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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalenverschließmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. auf ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
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Es ist aus der
WO 2004/022431 A1 eine Schalenverschließmaschine bekannt, die ein Siegelwerkzeugoberteil umfasst, das einen Dom aufweist, um eine Deckelfolie unter Vakuum nach oben in den Dom verformen zu können. Dabei ist die Folie ringsum zwischen dem Siegelwerkzeugoberteil und einem Klemmrahmen geklemmt und wird somit für den Formvorgang gehalten. Das Verformen der Deckelfolie in den Dom bietet Vorteile bei über den Schalenrand überstehendem Produkt. Dabei ist ein hoher Aufwand nötig, da der Klemmrahmen einen zusätzlich zum Hubantrieb des Siegelwerkzeugunterteils vorzusehenden, eigenen Hubantrieb benötigt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schalenverschließmaschine zum Verpacken von Schalen, die über den Schalenrand beinhaltende Produkte aufweisen, konstruktiv zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schalenverschließmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Schalenverschließmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine mit einer Siegelstation umfasst ein Siegelwerkzeugoberteil mit einer Siegelvorrichtung zum Formen einer Deckelfolie in wenigstens einen Dom, bevorzugt in wenigstens zwei Dome, der Siegelvorrichtung und zum Siegeln der Deckelfolie an wenigstens eine Schale, bevorzugt an wenigstens zwei Schalen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Siegelwerkzeugoberteil auch eine Heizvorrichtung umfasst. Somit kann die Deckelfolie noch vor dem Tiefziehen in die Dome vorab erwärmt werden, um das Formen bzw. Tiefziehen in die Dome zu erleichtern, oder es ermöglicht einen besonders starken Tiefzug in Dome für besonders hohe bzw. weit nach oben über die Schale überstehende Produkte.
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Ein Siegelwerkzeugunterteil bzw. eine Schalenaufnahme mit der oder den Schalen, die über einen Schalenrand und damit auch über das Siegelwerkzeugunterteil bzw. über die Schalenaufnahme nach oben überstehende Produkte aufgenommen haben, kann in einer Warteposition beabstandet zum Siegelwerkzeugoberteil verbleiben, bis das Formen der Deckelfolie in den Dom erfolgt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Formen der Deckelfolie zeitlich unabhängig zum Transport der Schalen in bzw. auf das Siegelwerkzeugunterteil ablaufen kann und somit die Leistung der Schalenverschließmaschine zum Verpacken von über die Schale überstehenden Produkten gesteigert werden kann. Es ist auch denkbar, dass die Deckelfolie nicht in den Dom mittels Vakuum im Dom verformt wird, sondern dass die Deckelfolie einfach durch das Produkt beim Anheben der Schale in den Dom verformt wird.
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Die Heizvorrichtung ist stromaufwärts in einer Transportrichtung der Schalen und/oder der Deckelfolie vor der Siegelvorrichtung vorgesehen, um die Deckelfolie kurz vor dem Formen in die Dome innerhalb der Siegelstation zu erwärmen.
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Vorzugsweise ist die Heizvorrichtung eine Heizplatte mit einer weitestgehend ebenen Fläche, um einen hohen und/oder gleichmäßigen Wärmeeintrag in die Deckelfolie zu ermöglichen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das Siegelwerkzeugoberteil mit der Siegelvorrichtung und mit der Heizvorrichtung gegen ein alternatives Siegelwerkzeugoberteil mit einer Siegelvorrichtung, die sich über die in Transportrichtung ausgerichtete gesamte Länge erstreckt, austauschbar. Dies erhöht die Vielseitigkeit, um verschiedene Arten von Verpackungen erzeugen zu können. Beispielsweise können so sowohl Verpackungen mit weit überstehendem Produkt mittels einer Skinfolie als Deckelfolie als auch flache Produkte in einer Schale mit einer planen Deckelfolie unter Vakuum und/oder modifizierter Atmosphäre verarbeitet werden.
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Dabei sind die Dome vorzugsweise beheizbar, um die Deckelfolie wiederholt auf eine Temperatur zu erwärmen, die ein Anlegen der Deckelfolie an das Produkt positiv beeinflusst.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Schalenverschließmaschine mit einer Siegelstation umfassend ein Siegelwerkzeugoberteil mit einer Siegelvorrichtung zum Formen einer Deckelfolie in wenigstens einen Dom, bevorzugt in wenigstens zwei Dome, der Siegelvorrichtung und zum Siegeln der Deckelfolie an wenigstens eine Schale, bevorzugt an wenigstens zwei Schalen, zeichnet sich dadurch aus, dass die Deckelfolie mittels einer Heizvorrichtung des Siegelwerkzeugoberteils erwärmt wird, bevor der erwärmte Teil der Deckelfolie unter die Dome der Siegelvorrichtung transportiert wird.
