DE102018219300A1 - Einpackvorrichtung zum Einpacken eines Lebensmittelproduktes sowie Verfahren zum Siegeln und Falzen eines Randes einer Schale eines Lebensmittelproduktes - Google Patents

Einpackvorrichtung zum Einpacken eines Lebensmittelproduktes sowie Verfahren zum Siegeln und Falzen eines Randes einer Schale eines Lebensmittelproduktes Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einpackvorrichtung zum Einpacken eines Lebensmittelproduktes (4) in eine Verpackungsschale aus zumindest zwei Teilschalen (5, 6), wobei die Einpackvorrichtung eine Falzeinrichtung zum Falzen eines Flansches (9) aufweist, der durch einander gegenüberliegende und zumindest abschnittsweise aneinander anliegende von der jeweiligen Teilschale (5, 6) abstehende Randabschnitte (7, 8) gebildet wird, und eine Siegeleinrichtung zum Versiegeln des Flansches (9). Zur Vereinfachung der Siegel- und Falzeinrichtung sowie deren komplexen Kinematik, zeichnet sich die Einpackvorrichtung dadurch aus, dass die Siegeleinrichtung durch einen Teil der Falzeinrichtung bereitgestellt wird, und derart konfiguriert ist, dass eine Siegelnaht (31) beim Hochstellen eines distalen Flanschabschnittes (12) im Zuge des Falzens generiert wird.Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Siegeln und Falzen eines Flansches (9) einer Verpackungsschale eines Lebensmittelproduktes (4).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einpackvorrichtung zum Einpacken eines Lebensmittelproduktes in einer Verpackungsschale aus zumindest zwei Teilschalen. Eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 1 ist bspw. aus der EP 2 765 081 A1 bekannt. In diesem Dokument wird ein Verpackungsverfahren für ein Lebensmittelprodukt beschrieben, bei dem ein Lebensmittelprodukt in eine Kavität einer ersten Teilschale eines Verpackungsmaterials gelegt wird, von der umlaufend ein Randabschnitt absteht. Danach wird eine zweite, gleichartige Teilschale verwendet, um das Lebensmittelprodukt von oben abzudecken, so dass die beiden Teilschalen einander gegenüberliegende und aneinander anliegende Randabschnitte aufweisen, die einen umlaufenden Flansch definieren.
  • In einem ersten Schritt wird mittels eines Siegelstempels, der in vertikaler Richtung von oben auf den Flansch gedrückt wird, eine Siegellinie umlaufend um das Lebensmittelprodukt generiert. Danach wird der Flansch an seinem distalen Ende beschnitten, sodass der Siegelbereich den Flansch nach radial außen begrenzt, und hierbei derart hochgestellt, dass ein hochgestellter distaler Flanschabschnitt gebildet wird, in dem die Siegellinie vorgesehen ist und ein proximaler Flanschabschnitt, der über die Knicklinie von dem distalen Flanschabschnitt beabstandet ist.
  • Nach diesem Hochstellen kann dann in einem weiteren Schritt der distale Flanschabschnitt zurück gefaltet werden, so dass dieser auf dem proximalen Flanschabschnitt zur Anlage kommt, wobei eine gebördelte bzw. gefalzte Lebensmittelverpackung bereitgestellt wird, die gleichzeitig gesiegelt ist.
  • Ein weiteres Verfahren, bei dem, nachdem ein Randabschnitt einer Verpackung gefalzt worden ist, ein aufgestellter Falzabschnitt gesiegelt wird, ist in der CA 2 809 033 beschrieben.
  • Bei den zuvor genannten Vorrichtungen und Verfahren ist die Ausgestaltung der Siegel- und Falzeinrichtung recht komplex und folgt einer sehr komplexen Kinematik.
  • Ausgehend von diesem Problem, schlägt die vorliegende Erfindung eine Einpackvorrichtung gemäß Anspruch 1 vor.
  • Diese zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Siegeleinrichtungen durch einen Teil der Falzeinrichtung bereitgestellt werden. Zudem ist die Siegeleinrichtung derart konfiguriert, dass eine Siegelnaht beim Hochstellen des distalen Flanschabschnittes im Zuge des Falzens generiert wird. Gleichzeitig, während der distale Abschnitt des Flansches hochgestellt wird, insbesondere um ca. 90°, findet eine Erhitzung zumindest in diesem Bereich statt, so dass eine Siegelnaht entsteht. Hierdurch ist es möglich den Falz- und Siegelschritt zu kombinieren und die Vorrichtung zum Einpacken kann insgesamt vereinfacht werden. Zudem können höhere Zykluszeiten erreicht werden.
  • Als Variante kann die Siegeleinrichtung so konfiguriert sein, dass beim Hochstellen zumindest eine Versiegelung im Bereich des distalen hochgestellten Flanschabschnittes stattfindet. Von der Siegeleinrichtung wird so z.B. vorrangig Wärme in radialer Richtung in den Bereich des distalen hochgestellten Flanschabschnittes transferiert, der radial außen oder innen von der Siegeleinrichtung vorgesehen sein kann, so dass ein relativer breiter Bereich des distalen Flanschabschnittes (in radialer Richtung des Flansches) gesiegelt wird. Dieser gesiegelte Bereich ist insbesondere breiter als ein Siegelbereich im proximalen Flanschabschnitt, der möglicherweise aufgrund der Wärmeeinwirkung während des Siegelns auf diesen Bereich noch mit gesiegelt werden kann. Somit liegt insbesondere zumindest der größere Teil der Breite der Siegellinie im Bereich des distalen hochgestellten Flanschabschnittes.
  • Wenn der distale Flanschabschnitt gesiegelt ist, könnte dieser bspw. später ganz außen noch beschnitten werden, sodass die Siegelung an der äußersten Kante den Flansch begrenzt, sodass die beiden aneinander anliegenden Randbereiche der Teilschale fest miteinander verbunden sind und nicht unschön gegeneinander umgebogen und aufgestellt werden. Da bei dem Siegeln des hochgestellten Flanschabschnittes auch ein Bereich an der Falzlinie, d.h. den Übergang vom proximalen zum distalen Flanschabschnitt, aufgrund der Wärmeeinwirkung mitgesiegelt werden kann, ist es leichter möglich eine dichtende Verpackung bereit zu stellen, da die Wärmeeinwirkung während des Hochstellens und Bildens der Falzlinie ein brechen des Materials im Bereich der Falzlinie verhindert. Alternativ dazu, dass auch Bereiche des distalen Flanschabschnittes und/oder Bereiche der Falzlinie mitgesigelt sein können, kann die Siegellinie auch lediglich im distalen Flanschabschnitt vorgesehen sein.
  • Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung kann die Falzvorrichtung eine Matrize, einen oberen und einen unteren Hochstellstempel aufweisen. Der obere Hochstellstempel weist bspw. an dessen Unterseite eine erste Haltefläche auf und der untere Hochstellstempel weist an dessen Oberseite eine zweite Haltefläche auf. Diese Halteflächen können, nachdem die beiden Hochstellstempel gegeneinander bzw. aufeinander zugefahren werden, einen proximalen Flanschabschnitt zwischen sich festhalten. Die beiden gegeneinander gefahrenen Hochstellstempel, die den proximalen Flanschabschnitt zwischen sich festhalten, werden im Verhältnis zu der Matrize in senkrechter Richtung, insbesondere durch die Matrize gefahren, wobei eine Innenumfangsfläche der Matrize derart mit dem Flansch zusammenwirkt, dass ein überstehender Teil des Flansches, der nicht von den Hochstellstempeln gehalten wird, hochgestellt wird. Dieser Flanschabschnitt entspricht dem zuvor beschriebenen distalen Flanschabschnitt. Die Matrize wird relativ zu den Hochstellstempeln in der vertikalen Richtung verfahren. Dies kann dadurch gewährleistet werden, dass entweder die Matrize feststeht und die beiden Hochstellstempel zusammen in vertikaler Richtung verfahren werden, oder aber umgekehrt, dass die Matrize in vertikaler Richtung verfahren wird und die beiden Hochstellstempel, die die den proximalen Flanschabschnitt zwischen sich halten, festgestellt sind. Alternativ können auch beide, die beiden Hochstellstempel sowie die Matrize, in Höhenrichtung in unterschiedliche Richtungen bewegbar sein. Die Bezeichnung „festgestellt“, bzw. „fest montiert“ schließt eine federnde Lagerung der Elemente mit ein, welche aber auch weggelassen werden kann.
  • Soweit die Matrize im Verhältnis zu den beiden Hochstellstempeln aus der Richtung des unteren Hochstellstempels in Richtung des oberen Hochstellstempels gefahren wird, klappt der distale Flanschabschnitt in Höhenrichtung nach oben zu dem oberen Hochstellstempel hin um und wird dementsprechend, nachdem dieser z.B. um ca. 90° hochgestellt ist, zwischen einer Innenumfangsfläche der Matrize und einer Außenumfangsfläche des oberen Hochstellstempels positioniert.
  • Anders wenn die Matrize relativ zu den beiden Hochstellstempeln aus Richtung des oberen Hochstellstempels in Richtung des unteren Hochstellstempels verfahren wird, wird der distale Flanschabschnitt in die andere Richtung, also nach unten, hochgestellt und liegt zwischen der äußeren Umfangsfläche des unteren Hochstellstempels und der inneren Umfangsfläche der Matrize an.
  • Die Bezeichnung „obere“ und „untere“ können sowohl für die zuvor genannten Hochstellstempel als auch für die weiteren unten genannten Elemente gegen die Begrifflichkeiten „erste“ und „zweite“ ausgetauscht werden, oder auch durch die Begrifflichkeiten „linker“ und „rechter“. Die Bezeichnung ist in Bezug auf die Höhenrichtung definiert, wobei die Höhenrichtung der Schwerkraftsachse entspricht. Ein unteres Element liegt in Bezug auf die Schwerkraftsachse unter dem oberen Element etc.
  • Durch die Ausgestaltung der Falzeinrichtung, die zumindest die drei vorgenannten Elemente Matrize, oberer Hochstellstempel, unterer Hochstellstempel aufweist, wird eine einfache Kinematik bereitgestellt, die zum Hochstellen des distalen Flanschabschnittes geeignet ist.
  • Zu der Falzeinrichtung gehören insbesondere alle Elemente der Einpackvorrichtung, die zusammenwirken um den proximalen, im Verhältnis zu dem distalen Flanschabschnitt aufzustellen und z.B. in einem weiteren Schritt möglicherweise zu falzen, so dass diese flächig auf dem proximalen Flanschabschnitt aufliegt und dessen äußerer Rand in Richtung auf das verpackte Lebensmittelprodukt zeigt. So kann bspw. bei der Falzeinrichtung eine Zurücklegeinrichtung vorgesehen sein, die den hochgestellten distalen Flanschabschnitt dann entsprechend zurücklegt.
  • Gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung, kann die Siegeleinrichtung durch die Matrize und/oder den oberen und/oder den unteren Hochstellstempel gebildet werden. D.h. zumindest eines der drei vorgenannten Elemente, wird aktiv beheizt, so dass die entsprechende Siegellinie beim Hochstellen des distalen Flanschabschnittes bereitgestellt werden kann. Als Siegellinie kann eine dünne Linie oder auch ein breiterer flächiger Bereich mit relativ großer Längserstreckung bezeichnet werden.
  • Wenn die Matrize aus Richtung des unteren Hochstellstempels in Richtung des oberen Hochstellstempels relativ zu den Hochstellstempeln verfahren wird, dann ist es günstig den oberen Hochstellstempel und/oder die Matrize in zumindest einem Bereich zu erhitzen, dass die Siegellinie bzw. Siegelnaht, welche Begriffe synonym verwendet werden, beim Hochstellen in dem distalen Flanschbereich gebildet werden kann.
  • Wenn die Matrize relativ zu den oberen und unteren Hochstellstempeln von dem oberen Hochstellstempel in Bezug auf den unteren Hochstellstempel verfahren wird, ist es günstig, dass der untere Hochstellstempel und/oder die Matrize entsprechend beheizt wird.
  • Für eine einfache Konfiguration kann es ausreichen, nur eines der genannten Elemente zu beheizen. Es ist jedoch für eine bessere und schnellere Versiegelung günstig, zumindest zwei der Elemente, die den hochgestellten Flansch zwischen sich aufnehmen, zu beheizen.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung kann zumindest eines der zuvor genannten Elemente, oberer Hochstellstempel, unterer Hochstellstempel, Matrize, mit zumindest einer Bohrung versehen sein, in der wenigstens eine Heizpatrone vorgesehen bzw. einsetzbar ist. Über diese Heizpatrone ist zumindest beim Hochstellen der distale Abschnitt des Flansches beheizbar, um die Siegelnaht bzw. Siegellinie zu bilden. Eine Heizpatrone ist ein oftmals rohrförmiges längliches Element, das in die entsprechende Bohrung eingesetzt werden kann. Von der Heizpatrone wird die Wärme auf das entsprechende Element in die diese eingesetzt ist: oberer Hochstellstempel, unterer Hochstellstempel oder Matrize, transferiert. Vorteilhaft ist es somit, zumindest die Teile bzw. Abschnitte des Hochstellstempels bzw. der Matrize aus einem thermisch leitenden Material wie z.B. Stahl, Aluminium oder Kupfer bzw. einer Legierung davon herzustellen, die zur Wärmeleitung zwischen der Heizpatrone und dem distalen hochgestellten Flanschabschnitt dienen. Es kann auch günstig sein, dass der bzw. die Hochstellstempel und/oder auch die Matrize generativ hergestellt ist, z.B. mittels 3D Druck.
  • Als generative Fertigungsverfahren (engl.: Additive Manufacturing, AM) werden z.B. automatisierte Prozesse bezeichnet, die unmittelbar aus einem 3D-CAD-Datensatz dreidimensionale physische Objekte herstellen. Dazu werden z.B. Volumenelemente schichtweise auf- oder aneinandergefügt, sodass keine bauteilabhängigen Werkzeuge erforderlich sind.
  • Ob eine generative Herstellung stattgefunden hat, kann anhand der Elemente Hochstellstempel und/oder Matrize bestimmt werden; somit ist dies eine Vorrichtungseigenschaft und nicht nur ein Verfahrenshinweis.
  • Anstelle von thermisch leitendem Metallmaterial, können auch Kunststoffmaterialien, sowohl thermisch leitende, als auch thermisch isolierende, verwendet werden.
  • Andere Teile oder Abschnitte der Elemente können aus isolierendem Material gefertigt werden. Deshalb können diese Elemente einteilig oder mehrteilig vorgesehen sein. Durch die Konfiguration mit den Bohrungen für eine Heizpatrone wird eine einfache Auswechselung der Heizeinrichtung gewährleistet. Es können auch mehrere insbesondere zwei parallel zueinander verlaufende Bohrungen vorgesehen sein, die so positioniert sind, dass das Lebensmittel während des Einpackens und Siegelns zwischen den Bohrungen angeordnet ist.
  • Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung kann der obere bzw. untere Hochstellstempel insbesondere an seiner Außenumfangsfläche und über eine Kante beabstandet von und nahe der Haltefläche, eine Stufe aufweisen. An dieser Stufe kann ein Heizelement, wie eine Heizfolie, ein Heizband oder ein Heizdraht zur Anlage kommen. Über dieses Heizelement ist der distale Abschnitt des Flansches beheizbar um die Siegellinie zu bilden. Das Heizelement kann somit unmittelbar an dem hochgestellten distalen Flanschabschnitt anliegen, um es zu siegeln. Somit weist bspw. der obere Hochstellstempel in Höhenrichtung oberhalb der Stufe einen breiten Außenumfang auf, im Vergleich zu dem Außenumfang des oberen Hochstellstempels unterhalb der Stufe angrenzend zu der Haltefläche. Soweit es sich um den unteren Hochstellstempel handelt, weist dieser in Höhenrichtung unterhalb der Stufe einen breiten Außenumfang auf, im Vergleich zu dem Außenumfang des unteren Hochstellstempels oberhalb der Stufe angrenzend zu der Haltefläche.
  • Zwischen der Stufe und der Kante, über der die Außenumfangsfläche in die Haltefläche übergeht, kann eine planare, insbesondere um den Hochstellstempel umlaufende Fläche vorgesehen sein, an der das entsprechende Heizelement anliegt. Die Stufe hat insbesondere ungefähr die Höhe, die der Dicke des Heizelementes entspricht, so dass die Außenumfangsfläche des Hochstellstempels, wo kein Heizelement vorgesehen ist, im Wesentlichen eine einheitlich planare Fläche zusammen mit dem Heizelement bildet.
  • Es kann auch auf der Außenumfangsfläche des oberen Hochstellstempels und/oder des unteren Hochstellstempels eine Nut ausgebildet sein. Eine Nut zeichnet sich im Unterschied zu dem vorgenannten Merkmal der Stufe dadurch aus, dass ein tiefergelegener Bereich von zwei Stufen begrenzt wird. In dieser Nut kann das entsprechende Heizelement, wie die Heizfolie, das Heizband oder der Heizdraht vorgesehen bzw. eingesetzt sein. Die Nut hat insbesondere ungefähr die Tiefe, die der Dicke des Heizelementes entspricht, so dass die Außenumfangsfläche des Hochstellstempels, wo kein Heizelement vorgesehen ist, im Wesentlichen eine einheitlich planare Fläche zusammen mit dem Heizelement bildet. Die Nut weist entsprechend z.B. eine Querschnittsausgestaltung auf, die den Querschnitt des Heizelementes entspricht.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch in der Haltefläche des oberen Hochstellstempels und/oder des unteren Hochstellstempels eine Nut vorgesehen sein, die das entsprechende Heizelement aufnimmt. Das Heizelement strahlt zwar Wärme nach unten ab, so dass der proximale Flanschbereich gesiegelt wird, zusätzlich jedoch ist diese Nut z.B. so nah an der Kante zu der Außenumfangsfläche des Hochstellstempels positioniert, dass zumindest auch immer ein Teil des distalen Flanschabschnittes zum Siegeln während des Hochstellens beheizt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Nut und/oder Stufe kann der obere Hochstellstempel und/oder des unteren Hochstellstempels an dessen Außenumfangsfläche auch im Wesentlichen glatt vorgesehen sein, z.B. ohne eine solche Stufe und/oder Nut. Die Heizfolie oder das Heizband liegen dann z.B. flächig, vorzugsweise im gesamten Bereich der Außenumfangsfläche, an, sodass eine Öffnung mit im Wesentlichen glatten Wänden bereitgestellt wird, die im Wesentlichen vollständig von dem Heizelement bedeckt wird.
  • Gemäß einer günstigen Weiterbildung kann die Matrize an deren Innenumfangsfläche, die das Hochstellen des distalen Flanschabschnittes bewirkt, mit einer entsprechenden Stufe und/oder Nut versehen sein, in der das Heizelement, wie z.B. die Heizfolie, das Heizband bzw. der Heizdraht eingesetzt ist. Die zuvor für die Stufe bzw. Nut des Hochstellstempels beschriebenen Ausgestaltungen können auch an der Innenumfangsfläche der Matrize vorgesehen sein.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Nut und/oder Stufe kann die Matrize an deren Innenumfangsfläche auch im Wesentlichen glatt vorgesehen sein, z.B. ohne eine solche Stufe und/oder Nut. Die Heizfolie oder das Heizband liegen dann z.B. flächig, vorzugsweise im gesamten Bereich der Innenumfangsfläche, an, sodass eine Öffnung mit im Wesentlichen glatten Wänden bereitgestellt wird, die im Wesentlichen vollständig von dem Heizelement bedeckt wird.
  • Damit während des Siegelns des distalen Flanschabschnittes beim Hochstellen das Produkt, soweit es sich bspw. um ein Lebensmittelprodukt, wie eine Schokofigur bzw. Schokoholfigur handelt, nicht schmilzt, kann die Falzeinrichtung insbesondere mit einer Kühlglocke oder einem Kühlring versehen sein, die eine erste Kühlfläche aufweist, die während des Siegelns und/ oder Hochstellen des distalen Flanschabschnittes, zumindest in einem Bereich des dem proximalen Flanschbereich in unmittelbarem Kontakt steht, der zwischen dem Produkt und dem von den Halteflächen der Hochstellstempel gehaltenen Bereiche des proximalen Flanschabschnittes liegt.
  • Der Kühlring weist z.B. in seinem Zentrum eine durchgängige Öffnung auf.
  • Soweit eine Kühlglocke Verwendung findet, kann diese zudem eine zweite Kühlfläche nach Art einer Kavität aufweisen, die über eine Kante von der ersten Kühlfläche beabstandet ist, die konturabbildend zu der Oberfläche des Lebensmittelproduktes ausgebildet ist und an der Teilschale unmittelbar anliegt oder konturparallel zu dieser verläuft.
  • Die Kühlglocke bzw. der Kühlring ist z.B. konzentrisch zu dem oberen Hochstellstempel vorgesehen und wird vorlaufend, zu diesem relativ gesehen, gegen den unteren Hochstellstempel bewegt, um mit der ersten Kühlfläche gegen einen Teil der Haltefläche des unteren Hochstellstempels zu drücken.
  • Es können auch innerhalb des oberen und unteren Hochstellstempels konzentrisch jeweils eine untere bzw. obere Kühlglocke bzw. ein oberer bzw. unterer Kühlring vorgesehen sein oder auch lediglich eine obere oder untere Kühlglocke bzw. ein oberer bzw. ein unterer Kühlring, mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung.
  • Die Kühlglocke kann aus einem thermisch leitenden Material hergestellt sein und/oder ein zwei oder mehrteiliges teiliges Element sein.
