DE102016105778A1 - Device for filling food - Google Patents
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- B65B2210/06—Sterilising or cleaning machinery or conduits
Abstract
Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zum Abfüllen von flüssigen bis pastösen Lebensmitteln in vorgefertigte Einzelbehälter, die einen Siegelrand ausbilden, mit Tragelementen, die mittels eines Antriebs endlos durch die Vorrichtung geführt sind und Aufnahmeöffnungen für die Einzelbehälter aufweisen, mit Arbeitsstationen, in deren Wirkbereich die Tragelemente auf ihrem endlosen Umlauf durch die Vorrichtung gelangen, mit wenigstens einer als Siegelvorrichtung ausgebildeten Arbeitsstation, welche mittels eines Siegelwerkzeugs eine Siegelfolie auf dem Siegelrand eines jeden Einzelbechers festlegt, mit einer bahnartigen, die Tragelemente in Ihrer quer zur Vorzugsrichtung gemessenen Breite überspannenden Siegelfolie, die zwischen dem Siegelrand der Einzelbehälter und dem Siegelkopf geführt ist, mit einer Umlenkeinrichtung, welche der Siegelvorrichtung in Vorzugsrichtung vorgeordnet ist und die Siegelfolie in eine vorzugsrichtungsparallele, siegelgerechte Ausrichtung überführt, mit einer der Siegelvorrichtung in Vorzugsrichtung vorgeordneten Begasungseinrichtung, welche einen ungefüllten Kopfbereich der Einzelbehälter mit einem sauerstoffreduzierten bis sauerstofffreien Gas befüllt, wobei im Bereich der Siegelvorrichtung wenigstens ein Siegelfolien-Niederhalter angeordnet ist, der Siegelfolien-Niederhalter vorzugsrichtungsparallel ausgerichtet ist, der Siegelfolien-Niederhalter die Siegelfolie zwischen sich und einem Tragelement in einem definierten Abstand zum Tragelement hält.Shown and described is a device for filling liquid to pasty food in prefabricated individual containers that form a sealing edge, with support elements which are endlessly guided by a drive through the device and having receiving openings for the individual containers, with workstations, in the effective range of the support elements pass on their endless circulation through the device, with at least one designed as a sealing workstation, which defines a sealing film on the sealing edge of each cup by means of a sealing tool, with a web-like, the support elements in their measured transversely to the preferred width width sealing film between the Sealing edge of the individual container and the sealing head is guided, with a deflecting device, which is arranged upstream of the sealing device in the preferred direction and the sealing film in a preferred direction parallel, sealed alignment over leads, with one of the sealing device in the preferred direction upstream gassing, which filled an unfilled head portion of the individual containers with an oxygen-reduced to oxygen-free gas, wherein in the region of the sealing device at least one sealing foil-down device is arranged, the sealing foil down device is aligned vorzugsrichtungsparallel, the sealing film down device holds the sealing film between itself and a support element at a defined distance from the support element.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen von flüssigen bis pastösen Lebensmitteln in vorgefertigte Einzelbehälter, die einen Siegelrand ausbilden, mit Tragelementen, die mittels eines Antriebs endlos durch die Vorrichtung geführt sind und Aufnahmeöffnungen für die Einzelbehälter aufweisen, mit Arbeitsstationen, in deren Wirkbereich die Tragelemente auf ihrem endlosen Umlauf durch die Vorrichtung gelangen, mit wenigstens einer als Siegelvorrichtung ausgebildeten Arbeitsstation, welche mittels eines Siegelwerkzeugs eine Siegelfolie auf dem Siegelrand eines jeden Einzelbechers festlegt, mit einer bahnartigen, die Tragelemente in Ihrer quer zur Vorzugsrichtung gemessenen Breite überspannenden Siegelfolie, die zwischen dem Siegelrand der Einzelbehälter und dem Siegelkopf geführt ist, mit einer Umlenkeinrichtung, welche der Siegelvorrichtung in Vorzugsrichtung vorgeordnet ist und die Siegelfolie in eine vorzugsrichtungsparallele, siegelgerechte Ausrichtung überführt, mit einer der Siegelvorrichtung in Vorzugsrichtung vorgeordneten Begasungseinrichtung, welche einen ungefüllten Kopfbereich der Einzelbehälter mit einem sauerstoffreduzierten bis sauerstofffreien Gas befüllt.The invention relates to a device for filling liquid to pasty food in prefabricated individual containers that form a sealing edge, with support elements which are guided by a drive endlessly through the device and having receiving openings for the individual containers, with workstations, in the effective range of the support elements reach their endless circulation through the device, with at least one designed as a sealing workstation, which defines a sealing film on the sealing edge of each cup by means of a sealing tool, with a web-like, the support elements in their measured transversely to the preferred width width sealing film between the sealing edge the individual container and the sealing head is guided, with a deflection device, which is arranged upstream of the sealing device in the preferred direction and converts the sealing film into a preferred direction parallel, sealable orientation, with a sealing device upstream of the sealing device in the preferred direction, which fills an unfilled head region of the individual containers with an oxygen-reduced to oxygen-free gas.
