DE10311334A1 - Packaging machine line with device for loading the packaging with a gaseous or volatile substance - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschinenstraße zur Herstellung und Befüllung von tiefgezogenen Verpackungsmulden aus einer Kunststofffolie mit mindestens einer Tiefziehstation, mindestens einer Befüllstation und einer zwischen den o. g. Stationen angeordneten Vorrichtung zur Beaufschlagung der Verpackungsmulden mit einem gasförmigen oder flüchtigen Stoff, der bei Atmosphärendruck einen Siede- oder Sublimationspunkt < 10 DEG C, vorzugsweise < -5 DEG C, besonders bevorzugt < -10 DEG C, und eine Temperatur < 3 DEG C, vorzugsweise < -50 DEG C, besonders bevorzugt < -100 DEG C, aufweist, vorzugsweise einem Flüssiggas und/oder einem Inertgas.The invention relates to a packaging machine line for the production and filling of deep-drawn packaging trays from a plastic film with at least one deep-drawing station, at least one filling station and one between the above. Device arranged at stations for loading the packaging troughs with a gaseous or volatile substance, which at atmospheric pressure has a boiling or sublimation point <10 ° C, preferably <-5 ° C, particularly preferably <-10 ° C, and a temperature <3 ° C, preferably <-50 ° C, particularly preferably <-100 ° C, preferably a liquid gas and / or an inert gas.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschinenstraße zur Erzeugung tiefgezogener Verpackungsmulden aus einer Kunststofffolie mit einer Vorrichtung zur Beaufschlagung der Verpackungen mit einem innerhalb der verschlossenen Verpackung gewünschten Gas, beispielsweise einem Inertgas oder mit Sauerstoff angereicherter Luft.The invention relates to a packaging machine line for production thermoformed packaging trays made of a plastic film with a Device for loading the packaging with an inside the sealed packaging desired gas, for example an inert gas or oxygen-enriched air.

Derartige Verpackungsmaschinenstraßen sind in einer Vielzahl aus dem Stand der Technik bekannt. Eine solche Maschinenstraße wird beispielsweise in der DE 102 14 344.7 beschrieben. Diese Patentanmeldung wird hiermit als Referenz eingeführt und gilt somit als Teil der Offenbarung.A large number of such packaging machine lines are known from the prior art. Such a machine line is, for example, in the DE 102 14 344.7 described. This patent application is hereby introduced as a reference and is therefore considered part of the disclosure.

Bei den bekannten Verpackungsmaschinenstraßen wird die zu Verpackungsmulden tiefgezogene Folie abgekühlt, anschließend befüllt, gegebenenfalls entgast oder mit einem Inertgas beaufschlagt und schließlich gesiegelt. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass die Herstellung und Befüllung der Verpackungen auf herkömmlichen Verpackungsmaschinen anlagen- und zeitintensiv ist.In the known packaging machine lines the thermoformed film to form packaging troughs is cooled, then filled, if necessary degassed or charged with an inert gas and finally sealed. However, the problem arises that the manufacture and filling of the Packaging on conventional Packaging machines is system and time consuming.

Es war daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Verpackungsmaschinenstraße zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.It was therefore an object of the invention Packaging machines road to disposal to provide, which does not have the disadvantages of the prior art.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Verpackungsmaschinenstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.The object of the invention is achieved by a packaging machine line solved with the features of claim 1. Preferred configurations the invention can be found in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist eine Verpackungsmaschinenstraße mit mindestens einer Tiefziehstation und mindestens einer Befüllstation geschaffen worden, bei der zwischen den genannten Stationen eine Vorrichtung zur Beaufschlagung der tiefgezogenen Verpackungsmulden mit einem gasförmigen oder flüchtigen Stoff, der bei Atmosphärendruck einen Siede- oder Sublimationspunkt < 10 °C und eine Temperatur < 3 °C aufweist, angeordnet ist.According to the invention is a packaging machine line with at least a deep-drawing station and at least one filling station have been created, in which a device for loading between the above-mentioned stations the deep-drawn packaging trays with a gaseous or volatile Substance at atmospheric pressure a boiling or sublimation point <10 ° C and has a temperature <3 ° C, is arranged.