  • Soweit zuvor auf die Kühlglocke bzw. Kühlring bezuggenommen wird, kann alternativ zu einer aktiven Kühlung auch lediglich eine thermische Separation vorgesehen sein. Somit ist beispielsweise kein Fluidreservoire in der Kühlglocke bzw. dem Kühlring vorgesehen.
  • Wenn keine aktive Kühlung vorgesehen ist, und die Glocke bzw. der Ring aus thermisch isolierendem Material hergestellt ist, handelt es sich um eine thermische Isolationsglocke bzw. um einen thermischen Isolationsring, die der alternativ oder zusätzlich zur Kühlglocke bzw. dem Kühlring vorgesehen sein kann.
  • Eine Isolationsglocke kann auch aus Keramik, wie Zirkoniumoxid, oder jedem anderen thermisch isolierenden Material vorgesehen sein. Die Isolationsglocke kann auch lediglich mit einem solchen Material zur thermischen Isolierung beschichtet sein
  • Die Kavität der Kühlglocke bzw. Isolationsglocke kann im Wesentlichen formschlüssig an dem Produkt anliegen oder auch im Wesentlichen konturparallel in einem Abstand von 0 - 1 mm vorgesehen sein. Soweit das Wort „im Wesentlichen“ verwendet wird, sei darauf abgestellt, dass etwaige Aufreisslaschen oder ähnliche Elemente, bei der Definition nicht berücksichtigt werden müssen, und in diesem Bereich keine formschlüssige oder konturparallele Anlage vorgesehen sein muss. Die Sichtweise bezieht sich auf die grobe Kontur des Produktes ohne kleine Details zu berücksichtigen.
  • Die Verwendung einer Kühleinrichtung und/oder einer Isolationseinrichtung, wie der beschriebenen Kühlglocke bzw. dem beschriebenen Kühlring bzw. der thermischen Isolationsglocke bzw. dem thermischen Isolationsring, ist nicht notwendig und kann auch gänzlich weggelassen werden.
  • In den zuvor genannten Ausgestaltungen ist die Einpackvorrichtung jeweils so beschrieben, dass nur ein einziges Lebensmittelprodukt gleichzeitig verpackt wird, und die Matrize weist z. B. lediglich eine Öffnung auf, durch die das verpackte Lebensmittelprodukt mit dem davon abstehenden Flansch gedrückt wird, während es zwischen den beiden Hochstellstempeln gehalten wird.
  • Insbesondere ist es günstig, die Einpackvorrichtung so auszugestalten, dass die Verpackung einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lebensmittelprodukten, die zumindest zwischen zwei Teilschalen gehalten sind, gleichzeitig gefalzt werden können.
  • Insbesondere wird bei einer Vielzahl von Lebensmittelverpackungen der distale Flanschabschnitt gleichzeitig hochgestellt und der distale Flanschabschnitt der Vielzahl von Verpackungen gleichzeitig gesiegelt.
  • Hierzu weist bspw. die Matrize eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch die jeweils ein Lebensmittelprodukt zum Hochstellen des distalen Flanschabschnittes durchgeführt werden kann.
  • Dieser Matrize ist z.B. eine Vielzahl von einzelnen Ensembles aus oberen/unteren Hochstellstempeln zugeordnet, wobei jedes Ensemble nur ein Lebensmittelprodukt, das in den zwei Teilschalen eingepackt ist, zwischen sich aufnimmt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können der obere und untere Hochstellstempel so konfiguriert sein, dass in jedem des oberen bzw. unteren Hochstellstempels, eine Vielzahl von Lebensmittelprodukten mit einer jeweils dieser umgebenden Verpackung bereitgestellt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Siegeleinrichtung eine Heizeinrichtung aufweisen, welche impulsbeheizbar ist, so dass lediglich während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes Wärme zum Siegeln bereitgestellt wird und in der restlichen Zeit, wenn kein Siegeln notwendig ist, die Siegeleinrichtung nicht mit Hitze beaufschlagt wird.
  • Durch dieses kurzzeitige Erhitzen für das Siegeln wird gewährleistet, dass nicht zu viel Wärme über den Flansch und die Teilschalen in das Lebensmittelprodukt eingetragen wird, so dass verhindert wird, dass das Lebensmittelprodukt bspw. eine Schokofigur oder eine Schokohohlfigur beim Siegeln anfängt zu schmelzen oder zu erweichen.
  • Es ist des Weiteren günstig, wenn beim Siegeln, insbesondere im Bereich wo gesiegelt wird, eine Temperatur zwischen 70 und 200° Celsius herrscht. Somit weist die Heizeinrichtung der Siegeleinrichtung insbesondere eine derartige Leistung auf, dass in einem Bereich der Matrize bzw. des Hochstellstempels diese Temperatur bereitgestellt werden kann, die mit dem distalen Flanschabschnitt zum Siegeln zusammenwirkt. Weitere Temperaturen können folgende sein 80 °C, 95 °C, 110 °C, 126 °C, 140 °C, 150 °C, 180 °C. Diese Temperaturen können jeweils für sich obere bzw. untere Grenzen des zuvor genannten Bereiches bilden. Günstige Bereiche hängen von dem gewählten zu siegelnden Material ab.
  • Es ist des Weiteren günstig, wenn während des Hochstellen des distalen Flansches beim Siegeln eine Haltezeit in einem Bereich von 0,1 sec. - 1,0 sec. eingestellt wird. Erst danach, nach dieser Haltezeit in der die Beheizung stattfindet und z.B. die Falzeinrichtung aus Matrize und Hochstellstempeln in der festgelegten Position gehalten werden, werden z.B. weitere Schritte zur Weiterbearbeitung eingeleitet, wie z.B. das Fertigfalzen. Durch diese Haltezeit wird gewährleistet, dass eine gute Siegelung bereitgestellt wird.
  • Eine Haltezeit kann als Dauer verstanden werden, wo die entsprechenden Elemente während des Siegelns im Wesentlichen Positionsfest gehalten werden, zumindest in vertikaler Richtung.
  • Neben dieser Haltezeit kann der zuvor genannte Bereich von 0,1 sec. - 1,0 sec auch als Temperatureinwirkzeit gesehen werden. Das ist diejenige Zeit, in der an der zu siegelnden Region eine für das Siegeln ausreichende Temperatur einwirkt. Weitere Zeiten können folgende sein 0,3 sec; 0,2 sec; 0,5 sec. Diese Zeiten können jeweils für sich obere bzw. untere Grenzen des zuvor genannten Bereiches bilden.
  • Gemäß einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung, wird ebenso ein Verfahren zum Siegeln und Falzen eines Flansches einer Verpackungsschale eines Lebensmittelproduktes mit zumindest zwei Teilschalen angegeben. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Bereich eines distalen Flanschabschnittes gesiegelt wird, während er hochgestellt wird.
  • Die zuvor genannten vorrichtungsmäßigen Aspekte können demnach in verfahrensmäßiger Form auch mit in das Verfahren integriert werden.
  • Das Verfahren wird vorzugsweise mit der zuvor genannten Einpackvorrichtung durchgeführt.
  • Auch können, bei der zuvor genannten Einpackvorrichtung die nachfolgend verfahrensmäßigen Aspekte in funktionaler Form in den einzelnen Elementen enthalten sein.
  • Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung kann zum Hochstellen des distalen Flanschabschnittes ein proximaler Flanschabschnitt festgehalten werden und relativ zu einer Hochstellfläche einer Matrize in Aufsicht auf eine planare Fläche des proximalen Flanschabschnittes verfahren werden, wobei über eine Heizeinrichtung, Wärmeenergie in den distalen Flanschabschnitt zum Siegeln übertragen wird.
  • Gemäß einem weiteren nebengeordneten Aspekt stellt die Erfindung auch ein verpacktes Lebensmittelprodukt bereit, das einen proximalen und einen distalen Flanschabschnitt an einer Verpackungsschale aus zumindest zwei Teilschalen aufweist, wobei der distale und proximale Flanschabschnitt über eine Falzlinie miteinander verbunden sind.
  • Die Verpackung ist derart konfiguriert, dass während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes eine Versiegelung der beiden Ränder des Flansches bereitgestellt wird. Es kann in der Verpackung unmittelbar mittels mikroskopischer Untersuchungen erfasst werden, ob die Verpackung so konfiguriert ist, dass die Siegelung während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes erfolgte.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Figur erläutert.
  • In dieser zeigen
    • 1a, 1b, 1c, 1d unterschiedliche Positionen einer Einpackvorrichtung während des Hochstellen eines distalen Flanschabschnittes;
    • 2, ein Beispiel eines verpackten Lebensmittelproduktes, wobei der distale Flanschbereich um ca. 90° hochgestellt ist;
    • Figuren, 3a, 3b, 3c unterschiedliche Ausgestaltungen, eines oberen bzw. unteren Hochstellstempels, wobei die Heizeinrichtung in dem Hochstellstempel vorgesehen ist;
    • 4a und 4b unterschiedliche Ausgestaltung einer beheizten Matrize;
    • 5a und 5b unterschiedliche Ausgestaltung eines Beispiels einer verwendeten Kühlglocke; und
    • 6a, 6b und 6c zeigen unterschiedliche Ausrichtungen des proximalen Flanschabschnittes im Verhältnis zum distalen Flanschabschnitt und zu den Teilschalen.
  • In den 1a, 1b, 1c, 1d ist eine Sequenz von Verfahrensschritten gezeigt, die mit einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einpackvorrichtung zum Einpacken eines Lebensmittelproduktes getätigt wird.
  • Die Einpackvorrichtung weist vorliegend eine Falzeinrichtung und eine später näher beschriebene Siegeleinrichtung auf.
  • Die Falzeinrichtung weist einen oberen Hochstellstempel 1, einen unteren Hochstellstempel 2, sowie eine Matrize 3 auf. Mit dem oberen Hochstellstempel 1 sei derjenige Hochstellstempel bezeichnet, der in Schwerkraftrichtung des Lebensmittelproduktes 4 oberhalb des Lebensmittelproduktes 4 vorgesehen ist, und als unterer Hochstellstempel 2 sei derjenige Hochstellstempel bezeichnet, der in Schwerkraftrichtung des Lebensmittelproduktes 4 unterhalb des Lebensmittelproduktes 4 vorgesehen ist. Die Bezeichnung „obere“ und „untere“ können sowohl für die zuvor genannten Hochstellstempel 1, 2, als auch für die weiteren, unten genannten Elemente, Haltefläche, Umfangsfläche etc. gegen die Begrifflichkeiten „erste“ und „zweite“ oder auch gegen die Begrifflichkeiten „linker“ und „rechter“ ausgetauscht werden. Die Bezeichnung ist in Bezug auf die Höhenrichtung definiert, wobei die Höhenrichtung der Schwerkraftsachse entspricht.
  • Sowohl der obere Hochstellstempel 1 und/oder der Hochstellstempel 2 und/oder die Matrize 3 kann die später beschriebene Siegeleinrichtung aufweisen.
