DE102013010221A1

DE102013010221A1 - Verfahren zum Versiegeln von Schalen mit Folie und Vorrichtung zum Versiegeln von Schalen mit Folie

Info

Publication number: DE102013010221A1
Application number: DE102013010221.9A
Authority: DE
Inventors: Jörg von Seggern
Original assignee: Joerg von Seggern Maschinenbau GmbH
Current assignee: Joerg von Seggern Maschinenbau GmbH
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-12-18
Also published as: LT2815983T; PT2815983T; EP2815983B1; ES2642776T3; DK2815983T3; PL2815983T3; EP2815983A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Versiegeln von Schalen mit Folie, umfassend ein Aufsiegeln der Folie auf die Schalenränder und ein Vereinzeln der Schalen durch Zuschneiden der Folie, ist vorgesehen, dass die Folie zunächst an einem oberhalb angeordneten Siegelwerkzeug festgelegt wird, dass die Folie durch das Siegelwerkzeug hindurch mit erwärmtem Gas beaufschlagt wird, dass anschließend die Folie gegen das Siegelwerkzeug geführt wird und dann auf die Schalenränder aufgesiegelt wird. Eine Vorrichtung zum Versiegeln von Schalen mit Folie, umfassend eine Halteaufnahme für die Schalen, ein oberhalb der Schalen angeordnetes Siegelwerkzeug sowie ein zwischen Halteaufnahme und Siegelwerkzeug angeordnetes Haltewerkzeug für die Folie, vorzugsweise zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens, zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest in einem Bauteil des Siegelwerkzeuges eine Vielzahl von Gaskanälen angeordnet ist, welche in eine Anlagefläche für die Folie im Siegelwerkzeug münden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versiegeln von Schalen mit Folie, umfassend ein Aufsiegeln der Folie auf die Schalenränder und ein Vereinzeln der Schalen durch Zuschneiden der Folie.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Versiegeln von Schalen mit Folie, umfassend eine Halteaufnahme für die Schalen, ein oberhalb der Schalen angeordnetes Siegelwerkzeug sowie ein zwischen Halteaufnahme und Siegelwerkzeug angeordnetes Haltewerkzeug für die Folie, vorzugsweise zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens.
Verfahren zum Versiegeln von Schalen mit Folie sind bekannt. Mit diesen werden beispielsweise Lebensmittel oder auch Gegenstände verpackt, dazu wird ein Gegenstand in die Schale gelegt, anschließend wird die Schale mit Folie versiegelt. Für das Versiegeln können verschiedene Folien dienen, beispielsweise Oberfolien, die etwa in der Ebene des umlaufenden Schalenrandes verbleiben, oder auch tief zu ziehende Folien, die sich eng an den in die Schale eingelegten Gegenstand anlegen, so dass im Bereich des verpackten Gegenstandes nur ein kleines Restvolumen einer Atmosphäre verbleibt.
Schalen können ein größeres Ausmaß erreichen, beispielsweise dann, wenn größere Fleischstücke zu verpacken sind. Für eine derartige Schale mit einem umlaufenden Rand wird ein entsprechend großer Folienabschnitt benötigt, der auf die umlaufenden Ränder aufzusiegeln ist. Wenn diese Folie auch noch tief zu ziehen ist, ist dafür Sorge zu tragen, dass die Folie erwärmt wird.
Dazu wurde im Stand der Technik der Einsatz von Strahlungswärme eines verwendeten Siegelwerkzeuges vorgeschlagen, auch das Einziehen der Folie in einen domartigen Aufbau des Siegelwerkzeuges. Diese Maßnahmen bringen jedoch nicht den erwünschten Erfolg.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit dem insbesondere tiefzuziehende Folie auch bei großen Schalen erfolgreich aufgesiegelt werden kann. Weiterhin soll eine Vorrichtung zum Versiegeln von Schalen aufgezeigt werden, mit der insbesondere das vorgenannte Verfahren durchführbar ist.
Hinsichtlich des Verfahrens ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Folie zunächst an einem oberhalb angeordneten Siegelwerkzeug festgelegt wird, dass die Folie durch das Siegelwerkzeug hindurch mit erwärmtem Gas beaufschlagt wird, dass anschließend die Folie gegen das Siegelwerkzeug geführt wird und dann auf die Schalenränder aufgesiegelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere Schritte einer Behandlung der aufzusiegelnden Folie vorgenommen. Als erster Schritt wird diese Folie an dem oberhalb angeordneten Siegelwerkzeug festgelegt, so dass ein Einwirken auf die Folie nicht zu ihrem Verschieben bzw. Verrutschen führt. Nächste Maßnahme ist das Beaufschlagen der Folie mit erwärmtem Gas, beispielsweise erwärmter Druckluft. Dieses Gas wird durch das Siegelwerkzeug hindurchgeführt, es kann dadurch an verschiedenen Orten an die Folie herantreten. Mit dem erwärmten Gas wird die Folie erwärmt, gleichzeitig wird sie mit dem Gas von dem Siegelwerkzeug weggeführt. Sie kann dabei eine bauchige Form annehmen, sie wird entsprechend vorgereckt und gelängt.
