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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken, vorzugsweise Einzelverpacken,
von formfesten Produkten, vorzugsweise von Lebensmittelkörpern, insbesondere
von quaderförmigen
Käseblöcken, mit
einer Endlosschlauchfolie, die über
eine Schneideeinheit einem Verpackungsraum zugeführt und für den Verpackungsvorgang geöffnet und
auf gespreizt wird, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zur Anwendung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
13.
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Der
Automatisierungsgrad bei der Verpackung von Lebensmitteln ist auch
heute noch recht unterschiedlich. Während beispielsweise die Endverpackung
von Fleisch- und Wurstwaren einen hohen Automatisierungsgrad erreicht
hat, läuft
die Verpackung von Käseprodukten,
insbesondere der Verpackung von Käse für den Reifungsprozess, vielfach halbautomatisch,
wenn nicht manuell ab. Für
den Reifungsprozess muss zunächst
der Käseblock durch
ein Salzsäurebad
gezogen werden, bevor er anschließend in einem sogenannten Käsereifungsbeutel
verpackt wird. Die salzsäurehaltigen
Dämpfe stellen
für das
Verpackungspersonal ein nicht unwesentliches Gesundheitsriskio dar.
Darüber
hinaus ist das Hantieren mit den 16 bis 18 kg schweren Käseblöcken sehr
beschwerlich.
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Die
US-amerikanische Patentschrift 6,308,501 zeigt ein Verfahren zum
Verpacken von Käseblöcken nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Jedoch setzt dieses Verfahren
die Verwendung formstabilen Materials voraus, welches sich zu einer
vordefinierten Rechtecksfläche aufspannen
lässt.
Ein weiterer Nachteil der in dieser Patentschrift vorgestellten
Vorrichtung ist die komplizierte und damit kostenintensive Kinematik
des Greifmechanismus. Ferner ist die Apparatur lediglich auf eine
einzige Größe des zu
verpackenden Lebensmittelkörpers
beschränkt.
Somit bietet das in der Patentschrift
US
6,308,501 beschriebene Verfahren sowie die zugrunde liegende
Vorrichtung keine Hilfestellung für das Verpacken von Käse mit einer
speziellen Käsereifungsfolie,
welche gleichmäßige Reifung
bzw. eine gleichmäßige CO
2-Abführung
an jeder Stelle des Käses
zu gewährleisten
hat und deshalb sehr dünn
und forminstabil ausgebildet ist.
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Ferner
sind Verpackungsverfahren bzw. -vorrichtungen zum Verpacken von
formfesten Produkten bekannt, die jedoch entweder Schrumpfolien als
Verpackungsmaterial verwenden oder deren Baulänge unbefriedigend ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie
ein Verfahren bereit zu stellen, mit der bzw. dem es gelingt, den
Verpackungsvorgang von formfesten Produkten, vorzugsweise von Lebensmittelkörpern, mit
einer forminstabilen Endlosschlauchfolie weniger personalintensiv, aber
dennoch fehlerfrei durchzuführen.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Verfahrensschritte
des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale
des Anspruchs 13 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird eine
Endlosschlauchfolie über
eine Schneideeinheit einem Verpackungsraum zugeführt und für den Verpackungsvorgang geöffnet und
auf gespreizt. Die Folie wird dabei gegenüber einem Lebensmittelzufuhrfenster
einem Verpackungstisch zugeführt
und im auf gespreizten Zustand über
den Verpackungstisch zum Lebensmittelzufuhrfenster gezogen. Der
Lebensmittelkörper
wird in die fixierte Folie eingebracht und nach dem Abtrennen senkrecht
zur Folienzufuhrrichtung abtransportiert.
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Dieses
Verfahren ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil die Zufuhr
der Folie sowie des Lebensmittelkörpers in der gleichen Ebene
stattfindet und somit die Kinematik sehr einfach und damit weniger
fehleranfällig
ist. Ferner ist dieses Verfahren auf keine vorgefertigten Verpackungsbeutel
angewiesen, da es diese bedarfsgerecht herstellt.
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Es
hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die, beispielsweise
von einer Rolle, zugeführte
Schlauchfolie in einem ersten Schritt vorgeöffnet und in einem zweiten
Schritt zu einer dem Lebensmittelkörperquerschnitt entsprechenden Öffnungsweite
auf gespreizt wird.
