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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionierten Verpacken einer zumindest im wesentlichen inkompressiblen Lebensmittelmasse, insbesondere von Schmelzkäse, die als fließfähige Masse in eine schlauchförmige Umhüllung aufweisend eine thermoplastische Kunststofffolie eingefüllt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Zum portionierten Verpacken derartiger Lebensmittelmasse sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei einigen Verfahren wird die Lebensmittelmasse in Schalen eingegossen, die aus einer stabilen Folie, insbesondere aus Kunststoff, vorgeformt sind. Die mit der Lebensmittelmasse befüllten einzelnen Schalen werden nachfolgend verschlossen und voneinander getrennt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass für jeden Arbeitsschritt, insbesondere das Vorformen, das Befüllen, das Verschließen und das Trennen ein separates Werkzeug oder sogar eine eigene Maschine benötigt wird. Zudem ist das portionierte Befüllen bereits vorgeformter Verpackungen mit einer solchen Lebensmittelmasse bezüglich der Justierung relativ aufwändig.
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Zur Verpackung von Schmelzkäse sind im Prinzip drei Verfahrensweisen bekannt: Zum einen ist es bekannt, den Schmelzkäse in Scheibenform zu bringen und diese Einzelscheiben „slice an slice” aufeinander zu stapeln. Auf der anderen Seite ist es bekannt, einzeln verpackte Scheiben („individual wrapped slices”, IWS) anzufertigen. Dazu wird ein Folienschlauch mit Schmelzkäse befüllt und zu einem Band geglättet, bevor dieses durch Verdrängen, Siegeln und Schneiden in einzelne Scheiben unterteilt wird. Eine weitere Art, Schmelzkäse zu Verpacken liegt darin, einzelne Portionen mit einer Aluminiumfolie zu umgeben. Solche Portionen sind als Dreiecksformen bekannt, die zu mehreren in einem Kreis in einer gemeinsamen Umverpackung zusammengelegt sind. Die Einzelportionen können mit einem die Folie zerschneidenden Faden als Aufreißlhilfe versehen sein. Ein solches portioniertes Verpacken in Alufolie ist verhältnismäßig aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es daher ein Verfahren zum portionierten Verpacken einer Lebensmittelmasse, insbesondere von Schmelzkäse, vorzuschlagen, in dem die Einzelpacken der Lebensmittelmasse auf einfache und kostengünstige Art und Weise in verschiedenen Formen und für den Verbraucher einfach zu handhaben hergestellt werden können. Es ist gleichzeitig Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens vorzuschlagen.
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Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen genannt.
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Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung liegt darin, die Lebensmittelmasse zunächst in einen Folienschlauch zu füllen und diesen nachfolgend unter Verbleib der Lebensmittelmasse durch Tiefziehen zu verformen. Im Grundsatz wird dazu die Lebensmittelmasse aus Bereichen des vollkommen befüllten Schlauches in Bereiche verdrängt, in denen quasi zeitgleich ein Tiefziehen stattfindet. Ein separater Tiefziehstempel ist jedoch nicht erforderlich. Die Lebensmittelmasse wirkt wie ein Stempel und drückt die Folie in die Form des Werkzeugs. Die Masse, die in den Bereichen des Verdrängens zu viel ist, findet dabei Platz in den neu ausgeformten Bereichen. Erfindungsgemäß wird dazu die thermoplastische Kunststofffolie der die Lebensmittelmasse umgebenden Umhüllung unter Verdrängung der Lebensmittelmasse aus Siegelbereichen zu einzelnen jeweils eine Portion definierenden Einheiten in einer Form umgeformt. Diese in einer Kette hintereinander angeordneten Einheiten werden durch eine Versiegelung im Siegelbereich gegeneinander abgegrenzt und anschließend voneinander getrennt.
