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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Verpackungsmaschine zum Verpacken von Produkten.
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Verpackungen sowohl im Lebensmittelbereich, als auch im Non-Food-Bereich werden immer aufwendiger, um den Wünschen der Konsumenten zu entsprechen.
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Beispielsweise ist aus der
DE 102005048491 B4 eine Anwendung bekannt, bei der mittels einer Tiefziehverpackungsmaschine, nicht einer Schalenverschließmaschine, nicht nur eine Lage von geschindelten Wurstscheiben unter Vakuum haltbar verpackt wird, sondern zwei Lagen von geschindelten Wurstscheiben in einer gemeinsamen Verpackung verpackt werden sollen und auch jeweils getrennt vor dem Verzehr zu öffnen sein soll. Dies wird gelöst durch eine Dreifolienverpackung, bei der eine erste Lage Produkt auf einer ersten Folie aufgebracht wird, anschließend eine zweite Folie aufgelegt bzw. zugeführt wird und in einer weiteren Station eine zweite Lage Produkt auf die darunter befindlichen Folien mit dazwischen liegenden Produkt aufgebracht bzw. zugeführt wird. Weiter wird im Folgenden eine dritte Folie aufgelegt. Diese drei Folien, mit jeweils zwischen zwei Folien liegenden Produkten, werden in eine Siegelstation befördert, evakuiert, gemeinsam und zueinander versiegelt und anschließend vereinzelt. Dabei handelt es sich um eine flache Packung.
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Aus
EP 1935789 A1 ist eine Schalenverschließmaschine bekannt, mittels derer eine Verpackung hergestellt wird, bestehend aus einem Behälter, einem eingelegten Produkt und einer ersten Folie, die als Skinfolie am Produkt und an den Innenseiten des Behälters anliegt. Diese erste Folie hält das Produkt in dem Behälter und präsentiert dieses gleichzeitig auf sehr positive Weise. Die Versiegelung unter modifizierter Atmosphäre wird in einer ersten Siegelstation durchgeführt. Anschließend wird in einer zweiten Siegelstation eine zweite Deckelfolie horizontal oben auf den Behälter gesiegelt, um die Möglichkeit zu bieten, Etiketten oder Produktinformationen aufzubringen. Es wird der Hinweis gegeben, im Raum zwischen der ersten Skinfolie und der zweiten Deckelfolie noch weitere Produkte aufnehmen zu können. Diese Art von Schalenverschließmaschine ist durch die Ausführung mit zwei Siegelstationen aufwendig und teuer.
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Der Wunsch nach attraktiven Verpackungen mit unterschiedlichen Produkten, z. B. Salat mit einem Salatsoßenpäckchen oder Besteck und Serviette in Verbindung mit einem Fertiggericht haltbar und transportabel verpackt, oder Produkten mit getrennt verpacktem Beipackzettel in einer Verpackung, wird seitens der Verbraucher immer größer.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, eine Verpackung herstellen zu können, die aus mehr als zwei Folien und mehr als zwei unterschiedlichen Produkten besteht, und die in industrieller Umgebung mit hoher Effektivität und somit kostensparend einsetzbar sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit den Merkmalen einer Schalenverschließmaschine nach Anspruch 8.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels einer Schalenverschließmaschine eine Verpackung aus einem schalenförmigen Behälter, wenigstens zwei Deckelfolien und mehreren Produkten, von denen sich ein Produkt in dem Behälter und ein anderes zwischen zwei Deckelfolien befindet, hergestellt, wobei die Produkte vor einer Siegelstation in den Behälter und auf die erste Deckelfolie gebracht und anschließend mit einer zweiten Deckelfolie gemeinsam der Siegelstation zugeführt und anschließend miteinander versiegelt werden. Dabei verläuft die erste Deckelfolie oberhalb des Behälters und des Produktes beabstandet von diesen, und die Zusammenführung erfolgt erst in der Siegelstation. Dies kann durch eine oberhalb des Behälters parallel verlaufenden Deckelfolie ausgeführt sein oder durch eine seitlich zum Transportbereichs des Behälters geführte Deckelfolie. Die Zusammenführung zusammen mit der zweiten Deckelfolie erfolgt erst in der Siegelstation.
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Die Erfindung ermöglicht die Verwendung von nur einer einzigen Siegelstation. Somit können die Kosten reduziert werden und der Platzbedarf verringert werden.