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Dadurch
kann unabhängig
von dem zu verpackenden Lebensmittelkörper der erste Verfahrensschritt,
nämlich
das Voröffnen
der Schlauchfolie, standardisiert werden. Der zweite Verfahrensschritt, nämlich das
Aufspreizen der vorgeöffneten
Folie, kann dann jeweils an das zu verpackende Lebensmittel angepasst
und optimiert werden. Ein weiterer Vorteil dieser Zweiteilung besteht
darin, dass der Verfahrensschritt des Voröffnens nicht unbedingt kurz vor
dem Aufspreizen der Folie stattfinden muss, sondern zu einem beliebigen
Zeitpunkt davor geschehen kann. Dadurch läßt sich die Durchlauf zeit
verringern.
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Als
besonders effektiv hat sich herausgestellt, den Verfahrensschritt
des Aufspreizens der vorgeöffneten Folie
mit dem Folientransport zu verbinden. Indem die Spannbacken des
Greifmechanismus in die Folienöffnung
eingebracht werden und die Folie anschließend derart auf spreizen, dass
die Öffnung
im Wesentlichen dem Querschnitt des zu verpackenden Lebensmittelkörpers entspricht,
wird die von den Spannbacken auf gespreizte und kraftschlüssig fixierte
Folie mit Hilfe eines die Spannbacken tragenden Transportschlittens über den
Verpackungstisch zu einem Lebensmittelzufuhrfenster gezogen. Gleichzeitig
wird somit Folie zum Lebensmittelzufuhrfenster nachgeführt. Daher
stellt der Greifmechanismus zugleich einen Folientransportmechanismus
dar. Ferner lässt
sich durch die verstellbaren Spannbacken das Öffnungsprofil anpassen.
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Die
Weiterbildung nach Anspruch 4 sieht vor, dass die Schlauchfolie
evakuiert und versiegelt wird.
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Dadurch
kann die Haltbarkeit und Lagerzeit wesentlich gesteigert werden.
Das Abführen
des bei der Reifung entstehenden CO2 wird
durch die spezifischen Eigenschaften der Reifefolie gewährleistet.
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Mit
der Ausgestaltung nach Anspruch 5 kann anstatt der Verwendung einer
vorgefertigten Schlauchfolie diese aus zwei einzelnen Folienbahnen
hergestellt werden, bevor diese der Folienöffnungsvorrichtung zugeführt werden.
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Durch
die komplette Herstellung des Verpackungsbeutels lassen sich zum
einen der Verpackungsprozess flexibler und bedarfsgerechter darstellen
und zum anderen die Kosten beim Einkauf reduzieren.
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Anspruch
6 richtet sich darauf, dass die Folie erst nach dem Einbringen des
Lebensmittelkörpers von
der restlichen Schlauchfolie abgeschnitten wird, um das eine Folienende
beim Einbringen des Käses zu
fixieren.
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Bei
der Herstellung der Schlauchfolie wird die noch warme Folie unter
Zug aufgerollt, so dass zwischen den einzelnen Folienlagen auf der
Rolle keine Luft vorhanden ist und diese miteinander "verkleben". Es hat sich als
vorteilhaft herausgestellt, die Schlauchfolie nach dem Abrollen
von der Rolle und vor dem eigentlichen Verpackungsvorgang schon mal
zu öffnen
und so Luft zwischen der oberen und unteren Schlauchfolienlage zu
bringen. Anspruch 7 ist auf diesen Vorgang gerichtet.
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Entsprechend
Patentanspruch 8 kann die Folie vor dem Einbringen des Lebensmittelkörpers auf
der dem Lebensmittelfenster gegenüberliegenden Seite versiegelt
werden.
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Da
der Lebensmittelkörper,
wie beispielsweise oben erwähnt,
vor dem Verpacken durch ein Salzsäurebad geführt wird, kann es sein, dass
dieser beim Verpacken immer noch mit Salzsäure benetzt ist. Durch das
Versiegeln der Folie auf der gegenüberliegenden Seite wird somit
verhindert, dass salzsäurehaltige
Restflüssigkeit
in die Folienöffnungsvorrichtung
gelangt.
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Wenn
entsprechend Anspruch 9 die über den
Verpackungstisch gezogene Folie in einem Arbeitstakt auf der Seite
des Folienzufuhrfensters abgetrennt und das verbleibende vorlaufende
Ende hinter der Schnittlinie vorgeöffnet wird, besteht der Vorteil
darin, dass die Folie bereits vorgeöffnet ist, wenn der Greifmechanismus
zum Folienzufuhrfenster gebracht wird. Dadurch lässt sich die Durchlaufzeit
des Verpackungsprozesses, wie schon zuvor angedeutet, erheblich
minimieren.