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So kann die bereits erwärmte Deckelfolie nach einem Klemmen mittels eines Klemmrahmens leicht mittels Vakuum nach oben in den Dom der Siegelvorrichtung verformt werden. Oder das Formen findet durch das Anheben der Schale mit überstehendem Produkt darin an die Deckelfolie statt. Dabei formt das Produkt die Deckelfolie in den Dom hinein. Die Formulierung „Formen der Deckelfolie in den Dom” setzt nicht zwingend voraus, dass sich die Deckelfolie an der gesamten Fläche des Doms anlegt. Vielmehr genügt es, wenn sich die Deckelfolie in das Innere des Doms hinein verformt.
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Bevorzugt weist die Deckelfolie eine Stärke von 75 μm bis 200 μm auf.
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Vorzugsweise werden die Schalen mittels eines Greifersystems von einem Zuführförderer aufgenommen und direkt der Siegelvorrichtung zugeführt, wobei die Schalen an der Heizvorrichtung vorbeitransportiert werden.
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Bevorzugt befinden sich während des Siegelprozesses keine Schalen unterhalb der Heizvorrichtung.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die Deckelfolie mittels einer Folienhalteeinrichtung zum Erwärmen an der Heizvorrichtung und zum Formen an der Siegelvorrichtung gehalten, um die Deckelfolie mittels einer Heizplatte gleichmäßig erwärmen zu können, bevor der erwärmte Teil der Deckelfolie unter den Dom des Siegelwerkzeugoberteils transportiert wird. Dabei wird die Deckelfolie soweit erwärmt, dass eine plastische Verformung beim Formen in die Dome ermöglicht wird und bei Skinfolien ein Rückschrumpfen und somit ein flächiges Anliegen an das Produkt ermöglicht wird.
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Vorzugsweise wird die Deckelfolie in den Domen nochmals erwärmt, um die Deckelfolie wiederholt auf eine Temperatur zu erwärmen, die ein Anlegen der Deckelfolie an das Produkt positiv beeinflusst.
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Die Deckelfolie wird bevorzugt mittels Vakuum in die Dome geformt, bevor ein Siegelwerkzeugunterteil mit den Schalen, in denen sich jeweils ein oder mehrere über einen Schalenrand nach oben überstehende Produkte befinden, und der Siegelvorrichtung eine Vakuumkammer bildet, um das Innere der Schalen zu evakuieren und/oder zu begasen und anschließend die Deckelfolie mit den Schalen zu versiegeln.
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Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine,
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2 eine Schnittansicht des Siegelwerkzeugoberteils und des Siegelwerkzeugunterteils in einer ersten offenen Stellung,
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3 eine Schnittansicht des Siegelwerkzeugoberteils und des Siegelwerkzeugunterteils in einer zweiten teilgeschlossenen Stellung,
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4 eine Schnittansicht des Siegelwerkzeugoberteils und des Siegelwerkzeugunterteils in einer dritten geschlossenen Stellung,
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5 ein alternatives Siegelwerkzeugoberteil und Siegelwerkzeugunterteil und
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6 eine Schale mit Produkt,
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Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Schalenverschließmaschine 1 mit einer Siegelstation 2, die Schalen 20 mit einer Deckelfolie 3 versiegelt, und einem Greifersystem 4, das die Schalen 20 in einer Transportrichtung P von einem Zuführförderer 19 in die Siegelstation 2 bewegt. Die Siegelstation 2 weist ein Siegelwerkzeugunterteil 5 und ein darüber angeordnetes Siegelwerkzeugoberteil 6 auf.
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In 2 ist eine Schnittansicht des Siegelwerkzeugoberteils 6 und des Siegelwerkzeugunterteils 5 der Siegelstation 2 in einer ersten offenen Stellung dargestellt. Das Siegelwerkzeugoberteil 6 weist eine Heizvorrichtung 7 auf, um die. Deckelfolie 3 zu erwärmen. In Transportrichtung P stromabwärts der Heizvorrichtung 7 ist eine Siegelvorrichtung 30 mit drei Domen 8 im Siegelwerkzeugoberteil 6 vorgesehen, um die erwärmte Deckelfolie 3 in die Dome 8 zu verformen. Eine Folienhalteeinrichtung 9 in Form eines Klemmrahmens ist an einer Unterseite 10 des Siegelwerkzeugoberteils 6 bzw. der Heizvorrichtung 7 und Siegelvorrichtung 30 angeordnet.
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Im Folgenden soll das Verfahren zum Erwärmen und Formen der Deckelfolie 3 näher erläutert werden. Die Deckelfolie 3 wird in Transportrichtung P entlang der Unterseite 10 des Siegelwerkzeugoberteils 6 intermittierend transportiert. Die stillstehende Deckelfolie 3 wird über die Folienhalteeinrichtung 9, wie in 3 über einen großen Pfeil dargestellt, an die Unterseite 10 des Siegelwerkzeugoberteils 6 gezogen und damit liegt die Deckelfolie 3 auch flächig an der Heizvorrichtung 7, die in als Heizplatte ausgeführt ist, an. Der an der Heizvorrichtung 7 anliegende Teil der Deckelfolie 3 wird auf die gewünschte bzw. vorgegebene Temperatur erwärmt.
