperatuur waardoor overlappende of tegen elkaar aanliggende zones van het vel verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast worden.The stated object is achieved by providing a device with the characteristics indicated in the first paragraph of this description, wherein, according to the present invention, the device comprises a heating means for subjecting at least a portion of the bowl-shaped whole to a welding temperature whereby overlapping or counter adjacent zones of the sheet of packaging material are at least partially welded together.

Dit doel wordt eveneens bereikt door te voorzien in een werkwijze met de in de tweede paragraaf van deze beschrijving aangeduide kenmerken, waarbij, volgens deze uitvinding, het verpakkingsmateriaal lasbaar is en minstens een gedeelte van het komvormig geheel wordt onderworpen aan een warmtebehandeling waardoor overlappende of tegen elkaar aanliggende zones van het verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast worden.This object is also achieved by providing a method with the features indicated in the second paragraph of this description, wherein, according to this invention, the packaging material is weldable and at least a portion of the bowl-shaped whole is subjected to a heat treatment whereby overlapping or counteracting adjacent zones of the packaging material are at least partially welded together.

Doordat het verpakkingsmateriaal plaatselijk uit twee of meer aan elkaar gelaste lagen verpakkingsmateriaal bestaat wordt de vorm ervan goed gefixeerd. Men bekomt een verpakkingseenheid met wanden die, zelfs als een dun en flexibel verpakkingsmateriaal werd gebruikt, vrij goed bestand zijn tegen vervorming bij het vastnemen ervan. Door het toepassen van deze werkwijze kunnen dus vrij goedkope en dunne flexibele verpakkingsmaterialen gebruikt worden om een vrij stevige verpakkingseenheid te vormen. Bovendien hebben de volgens deze werkwijze vervaardigde verpakkingseenheden een geheel andere look dan de bestaande verpakkingseenheden en recipiënten voor voedingsproductenBecause the packaging material locally consists of two or more layers of packaging material welded together, its shape is properly fixed. A packaging unit is obtained with walls which, even if a thin and flexible packaging material is used, are quite resistant to deformation when being trapped. By applying this method, therefore, relatively inexpensive and thin flexible packaging materials can be used to form a fairly sturdy packaging unit. Moreover, the packaging units produced according to this method have a completely different look than the existing packaging units and containers for food products

Het verpakkingsmateriaal is bijvoorbeeld een kunststofmateriaal zoals bijvoorbeeld polypropyleen, of een meerlagig kunststofmateriaal. Het volstaat dat één oppervlak van het verpakkingsmateriaal lasbaar is om de werkwijze volgens deze uitvinding te kunnen toepassen. Bij voorkeur zijn echter beide oppervlakken lasbaar. Bij een verpakkingsmateriaal uit meerdere lagen volstaat het dat één van de buitenlagen lasbaar is om de werkwijze volgens deze uitvinding te kunnen toepassen. Bij voorkeur bestaan beide buitenlagen uit een lasbaar matriaal. Zo kan bijvoorbeeld ook bakpapier gebruikt worden waarvan één of beide oppervlakken of buitenlagen lasbaar is.The packaging material is, for example, a plastic material such as, for example, polypropylene, or a multi-layered plastic material. It is sufficient that one surface of the packaging material is weldable to be able to use the method according to the present invention. Preferably, however, both surfaces are weldable. In the case of a multi-layer packaging material, it is sufficient that one of the outer layers is weldable in order to be able to use the method according to the invention. Both outer layers preferably consist of a weldable material. For example, baking paper can also be used of which one or both surfaces or outer layers can be welded.

De lastemperatuur is bijvoorbeeld 135 °C, bij voorkeur niet hoger dan 200 °C. Het lassen kan uitgevoerd worden door een zeer kortstondige opwarming van het verpakkingsmateriaal.The welding temperature is, for example, 135 ° C, preferably not higher than 200 ° C. The welding can be carried out by a very brief heating of the packaging material.

De inrichting volgens deze uitvinding omvat bij voorkeur een verwarmingsmiddel dat voorzien is om minstens een gedeelte van het komvormig geheel aan de genoemde lastemperatuur te onderwerpen terwijl dit geheel zich in de vormholte bevindt. Bij de werkwijze volgens deze uitvinding is het ook zeer voorkeurdragend om minstens een gedeelte van het komvormig geheel aan de genoemde lastemperatuur te onderwerpen terwijl dit geheel zich in de vormholte bevindt.The device according to the present invention preferably comprises a heating means which is provided for subjecting at least a portion of the cup-shaped assembly to said welding temperature while this assembly is located in the mold cavity. In the method according to the present invention, it is also very preferable to subject at least a portion of the cup-shaped assembly to the said welding temperature while this assembly is located in the mold cavity.

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm van deze inrichting is het inbrengmiddel voorzien om het vel verpakkingsmateriaal tegen de wanden van de vormholte te houden, terwijl het verwarmingsmiddel voorzien is om het vormelement en/of het inbrengmiddel te verwarmen zodat de genoemde zones van het verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast worden terwijl het verpakkingsmateriaal door het inbrengmiddel tegen de wanden van de vormholte wordt gehouden.In a very preferred embodiment of this device, the insertion means is provided to hold the sheet of packaging material against the walls of the mold cavity, while the heating means is provided to heat the mold element and / or the insertion means so that said zones of the packaging material at least partially meet welded to each other while the packaging material is held against the walls of the mold cavity by the insertion means.

Bij een zeer voorkeurdragende werkwijze wordt het vel verpakkingsmateriaal door middel van een inbrengmiddel in een vormholte van een vormelement geduwd zodat de genoemde plooien worden gevormd, en wordt het vormelement en/of het inbrengmiddel verwarmd zodat de genoemde zones van het vel verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast worden terwijl het verpakkingsmateriaal tegen de wanden van de vormholte wordt gehouden.In a very preferred method, the sheet of packaging material is pushed into a mold cavity of a form element by means of an insertion means, so that said folds are formed, and the form element and / or the insertion means are heated so that said regions of the sheet of packaging material are at least partially joined together be welded while the packaging material is held against the walls of the mold cavity.

Bij voorkeur zijn er ook middelen voorzien om de druk waarmee het vepakkingsmateriaal tegen de wanden van de vormholte wordt gedrukt, te regelen.Preferably, means are also provided for controlling the pressure with which the packaging material is pressed against the walls of the mold cavity.

Daarbij omvat elk inbrengmiddel bij voorkeur ook een houdmiddel om het vel verpakkingsmateriaal vast te houden. Dit kan bijvoorbeeld eender welk klemmiddel zijn. Bij voorkeur omvat elk houdmiddel een zuigmond die in verbinding staat met een zuiginrichting. Elk inbrengmiddel is dan voorzien om een vel verpakkingsmateriaal aan te zuigen en om dit vel tegen de zuigmond aangezogen te houden. Een dergelijk inbrengmiddel kan gebruikt worden om een verpakkingsmateriaal automatisch op te nemen vanaf een voorraadplaats en naar de vormholte te brengen. Dit laat dus een volledige automatisatie van het productieproces toe. De gebruikte vellen verpakkingmateriaal kunnen bijvoorbeeld automatisch uit een of meerdere grotere vellen verpakkingsmateriaal gesneden worden en vanaf deze snijplaats automatisch naar een vormholte gebracht worden door een of meerdere inbrengmiddelen.In addition, each introducer preferably also comprises a holding means for holding the sheet of packaging material. This can for instance be any clamping means. Preferably, each holding means comprises a suction mouth which is connected to a suction device. Each insertion means is then provided to suck in a sheet of packaging material and to keep this sheet sucked against the nozzle. Such an introducer can be used to automatically pick up a packaging material from a storage location and bring it to the mold cavity. This therefore allows for a complete automation of the production process. The used sheets of packaging material can for example be automatically cut from one or more larger sheets of packaging material and automatically brought from this cutting location to a mold cavity by one or more insertion means.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de inrichting voorzien om enkel de wanden van een onderste gedeelte van de vormholte op een zodanige temperatuur te brengen dat het ermee in contact zijnde verpakkingsmateriaal op de lastemperatuur wordt gebracht, zodat een verpakkingseenheid met een onderste gedeelte met gelaste zijwanden en een bovenste gedeelte met niet-gelaste zijwanden wordt bekomen. Dit niet-gelaste bovendeel kan bijvoorbeeld gebruikt worden om de verpakkingseenheid te sluiten.In a special embodiment the device is provided for only bringing the walls of a lower part of the mold cavity to a temperature such that the packaging material in contact with it is brought to the welding temperature, so that a packaging unit with a lower part with welded side walls and a upper part with non-welded side walls is obtained. This non-welded upper part can for example be used to close the packaging unit.