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Gemäß Anspruch
10 wird in dem gleichen Arbeitstakt die Folie auch noch versiegelt,
wodurch sich weitere Einsparungspotentiale hinsichtlich Durchlaufzeit,
aber auch hinsichtlich Bauraum ergeben.
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Mit
den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 11 und 12 wird der Verpackungsvorgang
und der Versiegelungs- bzw. Evakuierungsvorgang örtlich getrennt.
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Dies
hat zum Vorteil, dass für
das Evakuieren und das Versiegeln der Folie bereits bekannte Verfahren
bzw. Vorrichtungen verwendet werden können, ohne diese in das zuvor
genannte Verfahren integrieren zu müssen. Entsprechend lassen sich
auf hier die Arbeitabläufe
parallelisieren und damit Einsparungspotentiale hinsichtlich der
Durchlaufzeit erzielen.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Durch
die Anordnung der einzelnen Subsysteme der Vorrichtung in einer
Ebene kann eine sehr einfache und somit zuverlässige Kinematik bzw. Zusammenspiel
der einzelnen Systeme erreicht werden. Auch hinsichtlich Flexibilität, wie aus
den Unteransprüchen
14 bis 31 ersichtlich, hat der Anwender des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
jede Menge Variationsmöglichkeiten.
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Vorzugweise
kann er gemäß Anspruch
14 Käsereifungsbeutel
aus einer Endlosschlauchfolie herstellen, aber auch mit Hilfe von
Seitenversiegelungsvorrichtungen gemäß Anspruch 15 diese aus zwei
Folienbahnen herstellen.
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Als
vorteilhaft hat sich herausgestellt, für das Öffnen der geschlossenen Schlauchfolie
und das Aufspreizen derselbigen zwei unterschiedliche Vorrichtungen
zu benutzen. Zur Öffnung
der geschlossenen Folie kann nach Anspruch 16 eine Folienöffnungsvorrichtung
verwendet werden, welche zwei Haltevorrichtungen aufweist, welche
die Schlauchfolie nahe der Öffnung
auf den beiden Seiten der Schlauchfolie halten. Durch Verändern des
Abstands beider Haltevorrichtungen kann somit die Folie geöffnet werden.
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Vorzugsweise
sind beide Haltevorrichtungen gemäß Anspruch 17 mit Saugnäpfen versehen,
die zum Halten der Folie mit Unterdruck beaufschlagt werden können. Dadurch
lässt sich
auf sehr einfache Weise die geschlossene Folie öffnen, ohne dabei filigrane
oder empfindliche Bauelemente zum Öffnen der Folie verwenden zu
müssen.
Dabei wird die sehr dünne
Folie auch nicht verletzt oder aufgerissen.
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Als
eine besonders effektive Art, um die vorgeöffnete Folie auf den Lebensmittelquerschnitt
aufzuspreizen, hat sich die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 18 und 19 herausgestellt.
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Indem
ein Greifmechanismus mit auf zwei zueinander parallelen Achsen axial
bewegbaren und schwenkbaren Spannbacken in das vorgeöffnete Folienkopfstück eingeführt wird
und die Folie durch entsprechendes axiales Bewegen und Schwenken
der Spannbacken bzw. Verändern
des Achsenabstandes auf gespreizt wird, lässt sich die Folie greifen,
reibkraftschlüssig
fixieren und über
den Verpackungstisch zum Lebensmittelzufuhrfenster ziehen.
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Vorzugsweise
weist der Greifmechanismus gemäß den Ansprüchen 20
und 21 vier Spannbacken auf, so dass der axiale Abstand der jeweiligen Spannbacken
entsprechend dem Lebensmittelkörper einstellbar
ist. Dadurch kann der Öffnungsmechanismus
auf verschiedene Lebensmittelgrößen eingestellt
werden, so dass mit dieser Vorrichtung nicht nur die zuvor erwähnten Käseblöcke verpackt
werden können.
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Die
Sicherstellung der Käsezufuhr
in die Folie ist Gegenstand des Anspruchs 18.
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Der
Lebensmittelkörper
wird mit Hilfe einer Lebensmitteltransportvorrichtung zum Verpackungstisch
befördert.
Zum Einbringen des Lebensmittelkörpers
in die vom Greifmechanismus auf gespreizte Folie dient ein Zufuhrtisch,
der zusammen mit dem Lebensmittelkörper in die Folie eingebracht
wird und anschließend
wieder herausgezogen wird.