  • In 1a liegt ein in zwei Teilschalen 5, 6 gehülltes Lebensmittelprodukt 4 in dem unteren Hochstellstempel 2. Die erste Teilschale 5, als auch die zweite Teilschale 6, weist an deren radialen Begrenzungskanten jeweils einen ersten bzw. zweiten Randabschnitt 7, 8 auf, wobei die entsprechenden Randabschnitte 7, 8 einander gegenüberliegen und im Wesentlichen flächig aneinander anliegen, um einen Flansch 9 zu bilden. Der Flansch 9 umgibt das in 1a dargestellte Lebensmittelprodukt 4, in Richtung senkrecht zur Papierebene voll umfänglich. Vorliegend ist das Lebensmittelprodukt ein Schokoei, insbesondere ein hohles Ei. Das Lebensmittelprodukt 4 kann aber auch jedes andere Lebensmittel sein, und jede beliebige dreidimensionale Form annehmen. Insbesondere ist jedoch an eine Schokoholfigur gedacht. Ein solcher Flansch 9 kann jedoch entlang des Umfangs des verpackten Lebensmittelproduktes 4 auch nur in einzelnen Abschnitten vorgesehen sein. Die jeweilige Teilschale weist eine entsprechende erste bzw. zweite Kavität 15, 17 auf, die über den Rand 7,8 begrenzt wird.
  • Jedenfalls hat ein solcher Flansch 9 in radialer Richtung von innen nach außen, in Bezug auf das Lebensmittelprodukt 4 gesehen, eine radiale Erstreckung. Üblicherweise wird zuerst die erste Teilschale 5, die vorliegend eine untere Teilschale ist, in eine untere Ausnehmung 10 des unteren Hochstellstempels 2 eingelegt, so dass sich der erste Randabschnitt 7 in einem Verhältnis zu dem Lebensmittelprodukt 4 gesehenen proximalen Randabschnitt auf einer unteren Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 aufliegt. Danach wird das Lebensmittelprodukt 4, das jegliche Art von Lebensmittel sein kann, insbesondere ein Schokokörper, bzw. eine Schokohohlfigur, in eine erste Kavität 7a, der ersten Teilschale 5 eingelegt. Danach wird die zweite Teilschale 6, die im vorliegenden Beispiel die obere Teilschale ist, die in Schwerkraftrichtung des Lebensmittelproduktes 4 oberhalb des Lebensmittelproduktes 4 vorgesehen ist, auf das in der ersten Teilschale 5 liegende Lebensmittelprodukt 4 aufgelegt, so dass der zweite Randabschnitt 8 an den ersten Randabschnitt 7 zur Anlage kommt oder zumindest über lediglich einen kleinen Spalt von diesem beabstandet ist, und entsprechend den umlaufenden Flansch 9 bildet. Somit liegt nun der proximale Flanschabschnitt 14 auf der unteren Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 auf. Der Abstand, der den Flansch bildenden Randabschnitt, kann zwischen 0 und 1 mm liegen. Diese Spaltmaße werden als klein bezeichnet.
  • Zum Hochstellen des distalen Flanschabschnittes 12 wird in einem ersten Schritt, wie in 1b gezeigt, der obere Hochstellstempel 1 gegen den unteren Hochstellstempel 2 in vertikaler Richtung von oben nach unten verfahren, so dass eine obere Haltefläche 16, die durch eine Unterkante des oberen Hochstellstempels 2 gebildet wird, gegen die untere Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 angelegt bzw. angepresst wird, um so den proximalen Flanschabschnitt 14 fest zu legen.
  • Die zuvor beschriebene Bewegung zwischen dem oberen Hochstellstempel 1 und dem unteren Hochstellstempel 2 ist vorzugsweise eine lineare Bewegung in vertikaler Richtung relativ zueinander. Hierbei kann entweder der untere Hochstellstempel 2 im Wesentlichen festgelegt sein und der obere Hochstellstempel 1 in Bezug auf den unteren Hochstellstempel 2 gegen diesen gedrückt werden, oder umgekehrt, der obere Hochstellstempel 1 festgelegt sein und der untere Hochstellstempel 2 in Bezug auf den oberen Hochstellstempel 1 gegen diesen verfahren werden.
  • Die in den Figuren dargestellte Ausrichtung des oberen Hochstellstempels 1 und des unteren Hochstellstempels 2 in Höhenrichtung, d.h. Schwerkraftsrichtung übereinander, muss nicht immer so sein. Es können bspw. die beiden Hochstellstempel im Vergleich zu der in den 1a, 1b, 1c, 1d dargestellten Situation um 90°gedreht sein, so dass die beiden Hochstellstempel in horizontaler Richtung aufeinander zu fahren. Dann ist der obere bzw. untere Hochstellstempel, ein linker bzw. ein rechter Hochstellstempel bzw. ein erster oder zweiter Hochstellstempel.
  • Nachdem die beiden Hochstellstempeln 1, 2 den proximalen Flanschabschnitt 14 des Flansches 9 zwischen sich fest gelegt haben, wird, wie in 1b gezeigt, die Matrize 3 relativ zu den beiden Hochstellstempeln 1 und 2, die in Verhältnis zueinander in diesem Verfahrensschritt fix sind, in Höhenrichtung verfahren, so dass ein distaler Flanschabschnitt 12 zwischen einer Innenumfangsfläche 28 der Matrize 3 und einer Außenumfangsfläche 29 des oberen Hochstellstempels 1 aufgestellt wird, so dass der distale Flanschabschnitt 12 in einem ca. 90° Winkel verläuft. Der Aufstellwinkel zwischen proximalem Flanschabschnitt 14 und distalem Flanschabschnitt 12 kann in einem Bereich zwischen 30° und 150° sein. Weitere Werte können folgende sein 80°, 88°, 90°, 95°, 100°, 105°.Diese Werte können jeweils für sich obere bzw. untere Grenze des zuvor genannten Bereiches bilden.
  • Die 6a, 6b und 6c zeigen unterschiedliche Ausrichtungen des proximalen Flanschabschnittes im Verhältnis zum distalen Flanschabschnitt und zu den Teilschalen. In 6a steht der proximale Flanschabschnitt 14 symmetrisch und in Verlängerung zur Trennebene ab und der Winkel zwischen proximalem Flanschabschnitt 14 und distalem Flanschabschnitt 12 beträgt ca. 90°.
  • In 6b steht der proximale Flanschabschnitt 14 asymmetrisch und schräg zur Trennebene ab und der Winkel zwischen proximalem Flanschabschnitt 14 und distalem Flanschabschnitt 12 beträgt ca. 60°.
  • In 6b steht der proximale Flanschabschnitt 14 asymmetrisch und schräg zur Trennebene ab und der Winkel zwischen proximalem Flanschabschnitt 14 und distalem Flanschabschnitt 12 beträgt ca. 120°.
  • In allen Fällen ist der distale Flanschabschnitt 12 in dem vorliegenden Beispiel in der Bewegungsrichtung der in den 1 gezeigten Elemente Matrize 3, oberer bzw. untere Hochstellstempel ausgerichtet. Dies ist für das Siegeln günstig, jedoch nicht notwendig.
  • Wie später erläutert, wird die Siegellinie bzw. Siegelnaht während dieses Schrittes zumindest in dem distalen Flanschabschnitt 12 angebracht.
  • Nachdem der distale Flanschabschnitt 12, wie in 1c zusehen, hochgestellt worden ist, wird das in dem unteren Hochstellstempel 2 liegende verpackte Produkt nunmehr wieder frei gegeben, in dem der obere Hochstellstempel 1 im Verhältnis zu dem unteren Hochstellstempel 2 in vertikaler Richtung wegbewegt wird.
  • Gleichzeitig wird auch die Matrize 3 im Verhältnis zu dem unteren Hochstellstempel 2 in vertikaler Richtung nach unten bewegt, um mit dem hochgeklappten distalen Flanschabschnitt 12 wieder außer Eingriff zukommen. Dieses ist in 1d dargestellt.
  • Nach diesem Verfahrensschritt kann in einem weiteren Schritt, der in den Figuren nicht dargestellt ist, dieser hochgestellte distale Flanschabschnitt 12 bspw. auf den proximalen Flanschabschnitt 14 zurückgefaltet werden, so dass ein gefalzter bzw. gebördelter Flansch entsteht und der distale Flanschabschnitt 12 vollflächig, oder nur teilweise, an dem proximalen Flanschabschnitt 14 anliegt.
  • Im Verhältnis von 1b zu 1c ist in dem hochgestellten Flanschbereich verdeutlicht, dass dort nun eine Siegelung stattgefunden hat. Vorliegend ist die Siegellinie 31 durch einen in radialer Richtung des Flansches 9 sich erstreckenden Siegelbereich, der insbesondere auch umfänglich z.B. vollumfänglich um das Produkt verläuft, definiert. Der Siegelbereich siegelt im Wesentlichen den gesamten distalen Flanschabschnitt 12 miteinander, die Falzlinie 32, die den distalen Flanschabschnitt 12 von dem proximalen Flanschabschnitt 14 trennt, sowie einen kleineren Teil des proximalen Flanschabschnittes 14, nämlich den Teil, der an die Falzlinie 32 angrenzend ist.
  • Im Wesentlichen ist jedoch der größte Bereich bzw. die flächenmäßig größte Erstreckung in Querschnittsrichtung der Siegellinie 31 im Bereich des distalen Flanschabschnittes 12 vorzufinden.
  • Zuvor wurden die relativen Bewegungen zwischen den Hochstellstempeln und der Matrize beschrieben. Um das entsprechende Hochstellen des distalen Flanschabschnittes 12 zu gewährleisten, kann in dem Verfahrensschritt, nachdem der proximale Flanschabschnitt 14 zwischen der unteren Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 und der oberen Haltefläche 16 des oberen Hochstellstempels 1 fixiert ist, entweder das gesamte Ensemble aus oberem Hochstellstempel 1 und unterem Hochstellstempel 2 in Höhenrichtung verfahren werden, wobei die Matrize 3 dann fixiert ist, oder umgekehrt die Matrize 3 in Höhenrichtung verfahren werden, wobei der obere Hochstellstempel 1 und der untere Hochstellstempel 2 fixiert ist. Alternativ können auch der obere und untere Hochstellstempel 1, 2 die im Bezug aufeinander nicht bewegt werden, und die Matrize 3 in entgegengesetzte Richtungen in vertikaler Richtung bewegt werden.
  • In der in der 1a bis 1d dargestellten Situation, wird die Matrize 3 relativ zu dem Ensemble aus oberem Hochstellstempel 1 und unterem Hochstellstempel 2 aus der Richtung des unteren Hochstellstempels 2 in Richtung des oberen Hochstellstempels 1 verfahren, hierdurch wird der distale Flanschabschnitt 12 nach oben umgeklappt, und so zwischen der Außenumfangsfläche 29 des oberen Hochstellstempels 1 und in der Innenumfangsfläche 28 der Matrize 3 gelegt.
