DE102004062227A1

DE102004062227A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen mit einer reliefartig umgeformten Folie

Info

Publication number: DE102004062227A1
Application number: DE200410062227
Authority: DE
Inventors: Jochen Gellisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie eine Folie zum Verpacken von Gegenständen, insbesondere von Lebensmittelkörpern, bei dem ein zu verpackender Gegenstand mittels einer Kunststofffolie, vorzugsweise einer Endlosfolie, entweder unmittelbar oder mittelbar umhüllt, insbesondere luftdicht verpackt, wird. Erfindungsgemäß wird dabei die Kunststofffolie reliefartig umgeformt, insbesondere mit einem Prägemuster versehen, und zur Verpackung derart auf bzw. um den zu verpackenden Gegenstand gelegt, dass Relieferhebungen dem Gegenstand zugewandt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Gegenständen, insbesondere von Lebensmittelkörpern, bei dem ein zu verpackender Gegenstand mittels einer Kunststofffolie, vorzugsweise einer Endlosfolie, entweder unmittelbar oder mittelbar umhüllt, insbesondere luftdicht verpackt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Folie und eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 bzw. des Patentanspruchs 17.

In der Praxis finden abhängig vom Verpackungsgegenstand die unterschiedlichsten Verfahren und Materialien Verwendung. Beispielsweise werden Gegenstände mit einer sogenannten Luftpolsterfolie verpackt, wenn diese vor Krafteinwirkung von außen geschützt werden sollen. Sogenannte Schrumpffolien legen sich wie eine "zweite Haut" um ein Produkt, um dieses vor Abrieb oder Schrammen zu schützen. Insbesondere bei der Verpackung von Lebensmitteln werden hohe und spezifische Anforderungen an den Verpackungsvorgang sowie an die Verpackungsfolie gestellt. Zur Erhaltung des Aromas des verpackten Lebensmittelkörpers werden Folien verwendet, welche eine sogenannte Sauerstoffsperrschicht aufweisen. Dagegen muss die Verpackungsfolie bei Lebensmittelkörpern, die für den Reifungsprozess verpackt werden, das Abführen entstehender Gase nach außen hin sicherstellen. Ferner werden Verpackungsfolien verwendet, welche nach Einbringen des Lebensmittelkörpers evakuiert und versiegelt werden.

Insbesondere die zuletzt genannte Kategorie zeichnet sich dadurch aus, dass die Verpackungsfolien sehr dünn und forminstabil ausgebildet ist und damit sehr empfindlich ist. Wenn der zu verpackende Gegenstand, um welchen die Verpackungsfolien gehüllt wird, spitze oder scharf kantige Oberflächen aufweist, kann es sehr leicht passieren, dass diese Flächen beim oder nach dem Verpackungsvorgang die Verpackungsfolie beschädigen oder aufschlitzen, insbesondere dann, wenn die Folie beim Verpackungsvorgang auf Zug beansprucht wird. Handelt es sich z.B. bei dem verpackten Gegenstand um einen Lebensmittelkörper, der zur Konservierung verpackt worden ist, so wird dieser aufgrund der kaputten Verpackungsfolie und der damit verbundenen Sauerstoffzufuhr sein Aroma verlieren und sein Haltbarkeitsdatum nicht erreichen.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 17 310 U1 ist eine Verpackungsfolie für Lebensmittel bekannt, welche mittels eines unbedenklichen Klebstoffes mit einem Netz verbunden ist, um die Reißfestigkeit der Verpackungsfolien zu erhöhen. Die Kombination der Folie mit einem Netz erhöht zwar die Reißfestigkeit, jedoch auch den Aufwand und die Kosten bei der Herstellung dieser Folie.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Verpackungsfolie sowie eine Vorrichtung bereit zu stellen, mit dem bzw. der es gelingt, den Verpackungsvorgang von Gegenständen, insbesondere von Lebensmittelkörpern, welche spitze oder scharf kantige Oberflächen aufweisen, sicherzustellen, ohne dabei die Materialstärke der Verpackungsfolie zu erhöhen oder zusätzliche Materialien zu verwenden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Verfahrensschritte des Patentanspruchs 1, hinsichtlich der Verpackungsfolie durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 und hinsichtlich der Vorrichtung zur Ausführung der Verfahrensschritte gemäß Patentanspruch 1 durch die Merkmale des Anspruchs 16 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der zu verpackende Gegenstand mittels einer Kunststofffolie verpackt, welche reliefartig umgeformt, insbesondere mit einem Prägemuster versehen wird und zur Verpackung derart auf bzw. um den zu verpackenden Gegenstand gelegt wird, dass Relieferhebungen dem Gegenstand zugewandt sind.