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Eine solche Einheit wird nachfolgend auch als mit der Lebensmittelmasse befüllter Hohlraum bezeichnet. Der eine Portion der Lebensmittelmasse definierende Hohlraum wird somit erfindungsgemäß in die bereits gefüllte Folienbahn eingeformt. Die von der Folienbahn eingehüllte fließfähige Lebensmittelmasse vollzieht dabei die Formgebung der Folienlage und nimmt die Form des Hohlraums an. Die Formgebung der Folienbahn geht somit mit einer Portionierung der Lebensmittelmasse einher.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, komfortabel zu handhabende Einzelverpackungen automatisiert herzustellen. Das Verfahren kann das nachträgliche Befüllen schon vorgeformter Schalen ersetzen. Dadurch wird die Produktion der mit Lebensmittelmasse gefüllten Einzelpacken wesentlich vereinfacht und der Produktausstoß deutlich gesteigert. Mit dem gleichzeitigen Verformen des Folienschlauches und der Lebensmittelmasse ist das Verfahren insbesondere für das portionierte Verpacken von Schmelzkäse geeignet, da Schmelzkäse mit seiner über die Temperatur einstellbaren Viskosität besonders gut handhabbar ist. Das Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche Fertigung. Gleichzeitig bietet es eine hohe Variabilität in Bezug auf die möglichen Verpackungsformen. Die Hohlräume können in nahezu beliebiger Form in die befüllte Folienbahn eingeformt werden und bieten insbesondere durch ihrer dreidimensionalen Ausrichtung einen großen Spielraum für die Produktgestaltung.
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Besonders vorteilhaft ist, dass sich das erfindungsgemäße Umformen der befüllten Folienbahn in bereits bestehende Produktionsanlagen zum Verpacken von Lebensmittelmassen integrieren lässt. Eine Umrüstung oder eine Erweiterung bislang verwendeter Maschinenstränge auf das neue Verfahren ist somit möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform werden beide Folienlagen eines doppellagigen, mit Lebensmittelmasse befüllten Folienschlauches eingeformt. Durch das Einformen einander entgegengesetzter Hohlräume in die doppellagige Folienbahn kann das verfügbare Gesamtvolumen der Einzelverpackung gesteigert werden. Die beidseitige Umformung der doppellagigen Folienbahn ermöglicht auch eine symmetrische Ausgestaltung von Ober- und Unterteil der Einzelpackung. Für den Fall einer asymmetrischen Formgebung wird beispielsweise ein Oberteil des Umformmittels glatt ausgeführt, während das Unterteil formgebenden Hohlräume aufweist.
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Vorzugsweise wird zur Unterstützung der Einformung der Hohlräume in die Folienlage ein Unterdruck in einem Umformmittel angelegt. Der Unterdruck bewirkt bei der Folienlage eine Art Tiefzieh-Effekt. Er wird angelegt, während sich das Formsegment des Umformmittels im Siegelbereich der doppellagigen Folienbahn schließt. Vor dem Öffnen des Umformmittels wird der Unterdruck wieder deaktiviert. Die Folienlage wird dabei nicht nur in das Formsegment gedrückt, sondern auch eingesaugt. Sie legt sich dort an dessen Wände und nimmt dessen Form an. Der Unterdruck bewirkt ein präzises Abformen der vorgegebenen Form durch die thermoplastische Folie.
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Die Lebensmittelmasse wird hierbei nicht nur aus den Siegelbereichen verdrängt, sondern auch in die Formsegmente eingesaugt. Sie folgt der Formgebung der Folienlage und füllt das Formsegment aus. Im Siegelbereich bleibt durch den auf die Lebensmittelmasse wirkenden kombinierten Saug- und Verdrängungseffekt ein nur geringer Rückstand an Lebensmittelmasse zurück, wodurch die folgende Versiegelung der Folienlagen im Siegelbereich vereinfacht wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Unterdruck in Höhe und Zeitdauer der Lebensmittelmasse angepasst wird.
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Ein temporäres und lokales Erwärmen der thermoplastischen Kunststofffolie unterstützt das Einformen der Hohlräume in die Folienbahn. Hierzu werden die mit der umzuformenden Folie in Kontakt kommenden Bereiche des Umformmittels erwärmt.
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Mit dem Verfahren bzw. der Vorrichtung lassen sich thermoplastische Kunststoffe unterschiedlicher Art und Folienstärke verarbeiten. Insbesondere eignen sich Folien aus PE, PET und PP. Die bevorzugte Folienstärke liegt zwischen 20 μm und 100 μm. Das Verfahren lässt es auch zu, Folienschläuche aus Folienbahnen unterschiedlichen Materials einzusetzen. So können beispielsweise Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff und Alufolie kombiniert werden.