  • Ein solches Umklappen kann jedoch auch umgekehrt geschehen, so dass die Matrize im Verhältnis zu dem Ensemble aus oberem Hochstellstempel 1 und unterem Hochstellstempel 2, aus Richtung des oberen Hochstellstempel 1 in Richtung des unteren Hochstellstempel 2 verfahren wird, und dabei der distale Flanschabschnitt 12 durch die Innenumfangsfläche 28 der Matrize 3 gegen die Außenumfangsfläche 30 des unteren Hochstellstempels 2 nach unten umgelegt wird.
  • In dem vorliegenden Beispiel wird zuerst der proximale Flanschabschnitt 14 durch den oberen Hochstellstempel 1 und den unteren Hochstellstempel 2 festgelegt, erst danach wird der Schritt durchgeführt, in dem der distale Flanschabschnitt 12 aufgestellt wird.
  • Diese Schritte können auch gleichzeitig geschehen.
  • In dem Ausführungsbeispiel in den 1a, 1b, 1c, 1d ist zusätzlich zu dem oberen Hochstellstempel 1, dem unteren Hochstellstempel 2 und der Matrize 3 eine sogenannte Kühlglocke 33 gezeigt.
  • Diese Kühlglocke 33 dient im Wesentlichen zur Kühlung des Produktes 4 bzw. des unmittelbar an das Produkt 4 angrenzenden Bereiches des proximalen Flanschabschnittes 14, zumindest während des Siegelns.
  • Die Kühlglocke 33 weist als erste Kühlfläche, eine planare Kühlkante 34 auf, die eine kuppelartige Ausnehmung 35, die nach hinten vollständig geschlossen ist, begrenzt. Die kuppelartige Ausnehmung 35 definiert eine zweite Kühlfläche nach Art einer Kavität, die über eine Kante von der ersten Kühlfläche beabstandet ist, die im Wesentlichen konturabbildend zu der Oberfläche des Lebensmittelproduktes ausgebildet ist und an der Teilschale unmittelbar anliegt, oder im Wesentlichen konturparallel zu dieser verläuft. Soweit das Wort „im Wesentlichen“ verwendet wird, sei darauf abgestellt, dass etwaige Aufreisslaschen oder ähnliche Elemente, bei der Definition nicht berücksichtigt werden müssen, und in diesem Bereich keine formschlüssige oder konturparallele Anlage vorgesehen sein muss. Die Sichtweise bezieht sich auf die grobe Kontur des Produktes ohne kleine Details zu berücksichtigen.
  • Die Kühlglocke 33 ist konzentrisch zu dem oberen Hochstellstempel 1 vorgesehen und wird vorlaufend zu diesem, relativ gesehen, gegen den unteren Hochstellstempel 2 bewegt, um mit der planaren Kühlkante 34 gegen einen Teil der unteren Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 zu drücken. Es kann auch innerhalb des oberen und unteren Hochstellstempels konzentrisch jeweils eine untere bzw. obere Kühlglocke vorgesehen sein, oder auch lediglich eine obere oder untere Kühlglocke, mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung. Die Kühlglocke kann auch gänzlich weggelassen werden.
  • Die Kühlglocke kann aus einem thermisch leitenden Material hergestellt sein und/oder ein zweiteiliges oder mehrteiliges Element sein.
  • In der kuppelartigen Ausnehmung 35 der Kühlglocke 33, ist die Oberseite des Lebensmittelproduktes 4 aufgenommen, so dass die zweite Kavität 15 der zweiten Teilschale 6 innerhalb dieser kuppelartigen Ausnehmung 35 gehalten wird.
  • Die Kühlkante 34 verläuft vorliegend voll umfänglich und im Wesentlichen konturgenau zu der Kontur des verpackten Lebensmittels, an der Trennlinie zwischen dem Flansch 9 und den entsprechenden Kavitäten 15, 17 der Teilschalen 5, 6 und drückt gegen die untere Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2. Soweit beispielsweise eine Lasche oder ein ähnliches Element vorgesehen ist, ist dies bei der Sichtweise des konturgenauen Verlaufs nicht berücksichtigt.
  • Hierdurch wird gewährleistet, dass der Flansch 9 von dem Kavitäten 15, 17 der Teilschalen 5, 6 thermisch abgekoppelt wird, so dass ein Schmelzen des Lebensmittelproduktes, insbesondere wenn dies aus Schokolade ist, verhindert werden kann.
  • Mögliche Ausgestaltungen der Kühlglocke werden später in Bezug auf die 5a und 5b beschrieben.
  • Die Kühlglocke wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von oben auf das verpackte Lebensmittelprodukt 4 gefahren. Alternativ kann die Situation in den 1 auch umgekehrt sein, und die Kühlglocke 33 wird von der unteren Seite durch den unteren Hochstellstempel 2 gegen den oberen Hochstellstempel 1 gefahren.
  • Alternativ können auch zwei Kühlglocken, nämliche eine obere und untere Kühlglocke vorgesehen sein, die mit ihren entsprechenden planaren Kühlkanten, dann das Produkt halten.
  • Damit die Kühlglocke 33 in vertikaler Richtung verfahren werden kann, ist die obere Ausnehmung 11 des oberen Hochstellstempel 1 als Durchgangsloch durch den Hochstellstempel 1 vorgesehen, so dass diese Kühlglocke 33 komplett durch diesen oberen Hochstellstempel 1 verfahren werden kann. Alternativ kann die Kühlglocke auch nur teilweise und nicht komplett durch diesen oberen Hochstellstempel 1 verfahren werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Kühlring vorgesehen sein, der die für die Kühlglocke beschriebene Funktionalität aufweist.
  • Soweit zuvor auf die Kühlglocke bzw. den Kühlring bezuggenommen wird, kann alternativ zu einer aktiven Kühlung auch lediglich eine thermische Separation vorgesehen sein. Somit ist beispielsweise kein Fluidreservoire in der Kühlglocke bzw. dem Kühlring vorgesehen.
  • Die Verwendung einer Kühleinrichtung und/oder einer Isolationseinrichtung, wie der beschriebenen Kühlglocke bzw. dem beschriebenen Kühlring bzw. der thermischen Isolationsglocke bzw. den thermischen Isolationsring, ist nicht notwendig und kann auch gänzlich weggelassen werden.
  • Der untere Hochstellstempel 2 weist jedoch im Bereich der unteren Ausnehmung 10 kein Durchgangsloch auf. Der untere Hochstellstempel 2 kann aber auch, wie der obere Hochstellstempel 1, ein Durchgangsloch aufweisen und somit offen sein. Bei dem vorliegenden Beispiel aber bildet die untere Ausnehmung 10 eine nach unten geschlossene Ausnehmung in der das Lebensmittelprodukt anliegen kann, und von welcher das Lebensmittelprodukt abgestützt werden kann.
  • In den vorliegenden Ausführungsbeispielen aus 1a bis 1d ist die Kühlglocke 33 vorlaufend ausgebildet, so dass die Kühlglocke 33 zuerst gegen die untere Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 anschlägt, bevor die obere Haltefläche 16 des oberen Hochstellstempels 1 gegen die untere Haltefläche 14 des unteren Hochstellstempels 2 anschlägt. Diese Ausgestaltung kann jedoch auch genau umgekehrt sein, so dass die Kühlglocke nachlaufend ist und die planare Kühlkante 34 gegen die untere Haltefläche 14 des unteren Hochstellstempels 2 anschlägt, nachdem die oberer Haltefläche 16 des oberen Hochstellstempels 1 gegen die untere Haltefläche 14 des unteren Hochstellstempels 2 gedrückt worden ist.
  • Alternativ kann der Anschlag der planaren Kühlkante 34 auch gleichzeitig mit dem Zusammentreffen der oberen und unteren Halteflächen 13, 16 ausgebildet sein. Jedenfalls sollte günstiger Weise die Vorrichtung so ausgebildet sein, dass in dem Moment, wo während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes 12 eine Versiegelung stattfindet, die Kühlglocke 33, insbesondere im Bereich der planaren Kühlkante 34 verhindert, dass Wärme im übermäßigen Maße in das Lebensmittel eingetragen wird.
  • Die Kavitäten 15, 17 der entsprechenden Teilschalen 5, 6 können vollflächig an der kuppelartigen Ausnehmung 35 der Kühlglocke 33 anliegen, oder auch mit einem minimalen Abstand, oder mit einem größeren Abstand konturparallel zu dieser ausgerichtet sein.
  • Die entsprechenden in den 1a bis 1d dargestellten Elemente, Kühlglocke 33, Matrize 3, oberer Hochstellstempel 1 und untere Hochstellstempel 2 können auch über Federelemente miteinander gekoppelt sein, so dass bspw., wenn die Kühlglocke 33 zusammen mit dem oberen Hochstellstempel 1 runtergefahren wird und sobald diese mit der planaren Kühlkante 34 gegen die untere Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempel 2, fährt die Kühlglocke, aufgrund der federnden Lagerung an dem oberen Hochstellstempel 1 in Bezug auf diesen vertikal verschoben wird, so dass die obere Haltefläche 16 des oberen Hochstellstempel 1 dann im zweiten Schritt gegen die untere Haltefläche 13 des unteren Hochstellstempels 2 gedrückt wird.
  • In 2 ist ein Beispiel des verpackten Lebensmittelproduktes 4 gezeigt, wobei der Flansch 9 nun in einen distalen Flanschabschnitt 12 und einen hochgestellten proximalen Flanschabschnitt 14 eingeteilt ist, wobei letzterer etwa 90° im Verhältnis zu dem proximalen Flanschabschnitt 14 hochgestellt bzw. aufgerichtet ist. Die in 2 dargestellte Situation, entspricht der Situation, wenn das Lebensmittelprodukt mit der Verpackung, in dem Schritt aus 1d, aus der Vorrichtung genommen wird. In diesem Beispiel ist auch die Falzlinie 32 beschrieben, und die Siegellinie 31 ist in deren Querschnittsrichtung dargestellt.
  • Die Siegellinie 31 erstreckt sich in deren Querschnittsrichtung in einem sehr kleinen Teil des proximalen Flanschabschnittes 14, angrenzend zu der Falzlinie 32 und im gesamten distalen Flanschabschnitt 12.
  • Das Lebensmittelprodukt 4 kann jegliches Lebensmittelprodukt, insbesondere eine Schokofigur, eine Praline, ein Kuchen oder ein Gebäck, oder auch eine Schokohohlfigur sein. Insbesondere soll die Außenoberfläche des Lebensmittelproduktes im Wesentlichen vollflächig an den Innenwänden in den entsprechenden Kavitäten 15, 16 der Teilschalen 5, 6 anliegen.
  • Das verpackte Lebensmittelprodukt kann ein Osterei, ein eiförmiges Schokohohlprodukt, ein Osterhase, ein Nikolaus, Pfingstfuchs oder jede andere Art einer Schokohohlfigur sein und die Teilschalen können die an sich bekannten Formen des Nikolauses/Osterhasen darstellen, wobei der Flansch vorzugsweise nicht in der Sichtfläche, sondern an den Seiten des Hasen/Nikolauses bzw. Pfingstfuchses vorgesehen ist.