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Der Platzbedarf kann zusätzlich durch eine Variante von zwei übereinander befindlichen Einlegebereichen für das Einlegen der Produkte in den Behälter und das Auflegen weiterer Produkte auf eine Deckelfolie reduziert werden.
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Durch die Beabstandung des Behälters und des darin befindlichen Produktes zur ersten Deckelfolie vor der Siegelstation bleibt die Möglichkeit erhalten, den Behälter unabhängig zur Deckelfolie in die Siegelstation zu befördern. Somit können verschiedene Abläufe beim Transport von Behälter und Deckelfolie zeitgleich ablaufen, um die Leistung der Schalenverschließmaschine zu erhöhen bzw. hoch zu halten.
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Die Beabstandung ermöglicht zusätzlich das Verpacken von Produkten, die über den oberen Rand des Behälters überstehen.
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Eine Beabstandung zwischen der ersten Deckelfolie und dem darauf aufgebrachten Produkt zu einer zweiten Deckelfolie ermöglicht hier die Bewegung der Deckelfolien mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zeitgleich. Somit können die Bewegungen schonend für Folie, Produkt und Antriebssystem ausgeführt werden.
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Bei diesem Verfahren wird die erste Deckelfolie nicht durch den unterhalb verlaufenden Behälter gestützt. Sollte aufgrund des Gewichtes oder Abmessung des Produktes auf der Deckelfolie einer Unterstützung der Deckelfolie notwendig sein, so kann dies durch Unterstützungsbleche oder Rollen mit vorzugsweise kleinem Durchmesser ausgeführt sein, um das Öffnungsmaß der Siegelstation zwischen Siegelwerkzeugober- und -unterteil nicht unnötig groß zu gestalten. Die Schließ- und Öffnungszeiten der Siegelstation werden entsprechend klein gehalten.
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In der Siegelstation kann dann eine für den jeweiligen Raum zwischen dem Behälter und den Deckelfolien eine gemeinsame oder auch getrennte und/oder unterschiedliche Atmosphäre durch Evakuierung und/oder Begasung erzeugt werden. Die Siegelung des Behälters und der Folien erfolgt in einem Siegelvorgang bei entsprechender Eignung des Behälters und Folien durch die Materialbeschaffenheit und die Umgebungsbedingungen wie Druck, Temperatur und Siegeldauer.
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Um die Produkte, die auf der ersten Deckefolie aufgebracht werden, auf der Folie so zu orientieren, damit sie bei einem intermittierenden Arbeitstakt und den damit hohen auftretenden Beschleunigungen und Geschwindigkeiten nicht verrutschen, kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die die Produkte auf der Folie fixiert. Dies könnte ansonsten zur Folge haben, dass in der Siegelstation das Produkt nicht in dem für die Siegelung vorgesehenen Bereich transportiert wird und die Herstellung dieser Packung einen Ausschuß bedeutet.
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In einer möglichen Ausführungsform kann zu dem vorgenannten Zweck eine Klebeeinrichtung einen Klebepunkt auf die Deckelfolie oder das Produkt aufbringen und ein Roboterarm das Produkt der Deckelfolie zuführen.
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Die Einrichtung zum Fixieren kann eine Klebeeinrichtung sein, die das Produkt an die Deckelfolie klebt oder eine Etikettierstation, die mittels Etiketten das Produkt wie z. B. Beipackzettel oder Besteck auf der Deckelfolie sichert. Es ist auch denkbar, dass das Produkt selbst die Eigenschaft besitzt, auf der Deckelfolie haftend zu sein, wie z. B. geschindelte Wurstscheiben. Ebenso ist eine Variante vorgesehen, bei der die das Produkt aufnehmende Seite der Deckelfolie eine besondere Beschaffenheit wie beispielsweise eine Griffigkeit aufweist.
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Ebenso kann die Folie Mulden besitzen, in die Produkte eingelegt werden können.