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Bevorzugt wird zunächst ein Trennsegment des Umformmittels in die von der Folienbahn umhüllte Lebensmittelmasse eingefahren. Dieses in der Art eines Niederhalters ausgebildete Trennsegment fährt in den Produktionsstrang ein, bevor die Einzelpackungen ausgeformt werden. Damit grenzt es den umzuformenden Teil vom Rest des Folienschlauches ab. Diese Unterteilung des Produktstrangs definiert den für den Umformprozess zur Verfügung stehenden Bereich des gefüllten Folienschlauches. Das Segment verhindert, dass Lebensmittelmasse während der Ausformung der Hohlräume aus dem übrigen Produktionsstrang in den umzuformenden Teil der Folienbahn nachfließen kann. Schwankungen im Volumen der produzierten Einzelpacken können hierdurch minimiert werden.
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Zur Gewährleistung des Lösens des Produktstrangs vom Umformmittel werden die Höhlräume der Umformmittel vorzugsweise mit Überdruck beaufschlagt. Hierzu bietet es sich an, den Unterdruckanschluss auch zur Versorgung mit Überdruck zu verwenden.
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Vorzugsweise umfasst das Umformmittel ein Mittel zur Versiegelung des zwischen den aufeinanderfolgenden Hohlkörpern befindlichen Siegelbereiches. Indem das Umformmittel nicht nur die Hohlräume in der befüllten Folienbahn ausformt, sondern auch den Siegelbereich versiegelt, kann dieser Arbeitschritt in einem Werkzeug zusammengefasst werden. Dies bedingt, dass eine Formänderung der Einzelverpackungen einfacher durchzuführen ist. Derartige Formänderungen gehen meist einher mit einer Veränderung der Form und Lage des Siegelbereichs zwischen den Einzelpackungen. Bei einer Änderung der Verpackungsform ist somit der Rüstaufwand an der Verpackungsanlage reduziert.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der die Hohlräume trennende Siegelbereich mittels Ultraschall versiegelt. Das Versiegeln mittels Ultraschall hat den großen Vorteil gegenüber dem Versiegeln mit Hitze, dass eine mittels Ultraschall gesiegelte Naht sich später wieder besser öffnen lässt, also eine verbesserte „Pealfähigkeit” hat. Zudem verdrängt der Ultraschall noch vorhandene Restmengen der Lebensmittelmasse aus dem Siegelbereich. Ein Produkteinschluss in der Siegelnaht wird vermieden. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Festigkeit der Siegelnaht. Zudem wirkt ein Produkteinschluss im Siegelbereich für den Kunden qualitätsmindernd. Die saubere Siegelnaht erhöht die Qualitätsanmutung des fertigen Produkts. Dabei kann die Versiegelung mittels Sonotrode und Siegelamboss in einem separaten Arbeitschritt erfolgen Vorzugsweise ist das Umformmittel selbst, insbesondere die sich in den Siegelbereich einfahrenden seitlichen Begrenzungen seines formgebenden Hohlraums, als Sonotrode ausgebildet. Die Versiegelungskomponenten sind somit in das Umformmittel integriert.