Dem Fachmann ist bekannt, dass die Verflüchtigung eines Stoffes die stoffspezifische druck- und temperaturabhängige Neigung beschreibt, vom festen oder flüssigen Phasenzustand in die Gasphase überzugehen.It is known to the person skilled in the art that the volatilization of a substance the substance-specific pressure and temperature-dependent inclination describes, from solid or liquid Phase state to go into the gas phase.

Der gasförmige oder flüchtige Stoff kann jede Substanz sein, die unter Atmosphärendruck und einer Temperatur < 1 °C gasförmig ist oder verdampft und somit zumindest teilweise die Atmosphäre innerhalb der gesiegelten Verpackung bildet. Dies können Inertgase wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid sein oder aber Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft. Ebenso können die Stoffe in ihrer flüssigen, festen und/oder gasförmigen Aggregatform zugegeben werden und anschließend innerhalb der Verpackung verdampfen, verdunsten und/oder sublimieren. Unter Sublimation wird der Übergang von der Fest- in die Gasphase verstanden. So kann beispielweise Trockeneis oder flüssiger Stickstoff in die Verpackungsmulden gegeben werden, das dort gasförmig wird.The gaseous or volatile substance can be any substance that is gaseous under atmospheric pressure and a temperature <1 ° C or evaporates and thus at least partially the atmosphere inside the sealed packaging. These can be inert gases such as Be nitrogen or carbon dioxide or oxygen or with Air enriched with oxygen. Likewise, the substances in their liquid, solid and / or gaseous Aggregate form are added and then within the packaging evaporate, evaporate and / or sublime. Under sublimation the transition from the solid into the gas phase understood. For example, dry ice or more fluid Nitrogen is added to the packaging trough, which becomes gaseous there.

Der Fachmann versteht, dass die Auswahl der gasförmigen oder flüchtigen Stoffe von den Erfordernissen des innerhalb der Verpackung aufbewahrten Füllguts abhängt und keinerlei Einschränkungen seitens der verwendeten Anlagentechnik unterliegt. In bevorzugter Weise wird der gasförmige oder flüchtige Stoff so gewählt, dass der gasförmige oder flüchtige Stoff unter üblichen Bedingungen bei Befüllen der Verpackung mit Füllgut ausschließlich in gasförmiger Phase innerhalb der Verpackung vorliegt. Ganz besonders bevorzugt wird CO2 und/oder N2 mit einer Temperatur < –50 °C, vorzugsweise < –100 °C, ganz besonders bevorzugt < –150 °C eingesetzt.The person skilled in the art understands that the selection of the gaseous or volatile substances depends on the requirements of the contents stored in the packaging and is not subject to any restrictions on the part of the plant technology used. In a preferred manner, the gaseous or volatile substance is selected such that the gaseous or volatile substance is only present in the gaseous phase within the packaging under normal conditions when the packaging is filled with filling material. CO 2 and / or N 2 with a temperature of <-50 ° C, preferably <-100 ° C, very particularly preferably <-150 ° C is very particularly preferably used.

Die tiefgezogenen Verpackungsmulden werden in der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschinenstraßen derart mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagt, dass zumindest eine erste Kühlung der durch den Umformvorgang und/oder einen vorgeschalteten Aufheizvorgang erwärmten Folie eintritt und dass die Verpackungsmulden einem ersten Gasaustausch, das heißt einer Verdrängung der in den Verpackungsmulden vorliegenden Luft, unterzogen werden.The deep-drawn packaging troughs become such in the packaging machine lines according to the invention with the gaseous or fleeting Substance acts on that at least a first cooling by the forming process and / or a film heated upstream of the heating process occurs and that the packaging troughs a first gas exchange, this means a displacement of the air present in the packaging trays.

Es war für den Fachmann äußerst erstaunlich, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschinenstraße tiefgezogene Verpackungsmulden in einer einzigen Vorrichtung zumindest teilgekühlt und gegebenenfalls teilweise inertisiert werden können. In den meisten Fällen können die Verpackungsmulden hierbei sehr schnell unterhalb eine für die Weiterverarbeitung, beispielsweise die Befüllung, geforderte Maximaltemperatur, beispielsweise 2 °C, abgekühlt werden. Oftmals ist eine starke Abkühlung der Oberflächen allein ausreichend, um die Verpackung zumindest während des gesamten Verpackungsvorganges unterhalb der zulässigen Maximaltemperatur zu halten, weil die in der Folie gespeichert Wärme, die mit der Zeit in Richtung der gekühlten Oberfläche transportiert wird, nicht ausreicht um die Oberfläche über die zulässige Maximaltemperatur zu heben. Die Verpackungsmulden werden zumindest teilweise sterilisiert.It was extremely surprising for the expert that when using the packaging machine line according to the invention, deep-drawn packaging troughs at least partially cooled and optionally partially in a single device can be rendered inert. In most cases can they Packaging trays very quickly below one for further processing, for example the filling, required maximum temperature, for example 2 ° C, are cooled. It is often a strong one cooling down of the surfaces sufficient alone to keep the packaging at least throughout Packing process below the permissible maximum temperature hold because the heat stored in the foil, which with time towards the cooled surface is transported, is not sufficient around the surface over the permissible Lift maximum temperature. The packaging trays at least partially sterilized.