Als nächster Schritt wird die Folie gegen das Siegelwerkzeug geführt, das bedeutet, dass die Zufuhr von erwärmtem Gas aufhört und gegebenenfalls dieses erwärmte Gas durch Anlegen eines Vakuums wieder abgezogen wird. Die Folie kann auch von der anderen Seite gegen das Siegelwerkzeug geführt werden, hier kann eine Druckluft eingesetzt werden. Das Siegelwerkzeug ist warm, die Folie legt sich an das Siegelwerkzeug an und wird dadurch weiter erwärmt. In diesem Zustand wird sie dann auf die Schalenränder aufgesiegelt.
Diese verfahrensgemäße Vorbereitung der Folie vor ihrem Aufsiegeln und gegebenenfalls vor ihrem Tiefziehen gegen die verpackten Gegenstände bringt ein sauberes Siegelergebnis, die Folie ist gleichmäßig erwärmt worden und dadurch gleichmäßig fest auf den Rändern der Schale befestigbar. Bei einer tiefziehenden Folie kann sich diese über die gesamte Erstreckung eng an Gegenstände anlegen.
Bei dem Beaufschlagen der Folie mit dem erwärmten Gas wird darauf geachtet, dass die Folie nicht abrupt bewegt wird und Risse erhält. Das Gas wird beispielsweise mit einem geringen Druck von 0,2 bis 0,5 bar gegen die Folie geführt, damit ist sichergestellt, dass sich keine Bereich herausbilden, in denen die Folie eine dünnere Stärke hat als in anderen Bereichen.
Das Gas wird in diesem Verfahrensschritt über die Oberfläche der Folie etwa gleich verteilt zugeführt. Damit werden alle Bereiche der Folie in gleicher Weise erwärmt, in gleicher Weise werden sie auch von dem Siegelwerkzeug abgehoben und gelängt bzw. gereckt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass bei der Zuführung des Gases Bereiche der Folie ausgebildet werden, in denen ein größeres Volumen an Gas zugeführt wird als in anderen Bereichen. Möglicherweise ist es gerade erwünscht, die Folie in einigen Bereich etwas dünner bzw. etwas weicher auszubilden als in anderen Bereichen, gerade wenn hier besondere Abschnitte eines zu verpackenden Gegenstandes mit der Folie belegt werden soll.
Die Folie wird vorzugsweise nach dem Aufsiegeln auf den Schalenrändern geschnitten. Das Schneiden erfolgt dabei so, dass die Schalenränder nicht beschädigt werden. Dieses Schneiden hat zudem den Vorteil, dass saubere Schnittränder der aufgesiegelten Folie ausgebildet werden. Die Schnittränder sind gerade und nicht ausgefranst. Die Schnittränder sind zudem fest mit dem Schalenrand verbunden, so dass sie ein flaches, wertiges Aussehen haben.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass auf die Folie nach dem Aufsiegeln erwärmtes Gas aufgebracht wird, um die Folie dann gegen den verpackten Gegenstand bzw. gegen freie Bereiche der Schale zu führen.
Die vorrichtungsseitige Lösung der Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest in einem Bauteil des Siegelwerkzeuges eine Vielzahl von Gaskanälen angeordnet ist, welche in eine Anlagefläche für die Folie im Siegelwerkzeug münden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Bauteil des Siegelwerkzeuges erfindungsgemäß mit Gaskanälen ausgerüstet. Diese Gaskanäle sind in einer Vielzahl vorhanden, durch sie kann Gas geführt werden. Die Gasführung ist dabei in beiden Richtungen möglich. Erfindungsgemäß münden die Gaskanäle in einer Anlagefläche für die Folie im Siegelwerkzeug, durch die Gaskanäle kann also Gas an die Folie herangeführt werden, beispielsweise um sie von dem Siegelwerkzeug abzuheben, zu erwärmen und vorzurecken, oder es kann Gas aus dem Bereich zwischen Anlagefläche und Folie über die Gaskanäle abgeführt werden, so dass die Folie an die Anlagefläche herangezogen wird. Die vorbereitenden Maßnahmen der Folie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind somit mit einem derartig ausgebildeten Siegelwerkzeug durchführbar.