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Alternativ
kann anstelle des Zufuhrtisches auch eine Schiebevorrichtung vorgesehen
werden, welche den Lebensmittelkörper
in die aufgespreizte Schlauchfolie schiebt.
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Die
Weiterbildung nach Anspruch 26 sieht neben der Vorrichtung ferner
eine separate Versiegelungsstation vor, um wenigstens eine Folienöffnung zu
versiegeln.
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Verschiedene
Varianten und Anordnungen von Versiegelungsvorrichtungen sowie Evakuierungsvorrichtungen
sind Gegenstand der Ansprüche 23
bis 25 sowie 27 und 28. Je nach zur Verfügung stehenden Stellfläche kann
die ein oder andere Variante verwendet werden.
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Die
Transportvorrichtung für
den Transport des verpackten Lebensmittelkörpers zu einer eventuellen
Versiegelungsstation bzw. zu einem Lager ist Gegenstand des Anspruchs
27.
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Ansprüche 30 und
31 sind auf eine Vorrichtung gerichtet, welche es ermöglicht,
die nach dem Abrollen von der Rolle zusammengeklebten Schlauchfolienlagen
zu trennen, um den weiteren Öffnungsvorgang
zu vereinfachen.
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Nachstehend
werden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer
ersten Ausführungsform;
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2 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zustand
der vorgeöffneten
Schlauchfolie;
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3 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zustand
der durch den Greifmechanismus aufgespreizten Schlauchfolie;
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4 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zustand
des eingeführten
Lebensmittelkörpers;
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5 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zustand
des einseitig versiegelten und verpackten Lebensmittelkörpers;
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6A eine
schematische Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung mit geschlossener Schlauchfolie;
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6B eine
schematische Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung im geschlossenen
Zustand;
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6C eine
schematische Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung sowie des
Greifmechanismus, der in die durch die Folienöffnungsvorrichtung vorgeöffnete Folie
eingreift;
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6D eine
Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung
sowie des Greifmechanismus, mit vollends auf gespreizter Folie;
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7 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform;
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8 eine
schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer
weiteren Ausführungsform;
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9A eine
schematische Seitenansicht der Folientrennungsvorrichtung;
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9B einen
Querschnitt der Folientrennungsvorrichtung;
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10 eine
schematische Darstellung des Greifmechanismus
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11A eine schematische Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung
mit geschlossener Schlauchfolie gemäß einer zweiten Ausführung;
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11B eine schematische Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung
im geschlossenen Zustand gemäß einer
zweiten Ausführung;
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11C eine schematische Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung
sowie des Greifmechanismus gemäß einer
zweiten Ausführung,
der in die durch die Folienöffnungsvorrichtung
vorgeöffnete
Folie eingreift;
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11D eine Frontansicht der Folienöffnungsvorrichtung
sowie des Greifmechanismus gemäß einer
zweiten Ausführung,
mit vollends aufgespreizter Folie;
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12A eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach einer zweiten Ausführungsform;
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12A eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach einer zweiten Ausführungsform
im Zustand vor dem Aufpreizen der Folie; und
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12B eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach einer zweiten Ausführungsform
im auf gespreizten Zustand.
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einer vorzugsweisen Anordnung. Hierbei ist ein Folienzufuhrfenster 10 genau
gegenüber
einem Lebensmittelzufuhrfenster 50 angeordnet. Zwischen beiden
Vorrichtungen liegt der Verpackungstisch 70, der das eine
Ende einer Transportvorrichtung 80 darstellt. Transportvorrichtung 80 transportiert
in einer vorzugsweisen Ausführungsform
den verpackten Lebensmittelkörper 4 vom
Verpackungstisch 70 zu einer Versiegelungsstation 90.
Zwischen dem Folienzufuhrfenster 10 und dem Lebensmittelzufuhrfenster 50 ist
ein Greifmechanismus 30 angeordnet, welcher über den
Verpackungstisch 70 zwischen Folienzufuhrfenster 10 und
Lebensmittelzufuhrfenster 50 hin und her bewegbar ist.
