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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verpacken von festen
Gegenständen, wie Lebensmitteln, insbesondere Keksen, bei welchem eine fortlaufende
Bahn eines Umhüllungsmaterials der Länge nach um die sich hintereinander vorwärts
bewegenden Gegenstände herumgelegt und hierdurch eine fortlaufende Hülle gebildet
wird, deren Ränder sich überlappen und anschließend miteinander verschweißt werden,
und bei welchem schließlich die Hülle zwischen den einzelnen Packungen durchschnitten
wird und diese an den Enden verschlossen werden.
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Ein Verfahren dieser Art ist schon bekanntgeworden.
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Auch sind bereits seit langem Verfahren bekannt, um eine Vielzahl
von festen Gegenständen od. dgl. mittels Papierbögen oder Folien in bestimmten Stückzahlen
zusammenzufassen und zu verpacken.
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So war es bereits bekannt, Gruppen von Umschlägen mittels Klebstreifen
zu Packungen zusammenzufassen. Es war auch bekannt, plattenförmige Gegenstände,
wie Ringe, Scheiben usw., in einem Schrumpfschlauch aus Kunststoff zu verpacken,
der einen Aufreißstreifen aufwies, damit die Verpackung leicht zu öffnen war. Biskuite,
Kekse usw. hat man früher in Verpackungen zusammengefaßt, die aus einer inneren
Papierlage und einer äußeren gewachsten Papierschicht bestand.
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Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung würfelförmiger Körper aus
plastischen, klebenden oder schmierenden Stoffen bekannt, bei dem ein Strang des
Materials mittels einer Fördervorrichtung von einem laufenden Papierband aufgenommen,
durch Falten des letzteren schlauchförmig umhüllt, dann in Würfel geschnitten wird
und diese an vier Seiten umhüllten Würfel mittels einer Einwickelvorrichtung ein
zweites Mal allseitig verpackt werden.
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Nach einem anderen Verfahren zum Verpacken von Gegenständen werden
diese in offene Behälter aus wärmeschrumpfbarem, gestrecktem, wärmeversiegelbarem
Material eingebracht, dann Deckelmaterial an die Behälter gesiegelt, worauf die
letzteren erwärmt werden, so daß sich die Umhüllung auf die Gegenstände schrumpft,
wobei eine Entlüftung der Verpackungen vorgesehen ist.
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Für eine Verpackung von Gegenständen wird auch nach einem weiteren
Verfahren regenerierte Zellulose in Folienform benutzt, um die Seiten und Enden
von Blöcken od. dgl. einzuschließen, worauf dann ein schlauchförmiges Glied als
Abschluß benutzt wird.
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Zum Schluß wird die einen Behälter bildende feuchte Verpackung zum
Schrumpfen gebracht.
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Bei anderen bekannten Verpackungsverfahren werden zur Herstellung
der Umhüllung mehrere Folien benutzt, deren Kanten sich nicht überlappen und nicht
zu einer Naht zusammengeschweißt werden.
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Andere Verpackungsverfahren verwenden Hilfspapierfolien oder eine
besondere oben abdeckende Folie, wobei die Kanten der unteren Folie mit der oberen
Folie vereinigt werden. Es sind auch Verpackungsverfahren für Schnur- oder Fadenrollen
oder kleine zerbrechliche Scheiben bekannt, bei denen die zu verpackenden Gegenstände
schlauchförmig umhüllt werden und die Hülle anschließend geschrumpft wird.
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Zum Verpacken von Keksen, Zwiebacken und anderem Gebäck sind zur
Zeit verschiedene Vorrichtungen in Gebrauch, die aus Einwickelmaschinen bestehen,
bei denen Zellophan oder Wachspapier
verwendet wird und die mit den zu verpackenden
Backprodukten von einer selbsttätigen Aufreih- und Stapeleinrichtung versorgt werden.
Nach dem zur Zeit üblichen Verfahren werden Kekse vor dem Verpacken abgezählt und
beispielsweise zu Viertelpfundeinheiten zusammengefaßt und abgesondert.