Het onderste gedeelte van de vormholte is dan bijvoorbeeld voorzien in een eerste deel van de vormplaat terwijl het bovenste gedeelte van de vormholte voorzien is in een tweede deel van de vormplaat, waarbij het eerste deel van de vormplaat uit een materiaal bestaat met een betere thermische geleidbaarheid dan het materiaal van het tweede deel van de vormplaat.The lower part of the mold cavity is then, for example, provided in a first part of the mold plate while the upper part of the mold cavity is provided in a second part of the mold plate, the first part of the mold plate consisting of a material with a better thermal conductivity then the material of the second part of the mold plate.

Als inbrengmiddel wordt bij voorkeur een stempel gebruikt met een einddeel waarvan de vorm complementair is aan de vorm van minstens een deel van de vormholte. Een stempel met een einddeel dat elastisch vervormbaar is en waarvan de afmetingen zo bepaald zijn dat het einddeel in vervormde toestand in de vormholte kan gebracht worden is in bepaalde gevallen beter geschikt om het verpakkingsmateriaal met een voldoende grote drukkracht tegen de wanden van de vormholte te drukken. Dit is onder meer het geval als de vormholte zijwanden heeft die nagenoeg loodrecht op het bodemvlak staan. Bij een onvervormbaar einddeel van de stempel is de naar de zijwanden gerichte krachtencomponent dikwijls onvoldoende groot om een voldoende lasdruk te creëren.As inserting means, a stamp is preferably used with an end part whose shape is complementary to the shape of at least a part of the mold cavity. A stamp with an end part that is elastically deformable and the dimensions of which are determined such that the end part can be introduced into the mold cavity in a deformed state is in some cases better suited to press the packaging material against the walls of the mold cavity with a sufficiently large compressive force. . This is the case, for example, if the mold cavity has side walls that are substantially perpendicular to the bottom surface. With an undeformable end part of the punch, the force component directed to the side walls is often insufficient to create a sufficient welding pressure.

In een voordelige uitvoeringsvorm is het inbrengmiddel een stempel die volgens een bewegingsrichting verplaatsbaar is om deze in een vormholte te brengen, terwijl de stempel een drukelement omvat dat tegen een veerkracht in verplaatsbaar is in de richting die tegengesteld is aan de genoemde bewegingsrichting, en terwijl het drukelement zo voorzien is dat het in contact komt met een vast onderdeel van de inrichting gedurende het inbrengen van de stempel in de vormholte. Met een dergelijk inbrengmiddel voorzien van een verend drukelement kan men ervoor zorgen dat bij elke productie van een verpakkingseenheid een min of meer gelijke drukkracht op het verpakkingsmateriaal in de vormholte wordt uitgeoefend.In an advantageous embodiment, the insertion means is a stamp which is movable in a direction of movement to bring it into a mold cavity, while the stamp comprises a pressure element which is displaceable against a spring force in the direction opposite to said direction of movement, and while pressure element is provided such that it comes into contact with a fixed part of the device during the insertion of the stamp into the mold cavity. With such an insertion means provided with a resilient pressure element, it can be ensured that with each production of a packaging unit a more or less equal pressure force is exerted on the packaging material in the mold cavity.

De uitvinding betreft voorts ook een voorgevormde verpakkingseenheid voor een voedingsproduct omvattende een vel verpakkingsmateriaal waarin zodanige plooien gevormd zijn dat een komvormig geheel met overlappende of tegen elkaar aanliggende zones is gevormd. Volgens deze uitvinding wordt een dergelijke verpakkingseenheid zo uitgevoerd dat een aantal overlappende of tegen elkaar aanliggende zones van het vel verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast zijn.The invention furthermore also relates to a preformed packaging unit for a food product comprising a sheet of packaging material in which folds are formed such that a cup-shaped whole with overlapping or abutting zones is formed. According to the present invention, such a packaging unit is designed such that a number of overlapping or abutting zones of the sheet of packaging material are welded together at least partially.

Een bijzonder voordelige verpakkingseenheid omvat een aantal zones waar het verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast is terwijl een bovenste gedeelte van de verpakkingseenheid geen dergelijke gelaste zones omvat.A particularly advantageous packaging unit comprises a number of zones where the packaging material is at least partially welded to each other, while an upper part of the packaging unit does not comprise such welded zones.

Deze verpakkingseenheid wordt best vervaardigd volgens de werkwijze volgens deze uitvinding.This packaging unit is best manufactured according to the method according to the present invention.

Tenslotte betreft deze uitvinding ook een voedingsproduct dat in een voorgevormde verpakkingseenheid volgens deze uitvinding is opgenomen.Finally, this invention also relates to a food product that is included in a preformed packaging unit according to the present invention.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat deze verpakkingseenheid een onderste gedeelte dat een aantal zones omvat waar het verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast is terwijl een bovenste gedeelte van de verpakkingseenheid geen dergelijke gelaste zones omvat, waarbij het verpakkingsmateriaal van het bovenste gedeelte zodanig samengehouden is en/of door een houdmiddel omwikkeld is dat de verpakkingseenheid hoofdzakelijk gesloten is.In a special embodiment this packaging unit comprises a lower part which comprises a number of zones where the packaging material is at least partially welded to each other while an upper part of the packaging unit does not comprise such welded zones, wherein the packaging material of the upper part is held together and / or it is wrapped by a holding means that the packaging unit is substantially closed.

Voor bepaalde verpakkingseenheden is het wenselijk dat de lasverbindingen vrij gemakkelijk kunnen losgetrokken worden, bijvoorbeeld om de inhoud ervan gemakkelijk uit de verpakkingseenheid te kunnen verwijderen. Dit is bijvoorbeeld het geval voor verpakkingseenheden die een chocoladeproduct bevatten dat er in vloeibare toestand werd ingebracht. Na het stollen van het chocoladeproduct kleeft het verpakkingsmateriaal min of meer aan het chocoladeproduct. Als men de lasverbindingen van de verpakkingseenheid kan lostrekken zonder het verpakkingsmateriaal te scheuren of te beschadigen kan het verpakkingsmateriaal opengevouwen worden en gemakkelijk van het chocoladeproduct losgemaakt worden.For certain packaging units, it is desirable that the welded connections can be pulled off fairly easily, for example in order to be able to easily remove their contents from the packaging unit. This is for example the case for packaging units containing a chocolate product that was introduced in the liquid state. After the chocolate product has solidified, the packaging material more or less sticks to the chocolate product. If the welding connections can be pulled away from the packaging unit without tearing or damaging the packaging material, the packaging material can be folded open and easily detached from the chocolate product.