  • Im vorliegenden Beispiel sind im Wesentlichen zwei identisch ausgebildete Teilschalen mit zwei identisch ausgebildeten Kavitäten 15, 16 vorgesehen. In den Figuren ist lediglich deren Querschnittsansicht zu sehen. Es ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall, dass die beiden Teilschalen auch jeweils eine Kavität aufweisen, von der ein entsprechender Randabschnitt absteht. Es ist auch möglich, dass nur eine der Teilschalen eine Kavität aufweist und die andere Teilschale nach Art eines planaren Deckel flach geformt ist und der abstehende Flansch dann in Verlängerung der planaren Rückseite des Produktes verläuft und umgeknickt wird.
  • Vorteilhaft ist es jedoch, dass von beiden Seiten des Flansches 9 eine Ausbuchtung abragt, die durch die Kavitäten 15, 16 der Teilschalen 5, 6 gebildet wird, und der Flansch umlaufend um ein dreidimensional geformtes Lebensmittelprodukt verläuft, wobei sich das Lebensmittelprodukt bei Aufsicht auf den Flansch auf beiden Richtungen des Flansches erstreckt.
  • Es können auch mehr als zwei Teilschalen vorgesehen sein.
  • Insbesondere wird durch die Siegelung in Verbindung mit dem Falzen eine gasdichte Verpackung bereitgestellt. Soweit es sich bei dem Lebensmittelprodukt um ein Schokoprodukt handelt, soll die Verpackung zumindest schokodicht sein, so dass nämlich geschmolzene oder angeschmolzene Schokolade nicht aus der Verpackung ausläuft. Die Gasdichtigkeit bzw. Schokodichtigkeit ist aber nicht notwendig.
  • In 3a, 3b, 3c sind verschiedene Ausgestaltungen einer Siegeleinrichtung dargestellt, die vorliegend durch den oberen Hochstellstempel 1 bereitgestellt wird.
  • Die selbe Ausgestaltung kann zusätzlich oder alternativ auch für den unteren Hochstellstempel 2 vorgesehen sein. Die in den 3a bis 3c gezeigten Ausgestaltungen können auch, in einem Stempel kombiniert werden. Die in 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen werden auch nachfolgend für gleiche Elemente verwendet.
  • In 3a.i ist eine Aufsicht des Hochstellstempels gezeigt, in 3a.ii ist eine Seitenansicht des Hochstellstempels gezeigt, und in 3a.iii ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 3a.i gezeigt.
  • In 3a weist der Hochstellstempel 1, 2 im Bereich der Ausnehmung 10, 11 eine durchgängige Öffnung 36 auf. Die durchgängige Öffnung wird im Wesentlichen von einer senkrecht auf einer Grundplatte 37 stehenden Stempelwand 38 gebildet. Die Stempelwand 38 ist vorliegend einteilig mit der Grundplatte 33 und aus dem gleichen Material wie die Grundplatte 33 ausgebildet und ragt von der Grundplatte 37 ab. Auf der von der Grundplatte 37 abgewandten Seite der Stempelwand 38 ist die entsprechende Haltefläche 13, 16 vorgesehen, mit der der vorgenannte proximale Flanschabschnitt 14 festgelegt wird.
  • Die Öffnung 36 bzw. die Stempelwand 38 hat, in der in 3a.i gezeigten Aufsicht, eine Form, die der Außenkontur des Lebensmittelproduktes 4 bzw. des unmittelbar an das Lebensmittelprodukt 4 angrenzenden proximalen Flanschabschnittes 14 entspricht.
  • Die Öffnung könnte die Form eines Nikolauses in Querschnittsrichtung haben. Durch diese durchgängige Öffnung 36 kann bspw. die Kühlglocke 33, die in 1a bis 1d dargestellt ist, hindurch gefahren werden. Insbesondere ist dann die planare Kühlkante 34 zwischen dem Lebensmittelprodukt und der Stempelwand 38 vorgesehen.
  • Die Stempelwand 38 umgibt das verpackte Lebensmittelprodukt 4 vorliegend vollumfänglich.
  • Innerhalb der Grundplatte 37 sind im vorliegenden Fall zwei Bohrungen 38a, 38b vorgesehen. Die Bohrungen 38a, 38b sind parallel zueinander angeordnet und nehmen die Stempelwand 38 bzw. die Öffnung 36 zwischen sich auf, sodass beidseitig der Stempelwand 38 bzw. der Öffnung 36 eine Bohrung vorgesehen ist.
  • In diese Bohrungen 38a, 38b können jeweils eine Heizpatrone, die in der Figur nicht gezeigt ist, die z.B. einen zylinderförmigen Durchmesser entsprechend der Bohrung aufweist, eingesetzt sein.
  • Durch die symmetrische Ausgestaltung mit zwei über die Öffnung 36 beabstandeten Bohrungen 38a, 38b wird gewährleistet, dass die Stempelwand 38 im Wesentlichen gleichmäßig erhitzt wird, und dass insbesondere die Hitze von der Außenumfangsfläche 29 des Stempels 1, 2 auf den hochgestellten distalen Flanschabschnitt 12 übertragen werden kann.
  • Da die Bohrungen 38a, 38b im Bereich der Grundplatte 37 vorgesehen sind und die Wärme von der Grundplatte 37 in die Stempelwand 38 abfließt, nimmt die in den Flansch eingetragene Wärme in Richtung auf die Halteflächen 13, 16, die die Stempelwand 38 begrenzt, ab, so dass im Bereich der Haltefläche 13, 16, wo der proximale Flanschabschnitt 14 gehalten wird, weniger Wärme eingetragen wird.
  • Die Wärme kann so durch die Stempelwand 38 fließen, dass lediglich der distale Flanschabschnitt 12 gesiegelt wird, und/oder zumindest nur ein kleiner Teil des proximalen Flanschabschnitt 13 gesiegelt wird.
  • Insbesondere wird z. B. auch die Falzlinie 32 mit gesiegelt.
  • Alternativ zu der symmetrischen Ausgestaltung mit zwei Bohrungen können auch noch weitere Bohrungen senkrecht zu den in der 3 dargestellten zwei Bohrungen 38a, 38b vorgesehen sein, so dass die Öffnung 36 umfänglich von solchen Bohrungen begrenzt wird, in die jeweils eine Heizpatrone eingesetzt wird. Die Bohrungen müssen auch nicht durchgängig in Flächenrichtung der Grundplatte 37 sein, sondern können auch zu einer Seite geschlossen sein.
  • Das Material des dargestellten Hochstellstempels kann ein thermisch leitfähiges Material sein, insbesondere Aluminium, Stahl oder Kupfer, oder eine Legierung davon.
  • Soweit, anders als in den 3a bis 3c dargestellt, nicht der Hochstempel, sondern die Matrize 3 beheizt wird, kann der Stempel auch aus nicht thermisch leitendem Material wie bspw. Kunststoff oder Keramik hergestellt sein.
  • Der Stempel kann, anders als in 3a bis 3c dargestellt, auch nicht einteilig, sondern mehrteilig ausgebildet sein, so dass bspw. die Grundplatte 37 ein von der Stempelwand 38 separates Element ist.
  • In 3b ist eine alternative Ausführungsform des in 3a dargestellten Hochstellstempels gezeigt. In 3b.i ist eine Aufsicht des Hochstellstempels gezeigt, in 3b.ii ist eine Seitenansicht des Hochstellstempels gezeigt.
  • Auch in vorliegendem Fall enthält dieser Hochstellstempel eine Grundplatte 37 und eine Stempelwand 38 und alle nicht weiternachfolgend beschriebene Aspekte, die vorher für die Ausführungsform aus 3a beschrieben worden sind, können auch für die Ausführungsform aus 3b bereitgestellt werden. Auch hier ist eine durchgängige Öffnung 36 vorgesehen.
  • Die Stempelwand 38 weist jedoch die Stufe 39 auf, die sich im vorliegenden Fall voll umfänglich um die Stempelwand 38 herum, in deren Außenumfangsfläche erstreckt.
  • Zwischen der Stufe 39 und der Haltefläche 13, 16 ist über eine Kante beanstandet an der Außenumfangsfläche 29, 30 des Hochstellstempels 1, 2, eine planare Heizelementhaltefläche 40 vorgesehen. An dieser Heizelementhaltefläche 40 kann ein schematisch in dieser Figur dargestelltes Heizelement H, das eine rechteckige Form hat oder durch eine Heizfolie gebildet wird, befestigt sein. Das Heizelement H ist derart angebracht, dass eine Außenoberfläche 41 des Heizelementes H im Wesentlichen bündig in eine Außenoberfläche 42 der Stempelwand 38 übergeht. Somit weist der Hochstellstempel 1, 2 im Wesentlichen eine planare Außenumfangswand auf, mittels der der distale Flanschabschnitt 12 aufgestellt wird.
  • Zwischen der Heizelementhaltefläche 40 und der Haltefläche 13, 16, mittels der proximale Flanschabschnitt 14 festgelegt wird, ist eine Kante vorgesehen. Das Heizelement weist eine Seitenfläche auf, die im Wesentlichen ohne Zwischenraum in die Haltefläche 13, 16 übergeht. Somit kann mittels dieser Seitenfläche des Heizelements auch ein Teil des proximalen Flanschabschnittes 14 beheizt werden und ggf. gesiegelt werden.
  • Als Heizelement kann ein Heizband, eine umlaufende Heizfolie, oder auch jedes andere Heizelement eingebaut werden. Die Heizfolie wird bspw. über eine Kabelführung, die innerhalb des Hochstellstempels vorgesehen sein kann, mit Strom beaufschlagt, um diese zu erwärmen.
  • In dem vorliegenden Fall muss der Hochstellstempel nicht aus einem thermisch leitfähigen Material hergestellt sein, sondern kann aus einem thermisch nicht leitfähigen d.h. thermisch isolierendem Material, wie bspw. Keramik oder Kunststoff hergestellt sein.
  • In 3c ist eine weitere Ausgestaltung des Hochstellstempels dargestellt, wobei der Hochstellstempel in dessen Grundform ähnlich wie der Hochstellstempel in 3a und 3b ausgestaltet ist, nur, dass die Positionierung des Heizelementes anders ist. In 3c.i ist eine Aufsicht des Hochstellstempels gezeigt, in 3b.ii ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 3b.i gezeigt.
  • Vorliegenden ist in der Haltefläche 13, 16 eine Heizelementhaltenut 43 vorgesehen, in der das Heizelement H, welches vorliegend als umlaufender Heizdraht ausgebildet ist, gehalten wird.
  • Dieser Heizdraht steht vorzugsweise nicht über die Halteflächen 14, 16 nach vorne über.
  • Dieser Heizdraht kann ebenfalls über eine nicht dargestellte Zuleitung beheizt werden.
  • Auch mit einer solchen Situation kann während des Betriebes zumindest eine Versiegelung in dem hochgestellten Bereich des distalen Flanschabschnitt 12 erhalten werden.