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Wie
aus 2 ersichtlich, gelangt die Schlauchfolie 2 von
einer Folienspeichervorrichtung 12 über eine Folienführungsvorrichtung 14 und
eine Versiegelungsvorrichtung 20 zu einer Folienöffnungsvorrichtung 16.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform
ist in die Folienöffnungsvorrichtung 16 eine
erste Haltevorrichtung 26, eine zweite Haltevorrichtung 27 sowie
eine Schneidevorrichtung 18 integriert. Freilich könnte die
Versiegelungsvorrichtung 20 auch mit in die Folienöffnungsvorrichtung 16 integriert
werden, so dass in einem einzigen Arbeitstakt die Folie versiegelt,
abgetrennt und zugleich das Kopfende der nachlaufenden Schlauchfolie 2 mit dem
nächsten
Arbeitstakt vorgeöffnet
wird. Aber die in der 2 dargestellte Ausführungsform
lässt es zu,
ohne Integrationsauswand auf eine bekannte Versiegelungsvorrichtung
zurückgreifen
zu können.
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Gemäß 2 ist
die Schlauchfolie 2 bereits durch die Folienöffnungsvorrichtung 16 mit
Hilfe einer ersten Haltevorrichtung 26 und einer zweiten
Haltevorrichtung 27 vorgeöffnet und die Spannbacken 32, 33, 34, 35 in
einem geschlossenen Zustand in die vorgeöffnete Schlauchfolie eingefahren.
Dabei sind die Spannbacken 32, 33, 34, 35 an
einer ersten Achse 36 schwenkbar und axial bewegbar befestigt,
und die Spannbacken 34, 35 an einer zweiten Achse 37 ebenfalls
schwenkbar und axial bewegbar befestigt. Mittels eines Transportschlittens 38 lassen
sich somit die beiden Achsen 36 und 37 sowie die Spannbacken 32, 33, 34, 35 zwischen
dem Folienzufuhrfenster 10 und dem Lebensmittelzufuhrfenster 50 bewegen. Vorzugsweise
sind die beiden Achsen 36 und 37 über eine
Platte miteinander festverbunden.
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Die 6A bis 6D zeigen
die verschiedenen Phasen des Folienöffnungsvorgangs. Zunächst wird
wie aus 6A ersichtlich die erste Haltevorrichtung 26 und
die zweite Haltevorrichtung 27 in der Weise zusammengebracht,
dass die erste Haltevorrichtung 26 die Schlauchfolie an
einer ersten Fläche
und die zweite Haltevorrichtung 27 eine zweite Fläche der
Schlauchfolie berührt.
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6B zeigt
den Zustand der geschlossene Haltevorrichtungen 26 und 27 mit
der dazwischen liegenden Schlauchfolie 2. Vorzugsweise
sind die Haltevorrichtungen 26, 27 mit Saugnäpfen 28 versehen. Diese
werden in dem Zustand, wie er in 6B gezeigt
ist, mit Unterdruck versehen. Anschließend wird der Abstand zwischen
den Haltevorrichtungen 26, 27 wieder soweit vergrößert, dass
die Spannbacken 32, 33, 34, 35 in
der nun leicht geöffneten
Schlauchfolie 2 Platz finden. Vorzugsweise werden die Spannbacken 32, 33, 34, 35,
bevor sie in die vorgeöffnete Schlauchfolie 2 eingebracht
werden, nach innen geschwenkt, um in den größten Querschnitt der vorgeöffneten
Schlauchfolie, welcher sich in der Mitte befindet, wo die Haltevorrichtungen 26, 27 mit
Saugnäpfen 28 versehen
sind, eingebracht zu werden. Die so in den größten Querschnitt der vorgeöffneten Schlauchfolie 2 eingebrachten
Spannbacken 32, 33, 34, 35 werden
nun in einer ersten Bewegung nach außen geschwenkt und zwar soweit,
dass die Spannbacken parallel zur Lebensmittelzufuhrrichtung ausgerichtet
sind. Anschließend
werden in einem zweiten. Schritt die – vorzugsweise zwei – Spannbacken auf
jeder Achse 36, 37 des Greifmechanismus 30 axial
soweit voneinander beabstandet, dass die nun aufgespreizte Schlauchfolie 2 eine
etwas größere Querschnittsform
als der Querschnitt des einzubringenden Lebensmittelkörpers 4 hat.
Der Zustand der maximal auf geweiteten Schlauchfolie 2 wird
in 6D gezeigt. Vorzugsweise sind die Spannbacken 32, 33, 34, 35 bei
quaderförmigen
Lebensmittelblöcken
in einem Winkel geformt, der den Kanten des einzubringenden Lebensmittelkörpers entspricht,
so dass diese zugleich als Führungsschienen
dienen.
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3 zeigt
die durch den Greifmechanismus 30 über den Verpackungstisch 70 gezogene Schlauchfolie 2.