Hiervoor moet de kracht waarbij de lasverbindingen kunnen losgetrokken worden kleiner zijn dan de kracht waarbij het verpakkingsmateriaal zou scheuren of op enige andere wijze zou beschadigd worden als gevolg van deze kracht. Het is immers de bedoeling dat enkel de lasverbindingen loskomen en dat het vel verpakkingsmateriaal in een nagenoeg onbeschadigde toestand kan gebracht worden die zijn oorspronkelijke niet-geplooide en niet-gelaste toestand benadert.For this purpose, the force at which the welds can be pulled loose must be smaller than the force at which the packaging material would tear or be damaged in any other way as a result of this force. After all, it is intended that only the welded joints come loose and that the sheet of packaging material can be brought into a virtually undamaged state that approximates its original un-folded and non-welded state.

Dit vereist bijvoorbeeld een doelgerichte keuze van een aantal parameters die de hoger genoemde krachten (lostrekkracht en scheurkracht) beïnvloeden, namelijk het verpakkingsmateriaal zelf en de dikte ervan, de lastemperatuur, de lasdruk en de lastijd. De lasdruk is de druk waarmee het verpakkingsmateriaal door de stempel tegen de verwarmde wanden van de vormholte wordt gedrukt; de lastijd is de tijd gedurende dewelke het verpakkingsmateriaal aan de lastemperatuur en de lasdruk wordt onderworpen.This requires, for example, a targeted choice of a number of parameters that influence the abovementioned forces (release force and tearing force), namely the packaging material itself and its thickness, the welding temperature, the welding pressure and the welding time. The welding pressure is the pressure with which the packaging material is pressed by the stamp against the heated walls of the mold cavity; the welding time is the time during which the packaging material is subjected to the welding temperature and the welding pressure.

Om het openen van de verpakkingseenheid te vergemakkelijken kunnen er in het verpakkingsmateriaal ook verzwakte zones voorzien worden waar het materiaal gemakkelijk kan gescheurd worden. Zo kan men bijvoorbeeld een scheurlijn bepalen door het materiaal volgens een bepaalde lijn te perforeren of te voorzien van insnijdingen of indrukkingen.To facilitate opening of the packaging unit, weakened zones can also be provided in the packaging material where the material can be easily torn. For example, a tear line can be determined by perforating the material along a certain line or by providing incisions or indentations.

In de hierna volgende beschrijving worden een reeks voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een werkwijze volgens de uitvinding meer in detail beschreven. De enige bedoeling van deze gedetailleerde beschrijving is aan te duiden hoe de uitvinding kan gerealiseerd worden en de werking en de bijzondere kenmerken ervan te illustreren en zo nodig te verduidelijken. Deze beschrijving kan dus niet aanzien worden als een beperking van de draagwijdte van deze octrooibescherming. Ook het toepassingsgebied van de uitvinding kan op basis van deze beschrijving niet beperkt worden.In the following description, a series of preferred embodiments of a method according to the invention are described in more detail. The sole purpose of this detailed description is to indicate how the invention can be realized and to illustrate the operation and its particular features and, if necessary, clarify. This description cannot therefore be regarded as a limitation of the scope of this patent protection. The scope of the invention cannot be limited on the basis of this description either.

In deze beschrijving wordt verwezen naar de hierbij gevoegde figuren, waarvan figuur 1 een verticale dwarsdoorsnede toont van een stempel in samenwerking met een vormelement gedurende vier opeenvolgende fases (a), (b), (c) en (d) van de productie van een verpakkingseenheid volgens deze uitvinding; figuur 2 illustreert hoe een voorgevormde verpakkingseenheid in een opnameruimtewordt geplaatst door middel een stempel (voorgesteld in een verticale dwarsdoorsnede); figuur 3 een verticale dwarsdoorsnede toont van een draagelement met vier rijen opnameruimtes, voorzien van verpakkingseenheden, waarbij het draagelement zich in een vulinrichting bevindt terwijl de verpakkingseenheden gevuld worden met een vloeibaar voedingsproduct uit automatisch aangestuurde spuitmonden; figuur 4 een verticale dwarsdoorsnede is van een vormelement met een bijhorende stempel, met een elastisch vervormbaar einddeel; figuur 5 een verticale dwarsdoorsnede is van een vormelement met bijhorende stempel, waarbij het vormelement boven de stempel is opgesteld en in verticale richting verplaatsbaar is; figuur 6 een zijaanzicht en een gedeeltelijk bovenaanzicht toont van een verpakkingseenheid volgens deze uitvinding; figuren 7 en 8 elk een verticale dwarsdoorsnede tonen van een vormelement met bijhorende stempel, waarbij de vormopening nabij de bovenste rand een trapvormige verbreding vertoont; figuur 9 een zijaanzicht is van een verpakkingseenheid die vervaardigd is door middel van de op figuur 8 voorgestelde vormmiddelen; figuur 10 een zijaanzicht is van een verpakkingseenheid die vervaardigd is door middel van de op figuur 1 voorgestelde vormmiddelen; figuur 11 een verticale dwarsdoorsnede is van een stempel voorzien van een verend drukstuk; figuur 12 een verticale dwarsdoorsnede is van een vormelement met bijhorende stempel, die geschikt zijn voor het vormen van gesloten verpakkingseenheden; figuur 13 een zijaanzicht is van een gesloten verpakkingseenheid; figuur 14 een zijaanzicht is van een sluitbare verpakkingseenheid die gevormd is met de op figuur 12 voorgestelde vormmiddelen; figuur 15 een zijaanzicht is van de verpakkingseenheid van figuur 14 in gesloten toestand, waarbij een veelvoud aan kleinere al dan niet verpakte voedingsproducten in de grotere verpakkingseenheid zijn opgenomen.Reference is made in this description to the accompanying figures, of which Figure 1 shows a vertical cross-section of a stamp in cooperation with a form element during four successive phases (a), (b), (c) and (d) of the production of a packaging unit according to the present invention; Figure 2 illustrates how a preformed packaging unit is placed in a receiving space by means of a stamp (represented in a vertical cross-section); Figure 3 shows a vertical cross-section of a support element with four rows of receiving spaces, provided with packaging units, the support element being in a filling device while the packaging units are filled with a liquid food product from automatically controlled nozzles; Figure 4 is a vertical cross-section of a form element with an associated stamp, with an elastically deformable end part; Figure 5 is a vertical cross-section of a form element with associated stamp, the form element being arranged above the stamp and displaceable in vertical direction; Figure 6 shows a side view and a partial top view of a packaging unit according to the present invention; figures 7 and 8 each show a vertical cross-section of a mold element with associated punch, the mold opening having a stepped widening near the upper edge; Figure 9 is a side view of a packaging unit made by the forming means shown in Figure 8; Figure 10 is a side view of a packaging unit made by the forming means shown in Figure 1; Figure 11 is a vertical cross-section of a stamp provided with a resilient pressure piece; Figure 12 is a vertical cross-section of a forming element with associated punch suitable for forming closed package units; Figure 13 is a side view of a closed package unit; Figure 14 is a side view of a closable packaging unit formed with the forming means shown in Figure 12; Figure 15 is a side view of the packaging unit of Figure 14 in the closed condition, with a plurality of smaller food products packaged or unpacked in the larger packaging unit.

Een voorkeurdragende inrichting voor het vervaardigen van verpakkingseenheden volgens deze uitvinding omvat een stempel (1) en een vormmatrijs (10) waarin een vormholte (12) is voorzien.A preferred device for manufacturing packaging units according to the present invention comprises a stamp (1) and a mold (10) in which a mold cavity (12) is provided.