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass durch das Aufbringen von Prägungen die Folie selbst an Stabilität gewinnt und ferner durch die Anordnung der Relieferhebungen auf der Seite des Gegenstandes zunächst erreicht wird, dass die Kontaktfläche zwischen Verpackungsgegenstand und Verpackungsfolie erheblich reduziert wird, und die Folie nur punktuell anliegt. Partiell scharf kantige oder spitze Oberflächen des Verpackungsgegenstandes gelanen somit nicht in unmittelbaren Kontakt mit der Verpackungsfolie und können die Verpackungsfolienoberfläche auch nicht verletzen bzw. aufschlitzen. Ferner können diejenigen Relieferhebungen, die auf einen spitzen oder scharf kantigen Bereich des zu verpackenden Gegenstandes treffen, ohne Beschädigungsgefahr nachgeben, weil sie nicht unter Zugspannung stehen, wodurch die Folie insgesamt entlastet wird.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, bei dem Verpackungsvorgang die Verpackungsfolie, vorzugsweise Endlosfolie, einer Prägewalze oder einer anderen Prägeeinrichtung zuzuführen, welche die Prägung in die Folie einbringt. Durch die Verwendung einer Prägewalze kann die Folie, die z.B. von einer Rolle der Prägewalze zugeführt wird, in einem kontinuierlichen Vorgang mit der gewünschten Prägung versehen werden, bevor diese dem Verpackungstisch zugeführt wird, wo der zu verpackende Gegenstand mit der geprägten Folie verpackt wird.

Wenn der zu verpackende Gegenstand beispielsweise ein verderblicher Lebensmittelkörper ist, ist es sinnvoll, diesen – nachdem er mit der geprägten Folie verpackt worden ist – einem Evakuierungsschritt und einem Versiegelungsschritt zuzuführen. Dadurch wird die Haltbarkeit und auch das Aroma des Lebensmittelkörpers erheblich verbessert.

In Abhängigkeit des Verpackungsgegenstandes kann es auch sinnvoll sein, den verpackten Gegenstand nicht zu evakuieren, sondern diesem vor dem Versiegeln ein Schutzgas oder ein anderes geeignetes Luft- oder Gasgemisch beizufügen.

Bei der Verwendung einer Schrumpffolie ist diese nach dem eigentlichen Verpackungsvorgang einem Thermo-Schrumpfprozess zu unterziehen. Dadurch wird das Volumen des verpackten Gegenstandes minimiert, um diesen zusammen mit anderen verpackten Gegenständen in einer Sekundärverpackung in größeren Einheiten zu verpacken.

Indem eine Mehrschichtfolie als Verpackungsfolie verwendet wird, kann die Verpackungsfolie den spezifischen Verpackungsgegenstand bzw. -zweck angepasst werden. So ist es denkbar, die Folie mit einer gasundurchlässigen Sperrschicht zu versehen, um z. B. aromatische Erzeugnisse zu verpacken, oder mit gasdurchlässigen Schichten zu versehen, wenn der verpackte Lebensmittelkörper in der Verpackungsfolie reifen soll. Als weitere Möglichkeit kommt eine Versiegelungsschicht in Betracht, um den verpackten Gegenstand nach dem Evakuieren der Luft sicher versiegeln zu können.

Die bei den Verpackungsverfahren verwendete Verpackungsfolie ist Gegenstand des Patentanspruchs 7. Dabei zeichnet sich die Verpackungsfolie durch ein vorzugsweise eingeprägtes Noppenmuster aus, wobei die Noppenerhebung auf derjenigen Seite liegen, die für den Kontakt mit dem zu verpackenden Gegenstand vorgesehen ist. Dies ist deshalb von Vorteil, da die Verpackungsfolie nicht mit ihrer gesamten Oberfläche an dem zu verpackenden Gegenstand anliegt, sondern nur an den Noppenoberflächen. Durch die Verringerung der Kontaktoberfläche reduziert sich die Gefahr des Einreißens der Verpackungsfolie an scharf kantigen oder spitzigen Oberflächenstellen des Verpackungsgegenstandes erheblich.