Die durch die aufgespreizten Spannbacken 32, 33, 34, 35 fixierte
Folie 2 wird somit nicht nur über den Verpackungstisch 70 gezogen,
sondern zugleich von der Folienspeichervorrichtung 12 über die
Folienführungsvorrichtung 14 und
die Versiegelungsvorrichtung 20 zur Folienöffnungsvorrichtung 16 nachgeführt. Damit
dient der Greifmechanismus nicht nur dazu, die vorgeöffnete Schlauchfolie
für den Verpackungsvorgang
aufzuspreizen, sondern auch zugleich als Folientransportvorrichtung.
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Sobald
die aufgespreizte Folie 2 vollständig über den Verpackungstisch 70 gezogen
worden ist, wird diese vor der Folienöffnungsvorrichtung 16 mit Hilfe
der Versiegelungsvorrichtung 20 versiegelt. Der Verfahrensschritt
des Versiegelns findet vorzugsweise vor dem Einbringen des Lebensmittelkörpers 4 statt,
damit beim Einbringen des Lebensmittelkörpers 4, welcher beispielsweise
zuvor durch ein salzsäurehaltiges
Bad gezogen wurde, die Vorrichtungen des Folienzufuhrfensters 10 nicht
mit etwaigen Restflüssigkeiten
verschmutzt werden.
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Beim
Trennen der über
den Verpackungstisch 70 gezogenen Folie 2 mit
der Schneidevorrichtung 18 von der nachlaufenden Schlauchfolie 2 werden
zugleich die Saugnäpfe 28 der
Haltevorrichtungen 26, 27, welche sich nun an
dem neuen Kopfende der nachlaufenden Schlauchfolie 2 befinden,
mit Unterdruck versehen.
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Während dessen
wird auf der Seite des Lebensmittelzufuhrfensters 50 ein
Zufuhrtisch 54 mitsamt dem Lebensmittelkörper 4 in
die über
den Verpackungstisch 70 auf gespreizte Folie 2 eingebracht. Sobald
der Lebensmittelkörper 4 vollständig in
die Schlauchfolie 2 eingebracht worden ist, wird der Zufuhrtisch 54 wieder
aus der Folie herausgezogen und zur Lebensmitteltransportvorrichtung 52 zurückgeführt. Vorzugsweise
ist der Zufuhrtisch 54 mit einem Förderband, z.B. einem Schnabelband,
versehen, um sicherzustellen, dass beim Herausziehen des Zufuhrtisches 54 der
Lebensmittelkörper 4 nicht
ebenfalls wieder aus der Folie 2 herausgezogen wird.
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Dabei
können
die Bewegungsabläufe,
d.h. das Ziehen der Folie über
den Verpackungstisch 70 und das Einbringen des Zufuhrtisches 54 in
die Folie, sequentiell oder auch parallel vonstatten gehen.
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Ist
der Lebensmittelkörper
in die Folie 2 eingebracht, werden die Spannbacken 32, 33, 34, 35 vor dem
Herausfahren aus der Folie 2 nach innen geschwenkt, so
dass sich der Kraftschluss zwischen den Spannbacken und der Folie
löst.
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Der
Kraftschluss zwischen den Spannbacken und der Folie kann auch dadurch
gelöst
werden, dass die Schlauchfolie auf der Seite des Folienzufuhrfensters
geklemmt wird und der Greifmechanismus, nachdem der Lebensmittelkörper eingebracht worden
ist, sich soweit vom Folienzufuhrfenster entfernt, dass der Greifmechanismus
im aufgespreizten Zustand aus der Schlauchfolie gezogen wird. Zum
einen kann dadurch die Kinematik vereinfacht werden, zum anderen
hat sich herausgestellt, dass sich die Durchlaufzeit auch damit
weiter reduzieren läßt.
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Dies
dient zum einen zur Vereinfachung der Kinematik, zum anderen zu
einer Verkürzung
der Durchlaufzeit.
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Während dessen
wird die Folienöffnungsvorrichtung 16 wieder
geöffnet
und, weil zuvor die Saugnäpfe 28 der
Haltevorrichtung 26, 27 mit Unterdruck beaufschlagt
worden sind, gleichzeitig das Kopfende der nachlaufenden Schlauchfolie 2 vorgeöffnet. Bevor
der Greifmechanismus 30 wiederum in die jetzt schon vorgeöffnete Schlauchfolie 2 eingebracht
werden kann, wird der verpackte Lebensmittelkörper 4 vorzugsweise
senkrecht zur Lebensmittelzufuhrrichtung mit Hilfe einer Transportvorrichtung 80 abtransportiert.