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Damit die Produkte in dem Behälter und auf der Deckelfolie in der Siegelstation zueinander passend zugeführt werden, kann eine Druckmarkensteuerung dafür sorgen, dass die Produkte in Abhängigkeit einer Druckmarke auf der Deckelfolie auf dieser platziert werden. Anhand der Druckmarke kann auch der Folientransport der Deckelfolie in die Siegelstation erfolgen. Dies stellt sicher, dass keine Fehlplatzierung der Deckelfolie mit Produkt in der Siegelstation erfolgt, da dies zu Beschädigungen der Siegelwerkzeuge führen kann und damit auch zu Ausfallzeiten wegen Beseitigung dieses Problems, Reinigung oder Reparatur von Bauteilen der Siegelstation.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Produkte mit einem Mindestabstand in Transportrichtung auf der Deckelfolie aufgebracht werden und ein Sensorsystem vor oder in der Siegelstation die Position der Produkte erfasst und diese Information an eine Steuerung weiterleitet, die damit den Antrieb des Transportsystems der Deckelfolie und somit die Lage des Produktes auf der Deckelfolie zur Lage des Produktes in dem Behälter oder dem Behälter selbst regelt, um das Produkt entsprechend in der Siegelstation zu positionieren. Dies bietet des Weiteren den Vorteil der Verwendung einer einfachen und günstigen Folie und einer einfachen Einrichtung zum Aufbringen der Produkte auf die Deckelfolie.
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Um eine optisch anspruchsvolle Verpackung zu erreichen, kann es notwendig sein, die Deckelfolie so in einer vor der Siegelstation und Einlegestation angebrachten Formstation zu verformen, dass diese Verformung passend zum Produkt ist, z. B. zwei benachbarte Mulden für zwei Produkte wie Messer und Gabel aus Plastik bildet. In diesem Fall wird keine zusätzliche Maßnahme zur Befestigung der Produkte auf der Deckelfolie notwendig, da die seitlichen Formen der Mulde für eine eindeutige Lage sorgen und darin das Produkt sicher aufgenommen bleibt. Sollte das Produkt über den Behälter überstehen, ist es sinnvoll, einerseits die Deckelfolie passend zur Form und Überstand des Produktes zu verformen, als auch die oben genannten Mulden für die zweite Produktlage in die Deckelfolie einzubringen.
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Als weitere Besonderheit kann auch die zweite Deckelfolie mittels einer eigenen Formstation tiefgezogen sein, in diesem Fall vorzugsweise passend für das Produkt auf der ersten Deckelfolie bzw. den Überstand des Produktes über diese Deckelfolie, um eine noch attraktivere Verpackung zu erzeugen.
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Eine weitere Variante des Verfahrens kann eine Deckelfolie verwenden, die Skin- oder Schrumpfeigenschaften, Letzteres bedeutet Schrumpfraten größer 20%, besitzt. Dies kann zusätzlich zu einer auffälligen, attraktiven Verpackung führen.
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Die erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine ist geeignet für die oben beschriebenen Varianten des Verfahrens.
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Hierbei liegen keine Beschränkungen vor, die die Anzahl auf Spuren und Reihen bzw. Anzahl Behälter im Siegelwerkzeug beschränken würden.
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Im Folgenden werden zwei vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
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Im Einzelnen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schalenverschließmaschine,
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2 bis schematische Vertikalschnitte durch ein erstes Ausführungsbeispiel der 4 Schalenverschließmaschine bei unterschiedlichen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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5 bis schematische Vertikalschnitte durch ein zweites Ausführungsbeispiel der 7 Schalenverschließmaschine bei unterschiedlichen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Gleiche und ähnliche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine („Traysealer”). Die Schalenverschließmaschine 1 verfügt über ein Maschinengestell 2, auf dem eine Verschließstation 3 zum Verschließen sowie gegebenenfalls zum Evakuieren, Begasen und/oder Siegeln von zugeführten, schalenförmigen Behältern sowie zum Schneiden und zum Verschließen verwendeter Deckelfolien angeordnet ist. Die Verschließstation 3 befindet sich unter einer zu öffnenden Haube 4.
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Die Schalenverschließmaschine 1 verfügt ferner über ein Zuführband 5 zum Zuführen der Behälter, ein Abführband 6 zum Abtransportieren der verschlossenen Behälter, eine Folienzuführrolle 7 zum Aufnehmen und Zuführen einer Rolle einer Deckelfolie, eine Folienspannvorrichtung 8 zum Spannen der Deckelfolie, sowie einen Folienrestaufwickler 9 zum Aufwickeln der nach dem Versiegeln verbleibenden Folienreste. Bei mehreren Deckelfolien können die Restfoliengitter gemeinsam auf einen oder jeweils auf einen eigenen Folienrestaufwickler aufgewickelt werden. Ein Greifersystem 10 nimmt die schalenförmigen Behälter vom Zuführband 5 auf und transportiert diese in die Verschließstation 3, sowie von dort weiter auf das Abführband 6.