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Zum Abschluss des Verfahrens wird die Folienbahn im Siegelbereich durchtrennt. Die von einander getrennten Packen der Lebensmittelmasse werden dann einzeln dem weiteren Verpackungsprozess zugeführt. Vorzugsweise werden die einzelnen Arbeitsschritte des Umformens, Versiegelns und Trennens der Einzelpackungen in direkter Abfolge zusammengefasst. Zur Umrüstung der Produktionsanlage auf eine andere Verpackungsform muss somit lediglich das Umformmittel und die Trennvorrichtung ausgetauscht werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Trennvorrichtung ein Teil des Umformmittels.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Lebensmittelmasse vor dem Umformen der befüllten Folienbahn gekühlt. Im Unterschied zu dem Gießen einer flüssigen Lebensmittelmasse in eine vorgeformte Verpackungsform wird beim erfindungsgemäßen Einformen der Hohlräume die Lebensmittelmasse in diese gedrückt und vorzugsweise auch gesaugt. Für das Ausfüllen der in die Folienbahn eingeformten Hohlräume ist für die Lebensmittelmasse somit keine flüssige, sondern lediglich eine noch fließfähige Konsistenz erforderlich. Bei der Einformung der Hohlräume in die Folienlage ist die Lebensmittelmasse schon weitgehend erkaltet. Auf ein aufwendiges Kühlen der ausgeformten Einzelverpackung zur Verhinderung von Verformungen im weiteren Verlauf des Fertigungsprozesses sowie der Bestückung der Sekundärverpackungen kann verzichtet werden. Zur Kühlung im Vorfeld der Umformung wird die der Lebensmittelmasse vorzugsweise auf an sich bekannte Weise über Kühlbänder entlang einer Kühlstrecke geführt oder durch ein Kühlwasserbad geleitet. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Kühlung der Lebensmittelmasse. Die Folienzuführung kann dabei vor oder nach der Kühlung erfolgen.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform bilden die an einer längsseitigen Siegelnaht überstehenden Randbereiche der beiden Folienlagen eine Öffnungslasche zum Öffnen der Verpackung aus. Mit der längsseitigen Siegelnaht werden die beiden Folienlagen vor dem Einformen der Hohlräume miteinander verbunden. Je nach dem wie die doppellagige Folienbahn gelegt wurde, weist sie eine oder zwei längsseitige Siegelnähte auf. Wird eine einzelne Folie zu einer doppellagigen Folienbahn gelegt, weist sie einseitig eine längsseitige Siegelnaht auf, welche die seitlichen Endbereiche der beiden Folienlagen miteinander verbindet. Die Variante einer aus zwei Folienlagen gelegten doppellagigen Folienbahn weist beidseitig längsseitige Siegelnähte auf. Die Folienlagen werden derart dimensioniert, dass nach dem Versiegeln der längsseitigen Siegelnaht Folienrandbereiche der verbundenen Folielagen überstehen. Ein Auseinanderziehen der überstehenden Folienrandbereiche öffnet zuerst die längsseitige Siegelnaht und im weiteren Verlauf die Siegelbereiche der Einzelverpackung. Die Verpackungsportion lässt sich hierdurch auf einfache Weise vollständig öffnen und ihr Inhalt ohne Rückstand aus der Verpackung entnehmen.
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Die überstehenden Folienrandbereiche werden vorzugsweise derart abgeschnitten, dass die verbleibenden Folienrandbereich der beiden Folienbahnen die Form einer an der Einzelpackung vorstehenden Lasche aufweist. Die Laschenform wird von dem Kunden intuitiv als Öffnungsmechanismus für die Einzelpackung erkannt, so dass weitere Hinweise auf der Verpackung nicht erforderlich sind.
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In einer weitern bevorzugten Ausführungsform befindet sich die zweilagige Foliebahn in einer kontinuierlichen Vorwärtsbewegung. Dies erzeugt einen endlosen, sich ständig erneuernden Produktstrang der befüllten Folienbahn. Ein automatisches Nachführen des Umformmittels während des Umformprozesses ermöglicht eine kontinuierliche Fertigung von Einzelpackungen der Lebensmittelmasse mit entsprechend hohem Produktionsausstoß.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung ermöglicht es, Verpackungsportionen in den verschiedensten Ausformungen herzustellen. Neben den beim Konsumenten bekannten und beliebten Käseecken-Form können auch quadratische oder rechteckige Hohlräume in die Folienbahn eingeformt werden. Die Einformung der Hohlräume kann in eine Folienbahn, Einformungen in beiden Folienbahnen können zueinander symmetrisch oder unsymmetrisch erfolgen. Eine weitere Variablen ist die Materialwahl der Folien. Die Variationsmöglichkeiten reichen somit von einer symmetrischen Verpackung mit beidseitig identisch umgeformten Folienbahnen aus Kunststoff und einer die Verpackung mittig umlaufenden Siegelnaht bis hin zu einer einseitig umgeformten Verpackung mit außermittiger Siegelnaht, deren nicht umgeformte Folienbahn aus Aluminium die Verpackung in der Art eines Deckels abschließt.