Gattungsgemäße Abfüllvorrichtungen sind beispielsweise aus
Auf diese Weise sind die Aufnahmeöffnungen in diesem Trum in Durchlaufrichtung hintereinander zu Reihen und quer zur Durchlaufrichtung nebeneinander in Bahnen angeordnet.In this way, the receiving openings in this strand in the direction of passage one behind the other are arranged in rows and transversely to the passage direction next to each other in webs.
Die Arbeitsstationen der Abfüllvorrichtung führen Einzelbecher zu, setzen diese in Aufnahmeöffnungen, führen eine Sterilisation der Becher und Tragelemente durch, befüllen die Einzelbehälter sodann mit Lebensmitteln, wie beispielsweise Joghurt, einem Getränk, einem Streichfett etc.. Sodann werden die Einzelbecher in einer Siegelstation mit einer Siegelfolie belegt und verschlossen, ggf. einer Dichtigkeitsprüfung unterzogen und anschließend zu Gebinden zusammengefasst und abgepackt. Soweit leicht verderbliche Lebensmittel wie beispielsweise Joghurt abgefüllt werden, ist eine solche Abfülleinrichtung zumeist in einem Sterilbereich eingehaust. In diese Einhausung wird Sterilluft eingeblasen, so dass dort ein das Eindringen von Keimen über die Luft verhindernder Überdruck entsteht.The work stations of the filling lead to individual cups, put them in receiving openings, perform a sterilization of the cups and support elements, then fill the individual containers with food, such as yogurt, a drink, a spread fat, etc .. Then the individual cups in a sealing station with a Sealing film is covered and sealed, if necessary subjected to a leak test and then combined into containers and packaged. As far as perishable foods such as yogurt are bottled, such a filling device is usually housed in a sterile area. Sterile air is blown into this enclosure so that there is an overpressure that prevents the entry of germs through the air.
Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden als Stand der Technik angeführten Abführfüllvorrichtungen liegt in der Antriebsart. Beim erstgenannten Stand der Technik sind die Zellenbretter auf einem Endlosfördermittel, in der Regel eine Kette, befestigt und werden mittels dieser umlaufend durch die Vorrichtung transportiert. Der zweitgenannte Stand der Technik verzichtet auf das Endlosantriebsmittel, welches unter bestimmten Bedingungen gravierende Nachteile mit sich bringen kann.The main difference between the two mentioned as prior art Abführfüllvorrichtungen is in the drive. In the first-mentioned prior art, the cell boards are mounted on an endless conveyor, usually a chain, and are transported by means of this circulating through the device. The second-mentioned prior art dispenses with the endless drive means, which can bring serious disadvantages under certain conditions.
Grundsätzlich ist beim Abfüllen von Nahrungsmitteln das Einhalten hoher Hygienestandards erforderlich, wobei diese sich je nach Art des Produktes in gewissem Rahmen voneinander unterscheiden. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Abfüllen von Nahrungsmitteln mit geringem Säuregehalt in Einzelbecher, wie beispielsweise zum Abfüllen von Soßen für Fertiggerichte, Snacks oder Fingerfood. Solche Produkte sind in der Regel sehr empfindlich, so dass bereits geringe Keimbelastungen, die beispielsweise bei Produkten mit höherem Säuregehalt unproblematisch sind, zu einem schnellen Verderben der Lebensmittel führen.Basically, when filling foodstuffs, it is necessary to comply with high standards of hygiene, which vary somewhat depending on the nature of the product. More particularly, the present invention relates to a device for bottling low acid foods in single cups, such as for filling sauces for ready meals, snacks or finger foods. Such products are usually very sensitive, so that even low bacterial load, which are unproblematic, for example, in products with higher acid content, lead to rapid spoilage of food.