Vorzugsweise haben die Noppen eine kegelstumpfförmige oder linsenförmige Ausgestaltung. Es ist jedoch auch jede beliebige andere Form, wie z.B. Rechtecks-, Quadrat-, Halbkugelform etc., denkbar. Gemäß Anspruch 9 werden vorteilhafterweise Verpackungsfolien aus Polyethylenen oder Polyamid verwendet. Selbstverständlich können auch andere zur Verpackung geeigneten Kunststofffolien verwendet werden, solange diese reliefartig umformbar und in diese ein Prägemuster eingebracht werden kann. In der Praxis haben sich aber die angesprochenen Materialen Polyethylenen oder Polyamid als am geeignetsten herausgestellt.

Insbesondere für die Verpackung von verderblichen Gegenständen ist es notwendig, die Verpackungsfolie mit einer Sauerstoffsperrschicht zu versehen. Dadurch wird der zu verpackende Gegenstand von Umgebungseinflüssen geschützt und dessen Haltbarkeit erheblich gesteigert. Ferner ist es sinnvoll, die Verpackungsfolie mit einer Siegelschicht zu versehen, um den Verpackungsgegenstand, z.B. wenn er evakuiert worden ist, die Folie zu versiegeln und den Zustand so zu erhalten.

Es hat sich gezeigt, dass die Dicke der erfindungsgemäßen Folie in einem Bereich von 100 bis 300 μm liegen soll. von Fall zu Fall kann aber auch eine andere Foliendicke außerhalb dieses Bereiches sinnvoll sein.

In Abhängigkeit der Folienstärke und/oder der physikalischen/mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs wird das Noppenmuster und/oder die Geometrie der Noppen ausgewählt. Dabei wird sichergestellt, dass für den jeweiligen Verpackungsgegenstan jeweils eine optimale Verpackungsfolie bereitgestellt werden kann. Darauf ist der Anspruch 13 gerichtet.

Die erfindungsgemäße Verpackungsfolie kann nicht nur als Primärverpackung, sondern auch als Sekundärverpackung verwendet werden, um z.B. mehrere Gegenstandseinheiten zu verpacken. Neben eines höheren Schutzes vor Beschädigung haben die in die Folie eingebrachten Relieferhebungen auch den Vorteil, dass sie das Verrutschen einzelner Verpackungseinheiten innerhalb des Verpackungsverbundes unterbinden.

Ferner kann es sinnvoll sein, das Noppenmuster auf der Folie an ausgewählten Stellen auszusparen. Beispielsweise ist es denkbar, an den Stellen der Folie, an denen die Folie versiegelt wird, keine Noppen anzubringen. Sollte der Verpackungsgegenstand zusammen mit einem Verpackungsteller oder ähnlichem verpackt werden, ist es lediglich notwendig, die Folie an der Stelle mit einem Prägemuster versehen, welche in direktem Kontakt mit dem Verpackungsgegenstand ist.

Die Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren ist Gegenstand der Ansprüche 17 und 18. Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird die Verpackungsfolie einem Verpackungs- und einem Versiegelungstisch zugeführt. Erfindungsgemäß weist diese Vorrichtung ferner eine Umformstation auf, an der die Folie mit einem Prägemuster versehen wird. Diese Umformstation ist selbstverständlich vor dem Verpackungs- und Versiegelungstisch angeordnet.