Ist dies geschehen, beginnt der Verpackungsvorgang von Neuem.
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Wie
aus 1 ersichtlich, transportiert die Transportvorrichtung 80 den
verpackten Lebensmittelkörper 4 vorzugsweise
zu einer Versiegelungsstation 90. Bei der Verpackung von
Käseblöcken in
Käsereifungsfolie
ist es notwendig, die Folie mit dem darin befindlichen Käseblock
zunächst
zu evakuieren und anschließend
zu versiegeln. Vorzugweise ist die Versiegelungsstation von der
Verpackungsstation sowohl örtlich
als auch verfahrensmäßig getrennt,
damit dafür
bereits bekannte Vorrichtungen bzw. Verfahren verwendet werden können.
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Ist
es jedoch notwendig, zum Beispiel aus Gründen knappen Bauraums, den
Evakuierungs- und Versiegelungsvorgang in den Verpackungsvorgang
zu integrieren, kann gemäß einer
zweiten Ausführungsform
(siehe 7) das Lebensmittelzufuhrfenster 50 ebenfalls
eine Versiegelungsvorrichtung 56 sowie eine Evakuierungsvorrichtung 58 aufweisen,
um unmittelbar nach dem Einbringen des Lebensmittelkörpers 4 die
auf dem Verpackungstisch befindliche Schlauchfolie zu evakuieren
und anschließend
zu versiegeln.
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Um
die Kosten beim Einkauf zu reduzieren, kann gemäß einer anderen Ausführungsform
(7) das Folienzufuhrfenster 10 ferner
zwei Seitenversiegelungsvorrichtungen 24, 25 aufweisen,
um aus zwei Folienbahnen 6, 7 eine Schlauchfolie
herstellen, indem diese an den Längskanten
miteinander versiegelt werden, bevor sie zur Folienöffnungsvorrichtung 16 gelangen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann
aber auch die Evakuierungsvorrichtung in das Folienzufuhrfenster 10 integriert
sein, so dass zunächst
die Folie auf der Seite der Lebensmittelzufuhr versiegelt wird und
anschließend
auf der Seite der Folienzufuhr evakuiert und versiegelt wird.
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Es
jedoch auch möglich,
die Schlauchfolie 2 während
der Verpackung zunächst
auf beiden Seiten offen zu lassen und erst nach dem Einbringen des Lebensmittelkörpers 4 und
nach dem Abtransport zu versiegeln. Dazu ist auf einer der Versiegelungsstation 90 gegenüberliegenden
Seite eine weitere Versiegelungsstation 91 mit Versiegelungsvorrichtung 93 und
Evakuierungsvorrichtung 95 vorgesehen, so dass die verpackte
Schlauchfolie 2 von beiden Seiten gleichzeitig evakuiert
und versiegelt werden kann (siehe 8).
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Zwischen
der Folienspeichervorrichtung 12 und der Folienöffnungsvorrichtung 16 kann
ferner eine Folientrennungsvorrichtung 5 angeordnet sein, welche
die beiden Folienlagen 2a, 2b der zusammengefalteten
und geschlossenen Schlauchfolie voneinander trennt, so dass Luft
dazwischen eingebracht wird. Dies erleichtert wesentlich das Voröffnen der
Schlauchfolie 2 durch die Folienöffnungsvorrichtung 16 (9).
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Die
Folientrennungsvorrichtung 5 gemäß der ersten Ausführungsform
weist eine zwischen beide Lagen 2a, 2b eingebrachte
Rolle 8 auf, über
welche die Schlauchfolie 2 hinwegzogen wird und dadurch gezwungenermaßen getrennt
wird. Um sicherzustellen, dass die Rolle 8 von der Schlauchfolie 2 nicht mitgezogen
wird oder sich innerhalb dieser verdreht, ist diese in einem Rollensystem 9,
wie in 8 gezeigt, gelagert. Freilich schließt sich
die Schlauchfolie 2 nach der Folientrennungsvorrichtung 5 wieder, läßt sich
aber nun wesentlich leichter öffnen
als zuvor.
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Nachfolgend
wird die Betätigung
des Greifmechanismus mit Spannbacken 32, 33 und
Achse 36 gemäß einer
Ausführungsform
unter Bezugnahme der 10 detailierter beschrieben.
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10 zeigt
die Anordnung im auf gespreizten Zustand der Folie mit axial beabstandeten Spannbacken 32, 33.