Um die Keimbelastung gering zu halten und insbesondere die Vermehrung von Keimen unterhalb einer problematischen Schwelle zu halten, ist es im Stand der Technik bekannt, den Kopfbereich der Einzelbehälter mit einem sauerstoffreduzierten oder sauerstofffreien Gas zu befüllen. In der Regel wird hierzu Stickstoff in den Kopfraum des Behälters eingeblasen, der die dort nach dem Abfüllprozess vorhandene Luft verdrängt und so den Sauerstoff des Gasgemisches erheblich reduziert. Angestrebt werden bei gering säurehaltigen Lebensmitteln Sauerstoffgehalte im Kopfraum von unter 3%.In order to keep the germ burden low and in particular to keep the proliferation of germs below a problematic threshold, it is known in the prior art to fill the head region of the individual containers with an oxygen-reduced or oxygen-free gas. As a rule, for this purpose, nitrogen is injected into the headspace of the container, which displaces the air existing there after the filling process and thus considerably reduces the oxygen of the gas mixture. The aim is to reduce oxygen levels in the headspace below 3% for low-acid foods.
Die Wirtschaftlichkeit gattungsgemäßer Abfülleinrichtungen für Nahrungsmittel hängt insbesondere von den pro Zeiteinheit befüllbaren Behältern ab, so dass eine stete Tendenz besteht, die Arbeitsgeschwindigkeit gattungsgemäßer Abfüllanlagen zu steigern. Seit einiger Zeit ist es für verschiedene Anlagetypen üblich, 60 Arbeitstakte pro Minute vorzusehen, was jedoch insbesondere bei Vorrichtungen, die eine Begasung des Kopfraumes mit sauerstoffarmen Gas in einer mit Sterilluft beaufschlagten Einhausung zu Problemen führen kann. Der Sterilluftüberdruck in Verbindung mit den hohen Taktzahlen kann zu Luftverwirbelungen im Bereich der Siegelstation führen, welche dass sauerstoffarme Füllgas aus dem Kopfraum ausspülen. In Folge dessen steigt der Sauerstoffgehalt im Kopfraum über die zulässigen Werte, was eine übermäßige Keimvermehrung und ein vorzeitiges Verderben des Lebensmittels zur Folge haben kann.The economy of generic filling devices for food depends in particular on the per unit time fillable containers, so that there is a constant tendency to increase the speed of operation of generic bottling plants. For some time, it has been common for various types of installations to provide 60 strokes per minute, but this is particularly the case with devices which can cause fumigation of the headspace with low-oxygen gas in a housing contaminated with sterile air. The sterile air pressure in conjunction with the high cycle rates can lead to air turbulence in the region of the sealing station, which flush out that oxygen-poor filling gas from the headspace. As a result, the oxygen content in the headspace rises above the permissible levels, which can result in excessive germ multiplication and premature spoilage of the food.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Füllung des Kopfraumes mit sauerstoffarmen Gas auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten gattungsgemäßer Abfüllvorrichtungen zu gewährleisten. The object of the invention is to ensure the filling of the headspace with oxygen-poor gas even at high processing speeds generic filling devices.
Gelöst wird die Aufgabe von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach im Bereich der Siegelvorrichtung wenigstens ein Siegelfolien-Niederhalter angeordnet ist, der Siegelfolien-Niederhalter vorzugsrichtungsparallel ausgerichtet ist, der Siegelfolien-Niederhalter die Siegelfolie zwischen sich und einem Tragelement in einem definierten Abstand zum Tragelement hält.The object is achieved by a device having the features of claim 1, in particular with its characterizing features, according to which in the region of the sealing device at least one sealing film downholder is arranged, the sealing film down device is aligned in the preferred direction parallel, the sealing film down device, the sealing film between them and holds a support element at a defined distance from the support element.