De stempel (1) heeft een cilindrisch bovendeel (2) met een onderste einddeel (3) dat een hoofdzakelijk conische vorm heeft die overeenkomt met de vorm van de vormholte (12). In het conisch einddeel (3) van de stempel (1) is een in de onderzijde uitmondende uitsparing (4) voorzien waarin een balg-zuigelement (5) is voorzien. Dit balg-zuigelement (5) omvat een vast lichaam (6) dat in de uitsparing (4) van de stempel (1) aansluit op de bovenste wand van de uitsparing, en een met het lichaam (6) verbonden balg (7). De balg (7) heeft aan het vrije uiteinde een zuigmond (8). Via een leiding (9) die het bovendeel (2) volgens de lengteas dwarst staat de balg (7) in verbinding met een zuiginrichting (niet op de figuren voorgesteld).The punch (1) has a cylindrical upper part (2) with a lower end part (3) that has a substantially conical shape corresponding to the shape of the mold cavity (12). A recess (4) opening into the underside is provided in the conical end part (3) of the punch (1) in which a bellows suction element (5) is provided. This bellows suction element (5) comprises a solid body (6) which connects in the recess (4) of the punch (1) to the upper wall of the recess, and a bellows (7) connected to the body (6). The bellows (7) have a suction mouth (8) at the free end. Via a line (9) which crosses the upper part (2) along the longitudinal axis, the bellows (7) is connected to a suction device (not shown in the figures).

De balg (7) kan zich in een vrije stand bevinden waarbij deze niet samengetrokken is en zich gedeeltelijk tot buiten de uitsparing (4) van de stempel (1) uitstrekt (zie figuur la), en kan ook in een samengetrokken stand staan waarbij de balg (8) is samengetrokken en zich nagenoeg volledig in de uitsparing (4) bevindt (zie figuren lb tot ld).The bellows (7) can be in a free position where it is not contracted and partially extends beyond the recess (4) of the punch (1) (see figure 1a), and can also be in a contracted position where the the bellows (8) is contracted and is almost completely in the recess (4) (see figures 1b to 1d).

Als de zuiginrichting werkt wordt er via de zuigmond (8) en de leiding (9) lucht aangezogen zodat een zich onder de zuigmond (8) bevindend vel verpakkingsmateriaal (20) kan aangezogen worden. Als het vel verpakkingsmateriaal (20) tot tegen de zuigmond (8) is aangezogen wordt de zuigmond (8) afgesloten zodat er in de balg (7) een onderdruk wordt gecreëerd. Hierdoor wordt de balg (7) samengetrokken Dit wordt verder in deze beschrijving nog verduidelijkt.If the suction device works, air is sucked in via the suction mouth (8) and the line (9) so that a sheet of packaging material (20) located under the suction mouth (8) can be sucked in. When the sheet of packaging material (20) has been sucked up against the suction mouth (8), the suction mouth (8) is closed off so that an underpressure is created in the bellows (7). This causes the bellows (7) to contract. This is further clarified in this description.

De stempel (1) is verbonden met een aandrijfinrichting (niet voorgesteld op de figuren) zodat deze in verticale richting (V) op en neer beweegbaar is tussen een bovenste stand waarbij deze zich op een bepaalde hoogte boven de vormmatrijs (10) bevindt (zoals voorgesteld op figuur 1 a) en een onderste stand waarbij deze zich in de vormholte (12) bevindt (zoals voorgesteld op figuur lc).The punch (1) is connected to a drive device (not shown in the figures) so that it is movable up and down in a vertical direction (V) between an upper position where it is located at a certain height above the mold (10) (such as 1 a) and a lower position where it is in the mold cavity (12) (as represented in figure 1 c).

De stempel (1) bestaat hoofdzakelijk uit een materiaal dat thermisch slecht geleidend is. Teflon is hiervoor een zeer geschikt materiaal.The stamp (1) consists essentially of a material that is poorly conductive. Teflon is a very suitable material for this.

De vormmatrijs (10) bestaat uit een vormplaat (11) uit een thermisch goed geleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld, aluminium, waarin een conische vormholte (12) is voorzien waarvan de vorm overeenkomt met de vorm van het conisch einddeel (3) van de stempel (2). Deze vormholte (12) is onderaan afgesloten door een tegen de vormplaat (11) aansluitende bodemplaat (13) uit een thermisch slecht geleidend materiaal zoals bijvoorbeeld teflon. In de bodemplaat (13) is een opening (14) voorzien. De functie van deze opening (14) is in de eerste plaats om ervoor te zorgen dat de verpakkingseenheid (21) gemakkelijk uit de vormholte (12) kan genomen worden. Doordat de verpakkingseenheid (21) aansluit tegen de wanden van de vormholte zou er anders bij het uitnemen een tegenwerkende onderdruk ontstaan tussen het verpakkingsmateriaal en de wanden van de vormholte. Bij het uitnemen van een verpakkingseenheid (21) zal nu via de openingen (14) lucht aangezogen worden naar de ruimte onder het verpakkingsmateriaal zodat er geen tegenwerkende onderdruk ontstaat. In de vormplaat (11) is een elektrisch verwarmingselement (15) voorzien. Dit is bij voorkeur een elektrische weerstand die regelbaar is en bij voorkeur ook voorzien is van een automatische temperatuurregeling.The mold (10) consists of a mold plate (11) of a thermally conductive material, such as, for example, aluminum, in which a conical mold cavity (12) is provided whose shape corresponds to the shape of the conical end part (3) of the punch (2). This mold cavity (12) is closed at the bottom by a bottom plate (13) connecting to the mold plate (11) of a thermally poorly conductive material such as, for example, Teflon. An opening (14) is provided in the bottom plate (13). The function of this opening (14) is primarily to ensure that the packaging unit (21) can easily be taken out of the mold cavity (12). Because the packaging unit (21) adjoins the walls of the mold cavity, a counteracting underpressure would otherwise arise between the packaging material and the walls of the mold cavity during removal. When taking out a packaging unit (21), air will now be sucked in through the openings (14) to the space under the packaging material so that no counterpressure is created. An electric heating element (15) is provided in the mold plate (11). This is preferably an electrical resistance which is adjustable and preferably also provided with an automatic temperature control.

In de situatie van figuur la zuigt de zuiginrichting lucht aan zodat een vel verpakkingsmateriaal (20) dat zich onder de stempel (1) bevindt wordt aangezogen tot tegen de zuigmond (8). De balg (7) wordt door het verder aanzuigen van lucht in een samengetrokken toestand gebracht waarbij deze zich volledig binnen de uitsparing (4) in de stempel (1) bevindt. Het vel verpakkingsmateriaal (20) is hierdoor tot tegen de onderzijde van het conisch einddeel (3) van de stempel (1) gebracht (zie figuur lb).In the situation of Figure 1a, the suction device draws in air so that a sheet of packaging material (20) located under the stamp (1) is sucked up against the suction mouth (8). The bellows (7) are brought into a contracted state by further sucking in air, wherein it is completely inside the recess (4) in the punch (1). The sheet of packaging material (20) is hereby brought against the underside of the conical end part (3) of the punch (1) (see figure 1b).

Vervolgens wordt de stempel (1) neerwaarts bewogen tot het conisch einddeel (3) zich nagenoeg volledig in de vormholte (12) bevindt (zie figuur lc). Bij deze beweging wordt het vel verpakkingsmateriaal (20) in de vormholte (12) gebracht en door het conisch einddeel (3) tot tegen de wanden van de vormholte (12) gedrukt. Men kan middelen voorzien om deze druk te regelen. Waar het verpakkingsmateriaal tussen het conische einddeel (3) en de wanden van de vormholte (12) wordt samengedrukt worden er willekeurige plooien en kreuken gevormd zodat het verpakkingsmateriaal de vorm van de vormholte (12) aanneemt. Hierbij ontstaan er verschillende zones van het verpakkingsmateriaal die boven of tegen één of meerdere andere zones van het verpakkingsmateriaal worden gedrukt. Doordat de vormplaat (11) ondertussen wordt verwarmd door het verwarmingselement (15) wordt het verpakkingsmateriaal (12) op een temperatuur gebracht (de lastemperatuur genoemd) waarbij het materiaal van die overlappende of tegen elkaar aanliggende zones minstens gedeeltelijk aan elkaar wordt gelast. Hierdoor bekomt men een verpakkingseenheid die de conische vorm van de vormholte heeft en door het aaneenlassen van verpakkingsmateriaal in die vorm gefixeerd is. Gedurende deze korte fase van het procédé blijft de aanzuiginrichting in werking.The punch (1) is then moved downwards until the conical end part (3) is almost completely in the mold cavity (12) (see figure 1c). During this movement, the sheet of packaging material (20) is introduced into the mold cavity (12) and pressed through the conical end part (3) against the walls of the mold cavity (12). Means can be provided to control this pressure. Where the packaging material is compressed between the conical end portion (3) and the walls of the mold cavity (12), random folds and creases are formed so that the packaging material takes the form of the mold cavity (12). This creates different zones of the packaging material that are pressed above or against one or more other zones of the packaging material. Since the mold plate (11) is meanwhile heated by the heating element (15), the packaging material (12) is brought to a temperature (referred to as the welding temperature) at which the material of those overlapping or abutting zones is welded together at least partially. A packaging unit is hereby obtained which has the conical shape of the mold cavity and is fixed in that form by welding together packaging material. The suction device remains in operation during this short phase of the process.