Vorteilhafterweise hat die Umformstation eine Prägewalze, über welche die Folie geführt wird. Die Verwendung einer Prägewalze ermöglicht ein kontinuierliches Einbringen des Prägemusters in die Folie und somit eine vereinfachte Kinematik der gesamten Verpackungsvorrichtung. Es steht dem Fachmann jedoch offen, andere Prägevorrichtungen, beispielsweise einen Prägestempel, zu verwenden.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Umformstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform;
2 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsfolie im Zustand nach der Prägung;
3a ein mit der erfindungsgemäßen Folie zu verpackender Lebensmittelkörper im unverpackten Zustand;
3b ein mit der erfindungsgemäßen Folie zu verpackender Lebensmittelkörper im verpackten Zustand; und
4a, 4b, 4c und 4d zeigen verschiedene Prägemuster der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie.
1 zeigt den Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem eine ungeprägte Verpackungsfolie 2 einer Umformstation 4 zugeführt wird und diese als geprägte Verpackungsfolie 2 in Richtung Verpackungstisch 6 verlässt. Die Umformstation weist eine Prägewalze 10 auf, die aus Rollen 12 und 12 besteht. Dabei weist die Rolle 12 Prägevorsprünge 16 auf, wohingegen die Rolle 12 an entsprechenden Stellen entsprechende Prägevertiefungen 18 aufweist. Die Prägewalze 10 versieht die Verpackungsfolie 2 mit einem Prägemuster 20. Durch den Austausch der Prägewalze 10 können beliebige Prägemuster in die Verpackungsfolie eingebracht werden. Dementsprechend lassen sich die Abstände X und Y der einzelnen Relieferhebungen zueinander variieren. Dies kann vom zu verpackenden Gegenstand, aber auch von den physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Verpackungsfolie von Fall zu Fall unterschiedlich sein.
Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsfolie im Zustand nach dem Einbringen des Prägemusters 20. Dabei kann die Verpackungsfolie gemäß der 2 aus mehreren Schichten bestehen. In der gezeigten Ausführungsform weist diese so genannte Mehrschichtfolie sowohl eine Sauerstoffsperrschicht 24 als auch eine Siegelschicht 26 auf. Foliengrundschichten 28 sind vorteilhafterweise aus Polyamid oder Polyethylenen.
Nach dem Prägevorgang weist die geprägte Folie 2 Relieferhebungen 22 mit Oberflächen A auf. Die Oberfläche A ist beim Verpacken dem Gegenstand zugewandt, so dass zwischen der geprägten Verpackungsfolie 2 und dem Verpackungsgegenstand nur die Oberflächen A der Relieferhebungen 22 mit dem verpackten Gegenstand in Berührung sind. Der Durchmesser bzw. Länge L einer Relieferhebung 22 ist wesentlich größer als der Abstand X bzw. Y zur nächsten Relieferhebung 22. Dadurch wird die Kontaktoberfläche zwischen der Verpackungsfolie und dem Verpackungsgegenstand auf ein Minimum reduziert. Die Form der Relieferhebungen 22 kann, wie in 2b gezeigt, kegelstumpfförmig sein, kann aber jederzeit eine andere Form aufweisen. Denkbar ist hier auch eine Halbkugel- oder Linsenform, eine gestufte Kegelstumpfform, eine Würfel- oder Rechtecksform, eine Ziehharmonikaform, etc. (siehe 4a–d)
Die Dicke D der Verpackungsfolie liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 100 bis 300 μm.
3a zeigt einen Lebensmittelkörper 30, hier eine Schweinshaxe, der nach dem Stand der Technik mit einer ungeprägten Verpackungsfolie 32 verpackt worden ist. Diese Schweinshaxe weist eine Knochen 34 auf, mit einer stellenweise scharfen Kante 36 und einer Spitze 38. Dadurch kann es leicht passieren, dass die Folie 32 an den Stellen 36 und 38 verletzt und unter Umständen aufgeschlitzt wird.
3b zeigt den gleichen Lebensmittelkörper 30, der mit der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie 2 verpackt worden ist. Aufgrund des eingebrachten Prägemusters 20 mit Relieferhebungen 22 berühren sich die Verpackungsfolie 2 und der Verpackungsgegenstand 30 nur stellenweise. Dadurch werden viele Stellen des Verpackungsgegenstandes, z. B. 36 oder 38, an welchen die Verpackungsfolie Gefahr laufen würde, aufgeschlitzt zu werden, wie in 3b gezeigt, überbrückt. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Verpackungsfolie genau mit den Flächenpaar der Relieferhebungen 22 an diesen Stellen anliegt, ist äußerst gering. Auch wenn es dazu kommt, dass die Verpackungsfolie mit ihren Relieferhebungen 22 auf eine scharf kantigen Stelle 36 des Verpackungsgegenstandes 30 treffen, so geben diese vorgedehnten Relieferhebungen ohne Beschädigungsgefahr nach, weil sie nicht unter Zugspannung stehen und sich dem Verpackungsgegenstand anschmiegen können. Die Relieferhebungen dienen sozusagen als Materialpuffer, wodurch die Folie insgesamt entlastet wird.
Selbstverständlich sind Abweichungen von der beschriebenen Ausführungsform möglich, ohne dabei den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
So ist es denkbar, dass anstelle der kontinuierlich abrollenden Prägewalze 10 ein Prägestempel eingesetzt wird.
Ferner sind die Formen, Abstände und Höhe der Relieferhebungen sowie die Dicke und Anzahl der Folienschichten je nach Anwendungsfall variabel gestaltbar.
Zur Einbringung der Relieferhebungen sind alle beliebigen und dafür geeigneten Umformverfahren und -vorrichtungen, wie z.B. Prägewalzen, Stanzvorrichtungen, etc. einsetzbar.
Selbstverständlich ist das Verfahren, die Vorrichtung und die Verpackungsfolie nicht auf den in der Beschreibung im Detail beschriebenen Ausführungsform aus der Lebensmittelverpackung begrenzt, sondern auf alle anderen Verpackungsgegenstände übertragbar, welche unter ähnlichem Problem, d. h. stellenweise scharf kantige oder spitze Oberflächen, leiden.