Nach der Beaufschlagung der Verpackung mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff verbleibt dieser zumindest zu einem Teil innerhalb der Verpackungsmulde, so dass ein gegebenenfalls nach der Befüllung der Verpackungsmulde mit Verpackungsgut erfolgender Gasaustausch ganz entfallen oder aber zumindest deutlich verkürzt werden kann, weil zumindest das Gas unterhalb des Verpackungsgutes nicht oder nur zu einem kleineren Teil ausgetauscht werden muss.After loading the packaging with the gaseous or fleeting At least some of the material remains within the packaging tray, so that if necessary after filling the packaging tray gas exchange taking place with packaging goods is completely eliminated or else at least significantly shortened can be because at least the gas underneath the packaging does not or only needs to be replaced to a smaller extent.

Dem Fachmann sind Mittel und Vorrichtungen zur Beaufschlagung einer Verpackungsmulde mit einem gasförmigen oder flüchtigen Stoff bekannt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen diese Mittel aus Zufuhrleitungen, welche in Auslassöffnungen über jeder einzelnen Verpackungsmulde münden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind diese Mittel oberhalb der Verpackungsmulden angeordnet, so dass der gasförmige oder flüchtige Stoff direkt in die Verpackungsmulden hinein geleitet werden kann.Means and devices for applying a gaseous or volatile substance to a packaging tray are known to the person skilled in the art. In an advantageous embodiment of the invention, these means consist of supply lines which run into outlet openings above each individual pack discharge trough. In an advantageous embodiment of the invention, these means are arranged above the packaging trays, so that the gaseous or volatile substance can be passed directly into the packaging trays.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Auslassöffnungen Schlitzdüsen auf, aus denen der gasförmige oder flüchtige Stoff in die Verpackungsmulden eintritt. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln eine intensivere und gleichmäßigere Beaufschlagung der Verpackungsmulden über deren gesamte Länge und/oder Breite gewährleistet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the outlet openings have slot nozzles, from which the gaseous or fleeting Fabric enters the packaging trays. This will make it easy Means a more intensive and uniform loading of the packaging troughs over their whole length and / or width guaranteed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Mittel derart ausgestaltet, dass zumindest zwei Verpackungsmulden gleichzeitig mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagt werden können. So wird auf besonders einfache Weise der Durchsatz einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschinenstraße erhöht. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Durchsatz taktweise, so dass gleichzeitig eine Mehrzahl, beispielsweise sechs, Verpackungsmulden erwärmt, tiefgezogen und mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagt werden. Hierdurch wird der Durchsatz durch die erfindungsgemäße Verpackungsmaschinenstraße auf einfache Weise erhöht.In a further advantageous embodiment of the Invention, the means are designed such that at least two Packaging troughs simultaneously with the gaseous or volatile Substance can be applied. The throughput of a packaging machine line according to the invention is increased in a particularly simple manner. In a The throughput takes place in a particularly preferred embodiment of the invention in cycles, so that at the same time a plurality, for example six, Packaging trays warmed, deep-drawn and with the gaseous or fleeting Fabric. As a result, the throughput through the Packaging machine line according to the invention on simple Way increased.

