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Verfahren zur Verpackung von Stückware, insbesondere von Lebensmitteln,
z. B. Biskuits, in thermoplastische Kunststoffolie Es ist bekannt, für die Verpackung
von Stückware, insbesondere von Lebensmitteln, thermoplastisches Streifenmaterial
aus Kunststoff zu verwenden, welches durch Dehnung in der Wärme mit anschließender
Kühlung in einen solchen Zustand übergeführt werden kann, daß es bei erneuter Wärmeeinwirkung
eine Schrumpfung ermöglicht. Mit Hilfe solchen thermoplastischen Streifenmaterials
kann man Stückware feuchtigkeitssicher in der Weise verpacken, daß sich das thermoplastische
Material fest an die Stückware anschmiegt und dieselbe im Falle einer Schichtung
oder Schüttung mehr oder weniger fest zusammenhält bzw. zusammendrückt.
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Von derartigem thermoplastischen Material ist bisher in der Weise
Gebrauch gemacht worden, daß man das Streifenmaterial in bereits gestrecktem Zustand
verwendet, und zwar entweder zum Einwickeln der Stückware oder zum Einfüllen der
Ware, nachdem die gestreckte Folie zu einem Schlauch umgestaltet ist.
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Durch anschließende Erwärmung der Umhüllung bzw. des thermoplastischen
Schlauches wird eine Schrumpfung des thermoplastischen Materials bewirkt.
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Die Erfindung macht von der Schrumpffähigkeit des in Frage stehenden
thermoplastischen Materials in einer neuartigen Weise Gebrauch. Die Besonderheit
des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das thermoplastische Streifenmaterial
durch an sich bekanntes Tiefziehen in der Wärme in offene Behälter mit umlaufendem
Flansch umgeformt wird, welche nach Stabilisierung ihrer Form durch Abkühlung gefüllt
und durch einen Deckel aus thermoplastischem Streifenmaterial abgedeckt werden,
worauf die gefüllten Behälter unter gleichzeitiger Aufschweißung der Deckel auf
die Behälter zwecks Schrumpfung einer erneuten Erwärmung unterworfen werden.
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- Die Erfindung geht somit für die Herstellung der offenen Behälter
ausschließlich von nicht gestreckten thermoplastischen Streifen aus.
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Soweit die Deckel Kappenform haben und somit in ihrer äußeren Gestaltung
den Behältern für die Aufnahme der Stückware entsprechen, wird ebenfalls von nicht
gestrecktem Streifenmaterial ausgegangen, vielmehr die Streckung und Stabilisierung
erst bei der Herstellung der Deckelkappen durchgeführt.
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Eine Vorbereitung bzw. vorherige Erwärmung und Streckung des Streifenmaterials
wird also in Abweichung von der bisherigen Verpackungsart vermieden. Es ergibt sich
daraus eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung des Verpackungsvorgangs; darüber
hinaus ist durch das Einsetzen der Stückware in vorbereitete Behälter das Verpacken
und die richtige Stapelung der Ware wesentlich erleichtert.
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Die Festlegung bzw. Aufschweißung der Deckel bzw. der Deckelklappen
wird entsprechend einer weiteren Ausbildung der Erfindung schrittweise durchgeführt,
und zwar derart, daß die Deckel bzw. die Deckelkappen bei oder vor dem Schrumpfungsvorgang
an den Behältern nur auf einem Teil des Behälterflansches angeheftet und erst nach
der Schrumpfung endgültig aufgeschweißt werden. Bei dieser Art des Behälterabschlusses
hat die in den Behältern befindliche Luft Gelegenheit, vor dem endgültigen Abschluß
der Behälter weitgehend zu entweichen. Dadurch wird das Anschmiegen des thermoplastischen
Streifenmaterials an die Stückware verstärkt, und gleichzeitig wird die Haltbarkeit
der verpackten Ware wesentlich verbessert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll im Zusammenhang mit der Beschreibung
der in der Zeichnung dargestellten Verpackungsmaschine näher erläutert werden.
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Die Beschreibung der Verpackungsmaschine dient zur Erläuterung des
Verfahrens, ohne daß der Patent-
schutz über die in den Ansprüchen
gekennzeichnete Erfindung hinausgehen soll.
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In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die beweglichen Teile einer Verpackungsmaschine
in perspektivischer Ansicht in einem Stadium ihres Arbeitsganges, Fig. 2 einen Querschnitt
eines Teils der Fig. 1 in der Richtung der Pfeile II, Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen
Querschnitt mit Darstellungen von Teilen der Maschine in einem anderen Stadium ihres
Arbeitsganges, Fig. 4 einen Teilschnitt in Richtung des Pfeils IV.
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In der Maschine ist ein Transportband 11 aus einem Metallstreifen
zum Rundlauf über eine Leerlauftrommel 12 und eine Trommel 13 vorgesehen, die durch
einen (nicht gezeigten) intermittierenden Mechanismus angetrieben wird. Das Band
ist der Länge nach, wie gezeigt, mit rechtwinkligen Öffnungen 14 in regelmäßigen
Abständen versehen, und der intermittierende Mechanismus ist so angeordnet, daß
die Bewegungsstrecke jedesmal, wenn das Band bewegt wird, der Entfernung zwischen
den Mittelpunkten benachbarter Öffnungen entspricht.