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verpackungen aus Aluminiumfolie ermöglicht die Verwendung einer transparente Kunststofffolie dem Verbraucher einen direkten Blick auf das verpackte Produkt. Beimischungen wie Kräuter oder Nüsse müssen nicht allein auf dem Etikett abgebildet werden, sondern sind für den Konsumenten im Produkt selbst sichtbar. Vorzugsweise kann über eine sortenspezifische Einfärbung einer Folienbahn der Inhalt der Verpackung über die Farbgebung der Verpackung kenntlich gemacht werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 bis 11 beschrieben. Dabei zeigt
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1: ein geöffnetes Umformwerkzeug mit einem noch unverformten Produktionsstrang der eingehüllten Lebensmittelmasse;
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2: Einen Schnitt entlang der Linie A-A der 1;
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3: Das sich schließende Umformwerkzeug zu Beginn des Einfahrens in den Produktstrang;
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4: Einen Schnitt entlang der Linie B-B der 3;
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5: Das sich schließende Umformwerkzeug mit geschlossenem, in den Produktstrang eingedrungenem Trennsegment;
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6: Einen Schnitt entlang der Linie C-C der 5;
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7: Das Umformwerkzeug nach Beendigung des Umformvorganges;
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8: Einen Schnitt entlang der Linie D-D der 7;
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9: Ein Niederhalter des Umformwerkzeuges;
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10: Eine Grundplatte des Umformelements mit Formsegmenten;
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11: Ein schematische Darstellung der verschiedenen formgebenden Schritte am Produktstrang.
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Die 1 bis 8 zeigen ein erfindungsgemäßes Umformmittel in Form eines Umformwerkzeugs 1. Das Umformwerkzeug 1 wird in einer Abfolge verschiedener Phasen des Umformprozesses der mit Lebensmittelmasse befüllten Folienbahn 2 dargestellt.
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In den 1 und 2 ist das einen Oberteil 3 und einen Unterteil 4 umfassende Umformwerkzeug 1 geöffnet und hat keinen Kontakt zum Produktionsstrang der Folienbahn 2. Oberteil 3 bzw. Unterteil 4 des Umformwerkzeugs 1 sind zur Ober- bzw. Unterseite des Produktionsstranges hin ausgerichtet und liegen sich spiegelbildlich gegenüber. Das Oberteil 3 und das Unterteil 4 sind im wesentlichen baugleich, so dass sich Angaben zu Merkmalen oder Bewegungen des einen Teils 3, 4 des Umformwerkzeuges 1 sich spiegelbildlich immer auf den anderen Teil 3, 4 mit beziehen.
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Jeder Teil 3, 4 des Umformwerkzeugs 1 umfasst eine Grundplatte 5 und eine an der dem Produktionsstrang zugewandten Seite der Grundplatte 5 angeordnete und lösbar mit ihr verbundene Formplatte 6. In Richtung des Produktionsstranges steht am Teil 3, 4 ein Trennsegment 7 in der Art eines Niederhalters vor. Die Grundplatte 5 und der Niederhalter sind über eine Führung 8 miteinander verbunden. Die Führung 8 ist über Federn 9 vorgespannt und erlaubt eine Bewegung des Niederhalters relativ zur Grundplatte 5. Die Grundplatte 5 umfasst des Weiteren einen Vakuum- bzw.
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Druckluftanschluss 10, der mit einer sich in die Formplatte 6 eingefügten Hohlkammer 11 verbunden ist. Über die Hohlkammer 11 wird ein Unterdruck an einem Formsegment des Umformwerkzeuges 1 angelegt.
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Die Hohlkammer 11 wird produktstrangseitig von einem Einlegeboden 12 begrenzt, der mittels einer Distanzhülse 13 von der Grundplatte 5 beabstandet ist. Der Einlegeboden 12 bildet zusammen mit seitlich in Richtung des Produktionsstranges am Einlegeboden 12 vorstehenden Stegen 14 der Formplatte 6 ein zur befüllten Folienbahn 2 hin offenes Formsegment 15 aus, in das die Folienbahn 2 eingeformt wird. Das Formsegment 15 bildet somit eine Negativform für die mit der Lebensmittelmasse 16 befüllte Folienbahn 2 aus.