Vervolgens (zie figuur ld) wordt de stempel (1) terug naar boven toe verplaatst. Doordat de aanzuiginrichting verder werkt wordt de afgewerkte verpakkingseenheid (21) tegen de stempel (1) aangezogen en door deze stempel (1) meegenomen. Ondertussen koelt het verpakkingsmateriaal af.Subsequently (see Figure Id) the stamp (1) is moved back upwards. Because the suction device continues to work, the finished packaging unit (21) is sucked against the stamp (1) and carried along by this stamp (1). In the meantime, the packaging material is cooling.

De hier beschreven inrichting volgens deze uitvinding is voorzien van een vormmatrijs (10) die meerdere rijen vormholtes (12) omvat. Verder zijn er ook meerdere stempels (1) voorzien zodat gelijktijdig meerdere verpakkingseenheden (21) kunnen vervaardigd worden.The device according to the present invention described here is provided with a mold (10) which comprises a plurality of rows of mold cavities (12). Furthermore, several stamps (1) are also provided so that several packaging units (21) can be manufactured simultaneously.

De inrichting is verder ook voorzien van een vulinrichting voor het vullen van de conische verpakkingseenheden. Deze vulinrichting omvat een draagelement (22), bij voorkeur een blister, met meerdere rijen van meerdere opnameruimtes (23) voor de verpakkingseenheden (21). Het draagelement (22) kan in horizontale richting (H) verplaatst worden door een niet op de figuren voorgestelde transportinrichting, tot het zich onder vier rijen spuitmonden (24) bevindt (zie figuur 3), waar de verpakkingseenheden (21) automatisch gevuld worden met een vooraf bepaalde hoeveelheid van een bepaald voedingsproduct (16), zoals chocolademousse. Elke spuitmond (24) is via een leiding verbonden met een pompinrichting (25) die voorzien is om het voedingsproduct aan te zuigen uit een voorraad.The device is furthermore also provided with a filling device for filling the conical packaging units. This filling device comprises a support element (22), preferably a blister, with a plurality of rows of a plurality of receiving spaces (23) for the packaging units (21). The carrier element (22) can be moved in the horizontal direction (H) by a transport device not shown in the figures, until it is located under four rows of nozzles (24) (see figure 3), where the packaging units (21) are automatically filled with a predetermined amount of a certain food product (16), such as chocolate mousse. Each nozzle (24) is connected via a line to a pumping device (25) which is provided for drawing the food product from a supply.

De inrichting omvat één of meerdere rijen stempels (1) die elk een rij opnameruimtes (23) kunnen bevoorraden. De stempels (1) kunnen tot boven een respectieve opnameruimte (23) van het draagelement (22) gebracht worden en kunnen vervolgens neerwaarts verplaatst worden om een meegenomen verpakkingseenheid (21) in een opnameruimte te deponeren (zie figuur 2). Wanneer de verpakkingseenheid (21) op de bodem van de opnameruimte (23) is geplaatst door de stempel (1), wordt de zuiginrichting omgeschakeld zodat er nu via de leiding (9) lucht wordt geblazen. Hierdoor zal de balg (7) in de vrije niet-samengetrokken stand worden gebracht. De stempel (1) wordt ondertussen naar boven toe verplaatst en de verpakkingseenheid (21) blijft achter in de opnameruimte (23).The device comprises one or more rows of stamps (1), each of which can supply a row of receiving spaces (23). The stamps (1) can be raised above a respective receiving space (23) of the carrier element (22) and can then be moved downwards to deposit a packed packaging unit (21) in a receiving space (see figure 2). When the packaging unit (21) is placed on the bottom of the receiving space (23) by the punch (1), the suction device is switched over so that air is now blown via the line (9). The bellows (7) will hereby be brought into the free non-contracted position. The stamp (1) is meanwhile moved upwards and the packaging unit (21) remains in the receiving space (23).

De één of meerdere rijen stempels (1) werken samen volgens een zich cyclisch herhalende beweging. Aan de hand van de figuren 2(b), 2(c) en 2(d) wordt getoond hoe een voorgevormde verpakkingseenheid (21) in een opnameruimte (23) wordt geplaatst door middel van een stempel (1). Op tijdstip (b) wordt de stempel (1) met een meegenomen verpakkingseenheid (21) in de opnameruimte (23) geplaatst. Op een volgend tijdstip (c) is de stempel (1) al een weinig naar boven toe verplaatst terwijl de balg (7) door de blaaswerking in de vrije stand gebracht is. Op een volgend tijdstip (d) is de stempel (1) nog verder naar boven toe verplaatst terwijl de erdoor gedeponeerde verpakkingseenheid (21) in de opnameruimte (23) achterblijft. Het resultaat hiervan is een opnameruimte (23) van een draagelement (22) waarin een verpakkingseenheid is geplaatst zoals voorgesteld op de meest linkse figuur 2(a).The one or more rows of stamps (1) work together according to a cyclic repetitive movement. With reference to figures 2 (b), 2 (c) and 2 (d), it is shown how a preformed packaging unit (21) is placed in a receiving space (23) by means of a stamp (1). At time point (b), the stamp (1) with a packed unit (21) is placed in the receiving space (23). At a following point in time (c) the stamp (1) has already been moved slightly upwards while the bellows (7) have been brought into the free position by the blowing action. At a subsequent time point (d) the stamp (1) is moved even further upwards while the packaging unit (21) deposited by it remains in the receiving space (23). The result of this is a receiving space (23) of a support element (22) in which a packaging unit is placed as represented on the leftmost figure 2 (a).

Het draagelement (22) wordt verplaatst tot vier rijen verpakkingseenheden (21) zich onder een respectieve rij spuitmonden (24) bevindt. Zoals voorgesteld op figuur 3 worden deze vier rijen verpakkingseenheden (21) gelijktijdig gevuld, waarna het draagelement (22) wordt verplaatst om de volgende vier rijen verpakkingseenheden te vullen. Het spreekt vanzelf dat de inrichting ook zo kan uitgevoerd zijn dat de spuitmonden (24) zich ten opzichte van het draagelement (22) verplaatsen.The carrier element (22) is displaced until four rows of package units (21) are located under a respective row of nozzles (24). As shown in Figure 3, these four rows of packaging units (21) are filled simultaneously, after which the support element (22) is moved to fill the next four rows of packaging units. It goes without saying that the device can also be designed such that the nozzles (24) move relative to the support element (22).