2: Verpackungsfolie
4: Umformstation
6: Verpackungstisch
8: Versiegelungstisch
10: Prägewalze
12: Rolle
14: Rolle
16: Prägevorsprung
18: Prägevertiefung
20: Prägemuster
22: Relieferhebung
23: Mehrschichtfolie
24: Sauerstoffsperrschicht
26: Siegelschicht
28: Foliengrundschicht
30: Verpackungsgegenstand
32: ungeprägte Folie
34: Knochen
36: Kante
38: Spitze
40: Auflageteil
42: ausgesparte Stelle
44: Siegelflansch
X: Abstand
Y: Abstand
A: Noppenoberfläche
L: Länge bzw. Durchmesser
D: Foliendicke

Claims

Verpackungsverfahren, bei dem ein zu verpackender Gegenstand (30) mittels einer Kunststoff-Folie (2), vorzugsweise einer Endlosfolie, entweder unmittelbar oder mittelbar umhüllt, insbesondere luftdicht verpackt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) reliefartig umgeformt, insbesondere mit einem Prägemuster (20) versehen und zur Verpackung derart auf bzw. um den zu verpackenden Gegenstand gelegt wird, dass Relieferhebungen (22) dem Gegenstand zugewandt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reliefartige Umformung mittels einer Prägewalze oder einer sonstigen Prägeeinrichtung (10) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dass die Verpackung einem Versiegelungsschritt unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung vor dem Versiegeln einem Evakuierungsschritt unterzogen wird oder Schutzgas oder ein anderes Luft- oder Gasgemisch beigefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) einem Thermo-Schrumpfprozess unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) von einer Mehrschichtfolie (23) gebildet ist.
Verpackungsfolie für ein Verpackungsverfahren insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein reliefartige Oberfläche, vorzugsweise ein eingeprägtes Noppenmuster (20), wobei die Noppenerhebungen (22) auf derjenigen Seite liegen, die für den Kontakt mit dem zu verpackenden Gegenstand (30) vorgesehen ist.
Verpackungsfolie nach Anspruch 7, wobei die Noppen (22) kegelstumpfförmig oder linsenförmig ausgebildet sind.
Verpackungsfolie nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) aus Polyethylen oder Polyamid besteht.
Verpackungsfolie nach Anspruch 9, ferner gekennzeichnet durch eine Sauerstoffsperrschicht (24).
Verpackungsfolie nach Anspruch 9 bis 10, ferner gekennzeichnet durch eine Siegelschicht (28).
Verpackungsfolie nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Foliendicke (D) in einem Bereich von 100 bis 300 μm liegt.
Verpackungsfolie nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Noppenmuster (20) und/oder die Geometrie der Noppen (22) in Abhängigkeit von der Folienstärke und/oder der physikalischen/mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs gewählt sind.
Verpackungsfolie nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Noppenmuster (20) an ausgewählten Stellen (42) ausgespart wird.
Verpackungsfolie nach einem der Ansprüche 7 bis bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zur Sekundärverpackung von Gegenstandseinheiten verwendet wird.
Verpackung für einen Gegenstand, mit einem Auflageteil (40) für den zu verpackenden Gegenstand, wie z.B. einen Lebensmittelkörper (2), und einer eng über den Lebensmittelkörper (30) und einen Siegelflansch (44) gelegten Folie (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Folie (2) mit dem Siegelflansch (44) verschweißt ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit einer Endlosfolie (2), die einem Verpackungstisch (6) und einem Versiegelungstisch (8) zuführbar ist, gekennzeichnet durch eine Umformstation (4), an der die Folie (2) reliefartig umgeformt, insbesondere mit einem Prägemuster (20) versehen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformstation (4) eine Prägewalze (10) aufweist, über welche die Folie (2) geführt wird.