Um die Folie beim Zuführen von Gas oder beim Wegnehmen von Gas nicht Lage zu verändern, ist das zwischen Halteaufnahme und Siegelwerkzeug angeordnete Haltewerkzeug vorgesehen. Dieses Haltewerkzeug ist vorzugsweise eine Distanzplatte mit Durchbrüchen für das Siegelwerkzeug. Die Distanzplatte kann Bauteile des Siegelwerkzeuges, beispielsweise Halteeinrichtungen für Schneidwerkzeuge oder ähnlich in einem Abstand zur Halteaufnahme für die Schale halten, das Siegelwerkzeug kann jedoch diesen Abstand überwinden, da in der Distanzplatte ein Durchbruch für das Siegelwerkzeug vorgesehen ist. Die Distanzplatte ist dabei am Siegelwerkzeug haltbar, so dass sie diesem lagegerecht zugeordnet ist.
Das Bauteil mit den Gaskanälen hat an seiner der Folie zugekehrten Seite die Anlagefläche für die Folie, dabei hat diese Anlagefläche vorzugsweise eine domartige Ausbildung. Beim Anlegen dieser Folie kann sich die Folie aufgrund der domartigen Ausbildung längen, die Folie wird dabei über ein an den Gaskanälen anliegendes Vakuum gegen die Anlagefläche gezogen. Die Gaskanäle sind dabei zumindest abschnittsweise parallel zueinander ausgerichtet, es können bei Gaskanalabschnitten auch besondere Winkelverhältnisse eingestellt werden.
Ein Messer zum Schneiden der Folie ist vorzugsweise pneumatisch beaufschlagt, damit kann sehr genau geführt werden und es ist erreichbar, dass lediglich die gegebenenfalls bereits aufgesiegelte Folie geschnitten wird, nicht aber der Schalenrand.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Ausführungsbeispiele der dabei eingesetzten Vorrichtung sind in der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1–9: eine teilweise geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Verschließen von Schalen mit Folie mit den einzelnen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens;
10a–10c: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bauteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
11a–11c: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Versiegeln von Schalen 1 weist eine Halteaufnahme 2, ein Siegelwerkzeug 3 sowie ein zwischen Halteaufnahme 2 und Siegelwerkzeug 3 angeordnetes Haltewerkzeug 4 für eine Folie 5 auf. In der Schale 1 ist ein zu verpackender Gegenstand 6 aufgenommen. Zum Verpacken dieses Gegenstandes 6 sowie zum Verschließen der Schale 1 dient die Folie 5. Diese soll auf den umlaufenden Rand 7 der Schale 1 aufgesiegelt werden. Zu diesem Zweck hat das Siegelwerkzeug 3 ein beheizbares Bauteil 8, das Siegelendbereiche 9 hat, die auf den umlaufenden Rand 7 aufstellbar sind. Diesen Endbereichen 9 sind zudem Messer 10 zugeordnet.
In 2 ist der erste Verfahrensschritt gezeigt, nämlich das Festlegen der Folie 5 am Siegelwerkzeug 3. Dieses Festlegen erfolgt mit dem Haltewerkzeug 4, das als Distanzplatte ausgebildet ist und das einen Durchbruch 11 für das Bauteil 8 des Siegelwerkzeuges 3 hat.
Aus 1 bis 3 ist deutlich, dass in dem Bauteil 8 des Siegelwerkzeuges 3 eine Vielzahl von Gaskanälen 12 angeordnet sind. Durch diese Gaskanäle wird in 3 über eine zentrale Zuführung 14 warme Druckluft hinzugefügt, die entlang der Pfeile 13 aus den Gaskanälen 12 austritt. Die Zuführung erfolgt hier gleichmäßig, daraus resultiert eine Volumenvergrößerung des Zwischenraumes zwischen Folie 4 und Bauteil 8. Die Folie 4 wird erwärmt, sie wird dadurch weicher, sie kann bauchartig ausgelenkt werden. In diesem Zustand ist die Folie 5 durch das Haltewerkzeug 4 festgelegt.
In 4 ist die Zuführung 14 jetzt eine Abführung, Pfeile 15 zeigen, dass der Zwischenraum zwischen Bauteil 8 und Folie 5 evakuiert wird. Die Folie 5 legt sich an eine Anlagefläche 16 des Bauteils 8 eng an. In 5 ist dann die Halteaufnahme 2 nach oben gegen das Haltewerkzeug 4 geführt worden. 5a zeigt, dass die Halteaufnahme 2 und das Siegelwerkzeug 3 zu diesem Zeitpunkt entlüftet werden, Pfeile 15a.