Bij een vormholte (12) waarvan de zijwanden een hoek vormen ten opzichte van het bodemvlak die een rechte hoek benadert, zoals bijvoorbeeld een nagenoeg cilindrische vorm, zal de kracht die door een stempel (1) met een einddeel (3) uit een hard materiaal wordt uitgeoefend op het verpakkingsmateriaal een relatief kleine naar de zijwanden gerichte (horizontale) component hebben. Door een stempel te voorzien waarvan het einddeel (3) uit een elastisch vervormbaar materiaal bestaat, zoals bijvoorbeeld een product op basis van silicone (zie figuur 4), kan ook bij deze vormen het verpakkingsmateriaal met een voldoende kracht (F) tegen de wanden van de vormholte gedrukt worden. Dit is nodig om de nodige plooien en goed tegen elkaar aanliggende zones verpakkingsmateriaal te bekomen zodat een goede lasbewerking kan gerealiseerd worden.In the case of a mold cavity (12) whose side walls form an angle with respect to the bottom surface approaching a right angle, such as, for example, a substantially cylindrical shape, the force transmitted through a punch (1) with an end part (3) of a hard material exerted on the packaging material have a relatively small (horizontal) component directed towards the side walls. By providing a stamp whose end part (3) consists of an elastically deformable material, such as, for example, a silicone-based product (see figure 4), the packaging material can also with a sufficient force (F) against the walls of the mold cavity. This is necessary to obtain the necessary creases and well-packed zones of packaging material so that a good welding operation can be realized.

De vormmatrijs (10) kan ook volgens een nagenoeg verticale richting (V) verplaatsbaar zijn ten opzichte van een vast opgestelde stempel (1) om de stempel samen met het vel verpakkingsmateriaal (20) in de vormopening (12) te brengen, zoals schematisch voorgesteld op figuur 5.The mold (10) can also be displaceable in a substantially vertical direction (V) relative to a fixedly arranged punch (1) to bring the stamp together with the sheet of packaging material (20) into the mold opening (12), as schematically represented on figure 5.

Op figuur 6 wordt op een gedeeltelijke bovenaanzijde van een verpakkingseenheid (21) getoond dat de genoemde plooien ook golvingen (26) kunnen zijn in het verpakkingsmateriaal, waarbij het verpakkingsmateriaal van twee naburige golvingen (26) telkens tegen elkaar aanligt met een contactzone (27), en waarbij het verpakkingsmateriaal in die contactzones (27) aan elkaar gelast is. Deze golvingen worden op een gecontroleerde wijze aangebracht.Figure 6 shows on a partial top side of a packaging unit (21) that said folds can also be corrugations (26) in the packaging material, the packaging material of two adjacent corrugations (26) in each case abutting against each other with a contact zone (27) and wherein the packaging material is welded together in those contact zones (27). These undulations are applied in a controlled manner.

Op figuur 7 wordt een vormmatrijs (10) met een hoofdzakelijk conische vormholte (12) en een overeenkomstige stempel (1) getoond. Aan de bovenste rand van de vormholte (12) is er een trapvormige verbreding (28) voorzien. Met een dergelijke vormmatrijs (10) en stempel (1) kan een verpakkingseenheid (21) met een bovenste trapvormige rand gevormd worden. De rand bevat hierbij eveneens gelaste zones.Figure 7 shows a mold (10) with a substantially conical mold cavity (12) and a corresponding punch (1). A stepped widening (28) is provided at the upper edge of the mold cavity (12). With such a mold (10) and punch (1), a packaging unit (21) with an upper step-shaped edge can be formed. The edge also contains welded zones.

Een gedeelte van het verpakkingsmateriaal zal niet gelast worden doordat het over een hoogte (x) uitsteekt uit de vormholte (12).A portion of the packaging material will not be welded because it protrudes over a height (x) from the mold cavity (12).

Op figuur 8 wordt eveneens een vormmatrijs (10) en een bijhorende stempel (1) getoond. De vormmatrijs (10) heeft een bovenste vormplaat (11) die uit twee delen (1 la), (1 lb) bestaat die zich boven elkaar bevinden en uit een verschillend materiaal zijn vervaardigd. Het onderste gedeelte (11a) bestaat uit een materiaal met een goede thermische geleidbaarheid, zoals bijvoorbeeld een metaal, bij voorkeur aluminium, terwijl het bovenste gedeelte uit een materiaal is vervaardigd dat minder warmtegeleidend is, zoals bijvoorbeeld teflon. Bij voorkeur is dit een materiaal dat gekend is als warmte-isolerend.Figure 8 also shows a mold (10) and an associated stamp (1). The mold (10) has an upper mold plate (11) consisting of two parts (11a), (11b) which are located one above the other and are made of a different material. The lower part (11a) consists of a material with good thermal conductivity, such as, for example, a metal, preferably aluminum, while the upper part is made of a material that is less thermally conductive, such as, for example, Teflon. This is preferably a material that is known as heat insulating.

De vormopening (12) die in deze tweedelige vormplaat is voorzien heeft een conisch gedeelte dat in de nabijheid van de bovenste rand trapvormig overgaat in een gedeelte met een grotere diameter. Het conisch gedeelte van de vormholte (12) bevindt zich in het onderste gedeelte (11a) van de vormplaat (11), terwijl de trapvormige overgang en het bredere gedeelte van de vormholte (12) in het bovenste gedeelte (1 lb) van de vormplaat (11) is voorzien.The mold opening (12) provided in this two-part mold plate has a conical part that, in the vicinity of the upper edge, changes stepwise into a part with a larger diameter. The conical portion of the mold cavity (12) is located in the lower portion (11a) of the mold plate (11), while the stepped transition and the wider portion of the mold cavity (12) are in the upper portion (11b) of the mold plate (11) is provided.

De bijhorende stempel (1) heeft een vorm die complementair aan de vorm van de vormholte (12) in de vormmatrijs (10). Het cilindrisch gedeelte (2) van de stempel (I) gaat via een kraag (3 a) trapvormig over naar een kleinere diameter die verder conisch versmalt naar het uiteinde toe zodat een conisch einddeel (3) wordt gevormd. De stempel (1) heeft ter hoogte van de kraag (3 a) een zone (3b) uit een materiaal dat een slechte thermische geleider is, zoals bijvoorbeeld teflon.The associated stamp (1) has a shape that is complementary to the shape of the mold cavity (12) in the mold mold (10). The cylindrical portion (2) of the punch (I) passes stepwise through a collar (3a) to a smaller diameter which further narrows conically towards the end so that a conical end portion (3) is formed. The punch (1) has a zone (3b) at the level of the collar (3a) of a material that is a poor thermal conductor, such as, for example, Teflon.

Wanneer een lasbaar verpakkingsmateriaal (20) in de vormholte (12) wordt gedrukt zal het gedeelte van dit materiaal dat door de stempel (1) tegen de verwarmde conische wanden van de vormholte (12) wordt gedrukt gelast worden. Met ‘gelast worden’ wordt hier uiteraard ook bedoeld dat er tegen elkaar aanliggende of overlappende zones van het verpakkingsmateriaal minstens gedeeltelijk aan elkaar gelast worden.When a weldable packaging material (20) is pressed into the mold cavity (12), the portion of this material that is pressed by the punch (1) against the heated conical walls of the mold cavity (12) will be welded. By "being welded" is of course also meant here that abutting or overlapping zones of the packaging material are at least partially welded together.

Het verpakkingsmateriaal dat zich ter hoogte van de trapvormige verbreding van de vormholte bevindt komt terecht tussen enerzijds het thermisch slechter geleidende materiaal van de kraagzone (3b) van de stempel (1) en anderzijds het eveneens thermisch slechter geleidende materiaal van het bovendeel (11b) van de vormplaat (II) . Hierdoor zal het verpakkingsmateriaal (20) niet blootgesteld worden aan de lastemperatuur zodat dit gedeelte van het verpakkingsmateriaal wel voorzien wordt van plooien maar niet gelast wordt. Dit in tegenstelling tot de werkwijze volgens figuur 7 waar de trapvormige verbreding en het bredere deel van de vormholte (12) wèl wordt gelast.The packaging material which is located at the level of the stepped widening of the mold cavity ends up between on the one hand the thermally poorly conductive material of the collar zone (3b) of the punch (1) and on the other hand the also badly thermally conductive material of the upper part (11b) of the mold plate (II). As a result, the packaging material (20) will not be exposed to the welding temperature, so that this part of the packaging material will be provided with creases but will not be welded. This is in contrast to the method according to Figure 7 where the stepped widening and the wider part of the mold cavity (12) are welded.