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Die hierzu erforderliche Ausstattung ist teuer und beansprucht viel
Raum.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren
zu schaffen, welches ein fortlaufendes Umhüllen und Verpacken einer sich beständig
vorwärts bewegenden Säule von Keksen, Zwiebacken od. dgl. ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs angegebenen
Art dadurch gekennzeichnet, daß zum Verpacken von Keksen od. dgl. diese in einem
fortlaufenden Strang zugeführt und umhüllt werden, wobei als Umhüllungsmaterial
eine schrumpffähige Folie dient, und daß vor dem Durchschneiden der Hülle diese
um die abzuteilenden, die gewünschte Anzahl von Keksen od. dgl. enthaltenden Strangstücke
durch Erwärmen geschrumpft wird.
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Zum Schrumpfen des Umhüllungsmaterials kann die restliche in den
Keksen enthaltene Backwärme verwendet werden.
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Das Durchschneiden der Hülle wird zweckmäßig durch Erwärmen der Hülle
an der Trennstelle durchgeführt.
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Das Durchschneiden der Hülle kann aber auch mechanisch durchgeführt
werden.
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Vorzugsweise besteht das bei Wärmeeinwirkung schrumpfende Material
aus Vinylchlorid, Vinylazetat, Äthylhydrochiorid oder aus einem bei Wärmeeinwirkung
schrumpfenden Polyester.
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Die Erfindung erbringt den wesentlichen Fortschritt, daß solche Massenprodukte,
wie Kekse, in höchst wirtschaftlicher Weise verpackt werden können, so daß der Preis
wettbewerbsfähig bleibt, und daß zerbrechliche Gegenstände, wie Kekse und Zwiebacke,
bei diesem Verfahren nicht zerbrechen.
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Die Erfindung führt auch zu einer guten Verpackung, selbst wenn keine
besonderen Endkappen od. dgl. daran angebracht werden. Durch die Unbeweglichmachung
der Kekse vor dem Abteilen wird das Verpacken wesentlich erleichtert, und die Verpackungseinrichtung
wird vereinfacht mit der Folge, daß die Herstellungskosten gesenkt werden.
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Zusätzlich zu der Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung
hat die Erfindung noch die nachstehenden Vorteile: Zum Verpacken von Keksen und
anderen Backwaren brauchen keine Kartons oder Schachteln verwendet zu werden; die
Verpackung der Backwaren erfolgt ununterbrochen, wofür bisher kein brauchbares Verfahren
verfügbar war; es wird die Herstellung von selbsttragenden Verpackungseinheiten
für Backwaren ermöglicht, wobei der Inhalt durch die Umhüllung besichtigt werden
kann; das Verfahren ermöglicht auch das Verpacken von vielgestaltigen Backwaren
mit großer Wirtschaftlichkeit und Vielseitigkeit, wobei diese in größtem Ausmaß
gegen Feuchtigkeit und Verunreinigung geschützt werden.
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Die Erfindung ist nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung
beschrieben, in welcher ist Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, nach dem eine einzelne Säule nebeneinanderliegender Kekse sich vorwärts
bewegt und dabei umhüllt wird,
F i g. 2 eine Fortsetzung der F i
g. 1, die schematisch das Erhitzen der Umhüllung zeigt, um diese zum Schrumpfen
zu bringen, F i g. 3 eine Fortsetzung der F i g. 2, die das Zerschneiden der mit
der geschrumpften Umhüllung versehenen Säule von Keksen in einzelne Einheiten mit
der gewünschten Länge zeigt, F i g. 4 eine Darstellung, die zeigt, in welcher Weise
die frei liegenden Enden der abgetrennten Einheiten nach der F i g. 3 durch Kappen
verschlossen werden, Fig. 5 eine Seitenansicht, die die Kappen in der Lage zeigt,
die sie schließlich an den abgetrennten Einheiten einnehmen.