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Eine Anzeige 11 ermöglicht einem Bediener der Schalenverschließmaschine 1 das Überprüfen und Steuern des Betriebs der Schalenverschließmaschine 1. An einer Anzeige 10 können zu diesem Zweck Bedienelemente 12 vorgesehen sein, beispielsweise Bedienfelder oder Schalter, um den Betrieb der Schalenverschließmaschine 1 zu beeinflussen.
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2 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schalenverschließmaschine 1 in schematischer Ansicht einen Vertikalschnitt durch die Verschließstation 3. Gegenüber der allgemeinen üblichen Ausstattung der Schalenverschließmaschine 1, wie in 1 gezeigt, sind in der 2 zwei Deckelfolien 13 und 14 gezeigt. Beide werden von Rollen bahnförmig abgewickelt und der Verschließstation 3 zugeführt und durch Restfolienaufwickler 9 jeweils aufgewickelt. Die zwei Deckelfolien könnten auch von einer einzigen Rolle abgerollt werden und durch eine nicht gezeigte Einrichtung aufgetrennt und voneinander beabstandet werden. Die Behälter 15 werden auf dem Zuführband 5 transportiert und mit einem Produkt 16 gefüllt. Dieses Produkt 16 kann beispielsweise durch eine Bedienperson, eine Fülleinrichtung oder wie angedeutet durch einen Roboter 17 in den Behälter 15 eingelegt werden. Im weiteren Verlauf wird der mit Produkt 16 gefüllte Behälter 15 zur Verschließstation 3 transportiert und über das hier nicht mehr gezeigte Greifersystem 10 in die Behälteraufnahme 18 des Werkzeugunterteils 19 eingebracht.
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In 2 ist weiterhin dargestellt, dass auf der Deckelfolie 13 ein Klebepunkt 20 mittels einer Klebevorrichtung 21 aufgebracht wird, um ein weiteres Produkt 22 auf der Deckelfolie 13 aufzubringen und der Verschließstation 3 zuzuführen. Auch das Produkt 22 kann über einen Roboter 23 automatisiert aufgebracht werden. Statt einer Klebeeinrichtung 21 können auch andere Maßnahmen ergriffen werden, um das Produkt 22 lageorientiert auf der Deckelfolie 13 in die Verschließstation 3 zu transportieren.
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Als Unterstützung im Bereich der Klebevorrichtung 21 ist ein Unterstützungsblech 40 und im weiteren Verlauf als Alternative mehrere Rollen 41 gezeigt, die vorzugsweise die Deckelfolie 13 auf der gesamten Folienbreite unterstützen.
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Um das Produkt 22 auf der ersten Deckelfolie 13 zu halten, kann in einer nicht dargestellten Variante die zweite Deckelfolie 14 direkt über der ersten Deckelfolie 13 zugeführt werden, dass die zweite Deckelfolie 14 auf das Produkt 22 einen Druck von oben ausübt. Diese führt zu einer erhöhten Haftung des Produktes auf der ersten Deckelfolie. Dabei kann in einer bevorzugten Ausführung die Umlenkrolle 42 der zweiten Deckelfolie 14 vertikal beweglich ausgeführt sein, so dass das Produkt 22 selbst die Auslenkung der Umlenkrolle 42 nach oben beim Unterfahren ausführt. Dabei kann die Umlenkrolle 42 selbst in Richtung zur Deckelfolie 14 (d. h. hier nach unten) vorgespannt sein. Bei einer Variante mit motorischem Antrieb der Bewegung der Umlenkrolle 42 kann die Aufgabe der Vertikalbewegung die Steuerung bzw. Anzeige 11 in Abhängigkeit der Bewegung des Produktes 22 übernehmen.