Op figuur 9 wordt een verpakkingseenheid (21) voorgesteld die met behulp van de vormmatrijs (10) en de stempel (1) van figuur 8 wordt vervaardigd. Deze verpakkingseenheid (21) heeft een gelast gedeelte (21a) waarvan de hoogte (h) overeenkomt met de hoogte (h) van het onderste gedeelte (11a) van de vormplaat (11), dewelke tevens de diepte is van het conisch gedeelte van de vormholte (12).Figure 9 shows a packaging unit (21) which is produced with the aid of the mold (10) and the punch (1) of Figure 8. This packaging unit (21) has a welded portion (21a) whose height (h) corresponds to the height (h) of the lower portion (11a) of the mold plate (11), which is also the depth of the conical portion of the mold cavity (12).

Op figuur 10 wordt een verpakkingseenheid (21) voorgesteld die gevormd is met de op figuur 1 voorgestelde vormmatrijs (10) en stempel (1). Het vel lasbaar verpakkingsmateriaal (20) dat in de vormholte (12) tegen de verwarmde wanden van de conische vormholte (12) werd gedrukt werd op de lastemperatuur gebracht en is dus gelast. De boven de vormplaat (11) uitstekende delen van het verpakkingsmateriaal zijn niet gelast en kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om de verpakkingseenheid (21) te sluiten.Figure 10 shows a packaging unit (21) formed with the mold (10) and stamp (1) shown in Figure 1. The sheet of weldable packaging material (20) that was pressed into the mold cavity (12) against the heated walls of the conical mold cavity (12) was brought to the welding temperature and is therefore welded. The parts of the packaging material protruding above the mold plate (11) are not welded and can for instance be used to close the packaging unit (21).

De diepte (d) van de conische vormholte (12) - zie figuur 1 - bepaalt de hoogte van het gelaste deel (21a) van de verpakkingseenheid (21).The depth (d) of the conical mold cavity (12) - see figure 1 - determines the height of the welded part (21a) of the packaging unit (21).

In een alternatieve uitvoeringsvorm van een stempel (1) strekt het cilindrisch gedeelte (2) ervan zich uit door de centrale openingen van een spiraal veer (30) en een ringvormig drukelement (29). Aan de bovenzijde van het cilindrisch gedeelte (2) is een cilindrisch randgedeelte (31) met grotere diameter voorzien. De spiraalveer (30) is tussen de onderzijde van het randgedeelte (31) en de bovenzijde van het drukelement (29) voorzien, zodat een onderlinge verplaatsing van het drukelement (29) en de stempel (1) waarbij het drukelement (29) en het randgedeelte (31) elkaar naderen, wordt tegenwerkt.In an alternative embodiment of a stamp (1), its cylindrical portion (2) extends through the central openings of a spiral spring (30) and an annular pressure element (29). At the top of the cylindrical portion (2) a cylindrical edge portion (31) with a larger diameter is provided. The coil spring (30) is provided between the bottom of the edge portion (31) and the top of the pressure element (29), so that a mutual displacement of the pressure element (29) and the punch (1), whereby the pressure element (29) and the edge portion (31) approaching each other is counteracted.

Met een dergelijke stempel (1) kan de drukkracht waarmee een vel verpakkingsmateriaal (20) door de stempel (1) in een vormholte (12) wordt gedrukt, zeer gelijkmatig gehouden worden bij opeenvolgende producties van verpakkingseenheden (21). Deze drukkracht kan hierdoor ook beperkt gehouden worden. Terwijl de stempel (1) neerwaarts wordt verplaatst tot in de vormholte (12) zal de onderzijde van het drukelement (29) in contact komen met de bovenzijde van de vast opgestelde vormmatrijs (10). Gedurende de verdere neerwaartse verplaatsing van de stempel (1) wordt het bovenste randgedeelte (31) tegen de veerkracht in in de richting van het drukelement (29) verplaatst, waardoor de spiraalveer (30) wordt samengedrukt en er op de stempel (1) een naar boven gerichte veerkracht wordt uitgeoefend. De neerwaarts gerichte kracht op de stempel (1) om deze verder in de vormholte (12) te drukken wordt dus tegengewerkt door de naar boven gerichte veerkracht.With such a stamp (1), the pressing force with which a sheet of packaging material (20) is pressed through the stamp (1) into a mold cavity (12) can be kept very uniform with successive productions of packaging units (21). This pressure force can therefore also be limited. As the punch (1) is moved downwards into the mold cavity (12), the underside of the pressure element (29) will come into contact with the top of the fixedly arranged mold mold (10). During the further downward movement of the stamp (1), the upper edge portion (31) is moved against the spring force in the direction of the pressure element (29), whereby the coil spring (30) is compressed and a stamp is placed on the stamp (1). upwardly directed spring force is exerted. The downwardly directed force on the punch (1) to push it further into the mold cavity (12) is thus counteracted by the upwardly directed spring force.

Om ditzelfde effect te bekomen kan men ook de vormmatrijs (10) verend opstellen, zodat deze tegen een veerkracht in naar beneden toe kan verplaatst worden. De kracht waarmee de stempel (1) neerwaarts wordt geduwd brengt dan ook een neerwaartse verplaatsing van de vormmatrijs (10) teweeg. Deze verplaatsing zal de drukkracht die de stempel (1) op het verpakkingsmateriaal in de vormholte (12) uitoefent doen afnemen.In order to achieve the same effect, the mold (10) can also be arranged in a resilient manner, so that it can be moved downwards against a spring force. The force with which the punch (1) is pushed downwards therefore also causes a downward movement of the mold (10). This displacement will decrease the pressure force exerted by the stamp (1) on the packaging material in the mold cavity (12).

Op figuur 12 wordt een vormmatrijs (10) voorgesteld met een conische vormholte (12) in een vormplaat (11) die samengesteld is uit twee delen, een onderste gedeelte (1 la) uit een materiaal dat goed de warmte geleid en een bovenste gedeelte (1 lb) uit een materiaal dat minder goed de warmte geleid of zelfs gekend is als een thermisch isolerend materiaal. Enkel het onderste gedeelte (11a) van de vormplaat (11) zal voldoende verwarmd worden door het verwarmingselement (15) om het verpakkingsmateriaal te lassen. Hierdoor wordt enkel het gedeelte dat zich in dit onderste gedeelte van de vormholte (12) bevindt gelast worden, en bekomt men een verpakkingseenheid (21) met een gelast onderste gedeelte (21a) en een niet-gelast bovenste gedeelte (21b). Het verpakkingsmateriaal van het bovenste gedeelte kan dan bijvoorbeeld samengenomen worden (zie figuur 13) tot een streng om de verpakkingseenheid dicht te maken. De aldus gevormde streng verpakkingsmateriaal kan samengehouden worden door aan de streng een bepaalde torsie te geven en/of door de streng samen te kleven of te lassen of te omwikkelen met eender welk houdelement (33), zoals bijvoorbeeld een kleefband, een draad, een lint, een koordje of een elastiek, zoals voorgesteld op figuur 13.Figure 12 shows a mold (10) with a conical mold cavity (12) in a mold plate (11) that is composed of two parts, a lower part (11a) of a material that conducts heat well and an upper part ( 1 lb) from a material that conducts heat less well or is even known as a thermally insulating material. Only the lower part (11a) of the mold plate (11) will be heated sufficiently by the heating element (15) to weld the packaging material. As a result, only the portion located in this lower portion of the mold cavity (12) is welded, and a packaging unit (21) with a welded lower portion (21a) and a non-welded upper portion (21b) is obtained. The packaging material of the upper part can then, for example, be combined (see figure 13) into a strand to close the packaging unit. The thus formed strand of packaging material can be held together by giving the strand a certain torsion and / or by sticking together or welding or wrapping the strand with any holding element (33), such as for example an adhesive tape, a wire, a ribbon , a cord or an elastic, as shown in figure 13.