Die Menge an eingeleitetem flüchtigen Stoff richtet sich dabei in dem Fachmann bekannter Weise nach dem gewünschten Ergebnis hinsichtlich der Kühlung des erwärmten Materials und der innerhalb der Verpackungsmulde gewünschten Stoffmenge.The amount of volatile discharged Substance depends in a manner known to those skilled in the art on the desired Cooling result of the warmed Material and the one desired within the packaging tray Amount of substance.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagten Verpackungsmulden direkt anschließend abgedeckt, wodurch in einfacher Weise eine nahezu unveränderte Gasatmosphäre innerhalb der Verpackungsmulde bestehen bleibt. Diese Abdeckung kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch eine Abdeckplatte, welche vorzugsweise zwischen der Kühlung und der Befüllung und/oder zwischen der Befüllung und der Siegelung der Verpackungsmulden erfolgen.In a further advantageous embodiment of the Invention will be those with the gaseous or volatile Covered packaging trays immediately covered afterwards, whereby in a simple manner an almost unchanged gas atmosphere inside the packaging tray remains. This cover can be in one particularly preferred embodiment of the invention by a cover plate, which is preferably between cooling and filling and / or between the filling and the packaging troughs are sealed.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Verpackungsmaschinenstraße des weiteren Mittel zum Auffangen und gegebenenfalls Rückführen des nach der Beaufschlagung der Verpackungsmulden entwichenen, beispielsweise verdampften oder verdunsteten Stoffs, vorgesehen. Die derart aufgefangenen Gase können in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zudem zum Gasaustausch in der Verpackungsmulde vor deren Siegelung verwendet werden.In a further preferred embodiment of the Invention further assigns the packaging machine line to Collect and if necessary return the escaped after loading the packaging troughs, for example evaporated or evaporated substance. The so caught Gases can in a particularly preferred embodiment of the invention used for gas exchange in the packaging tray before it is sealed become.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von den 1 und 2 näher erläutert. Diese Figuren sind jedoch lediglich beispielhafte Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und schränken den Erfindungsgedanken in keiner Weise ein.The invention is based on the following 1 and 2 explained in more detail. However, these figures are merely exemplary representations of a device according to the invention and in no way limit the inventive concept.

1 zeigt eine geschnittenen Seitenansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschinenstraße, 1 shows a sectional side view of part of a packaging machine line according to the invention,

2 zeigt eine Draufsicht auf die Verpackungsmaschinenstraße gem. 1. 2 shows a plan view of the packaging machine line acc. 1 ,

In 1 wird eine geschnittenen Seitenansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschinenstraße 2 dargestellt. Die Verpackungsmaschinenstraße 2 umfasst ein Beheizsystem 8, eine Tiefziehstation 6 und eine Vorrichtung 1 zum Beaufschlagen der Verpackungsmulden 4 mit einem gasförmigen oder flüchtigen Stoff.In 1 is a sectional side view of part of a packaging machine line according to the invention 2 shown. The packaging machine line 2 includes a heating system 8th , a thermoforming station 6 and a device 1 for loading the packaging troughs 4 with a gaseous or volatile substance.

In 2 wird eine Draufsicht auf die Verpackungsmaschinenstraße 2 dargestellt. Die Folie 3, deren Ränder mit gestrichelten Linien 9 dargestellt sind, verläuft in Richtung des Pfeils 10 durch die Verpackungsmaschinenstraße 2. Nach Durchlaufen der Tiefziehstation 6, in der die Folie 3 zu Verpackungsmulden 4 geformt wird, werden die Verpackungsmulden 4 innerhalb der Vorrichtung 1 mit einem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagt. Die Vorrichtung 1 weist hierzu Mittel 7 auf, durch die den gasförmigen oder flüchtigen Stoff von einem Vorrat (nicht gezeigt) zu den einzelnen Verpackungsmulden geleitet wird. Die Mittel 7 enden mittig über jeder einzelnen Verpackungsmulde 4 und münden in schematisch angedeuteten Schlitzdüsen 11, deren Längsausrichtung senkrecht zur Längsausrichtung der rechteckigen Verpackungsmulden 4 angeordnet ist. Der Fachmann versteht, dass eine besonders günstige Ausgestaltung der Schlitzdüsen 11 dann gegeben ist, wenn die Schlitzdüsen 11 parallel zur Längsausrichtung der Verpackungsmulden angeordnet sind und eine Länge aufweisen, die im wesentlichen der Länge der Verpackungsmulden 4 entspricht.In 2 becomes a top view of the packaging machine line 2 shown. The foil 3 whose edges with dashed lines 9 are shown, runs in the direction of the arrow 10 through the packaging machine line 2 , After passing through the thermoforming station 6 in which the slide 3 to packaging troughs 4 is formed, the packaging troughs 4 inside the device 1 charged with a gaseous or volatile substance. The device 1 has funds for this 7 through which the gaseous or volatile substance is passed from a supply (not shown) to the individual packaging trays. The means 7 end in the middle of each individual packaging tray 4 and flow into schematically indicated slot nozzles 11 whose longitudinal alignment is perpendicular to the longitudinal alignment of the rectangular packaging trays 4 is arranged. The person skilled in the art understands that a particularly favorable configuration of the slot nozzles 11 is given when the slot nozzles 11 are arranged parallel to the longitudinal orientation of the packaging trays and have a length which is essentially the length of the packaging trays 4 equivalent.