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Die mit Lebensmittelmasse 16 befüllte Folienbahn 2 weist zwei Folienlagen 17, 18 auf, die beidseitig über längsseitig verlaufende Siegelnähte 19 miteinander verbunden sind. Entlang der an längsseitigen Siegelnähte 19 stehende Folienrandbereiche 20 der doppellagigen Folienbahn 2 vor. Zur temporären und lokalen Erhitzung der thermoplastischen Folienlage 17, 18 weist die Formplatte 6 zwei temperaturregelbare Heizpatronen 21 auf.
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Die 3 und 4 zeigen das Umformwerkzeug 1 zu Beginn des Schließvorganges. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich eine Außenfläche des der Niederhalters 7 in Höhe des noch unverformten Produktstranges der befüllten Folienbahn 2. Um die umzuformende thermoplastische Kunststofffolie zu erwärmen, wiest der Niederhalter 7 ein hier nicht gezeigtes Heizelement auf. Der beheizte Niederhalter 7 ist beidseitig versetzt zur eingehüllten Lebensmittelmasse 16 und über dem Folienrandbereichen 20 der doppellagigen Folienbahn 2 angeordnet. Um ein Erwärmen des Folienrandbereiches 20 durch Kontakt mit dem beheizten Niederhalter 7 zu vermeiden, trägt der Niederhalter 7 beidseitig ein längsseitig verlaufendes Isolierelement 21, das sich außen an einen in Richtung des Produktionsstranges vorstehenden Längsstegs 22 des Niederhalters anfügt. Der Niederhalter 7 weist darüber hinaus zwei hier nicht gezeigte, insgesamt quer zum Produktionsstrang verlaufende Querstege auf, welche in dieser Position des Schließvorganges die doppellagige Folienbahn 2 berühren.
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In den 5 und 6 sind die Niederhalter 7 von Oberteil 3 und Unterteil 4 der Umformwerkzeugs 1 geschlossen, so dass die Folienrandbereichen 20 zwischen den Längsstegen 22 und den Isolierelementen 21 gehalten ist. In dieser Position des Umformwerkzeugs sind die Querstege der Niederhalter 7 vollständig in den Produktstrang eingedrungen. Die in Bezug auf den Produktionsstrang am Anfang und am Ende des Niederhalters 7 angeordneten Querstege schließen somit den Bereich des Produktionsstrang, der durch das Umformwerkzeug 1 umgeformt werden soll, ab.
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Die 7 und 8 zeigen das Umformwerkzeug 1 mit vollständig geschlossenen Ober- und Unterteil 3, 4. Mit Anlegen des Unterdruckes in den Formsegmenten 15 bewegt sich in beiden Teilen 3, 4 die Druckplatte 5 gemeinsam mit der Formplatte 6 in Richtung des Produktionsstranges. Dabei dringen die beheizten Stege 14 der Formplatten 6 gegenläufig in den Produktstrang ein, verformen an dieser Stelle die thermoplastische Folienlage 17, 18 und verdrängen die sich in diesem Bereich des Produktstranges befindliche Lebensmittelmasse 16. Die Lebensmittelmasse 16 drückt dabei die Folienlagen 17, 18 in die Formsegmente 15. Die zumindest nahezu inkompressible Lebensmittelmasse 16 wirkt wie ein Tiefziehstempel, der in die Folienlage 17, 18 in die Formsegmente 15 drückt. Hierbei werden in die Folienlagen 17, 18 einzeln aufeinanderfolgende, jeweils eine Portion der Lebensmittelmasse 16 definierende Hohlräume 23 eingeformt.
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Zusätzlich wird die Folienlage 17, 18 durch den im Formsegment 15 anliegenden Unterdruck gegen den beheizten Einlegeboden 12 gezogen. Der Unterdruck wird angelegt, nachdem der Niederhalter 7 vollständig in den Produktstrang eingedrungen ist. Die Stärke und die Zeitdauer des Unterdrucks wird der Lebensmittelmasse angepasst. Die noch fließfähige, aus dem Bereich der sich schließenden Stege 14 verdrängte Lebensmittelmasse 16 füllt den sich bildenden Hohlraum 23 vollständig aus.
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In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bilden je zwei gegenüberliegende Hohlräume 23 eine einzelne Portion der Lebensmittelmasse 16 aus. Die Form der Portion wird durch die Formsegmente 15 der Teile 3, 4 definiert.