Dergelijke afsluitbare verpakkingseenheden kunnen ook, eventueel in een groter formaat, dienen als een verpakkingseenheid (21) waarin een hoeveelheid kleinere voedingsproducten (32) kunnen opgenomen worden, zoals op figuur 15 is voorgesteld. Deze kleinere voedingsproducten (32) kunnen eventueel zelf ook opgenomen zijn in een verpakkingseenheid volgens deze uitvinding. Een dergelijke grotere afsluitbare verpakkingseenheid is in geopende toestand voorgesteld op figuur 14.Such lockable packaging units can also serve, optionally in a larger format, as a packaging unit (21) in which a quantity of smaller food products (32) can be accommodated, as shown in Figure 15. These smaller food products (32) can optionally also be included in a packaging unit according to the present invention. Such a larger closable packaging unit is shown in the opened state on figure 14.

Voor het toepassingsgebied wordt onder meer gedacht aan verpakkingseenheden voor aperitiefhapjes, voorgerechten, nagerechten, snoep, chocoladeproducten zoals bijvoorbeeld chocolademousse of pralines, snoep, ijsbereidingen. Ook voedingsproducten die moeten verwarmd of gebakken worden komen in aanmerking. Het spreekt vanzelf dat het verpakkingsmateriaal dan zo moet gekozen worden dat zowel het materiaal zelf als de uitgevoerde lasverbindingen bestand zijn tegen de temperatuur bij het bakken of opwarmen van het voedingsproduct.The scope of application includes packaging units for appetizers, appetizers, desserts, sweets, chocolate products such as chocolate mousse or pralines, sweets, ice cream preparations. Food products that must be heated or baked are also eligible. It goes without saying that the packaging material must then be selected such that both the material itself and the welded connections carried out are resistant to the temperature when baking or heating up the food product.

Claims

An apparatus for manufacturing preformed packaging units (21) for food products, comprising at least one mold element (10) in which at least one mold cavity (12) is provided, and an insertion means (1) provided around a sheet of packaging material (20) in a mold cavity (12) so that folds are formed in this sheet such that a cup-shaped whole with overlapping or abutting zones is formed, characterized in that the device comprises a heating means (15) for subjecting at least a part of the cup-shaped whole to a welding temperature whereby at least partially overlapping or abutting zones of the sheet of packaging material (20) are welded together.

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to claim 1, characterized in that the heating means (15) is provided for subjecting at least a portion of the cup-shaped whole to said welding temperature while this whole is in the mold cavity (12) is located.

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to claim 1 or 2, characterized in that the insertion means (1) is provided for holding the sheet of packaging material (20) against the walls of the mold cavity (12), and that it heating means (15) is provided for heating the forming element (10) and / or the insertion means (1) so that said zones of the packaging material are welded together at least partially while the packaging material (20) is pressed against the walls by the insertion means (1) from the mold cavity (12).

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to one of the preceding claims, characterized in that each insertion means (1) comprises a holding means (5) for holding the sheet of packaging material (20).

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to claim 4, characterized in that each holding means (5) comprises a suction mouth (8) which is connected to a suction device, and that each inserting means (1) is provided around a sheet to suck in packaging material (20) and to keep this sheet sucked against the nozzle (8).

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to one of the preceding claims, characterized in that the device is provided for only bringing the walls of a lower part of the mold cavity (12) to a temperature such that it contacting packaging material (20) is brought to the welding temperature, so that a packaging unit (21) with a lower portion (21a) with welded side walls and an upper portion (21b) with non-welded side walls is obtained.

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to claim 6, characterized in that the lower part of the mold cavity (12) is provided with a first part (11a) of the mold plate (11) that the upper part of the mold plate mold cavity (12) is provided in a second part (11b) of the mold plate (11), and that the first part (11a) of the mold plate (11) consists of a material with a better thermal conductivity than the material of the second part (1 lb) of the mold plate (11).

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to one of the preceding claims, characterized in that the insertion means (1) is a stamp with an end part (3) whose shape is complementary to the shape of at least a part of the mold cavity (12).

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the insertion means (1) is a stamp with an end part (3) which is elastically deformable and the dimensions of which are so determined that the end part (3) can be introduced into the mold cavity (12) in a deformed state.

Device for manufacturing preformed packaging units (21) according to one of the preceding claims, characterized in that the insertion means (1) is a stamp (1) that can be moved in a direction of movement to bring it into a mold cavity (12), in that the stamp (1) comprises a pressure element (29) which is displaceable against a spring force in the direction opposite to said direction of movement, and that the pressure element (29) is provided such that it comes into contact with a fixed part ( 10) of the device during insertion of the stamp (1) into the mold cavity (12).

A method for manufacturing a preformed packaging unit (21) for a food product, wherein a sheet of packaging material (20) is introduced into a mold cavity (12), whereby folds are formed in the sheet such that the packaging material overlaps or abuts against each other so that a cup-shaped whole is formed, characterized in that the packaging material is weldable and that at least a part of the cup-shaped whole is subjected to a heat treatment whereby at least partially overlapping or abutting zones of the packaging material (20) are welded together.

A method for manufacturing a preformed packaging unit according to claim 1, characterized in that at least a portion of the cup-shaped whole is subjected to said heat treatment while this whole is located in the mold cavity (12).

Method for manufacturing a preformed packaging unit according to claim 11 or 12, characterized in that the sheet of packaging material (20) is pushed into a mold cavity (12) of a mold element (10) by means of an insertion means (1) so that said mold element folds are formed, and that the mold element (10) and / or the insertion means (1) is heated so that said zones of the sheet of packaging material (20) are welded together at least partially while the packaging material is against the walls of the mold cavity (12) is being held.

A preformed packaging unit (21) for a food product comprising a sheet of packaging material (20) in which folds are formed such that a bowl-shaped whole with overlapping or abutting zones is formed, characterized in that a number of overlapping or abutting zones of the sheet packaging material (20) are at least partially welded together.

A preformed packaging unit (21) for a food product, according to claim 14, characterized in that a lower portion (21a) of the packaging unit (21) comprises a plurality of zones where the packaging material is at least partially welded together while an upper portion (21b) ) of the packaging unit (21) does not include such welded zones.

A preformed packaging unit (21) for a food product, according to claim 14 or 15, characterized in that it is manufactured according to a method according to one of claims 11 to 13.

A food product contained in a preformed packaging unit (21), the packaging unit comprising a sheet of packaging material (20) in which folds are formed such that a cup-shaped whole with overlapping or abutting zones is formed, characterized in that it is a preformed packaging unit ( 21) according to any of claims 14 to 16.

A food product contained in a preformed packaging unit (21) according to claim 17, characterized in that a lower portion (21a) of the packaging unit (21) comprises a plurality of zones where the packaging material is at least partially welded together while an upper portion (21b) ) of the packaging unit (21) does not comprise such welded zones, and that the packaging material (20) of the upper part (21b) is held together and / or is wrapped by a holding means (33) that the packaging unit (21) is substantially closed .

A food product contained in a preformed packaging unit (21) as claimed in claim 17 or 18, characterized in that the welding connections of the packaging unit (21) are detachable without tearing the packaging material.

A food product contained in a preformed packaging unit (21) according to any of claims 17 to 19, characterized in that the packaging unit (21) is provided with a weakened zone or a cut or a tear line to facilitate tearing open of the packaging material .