Der Spannbacke 32 ist am Stellzylinder 36c und
die Spannbacke 33 mit dem Stellkolben 36d fixiert.
Im geschlossen Zustand ist der Stellkolben 36d eingefahren,
so dass die Spannbacke 32 gegen den Widerstand einer Feder 36e an der
unteren Aufhängung 36b der
Achse 36 anliegt. Spannbacke 33 liegt auf der
anderen Seite der Aufhänung 36b an.
Stellzylinder 36c mit Stellkolben 36d sind gleitend
in den Aufhängungen 36a und 36b gelagert,
so dass beim Ausfahren des Kolbens 36d zunächst über die
Kraft der Feder 36e der Stellyzylinder 36c samt
Spannbacken 32 nach oben bewegt wird, während das Stellkolbenende mit
der Spannbacke 33 weiter an der Aufhängung 36b anliegt.
Erst wenn der Spannbacken 32 einen Anschlag erreicht hat, wird
der Spannbacken 33 über
den Stellkolben 36d in die entgegengesetzte Richtung gedrückt.
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Diese
Anordnung ermöglicht
es, mit einem einzigen Stellmechanismus die Spannbacken 32, 33 in
zwei entgegengesetzte Richtungen auseinander- und wieder zusammenzufahren.
Da die Spannbacken 34, 35 und die Achse 37 auf
der anderen Seite entsprechend angeordnet sind, entfällt die
Beschreibung hierfür.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird die seitliche Aufweitung der Schlauchfolie nicht durch Nach-Außen-Schwenken
der Spannbacken, sondern durch Beabstandung der Achsen 36, 37 erreicht.
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Bevor
die Spannbacken 32, 33, 34, 35 in
die vorgeöffnete
Schlauchfolie 2 eingebracht werden, werden die Abstände aller
Spannbacken 32, 33, 34, 35 minimiert,
indem einerseits der Abstand der Achsen 36, 37 und
andererseits die axialen Abstände
der jeweiligen Spannbackenpaaren auf jeder der Achsen 36, 37 minimiert
werden. Ist dieser Zustand erreicht, werden die Spannbacken 32, 33, 34, 35 in
die vorgeöffnete
Schlauchfolie 2 eingefahren und diese anschließend durch
Vergrößern des
Abstandes der Achsen 36, 37 und des axiales Abstandes
der Spannbacken 32 und 33 bzw. 34 und 35 auf
den gewünschten Öffnungsquerschnitt
gebracht. Diese Bewegungsabläufe
können
nacheinander erfolgen oder sich überlagern.
Dies hat sich aus zweierlei Hinsicht als vorteilhaft erwiesen: zum
einen wird dadurch der Schwenkmechanismus an den Achsen 36, 37 eingespart,
zum anderen benötigt
diese Anordnung gegenüber
der Schwenkanordnung eine kleinere Folienöffnung, um die Spannbacken
sicher in die Folie einzubringen, und stellt den Betrieb auch dann
noch sicher, wenn die Voröffnung
z.B. aufgrund eines defekten Saugnapfes 28, kleiner ist.
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Selbstverständlich sind
Abweichungen von den beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne
den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
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So
ist es denkbar, dass anstelle eines beweglichen Zufuhrtisches 54 auch
eine Schiebevorrichtung den Lebensmittelkörper 4 vom Zufuhrtisch 54 in
die auf dem Verpackungstisch aufgespreizte Schlauchfolie 2 schieben
kann.
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Ferner
obliegt es der Entscheidung des Fachmanns, welcher Antrieb für das Verfahren
des Greifmechanismus, des Zufuhrtisches, der Spannbacken, etc. verwendet
wird. Vorteilhaft hat sich gezeigt, für kurze Hübe Stellzylinder und für lange
Hübe Spindelantriebe
zu verwenden.
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Das
oben detailiert ausgeführte
Verfahren bzw. Vorrichtung zur Verpackung von Körpern mit einer Endlosschlauchfolie
wurde zwar für
Lebensmittelkörper,
insbesondere für
quaderförmige
Käseblöcke, beschrieben,
ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Es wird darauf hingewiesen,
dass die Erfindung generell darin gesehen wird, das Verfahren nach
Anspruch 1 bzw. die Vorrichtung nach Anspruch 13 mit beliebigen
formfesten Produkten, einzeln oder im Verbund, z.B. Elektronikbauteile,
Automobilteile, Pumpen, Kosmetik- und Hygieneartikel, Arznei- und Medizinprodukte,
Bücher,
Spielzeug, etc. zu nutzen.