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Im nächsten Arbeitstakt wird die Folienhalteeinrichtung 9 deaktiviert, indem sie nach unten von der Unterseite 10 des Siegelwerkzeugoberteils 6 wegbewegt wird. Die Deckelfolie 3 und damit der erwärmte Teil der Deckelfolie 3 wird in Transportrichtung P unter die Dome 8 bzw. die Siegelvorrichtung 30 transportiert. Die Folienhalteeinrichtung 9 wird wieder aktiviert und die Deckelfolie 3 an der Siegelvorrichtung 30 und der Heizvorrichtung 7 gehalten. Danach sorgt ein Vakuum, das mittels dreier kleiner Pfeile in 3 angedeutet ist, im Inneren der Dome 8 oberhalb der Deckelfolie 3 für das Formen bzw. Tiefziehen der erwärmten Deckelfolie 3 in die Dome 8. Dabei kann der Dom 8 auch beheizt sein, um die Deckelfolie 3 wieder zu erwärmen, damit sie sich nach dem Belüften des Doms 8 besonders vorteilhaft eng an das Produkt 21 anlegen kann.
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Nach dem Formprozess folgt, wie in 4 dargestellt, ein Anheben der Schalen 20 mittels einer Schalenaufnahme 31 zusammen mit dem Siegelwerkzeugunterteil 5 von unten kommend in Pfeilrichtung an das Siegelwerkzeugoberteil 6 und das Schließen einer Kammer durch das Siegelwerkzeugunterteil 5, um das Innere der Schale 20 bzw. den Raum zwischen Schale 20 und Deckelfolie 3 in den Domen 8 zu evakuieren und/oder zu begasen. Nach dem Schließen der Kammer bzw. der Siegelstation 2 ist die Deckelfolie 3 von den Siegelwerkzeugen 5, 6 geklemmt. Es folgt das Siegeln der Deckelfolie 3 an die Schale 20 und ein nicht näher dargestelltes Belüften der Dome 8. Dabei legt sich z. B. eine als Deckelfolie 3 verwendete Skinfolie oder Schrumpffolie flächig an das Produkt 21 und in eine Innenseite 23 (siehe 6) der Schale 20 an. Vor, während oder nach dem Siegeln wird die Deckelfolie 3 entsprechend der Kontur eines Schalenrands 22 geschnitten und anschließend die fertig hergestellten Verpackungen zusammen mit der Schalenaufnahme 31 und dem Siegelwerkzeugunterteil 5 nach unten bewegt und somit die Siegelstation 2 geöffnet.
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Das in 1 gezeigte Greifersystem 4 ist derart konfiguriert, dass jeweils drei Schalen 20 vom Zuführförderer 19 aufgenommen werden und anschließen vorbei an der Heizvorrichtung 7 bis zur Siegelvorrichtung 6 transportiert werden. Bei dieser Bewegung nimmt das Greifersystem 4 gleichzeitig drei von der Siegelvorrichtung 6 fertig hergestellte Verpackung auf und übergibt sie an ein in 1 gezeigtes Abführband 50.
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5 zeigt die Siegelstation 2 mit einem alternativen Siegelwerkzeugoberteil 40 mit einer alternativen Siegelvorrichtung 42, die sich weitestgehend über die gesamte Länge des Siegelwerkzeugoberteils erstreckt, und einem alternativen Siegelwerkzeugunterteil 41, wobei das alternative Siegelwerkzeugoberteil 40 derart ausgeführt ist, dass weder eine Heizvorrichtung 7 noch Dome 8 vorgesehen sind. Mit diesen Werkzeugen 40, 41 können Schalen 20 ohne über den Schalenrand 22 überstehende Produkte 21 unter modifizierter Atmosphäre verpackt werden, wobei weitestgehend die gesamte Unterseite 10 des Siegelwerkzeugoberteils 40 als Siegelvorrichtung 42 ausgeführt sein kann. Dabei ist die doppelte Anzahl von entsprechenden Schalen 20, wie sie in den 2 bis 4 gezeigt sind, verarbeitbar.
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6 zeigt eine Schale 20 mit einem Produkt 21, das weit nach oben über einen Schalenrand 22 übersteht. Die Schalenverschließmaschine 1 ist besonders gut geeignet, sehr hohe Produkte 21, die sich in sehr niedrigen Schalen 20 befinden, mit der Deckelfolie 3 zu verschließen. Dabei kann sich bei der Verwendung einer Skinfolie als Deckelfolie diese auch an die Innenseiten 23 der Schale 20 anlegen. Der Überstand des Produkts 21 nach oben über die Ebene des Schalenrands 22 kann mehr als das Fünffache oder sogar mehr als das Zehnfache der Tiefe der Schale 20 betragen.
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Als eine von mehreren denkbaren Modifikationen der dargestellten Ausführungsbeispiele ist es möglich, dass quer zur Transportrichtung P jeweils zwei, drei oder vier Dome 8 nebeneinander vorhanden sind, während in Transportrichtung P ein Dom 8 oder eine ganzzahlige Anzahl von Domen 8 hintereinander angeordnet sind, so dass ein Feld von n mal m Domen 8 vorhanden ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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