Das Bauteil 8 des Siegelwerkzeuges 3 ist in 6 auf den umlaufenden Rand 7 der Schale 1 aufgestellt. Jetzt wird gesiegelt.
In 7 sind die Messer 10 abgesenkt, so dass jetzt die Folie 5 auf dem umlaufenden Rand 7 geschnitten wird. Das Schneiden der Folie 5 erfolgt auf dem umlaufenden Rand 7. Die geschnittenen Bereiche der Folie 5 liegen dadurch mit sauberer Kante eng auf dem umlaufenden Rand 7 auf, wie 9 zeigt. Die Gestaltung des umlaufenden Randes mit einem abgewinkelten freien Ende wird dabei nicht von der Schale 1 abgetrennt, sie bleibt erhalten.
In 8 erfolgt der letzte Verfahrensschritt, hier wird die Folie 5 tiefgezogen, sie legt sich eng an den Gegenstand 6 sowie an freibleibende Abschnitte der Schale 1 an. Über die Zuführung 14 erfolgt das Einbringen von Druckluft entlang der Pfeile.
9 zeigt die Schale 1 mit eingelegtem Produkt 6 nach dem Entformen. Es verbleiben Reste der Folie 5, die entsorgt werden. Die Schale 1 wird aus der Halteaufnahme 2 herausgenommen, in diese kann nachfolgend eine neue, leere Schale 1 eingelegt werden.
Im ersten Ausführungsbeispiel in 10a bis 10c ist in perspektivischer Ansicht in 10a das Bauteil 8 gezeigt. In die Anlagefläche 16 münden die Gaskanäle 12, diese sind hier im Zentrum der Anlagefläche 16 angeordnet.
10b zeigt, dass ein Zuführen von Druckluft durch den Zuführkanal 14 dann durch die Gaskanäle 12 auch nur im Zentrum des Bauteils 8 erfolgt. Die Folie 5 wird somit im Zentrum ihrer Erstreckung erwärmt, sie kann sich dann gut an eine Erhebung 18 im Gegenstand 6 anlegen, wie 10c nach dem Entformen zeigt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die Gaskanäle 12 am Rand der Anlagefläche 16 angeordnet. Dadurch erfolgt eine Beeinflussung der Folie 15 insbesondere in diesen Randbereichen, 11b zeigt, dass der Gegenstand 6 in diesen Bereichen Erhebungen 18 hat. Bei der Anlage der Folie 5 an dem Gegenstand 6 ist, wie in 11c gezeigt, ein enges Umschließen der Erhebungen 18 erreicht.

Claims

Verfahren zum Versiegeln von Schalen mit Folie, umfassend ein Aufsiegeln der Folie auf die Schalenränder und ein Vereinzeln der Schalen durch Zuschneiden der Folie, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (5) zunächst an einem oberhalb angeordneten Siegelwerkzeug (3) festgelegt wird, dass die Folie (5) durch das Siegelwerkzeug (3) hindurch mit erwärmtem Gas beaufschlagt wird, dass anschließend die Folie (5) gegen das Siegelwerkzeug (3) geführt wird und dann auf die Schalenränder (7) aufgesiegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas mit 0,2 bis 0,5 bar gegen die Folie (5) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas über die Oberfläche der Folie (5) etwa gleich verteilt zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zuführung des Gases Bereiche der Folie (5) ausgebildet werden, in denen ein größeres Volumen an Gas zugeführt wird als in anderen Bereichen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (5) nach dem Aufsiegeln auf den Schalenrändern (7) geschnitten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Folie (5) nach dem Aufsiegeln erwärmtes Gas aufgebracht wird.
Vorrichtung zum Versiegeln von Schalen mit Folie, umfassend eine Halteaufnahme für die Schalen, ein oberhalb der Schalen angeordnetes Siegelwerkzeug sowie ein zwischen Halteaufnahme und Siegelwerkzeug angeordnetes Haltewerkzeug für die Folie, vorzugsweise zum Ausführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Bauteil (8) des Siegelwerkzeuges (3) eine Vielzahl von Gaskanälen (12) angeordnet ist, welche in eine Anlagefläche (16) für die Folie (5) im Siegelwerkzeug (3) münden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltewerkzeug (4) eine Distanzplatte mit Durchbrüchen (11) für das Siegelwerkzeug (3) ist.
Vorrichtung nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzplatte am Siegelwerkzeug (3) gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (8) mit den Gaskanälen (12) auf seiner der Folie (5) zugekehrten Seite die Anlagefläche (16) für die Folie (5) hat und dass diese Anlagefläche (16) eine domartige Ausbildung hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskanäle (12) zumindest abschnittsweise parallel zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messer (10) zum Schneiden der Folie (5) pneumatisch beaufschlagt ist.