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Die Beschreibung beginnt mit dem Austritt der Kekse aus einem Durchlauf-Backofen,
wobei die fortlaufende Entnahme mit Hilfe einer an sich keinen Teil der Erfindung
bildenden Einrichtung und nach einem Verfahren erfolgt, nach dem der Keks verschiedene
Bearbeitungsstufen durchläuft, die das Zerbrechen einer Keksplatte in einzelne Kekse,
das Aufreihen, Zusammenstapeln usw. umfassen, wobei eine einzelne Säule von hochkant
stehenden und mit den flachen Seiten aneinander anliegenden Keksen gebildet wird.
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Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf das Verpacken von
Keksen. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern kann zum Verpacken
von anderen Gegenständen, z. B. von anderen Backwaren, ebensogut Anwendung finden.
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Die F i g. 1 zeigt eine Säule 11 aus Keksen 10, die hochkant stehend
und mit den flachen Seiten aneinander anliegend von einem Förderband 12 zu einer
ersten Station in der Reihenfolge von Verfahrensschritten befördert werden, die
die vorliegende Erfindung bilden. An dieser Station wird ein fortlaufendes Band
13 aus Verpackungsmaterial in Form einer Folie oder eines Filmes von einer Vorratsrolle
14 abgewickelt und um eine Spannwalze 15 herumgeführt, die das Band 13 spannt, während
dieses durch einen kegelstumpfförmigen Kanal oder Formkonus 16 geleitet wird. Der
Formkonus 16 ist mit einem Ausschnitt oder einer in der Längsrichtung sich verengenden
Öffnung 18 versehen, die sich im wesentlichen über die Länge des Formkonus hinweg
erstreckt und in einer Queröffnung 19 endet, wodurch ein durchgehender Kanal zur
Aufnahme der genannten Kekssäule 11 geschaffen wird.
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Wird das Filmband 13 an der Innenseite des Formkonus 16 entlanggezogen,
so folgt das Band dem Umriß des sich verengenden Kanals 16. Bei der weiteren Bewegung
des Bandes 13 zieht die sich verengte Öffnung 18 die Kanten des Bandes unter Bildung
einer langgestreckten schlauchförmigen Umhüllung 20 zusammen, die eine überlappte
Längsnaht 21 aufweist.
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Infolgedessen wird die Kekssäule 11 beim Vorrücken mitten durch den
formenden Konus 16 mit dem Verpackungsmaterial, beispielsweise mit einem Kunststoffilm
umkleidet, der die Säule 11 ungeachtet deren Querschnittes oder deren Umrisses nach
und nach umgibt.
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Um die schlauchartige Umhüllung 20 in deren Lage um die Säule 11
herum festzuhalten, wird die Nahtstelle 21 geschlossen. Zu diesem Zweck wird die
locker umhüllte Kekssäule 11 nach Verlassen des Formkonus 16 längs der Nahtstelle
21 mit einer heißen Platte 24 in Berührung gebracht, die das Material an der Nahtstelle
zusammenschweißt.
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Hierzu wird vorzugsweise eine elektrisch beheizte
Platte benutzt,
die von einer Feder mit dem geeigneten Druck gegen die Nahtstelle 21 gedrückt wird.
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Zum Zusammenschweißen der Nahtstelle können jedoch auch andere Mittel
verwendet werden, beispielsweise eine Vorrichtung mit einem heißen Draht oder einem
heißen Messer.
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Nach Verlassen der zuletzt beschriebenen Station ist die Kekssäule
11 lose in einem Schlauch 20 aus einer thermoplastischen Folie enthalten, der, wie
in der F i g. 2 dargestellt, durch eine seitliche Schweißnaht 21 verschlossen ist.