Die Ausrüstung der Abfüllvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Siegelfolien-Niederhalter führt dazu, dass die Siegelfolie im Bereich der Siegelvorrichtung und somit unmittelbar hinter der Befüllung des Becherkopfraumes mit sauerstoffarmen Gas, insbesondere Stickstoff, in einem definierten Abstand zur Tragelementoberseite gehalten werden kann. Störluftströme, die durch den Sterilluftüberdruck und/oder hohe Arbeitsgeschwindigkeiten der Vorrichtung hervorgerufen werden, können die Siegelfolie nicht länger untergreifen. In Folge dessen wird das Eindringen der Störluftströme in den Bereich der unter der Siegelfolie angeordneten, mit dem Lebensmittel und dem sauerstoffarmen Gas befüllten Einzelbehälter sicher vermieden. Ein Ausspülen des sauerstoffarmen bzw. sauerstofffreien Füllgases aus dem Kopfraum vor dem Siegelvorgang ist nicht länger möglich.The equipment of the filling device with the sealing foil down device according to the invention results in that the sealing film in the region of the sealing device and thus immediately behind the filling of the cup head space with oxygen-poor gas, in particular nitrogen, can be kept at a defined distance to the support element top. Interfering air currents, which are caused by the sterile air pressure and / or high operating speeds of the device, can no longer engage under the sealing foil. As a result, the intrusion of the interfering air streams into the area of the arranged under the sealing film, filled with the food and the oxygen-poor gas tank is safely avoided. Rinsing the oxygen-poor or oxygen-free filling gas from the headspace before the sealing process is no longer possible.
Es ist vorgesehen, dass der Siegelfolien-Niederhalter zumindest ein rotierend gelagertes Rad umfasst, an welchem die Siegelfolie beim Durchlauf zwischen Niederhalter und Tragelement im Wesentlichen reibungsfrei entlanggeführt ist, insbesondere ist vorgesehen, dass der Siegelfolien-Niederhalter mehrere, in Vorzugsrichtung hintereinander angeordnete Räder umfasst.It is envisaged that the sealing film hold-down comprises at least one rotatably mounted wheel, on which the sealing film is guided substantially frictionless during the passage between hold-down and support member, in particular it is provided that the sealing film hold-down comprises a plurality of wheels arranged behind one another in the preferred direction.
Insbesondere bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Abfüllvorrichtungen wird auch die bahnartige Siegelfolie mit hoher Geschwindigkeit in die Siegelvorrichtung eingeführt. Die rotativ gelagerten Räder erlauben ein reibungsfreies Entlanggleiten der Siegelfolie am Siegelfolien-Niederhalter, so dass eine den Siegelvorgang störende, durch Spannung hervorgerufene Faltenbildung der Siegelfolie sicher vermieden ist. Dabei hat das Anordnen mehrerer Räder in Vorzugsrichtung hintereinander den wesentlichen Vorteil, den definierten Spalt zwischen Siegelfolie und Tragelement über einen in Vorzugsrichtung langen Bereich sicherstellen zu können.In particular, at the high operating speeds of the filling devices and the web-like sealing film is introduced at high speed in the sealing device. The rotatably mounted wheels allow a frictionless sliding along the sealing film on the sealing foil-down device, so that a sealing process disturbing, caused by tension wrinkling of the sealing film is safely avoided. The arrangement of several wheels in the preferred direction one behind the other has the significant advantage of being able to ensure the defined gap between the sealing film and the support element over a region which is long in the preferred direction.
Der Siegelfolien-Niederhalter lässt sich wesentlich verbessern, wenn ein Riemen endlos um die Radanordnung umläuft und die Siegelfolie im Wesentlichen reibungsfrei am umlaufenden Riemen entlanggeführt ist.The sealing film hold-down can be significantly improved when a belt endlessly revolves around the wheel assembly and the sealing film is guided substantially frictionless along the rotating belt.
Der Riemen, welcher endlos um die Radanordnung umläuft gewährleistet einerseits ebenfalls den reibungsfreien Durchlauf der Siegelfolie unter dem Siegelfolien-Niederhalter. Darüber hinaus wird über die gesamte vom Riemen überspannte, in Vorzugsrichtung betrachtete Strecke ein gleichmäßiger Anlagedruck zwischen Siegelfolie und Niederhalter sichergestellt. Dies verbessert die Gewährleistung eines definierten Spaltes zwischen Siegelfolie und Tragelement.On the one hand, the belt, which revolves endlessly around the wheel arrangement, also ensures the friction-free passage of the sealing film under the sealing film hold-down device. In addition, a uniform contact pressure between the sealing film and the downholder is ensured over the entire stretch spanned by the belt and viewed in the preferred direction. This improves the guarantee of a defined gap between the sealing foil and the supporting element.