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In 3 sind der Behälter 15 mit seinem Produkt 16 und den Deckelfolien 13 und 14 mit dem dazugehörigen Produkt 22 in die Verschließstation eingebracht, und das Werkzeugunterteil 19 und das Werkzeugoberteil 24 werden durch nicht dargestellte Hubsysteme zu einer Kammer 25 geschlossen. Dabei werden die zwei Deckelfolien 13 und 14 ringsum eingespannt. Nach einem möglichen Evakuieren der Kammer 25 und/oder Begasen erfolgt die Versiegelung über das Siegelwerkzeugoberteil 26 und die Behälteraufnahme 18. Dabei werden die zwei Deckelfolien 13 und 14 auf den Behälter 15 dicht versiegelt. Das Schneidsystem 27 trennt die zwei Deckelfolien nahe des Siegelbereiches, so dass eine einzelne Packung 28 entsteht, in der zwei unterschiedliche Produkte, über Folien getrennt, dicht verschlossen und optisch ansprechend präsentiert werden.
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4 zeigt die vereinzelte Packung 28, die über das Greifersystem 10 aus der Verschließstation 3 auf das Abführband 6 umgesetzt wurde. Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schalenverschließmaschine 1 ist intermittierend, somit laufen einge Arbeitsschritte teilweise zeitgleich ab:
- – Produkt 16 in Behälter 15 einlegen
- – Klebepunkt 20 auf Deckelfolie 13 aufbringen
- – Produkt 22 auf Deckelfolie 13 platzieren
- – Deckelfolien 13 und/oder 18 in die Verschließstation 3 zuführen
- – Verschließstation 3 schließen, Deckelfolien 13 und 14 auf Behälter 15 siegeln
- – Behälter 15 über Greifersystem 10 in Verschließstation 3 hineintransportieren
- – Vereinzelte Packung 28 heraustransportieren und Weitertransport über das Abführband 6.
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Um die Position des Produkts 22 auf der Deckelfolie 13 in der Verschließstation 3 steuerbar auszuführen und somit sicherzustellen, kann ein Sensorsystem 29 vor der Verschließstation 3 angebracht sein, um die Position des Produkts 22 zu detektieren. Zusammen mit einer nicht gezeigten Steuerung und der Information des Sensorsystems 29 kann die Deckelfolie 13 mit dem Produkt 22 positionsgenau in die Verschließstation 3 transportiert werden.
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Eine alternative erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine 1 ist in den 5–7 gezeigt. Dabei ist eine Formstation 30 für die Deckelfolie 13 vorgesehen, die passend zum Produkt 22 Mulden 31 in die Deckelfolie 13 formt. Dies wird vor dem Einlegebereich des Produktes 22 in die Mulde 31 und vor der Verschließstation 3 ausgeführt. Somit kann eine Einrichtung 21 zum Aufbringen von Haftmitteln, beispielsweise einem Klebepunkt 20, entfallen, da das Produkt 22 über die seitlichen Wandung der Mulde 31 während des Transportes gehalten werden kann. Aufgrund der möglichen verschiedenartigen Formen der Mulden 31 oder weiterer Gründe wie Aufbringen eines Etiketts mit Angaben zum Produkt, kann es sinnvoll sein, zusätzlich Maßnahmen zur Befestigung des Produktes 22 in der Mulde 31 zu ergreifen.
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Bei der Variante mit einer Formstation 30 für die Deckelfolie 13 ist die Lage des Produktes 22 über die Mulde 31 bestimmt, und die nicht gezeigte Steuerung regelt den Transport der Deckelfolie 13 zur lagegenauen Positionierung des Produkts 22 in der Verschließstation 3.
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In 6 ist das Produkt 22 über einen Roboter 23 in die Mulde 31 eingelegt worden und das Produkt 16 ist vorgesehen, in den Behälter 15 eingelegt zu werden, der auf dem Zuführband 5 neu zugeführt wurde.
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In 7 ist erkennbar, dass die zweite Deckelfolie 14 eben und bündig mit der Oberkante und der Siegelebene des Behälters 15 abschließt, da sich die erste Deckelfolie 13 mit dem Produkt 22 innerhalb des Behälters 15 befindet. Eine solche Verpackung 32 ist besonders geeignet, um diese Verpackung 28 mehrfach zu schichten oder Platz sparend weiter zu verpacken.
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Die erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine 1 ist nicht auf die zwei aufgezeigten Beispiele begrenzt, sondern es sind hierbei z. B. noch weitere Einrichtungen vorstellbar, die das Produkt 22 auf der Deckelfolie 13 aufbringt und dieses für den Weitertransport sichert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005048491 B4 [0003]
- EP 1935789 A1 [0004]