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Die aufeinandertreffenden Stege 14 der Formplatten 6 drücken die Folienlagen 17, 18 zusammen und definieren einen den Einzelpacken umlaufenden Siegelbereich 24. Für die dauerhafte Formgebung der Einzelpacken wird der Siegelbereich 24 mittels eines an sich bekannten Ultraschallsiegelverfahrens versiegelt. Dabei wirken die Stege 14 als Sonotrode, so dass die Versiegelungskomponenten Sonotrode und Siegelamboss in das Umformwerkzeug integriert sind. Die beiden Arbeitsschritte können auch von zwei im Produktionsprozess aufeinander folgend Werkzeugen durchgeführt werden.
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Nach der Ausformung der Einzelpacken wird der Unterdruck im Formsegment 15 nicht weiter aufrecht erhalten. Die Teile 3, 4 des Umformwerkzeuges fahren auseinander und geben einen Strang fertig geformter, aufeinanderfolgender Einzelpacken der Lebensmittelmasse 16 frei.
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Während der mit den 1 bis 8 beschriebenen Verfahrensschritten bewegt sich das Umformwerkzeug mit einer Geschwindigkeit vwz, welcher der Geschwindigkeit vp des sich kontinuierlich fortbewegenden Produktionsstranges entspricht. Nach dem Öffnen fährt das Umformwerkzeug 1 entgegen der Transportrichtung entlang des Produktionsstranges zurück in eine Ausgangsposition, aus der ein neuer Arbeitszyklus startet. Aus der Ausgangsposition des Umformwerkzeuges 1 fährt der in Produktionsrichtung hintere Steg 25 des Niederhalters 7 beim Schließen des Umformwerkzeuges 1 in die Begrenzung des Strangabschnitts, die durch den vorderen Steg 25 im vorangegangenen Arbeitszyklus ausgebildet wurde.
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Die 9 zeigt einen Niederhalter 7 der beschriebenen Art in axonometrischer Darstellung. Deutlich zu erkennen sind die parallel zum Produktionsstrang verlaufenden Stege 22, an denen die beidseitigen Isolierelemente 21 anliegen. Die Stege 22 sind über zwei insgesamt quer verlaufenden, beim Schließen des Niederhalters 7 in den Produktionsstrang eindringende Stege 25 miteinander verbunden. Die Stege 25 begrenzen den Abschnitt des in einem Arbeitszyklus des Umformwerkzeuges umformbaren Produktionsstranges. Seitlich am Niederhalter 7 angeordnet sind die Zuführungen 26 für das nicht gezeigte Heizelement und die dazu gehörige Sensorik.
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10 zeigt eine axonometrischer Darstellung einer Grundplatte 5 mit daran befestigter Formplatte 6. An der Formplatte 6 stehen die ein Formsegment 15 seitlich begrenzen Stege 14 vor. Den Boden der Formsegmente bildet der Einlegeboden 12. Die Wahl der Formsegmente 15, hier in der Form von Käseecken, definiert die Ausformung der Einzelpacken.
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Die 11 zeigt einen Produktionsstrang der befüllten Folienbahn 2 zu verschiedenen, im Produktionsstrang hintereinander angeordneten Zeitpunkten des Ausformvorgangs. In die mit Lebensmittelmasse 16 befüllten und durch zwei längsseitige Siegelnähte 19 versiegelte doppellagige Folienbahn 2 werden Hohlräume 23 eingeformt, welche durch einen Siegelbereich 24 in hintereinander angeordnete und die Einzelpackung 27 der Lebensmittelmasse definierenden Hohlräume 23 getrennt werden. Der jeden Einzelpacken 27 umlaufenden Siegelbereiche 24 wird durch ein Ultraschallversiegelungsmittel versiegelt, wodurch noch nicht durch die Stege 14 verdrängte Rückstände der Lebensmittelmasse 16 aus dem Siegelbereich 24 entfernt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die aufeinanderfolgenden Einzelpacken 27 von einander getrennt. Dabei werden die Folienrandbereiche 20 derart abgeschnitten, dass ein verbleibender Folienrandbereich der beiden Folienlagen 17, 18 eine Öffnungslasche 28 für den Einzelpacken 27 ausformt.