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Thermoplastisches Bandmaterial einer Breite, die der Breite des Bandes
11 angenähert entspricht, wird durch die Bewegung des Bandes von einer Rolle 15
abgezogen. Jede Öffnung 14 wandert und hält unter einem geheizten Stempel 16 an,
der mit einem Überzug aus Polytetrafluoräthylen versehen ist und für vertikale Arbeitsspiele
eingerichtet ist. Der Teil des Bandes unter dem Stempel 16 wird durch eine horizontal
bewegliche Strahlungsheizungl7 bis zur Erweichung erhitzt und gleichzeitig sterilisiert.
Senkrecht unter dem Stempel 16 und innerhalb seiner oberen Reichweite ist eine Form
18 vertikal beweglich angeordnet. Sie hat einen Hohlraum, dessen Gestalt dem Stempel
16 entspricht und der erheblich größer ist als der des besagten Stempels und der
in der Öffnung nach Form und Größe mit den Öffnungen 14 übereinstimmt. Die Form
bewegt sich aufwärts bis zur Berührung mit dem Band, während das Material darüber
von der Strahlungsheizung 17 erweicht wird. Wenn das Material erweicht, wird die
Heizung 17 weggezogen, und der Formstempel 16 preßt das Material in die Hohlform
18. Ein über eine Vakuumleitung 19 angelegter Saugzug saugt das Material vom Stempel
16 weg und zum Kontakt mit der Hohlform 18, wo es unmittelbar zum formstabilen Zustand
gekühlt wird. Die Form, der Stempel und die Heizung 17 werden dann in die Stellung
zurückbewegt, in der sie in Fig. 1 gezeigt sind. Das Ergebnis dieser Arbeitsgänge
ist eine Serie offener, kastenähnlicher Behälter 20, die durch die Öffnungen 14
gehalten werden.
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Die Behälter 20 werden von Hand oder in anderer Weise mit Biskuits
oder anderen Gegenständen 21 gefüllt und nacheinander unter eine Heißverschließvorrichtung
in Form eines rechteckigen Rahmens 22 gebracht, der auf der Unterseite des Kastens
23, der aus Aluminium in U-Profil und einem Deckeirahmen 24 besteht, angebracht
ist. Der Kasten ist innen mit einer durch Thermostat gesteuerten Heizung, wie etwa
der rohrförmigen elektrischen Heizung 25 versehen. Auf einer Seite hat der Kasten,
der vertikal beweglich an einem Stiel 26 und an einem Kreuzstück 27 befestigt ist,
und der Rahmen 22 eine Aussparung, in der ein Metallkolben 28 gleitend beweglich
ist. Auf der Unterseite trägt der Kolben einen
Vorsprung29, der im Querschnitt dem
Rahmen 22 entspricht und der auf der Oberseite einen Vorsprung 30 aus wärmeisolierendem
Material, durch welches er mit (nicht gezeigten) Bewegungsvorrichtungen derart verbunden
ist, daß er die vom Kasten 23 absorbierte Wärme bewahrt.
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Beim Passieren der Behälter unter der Heißverschließvorrichtung werden
sie mit einem Streifen thermoplastischen Materials von der Rolle 31 bedeckt. Beim
Niedergehen der Verschließvorrichtung wird der Randteil jedes Behälters zwischen
Band 11 und den beheizten Rahmen 22 gepreßt; jedoch wird durch den Vorsprung 29
noch kein Druck ausgeübt, da der Kolben in diesem Stadium sich noch in erhobener
Stellung befindet.
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Unterhalb der Heißverschließvorrichtung ist horizontal beweglich
eine Strahlungsheizung 32 angeordnet, die sich nun in eine Stellung unterhalb des
Behälters bewegt. Alternativ kann auch eine Serie von Düsen benutzt werden, die
Heißluft auf den Behälter richten. Wenn das Heißverschließen rund um den äußeren
Teil erfolgt, bringt die von der Heizung 32 angewandte Wärme das thermoplastische
Material, das den Behälter bildet, zum Schrumpfen, womit die Gegenstände 21 fest
umschlossen werden. Gleichzeitig entweicht Luft aus dem Behälter, indem sie unter
dem Vorsprung 29 entweicht. Wenn die Schrumpfung so vollendet ist, wird die Heizung
32 weggezogen und der Kolben 28 gesenkt, womit der Heißverschluß rings um den Flansch
des Behälters vollständig wird und ihn völlig luftdicht macht. Die Heißverschließvorrichtung
wird gehoben, und das Transportband bewegt sich, um einen anderen Behälter darunterzubringen.
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Bei der weiteren Arbeit der Maschine bewegen sich die verschlossenen
Behälter in Form eines kontinuierlichen Bandes. Die Behälter werden gehoben, wenn
sie die Antriebsrolle 13 passieren, und von einer Schneidvorrichtung 33 abgetrennt.
Sie fallen auf Schienen 34, die sie als separate Teile 34 a hintergleiten, fertig
zur Verpackung in Kisten, die billige Lattenverschläge zur weiteren Verteilung sein
können.
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Um den arbeitenden Teilen der Maschine die soeben beschriebenen Bewegungen
zu erteilen, kann jede passende Anordnung vorgesehen werden. Eine bevorzugte Anordnung
ist pneumatischer Betrieb mit getrennten Antrieben für die Bewegung der verschiedenen
hin und her beweglichen Teile, wobei die besagten Antriebe durch Ventile gesteuert
werden, die von Nocken auf einer gemeinsamen Welle bewegt werden, die ihrerseits
mit dem Antriebsmechanismus für die Trommel 13 verbunden ist.