  • Zusätzlich dazu wird bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch auch ein großer Teil des proximalen Flanschabschnitt 14 gesiegelt, so dass bspw. der gesiegelte Abschnitt im Bereich des proximalen Flanschabschnittes 14 größer ausfällt, als der gesiegelte Abschnitt im distalen Flanschabschnitt 12.
  • Die durchgängige Öffnung 36 und die Ausgestaltung der die durchgängige Öffnung 36 umgebenen Stempelwand 38, ist nicht notwendig. Insbesondere kann bspw. an Stelle der Öffnung, wie es in den 1a bis 1d für den unteren Hochstellstempel 2 gezeigt ist, eine nach unten geschlossene Ausnehmung vorgesehen sein.
  • In den nachfolgenden beschriebenen 4a und 4b, werden zwei unterschiedliche Ausführungsformen für eine Beheizung der Matrize 3 erläutert.
  • Die in den 4a und 4b dargestellten Matrizen kann eine Matrize sein, wie sie in den 1a bis 1d dargestellt ist, sein. Auch vorliegend sind für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet. Gleiche Elemente werden soweit diese zuvor beschrieben wurden, nicht noch einmal beschrieben.
  • Es ist jeweils in den 4.a.i und 4.b.i eine Aufsicht auf die Matrize 3 dargestellt und in den 4.a.ii und 4.b.ii eine Querschnittsansicht entlang der entsprechenden Linie A-A aus den 4.a.i und 4.b.i.
  • Die Matrize 3 in 4a ist als Plattenelement 45 mit einer Vielzahl von durchgängigen Matrizenöffnungen 44 ausgebildet. Eine jede Matrizenöffnung 44 entspricht im Wesentlichen der Außenumfangskontur des Lebensmittels. Insgesamt, wie später anhand von 6 erläutert, ist jedoch der sogenannte Offset, d.h. der Abstand zu der Grundkontur des Lebensmittels im Bereich des proximalen Flanschabschnittes 14, der unmittelbar an das Lebensmittelprodukt angrenzt, etwas größer als der Abstand der Öffnung 36, in dem Hochstellstempel der in den 3a bis 3c gezeigt ist.
  • Insbesondere weist die Stempelwand 38, des Hochstellstempels aus den 3a bis 3c einen solchen Außenumfangsdurchmesser auf, dass diese in die durchgängige Matrizenöffnung 44 hineinpasst.
  • Die Matrizenöffnungen 44 werden jeweils von der zuvor beschriebenen Innenumfangsfläche 28 begrenzt. Über diese Innenumfangsflächen werden die entsprechenden distalen Flanschabschnitte 12 hochgestellt und gesiegelt.
  • Das Plattenelement 45 ist vorliegend aus einem thermisch leitenden Material hergestellt, wie beispielsweise Aluminium, Stahl, Kupfer oder einer entsprechenden Legierung. Soweit die Matrize nicht das Heizelement zum Siegeln enthält, kann die Matrize jedoch auch aus einem nicht thermisch leitfähigen Material, wie Keramik oder Kunststoff hergestellt sein.
  • Durchgängig durch das Plattenelement 45, in Querrichtung zu der Richtung in der die Matrize 3 zum Aufstellen der distalen Flanschabschnitte 12 von oben nach unten bewegt wird, sind die entsprechende Matrizenbohrungen 46 vorgesehen, in die auch (nicht dargestellte) Heizpatronen eingefügt werden können. In die Matrizenbohrungen 44 werden die zuvor für den Hochstellstempel beschriebenen Heizpatronen eingesetzt, um die Matrize 3 zu beheizen.
  • Die Matrizenbohrungen 46 können, wie in der 4a dargestellt, komplett durchgängig sein. Alternativ kann eine solche Bohrung auch als einseitig geschlossenes Loch ausgebildet sein.
  • Über die Heizpatrone wird dann die Wärme in das Plattenelement 45 eingeleitet und von dort über die entsprechende Innenumfangsfläche 28 der Matrize 3, die durch die Matrizenöffnungen 44 definiert werden, in den distalen Flanschabschnitt 12 zum Siegeln eingeleitet. Somit kann der distale Flanschabschnitt 12 während des Hochstellens versiegelt werden.
  • Die vorliegend in 4 dargestellte Ausführungsform ist nicht auf die Situation beschränkt, in der eine Reihe von mehreren Matrizenöffnungen 44 nebeneinander und hintereinander vorgesehen sind. Die Matrize 3 kann jedoch auch nur eine durchgängige Öffnung aufweisen, so dass ein einziges Lebensmittelprodukt bearbeitet wird.
  • In der alternativen Ausgestaltung aus 4b, ist eine Situation dargestellt, bei der das Plattenelement 45 nicht mit entsprechenden Bohrungen für die Heizpatrone versehen ist. Anstelle dessen sind auf das Plattenelement 45 entsprechende Zusatzelemente 47 aufgesetzt, z.B. durch verkleben oder verschweißen. In jedem Zusatzelemente 47 ist jeweils eine Matrizenbohrung 46 ausgebildet.
  • Alternativ zu diesen Ausgestaltungen, die in 4a und 4b gezeigt sind, kann die Heizeinrichtung auch eine Ausgestaltung annehmen, wie sie für den Hochstellstempel in 3b gezeigt ist, wobei an der Innenumfangsfläche 28 der Matrize, die die Matrizenöffnung 44 definiert, eine entsprechende Stufe, oder auch eine Nut für ein Heizelement vorgesehen ist.
  • Anhand der nachfolgend wiedergegebenen 5a und 5b werden beispielhafte Ausführungsformen einer Kühlglocke 33 erläutert. Auch vorliegend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet. Gleiche Elemente werden soweit diese zuvor beschrieben wurden, nicht noch einmal beschrieben.
  • Die in 5a dargestellte Kühlglocke 33 weist einen mehrteiligen Aufbau auf mit einem Deckel 48, einem Grundkörper 49, einem Zuflussrohr 50 und einem Abflussrohr 51. Zwischen dem Deckel und dem Grundkörper ist ein Kühlfluidreservoir 52 vorgesehen, in welche durch das Zuflussrohr 50 ein Kühlfluid eingeleitet werden kann. Durch das Abflussrohr 51 kann das Kühlfluid ausgeleitet werden kann.
  • In diesem Kühlfluidreservoir 52 zirkuliert das Kühlfluid, wie bspw. Wasser oder jede andere Kühlflüssigkeit oder auch ein Kühlgas, um die Kühlglocke 33 zu kühlen. Um das Kühlfluidreservoir 52 abzudichten, ist zwischen dem Deckel 48 und dem Grundkörper 49 eine Dichtung 55 vorgesehen.
  • Insbesondere ist der Grundkörper 49 aus einem thermisch leitenden Material, wie den zuvor beschriebenen Materialien hergestellt, so dass die planare Kühlkante 34 eine thermische Separierung von Produkt und Sieglebereich ermöglicht.
  • Der Grundkörper 49 weist vorliegend die zuvor beschriebene kuppelartige Ausnehmung 35 auf. Der Grundkörper 49 und/oder auch der Deckel 48 kann aus dem thermisch leitfähigen Material bspw. Metall, wie z.B. Kupfer, Aluminium, Stahl oder jegliche Legierung davon, hergestellt sein.
  • Zusätzlich kann an einer Außenumfangsfläche 53 der Kühlglocke 33 umfänglich eine Gleitbeschichtung 54 vorgesehen sein, damit, wenn die Kühlglocke 33 durch den Hochstellstempel 1 geführt wird, diese besser an einer Innenumfangsoberfläche des Hochstellstempels entlang gleiten kann.
  • Alternativ zu der mehrteiligen Ausgestaltung aus 5a kann, wie in 5b dargestellt, auch eine einteilige Ausgestaltung vorgesehen sein, bei dem die Kühlglocke 33 mitsamt dem Zufluss- und Abflussrohr 50, 51 ein einteiliges Element bildet, das ein Kühlfluidreservoir 52 aufweist, in dem die Kühlflüssigkeit zirkuliert.
  • In dem Ausführungsbeispiel in 5b ist das Kühlfluidreservoir 52 derart ausgestaltet, dass dieses die Kontur, die kuppelartigen Ausnehmungen 35, im Wesentlichen abbildet. Im Gegensatz dazu ist das Kühlfluidreservoir 52 in 5a lediglich als in dessen Querschnittsrichtung rechteckiges Element ausgebildet.
  • Soweit die Kühlglocke 33 als ein einteiliges Element ausgebildet ist, kann diese vorzugsweise im 3D-Druckverfahren, insbesondere auch aus einem thermisch leitfähigen Material, wie den zuvor genannten Metallen, hergestellt sein.
  • Der Abstand (Offset) vom Produkt zur Innenumfangsfläche der Matrize kann größer als der Abstand (Offset) vom Produkt zur Außenumfangsfläche des unteren Hochstellstempels sein.
  • Die Kühlglocke passt z.B. in die Öffnung des oberen Hochstellstempels.
  • Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen, oder alternativ dazu, werden nachfolgend noch weitere mögliche Ausgestaltungen der einzelnen Elemente erläutert. Diese können in Verbindung mit den zuvor beschriebenen Elementen und Einrichtungen und Verfahren auch vorgesehen sein.
  • Als Materialien für die Teilschalen bzw. als Verpackungsmaterial kann eine mit PE oder einem anderen Kunststoff bzw. jeglichem Kunststoffmaterial das bei Wärmeeinwirkung zum Bilden der Siegellinie schmilzt, beschichtete Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, verwendet werden. Bei einer solchen Folie kann es sich auch um Papier oder zellstoffhaltige Folie handeln, insbesondere eine Folie aus thermoformbaren Papier. Die Folien können auch beschichtet z.B. mit einer Siegelschicht sein.
  • Die Kunststoffbeschichtung schmilzt bei Wärmeeintrag durch die Siegeleinrichtung und es findet die Siegelung statt.
  • Die Dicke der Metallfolie kann zwischen 10 und 50 µm betragen. Die Dicke des darauf aufgebrachten Kunststoffmaterials kann zwischen 10 - 50 µm betragen. Weitere bevorzugte Werte sind 20µm, 25µm, 30µm und 45µm. Die zuvor genannten Werte können jeweils für sich obere bzw. untere Grenze eines bevorzugten Bereiches bilden.
  • Alternativ zu der Konfiguration, wobei eine Metallfolie mit einer Kunststoffbeschichtung beschichtet ist, kann auch ein sog. Heißsiegellack in einer Menge zwischen 1 - 5 g/m2 mit einer Lackier- oder Tiefdruckmaschine auf die Metallfolie vollflächig oder nur in den Bereichen, wo diese gesiegelt wird, aufgebracht werden.
  • Ein Handelsname eines solchen Heißsiegellack ist WA-LVG2 der Firma Constantia Hueck Folien GmbH in Weiden.
  • Soweit zuvor auf die Kühlglocke bzw. Kühlring bezuggenommen wird, kann alternativ zu einer aktiven Kühlung auch lediglich eine thermische Separation vorgesehen sein. Somit ist beispielsweise kein Fluidreservoire in der Kühlglocke bzw. dem Kühlring vorgesehen.