Es ist vorgesehen, dass je ein Siegelfolienniederhalter oberhalb eines jeden vorzugsrichtungsparallelen Randbereiches der die Siegelvorrichtung durchlaufenden Tragelemente angeordnet ist.It is envisaged that a respective sealing film holder is arranged above each preferred direction parallel edge region of the sealing elements passing through the sealing device.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Siegelwerkzeuge von einem Rahmen umgeben sind, unter welchem die Siegelfolie entlanggeführt ist und welches die Siegelfolien-Niederhalter trägt.It is further provided that the sealing tools are surrounded by a frame, under which the sealing film is guided along and which carries the sealing film-down device.
Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass mit der Ergänzung der Siegelvorrichtung um einen die Siegelköpfe umgebenden Rahmen nicht nur eine einfache und kostengünstige Halterung für den Siegelfolienniederhalter geschaffen wurde. Gleichzeitig erlaubt es der Rahmen, insbesondere wenn die Siegelfolie nach außen übersteht, den Arbeitsbereich der Siegelköpfe nicht steril halten zu müssen. Hierdurch ist es möglich, einfachere Siegelköpfe zu verwenden, die den Sterilitätsanforderungen nicht entsprechen müssen.The main advantage of this embodiment is that with the addition of the sealing device to a surrounding the sealing heads frame not only a simple and inexpensive holder for the sealing film downers was created. At the same time, especially when the sealing film protrudes outwards, the frame allows the working area of the sealing heads not to be kept sterile. This makes it possible to use simpler sealing heads that do not have to meet the sterility requirements.
Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie weitere Vorteil folgen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:A better understanding of the invention and further advantages will be apparent from the following description of an embodiment. Show it:
Sterilbereich sterile area
In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit der Bezugsziffer
Ausgehend von dem in
Ein am Anfang des Obertrums
Die verwendete Becherart hat im Hinblick auf den Abfüllprozess erhebliche Unterschiede zur Folge. Bei Tiefziehbechern sind die Tragelemente
Einzelbecher finden zunehmend bei hochwertigen Produkten Verwendung, um das Qualitätslebensmittel
Der in
Insoweit dient der Tragrand
Oberhalb des Lebensmittels
Die Siegelköpfe
In Vorzugsrichtung V wird der Siegelstation
An einem Rahmen
Der Siegelfolien-Niederhalter
Mittels des Siegelfolien-Niederhalters
Das definierte und durch den Siegelfolien-Niederhalter
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Unter Verweis auf
Der Rahmen
Durch dieses Einziehen der Sterilbereichsgrenze in den Arbeitsbereich der Siegelköpfe
Die Erfindung zeigt zunächst auf vorteilhafte Weise, wie eine Vorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtung contraption
- 1111
- Obertrum obertrum
- 1212
- Untertrum strand
- 1313
- Tragelement / Zellenbrett Support element / cell board
- 1414
- Arbeitsstation workstation
- 1515
- Bechereinsetzrichtung Bechereinsetzrichtung
- 1616
- Sterilisationseinrichtung sterilization device
- 1717
- Befülleinrichtung filling
- 1818
- Siegeleinrichtung sealer
- 1919
- Siegelfolienzuführung Seal film feed
- 2020
- Einzelbehälter / Einzelbecher Single container / single cup
- 2121
- Siegelstation sealing station
- 2222
- Lebensmittel Food
- 2323
- Behälteröffnung container opening
- 2424
- Tragrand / Siegelrand Tragrand / Siegelrand
- 2525
-
Unterseite von
24 Bottom of24 - 2626
- Aufnahmeöffnung receiving opening
- 2727
-
Oberseite von
24 Top of24 - 2828
-
Kopfraum von
20 Headspace of20 - 2929
- Reihen string
- 3030
- Bahn train
- 3131
-
Oberseite von
13 Top of13 - 3232
- Siegelkopf sealing head
- 3333
- Betätigungsgestänge operating linkage
- 3434
- Siegelfolie sealing film
- 3535
- Umlenkeinrichtung deflecting
- 3636
- Rahmen frame
- 3737
- Siegelfolien-Niederhalter Seal foil hold-down
- 3838
-
Rad von
37 Wheel of37 - 3939
- Riemen belt
- 4040
- Rad wheel
- 4141
-
Schraffur / Sterilbereich von
21 Hatching / sterile area of21 - RR
- Rückführrichtung Return direction
- VV
- Vorzugsrichtung preferred direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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