11
Vorrichtungcontraption
22
VerpackungsmaschinenstraßePackaging machines road
33
Foliefoil
44
Verpackungsmuldepackaging tray
55
Laufrichtung der Foliedirection the slide
66
TiefziehstationThermoforming station
77
Mittelmedium
88th
BeheizsystemBeheizsystem
99
Rand der Folieedge the slide
1010
Laufrichtung der Foliedirection the slide
1111
Schlitzdüsenslot dies

Claims (7)

Verpackungsmaschinenstraße (2) zur Herstellung von tiefgezogenen Verpackungsmulden (4) mit mindestens einer Tiefziehstation (6) und mindestens einer Befüllstation, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (1) zur Beaufschlagung Verpackungsmulden (4) mit einem gasförmigen oder flüchtigen Stoff, der bei Atmosphärendruck einen Siede- oder Sublimationspunkt < 10 °C, vorzugsweise < –5°C, besonders bevorzugt < –10 °C, und eine Temperatur < 3 °C, vorzugsweise < –50 °C, besonders bevorzugt < –100 °C, aufweist, in Laufrichtung (5) der Folie (3) zwischen der Tiefziehstation (6) und der Befüllstation angeordnet ist.Packaging machine line ( 2 ) for the production of deep-drawn packaging trays ( 4 ) with at least one thermoforming station ( 6 ) and at least one filling station, characterized in that a device ( 1 ) for loading packaging troughs ( 4 ) with a gaseous or volatile substance which, at atmospheric pressure, has a boiling or sublimation point <10 ° C, preferably <-5 ° C, particularly preferably <-10 ° C, and a temperature <3 ° C, preferably <-50 ° C , especially preferably <-100 ° C, in the running direction ( 5 ) the slide ( 3 ) between the thermoforming station ( 6 ) and the filling station is arranged. Verpackungsmaschinenstraße (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Atmosphäre in der verschlossenen Verpackung aus einem gasförmigen Stoff, insbesondere einem Inertgas oder mit Sauerstoff angereicherter Luft besteht.Packaging machine line ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the atmosphere in the closed packaging consists of a gaseous substance, in particular an inert gas or air enriched with oxygen. Verpackungsmaschinenstraße (2) nach einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmulden (4) über oberhalb der Verpackungsmulden (4) angeordnete Mittel (7) mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagbar sind.Packaging machine line ( 2 ) according to one of the preceding, characterized in that the packaging troughs ( 4 ) above the packaging troughs ( 4 ) arranged funds ( 7 ) can be charged with the gaseous or volatile substance. Verpackungsmaschinenstraße (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmulden (4) direkt nach der Beaufschlagung mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff abgedeckt werden.Packaging machine line ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the packaging troughs ( 4 ) are covered immediately after exposure to the gaseous or volatile substance. Verpackungsmaschinenstraße (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Verpackungsmulden (4) zur gleichen Zeit mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff beaufschlagbar sind.Packaging machine line ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two packaging troughs ( 4 ) can be exposed to the gaseous or volatile substance at the same time. Verpackungsmaschinenstraße (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7) in Schlitzdüsen münden, deren Länge im wesentlichen der Länge der mit dem gasförmigen oder flüchtigen Stoff zu beaufschlagenden Verpackungsmulde entspricht.Packaging machine line ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 7 ) open into slot nozzles, the length of which essentially corresponds to the length of the packaging tray to be charged with the gaseous or volatile substance. Verpackungsrnaschinenstraße (2) nach eine der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Auffangen und Rückführen des nach der Beaufschlagung verdunsteten oder verdampften Stoffes in den Verarbeitungsprozess vorgesehen sind.Packaging machine line ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that means are provided for collecting and returning the material evaporated or evaporated after the application into the processing process.
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