  • Wenn keine aktive Kühlung vorgesehen ist, und die Glocke bzw. der Ring aus thermisch isolierendem Material hergestellt ist, handelt es sich um eine thermische Isolationsglocke bzw. um einen thermischen Isolationsring, die, der alternativ oder zusätzlich zur Kühlglocke bzw. dem Kühlring vorgesehen sein kann.
  • Eine Isolationsglocke kann auch aus Keramik, wie Zirkoniumoxid, oder jedem anderen thermisch isolierenden Material vorgesehen sein. Die Isolationsglocke kann auch lediglich mit einem solchen Material zur thermischen Isolierung beschichtet sein
  • Die Kavität der Kühlglocke bzw. Isolationsglocke kann im Wesentlichen formschlüssig an dem Produkt anliegen oder auch im Wesentlichen konturparallel in einem Abstand vom 0 - 1 mm vorgesehen sein. Soweit das Wort „im Wesentlichen“ verwendet wird, sei darauf abgestellt, dass etwaige Aufreisslaschen oder ähnliche Elemente, bei der Definition nicht berücksichtigt werden müssen, und in diesem Bereich keine formschlüssige oder konturparallele Anlage vorgesehen sein muss. Die Sichtweise bezieht sich auf die grobe Kontur des Produktes ohne kleine Details zu berücksichtigen.
  • Anstelle der zuvor beschriebenen Heizelemente, wie bspw. der Heizpatrone, der Heizfolie oder des Heizdrahts, kann auch eine 3D-gedruckte Heizbahn auf den entsprechenden Elementen vorgesehen sein.
  • Die zuvor beschriebenen Merkmale können jeweils auch einzeln für sich eine Erfindung bilden und keines der zuvor genannten Merkmale, soweit dieses nicht technisch unsinnig ist, ist abhängig von den speziellen technischen Merkmalen der konkreten Ausführungsbeispiele.
  • Auch wenn das Verfahren und die Vorrichtung zuvor für die Verpackung eines Lebensmittelproduktes beschrieben wurde, kann es auch für sich eine Erfindung bilden, die Vorrichtung bzw. das Verfahren zur Verpackung von Hygieneartikeln, insbesondere Zahnbürsten, Rasierer etczu verwenden. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung kann für alle Artikel, deren Verpackung zumindest zwei zu siegelnde Randabschnitte aufweist, die einander gegenüberliegen und gefalzt und gesiegelt werden Verwendung finden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    oberer Hochstellstempel
    2
    unterer Hochstellstempel
    3
    Matrize
    4
    Lebensmittelprodukt
    5
    erste Teilschale
    6
    zweite Teilschale
    7
    erster Randabschnitt
    8
    zweiter Randabschnitt
    9
    Flansch
    10
    untere Ausnehmung
    11
    obere Ausnehmung
    12
    distaler Flanschabschnitt
    14
    proximaler Flanschabschnitt
    13
    untere Haltefläche
    15
    zweite Kavität
    16
    obere Haltefläche
    17
    erste Kavität
    28
    Innenumfangsfläche der Matrize 3
    29
    Außenumfangsfläche des oberen Hochstellstempel 1
    30
    Außenumfangsfläche 30 des unteren Hochstellstempel 2
    31
    Siegellinie / Siegelbereich
    32
    Falzlinie
    33
    Kühlglocke / Isolierglocke
    34
    planare Kühlkante
    35
    kuppelartige Ausnehmung
    36
    durchgängige Öffnung
    37
    Grundplatte
    38
    Stempelwand
    38a, 38b
    Bohrung
    39
    Stufe
    40
    Heizelementhaltefläche
    H
    Heizelement
    41
    Außenoberfläche des Heizelementes
    42
    Außenoberfläche der Stempelwand
    43
    Heizelementhaltenut
    44
    durchgängige Matrizenöffnung
    45
    Plattenelement
    46
    Matrizenbohrung
    47
    Zusatzelement
    48
    Deckel
    49
    Grundkörper
    50
    Zuflussrohr
    51
    Abflussrohr
    52
    Kühlfluidreservoir
    53
    Außenumfangsfläche
    54
    Gleitbeschichtung
    55
    Dichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2765081 A1 [0001]

Claims (18)

  1. Einpackvorrichtung zum Einpacken eines Lebensmittelproduktes (4) in eine Verpackungsschale aus zumindest zwei Teilschalen (5, 6), wobei die Einpackvorrichtung eine Falzeinrichtung zum Falzen eines Flansches (9) mit einander gegenüberliegenden und zumindest abschnittsweise aneinander anliegenden von der jeweiligen Teilschale (5, 6) abstehenden Randabschnitten (7, 8), und eine Siegeleinrichtung zum Versiegeln des Flansches (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegeleinrichtung durch einen Teil der Falzeinrichtung bereitgestellt wird, und derart konfiguriert ist, dass eine Siegelnaht (31) beim Hochstellen eines distalen Flanschabschnittes (12) im Zuge des Falzens generiert wird.
  2. Einpackvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegeleinrichtung konfiguriert ist, dass beim Hochstellen zumindest eine Versiegelung im Bereich des hochgestellten distalen Flanschabschnittes (12) stattfindet.
  3. Einpackvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzeinrichtung eine Matrize (3), sowie einen oberen und unteren Hochstellstempel (1, 2) aufweist, wobei die oberen und unteren Hochstellstempel (1, 2) einander gegenüberliegende Halteflächen (13, 16) aufweisen, welche einen proximalen Flanschabschnitt (14) während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes (12) halten, während der distale Flanschabschnitt (12) an einer Innenumfangsfläche (28) der Matrize (3) hochgestellt wird, wenn die Matrize (3) relativ in vertikaler Richtung zu den, den proximalen Flanschabschnitt (14) haltenden, oberen und unteren Hochstellstempeln (1, 2) verfahren wird.
  4. Einpackvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegeleinrichtung eine Matrize (3) und/oder den oberen Hochstellstempel (1,2) und/oder den unteren Hochstellstempel (1, 2) aufweist.
  5. Einpackvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und/oder unter Hochstellstempel (1, 2) und/oder die Matrize (3) mit einer Bohrung (38a, 38b, 44) versehen ist, in der wenigstens eine Heizpatrone vorgesehen ist, über welche diese(r) zumindest während des Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12) beheizbar ist bzw. sind um die Siegelnaht zu bilden.
  6. Einpackvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Hochstellstempel (1) und/oder untere Hochstellstempel (2) an seiner Außenumfangsfläche (29) über eine Kante beabstandet von und nahe der Haltefläche (13, 16), eine Stufe (39) aufweist an der ein Heizelement (H) anliegt, über welches dieser zumindest während des Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12) beheizbar ist bzw. sind, um die Siegelnaht (31) zu bilden.
  7. Einpackvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Hochstellstempel (1) und/oder untere Hochstellstempel (2) an seiner Außenumfangsfläche (29) über eine Kante beabstandet von und nahe der Haltefläche (13, 16) und/oder auf der Haltefläche (13, 16) eine Nut (43) aufweist, in der wenigstens ein Heizelement (H) vorgesehen ist, über welches dieser zumindest während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes (12) beheizbar ist bzw. sind, um die Siegelnaht (31) zu bilden.
  8. Einpackvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (3) an deren Innenumfangsfläche (28) eine Stufe aufweist, an der wenigstens ein Heizelement (H) anliegt, über welches diese zumindest während des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes (12) beheizbar ist, um die Siegelnaht (31) zu bilden, und/oder an deren Innenumfangsfläche (28) eine Nut aufweist, in der das Heizelement (H) vorgesehen ist, über welche diese zumindest während des Hochstellens distalen Flanschabschnittes (12) beheizbar ist um die Siegelnaht (31) zu bilden.
  9. Einpackvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzeinrichtung mit einer Kühlglocke (33) oder einem Kühlring versehen ist, die/der eine erste Kühlfläche (34) aufweist, die während des Siegelns und/ oder Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12) zumindest in einem Bereich des dem proximalen Flanschabschnittes (14) mit diesem in unmittelbarem Kontakt steht, der zwischen dem Produkt und dem von den Halteflächen (13, 16) der Hochstellstempel (1, 2) gehaltenem Bereich des proximalen Flanschabschnittes (14) liegt.
  10. Einpackvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlglocke (33) eine zweite Kühlfläche (35) nach Art einer Kavtiät aufweist, die über eine Kante von der ersten Kühlfläche (34) beabstandet ist.
  11. Einpackvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlglocke (33) oder der Kühlring konzentrisch zu dem oberen Hochstellstempel (1) vorgesehen ist und vorlaufend zu diesem relativ gesehen gegen den unteren Hochstellstempel (2) verschoben wird, um mit der ersten Kühlfläche (34) gegen einen Teil der Haltefläche (13) des unteren Hochstellstempels (2) zu drücken.
  12. Einpackvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (3) eine Vielzahl von Öffnungen (44) aufweist, durch die jeweils ein Lebensmittelprodukt zum Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12) hindurchgefahren werden kann.
  13. Einpackvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und untere Hochstellstempel (1, 2) derart konfiguriert sind, dass bei einer Vielzahl von Lebensmittelprodukten (4) gleichzeitig der distale Flanschabschnitt (12) hochgestellt werden kann.
  14. Einpackvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegeleinrichtung eine Heizeinrichtung aufweist, welche impulsbeheizbar ist und lediglich während des Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12) aktiviert ist.
  15. Einpackvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegeleinrichtung eine Heizeinrichtung aufweist, welche konfiguriert ist, dass der distale Flanschabschnitt (12) zur Generierung der Siegelnaht (31) auf eine Temperatur zwischen 70 und 200 °C beheizt wird.
  16. Einpackvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpackvorrichtung derart konfiguriert ist, dass eine Haltezeit und/oder eine Temperatureinwirkzeit währen des Hochstellens des distalen Flanschabschnittes (12) beim Siegeln 0,1 sec. bis 1 sec. beträgt, bevor ein nächster Schritt nach dem Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12) eingeleitet wird.
  17. Verfahren zum Siegeln und Falzen eines Flansches (9) einer Verpackungsschale eines Lebensmittelproduktes (4) mit zumindest zwei Teilschalen (5, 6), mit einander gegenüberliegenden und zumindest abschnittsweise aneinander anliegenden von der jeweiligen Teilschale abstehenden Randabschnitten (7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bereich eines distalen Flanschabschnittes (12) gesiegelt wird, während dieser hochgestellt wird, und/ oder ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Hochstellen des distalen Flanschabschnittes (12), ein proximaler Flanschabschnitt (14) festgehalten wird und relativ zu einer Hochstellfläche einer Matrize (3) in Aufsicht auf eine planare Fläche des proximalen Flanschabschnittes (14) verfahren wird, wobei über eine Heizeinrichtung Wärmeenergie in den distalen Flanschabschnitt (12) zum Siegeln übertragen wird.
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