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Die sich vorwärts bewegende Säule zusammengelegter Kekse wird also
fortlaufend umhüllt, bevor sie in kleinere Einheiten zwecks Herstellung der fertigen
Packungen unterteilt wird. Der die Kekse lose umhüllende Schlauch 20 wird an der
Außenseite auf eine Temperatur erhitzt, bei der eine Schrumpfung des Verpackungsmaterials
erfolgt, ohne daß dieses zum Schmelzen gebracht wird. Diese Schrumpfung dient dazu,
das Verpackungsmaterial um die sich vorwärts bewegende Kekssäule herum zusammenzuziehen
und zu straffen, so daß die einzelnen Kekse der Säule 11 in ihrer Lage in Bezug
aufeinander festgehalten werden und eine straff umhüllte Kekssäule entsteht, die
in kleinere Gruppen oder Einheiten von zusammengelegten Keksen zerschnitten werden
kann, ohne die Lage der einzelnen Kekse in Bezug aufeinander zu verändern.
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Um eine Schrumpfung des Materials um die Kekssäule herum zu bewirken,
wird dieselbe vorzugsweise durch einen (nicht dargestellten) Tunnel geleitet, in
den Dampf oder Heißluft um die umhüllte Kekssäule herum eingelassen wird. Es können
auch Heizelemente in Form einer Reihe von (nicht dargestellten) Infrarotlampen benutzt
werden sowie auch, wenn gewünscht, andere Erhitzungsmittel.
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Zusammen mit den Heizelementen können ein oder mehrere Gebläse vorgesehen
werden, um die Wärme gleichmäßig um die Kekssäule herum zu verteilen. Die Menge
der anzuwendenden Wärme ist je nach dem verwendeten Verpackungsmaterial veränderlich
und hängt auch von der Geschwindigkeit ab, mit der die Kekssäule sich durch den
Heiztunnel hindurchbewegt.
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Durch das Schrumpfen des Verpackungsmaterials werden die Kekse der
Säule fest zusammengezogen und aufeinander längs der Säulenachse unter Bildung eines
steifen Stapels 25 ausgerichtet, in dem die einzelnen Kekse unbeweglich ruhen. Auf
diese Weise wird ein möglicher Längsdurchhang in der umhüllten Kekssäule nach Verlassen
der Nahtschweißstation beseitigt. Im besonderen zeigen die Fig. 2 bis 5, in welcher
Weise das Verpackungsmaterial sich nach dem Erhitzen fest auf Grund des Schrumpfens
um die einzelnen Kekse herum zusammenzieht, wodurch ein sich selbst tragendes, steifes
Gebilde geschaffen wird.
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Das Aufteilen der Kekssäule 11 in kleinere Keksgruppen zwecks Herstellung
einer endgültigen Pakkung erfolgt nach dem Umhüllen der Kekssäule.
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Dementsprechend wird der umhüllte Kekssäulenaufbau 25 an einer in
der F i g. 3 schematisch dargestellten Schneidstation in kleinere umhüllte Einheiten
26 zerschnitten, wobei geeignete Schneidmittel, beispielsweise ein Messer 27, benutzt
werden. Da die Steifheit der umhüllten Einheit 26 durch das Durchschneiden nicht
beeinträchtigt wird, so behalten die einzelnen Kekse ihre Lage in der umhüllten
Einheit bei.
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Die Schneidmittel sollen vorzugsweise seitlich nicht tiefer in die
Säule25 eindringen als die Stärke der Verpackungsfolie 13 beträgt, um eine Beschädigung
der Kekse zu vermeiden, und da die Säule 11 an sich körperlich nicht fest ist, so
besteht keine Notwendigkeit, die Kekssäule nach dem Durchtrennen der Umhüllung vollständig
durchzuschneiden.
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Um zu verhindern, daß das seitlich wirkende Messei 27 sich mit der
vorrückenden Kekssäule 25 verklemmt oder deren Bewegung behindert, so wird das Messer
vorzugsweise intermittierend betrieben und dessen Arbeitshub auf die lineare Geschwindigkeit
der vorrückenden Kekssäule und auf die gewünschte Länge der umhüllten Einheiten
zeitlich abgestimmt, wobei ferner eine Synchronisation mit der Bewegung der vorrückenden
Kekssäule während des seitlichen Durchdringens der Umhüllung erfolgt. Wird das Messer
seitlich zurückgezogen, so erfolgt dies rückläufig in bezug auf die Ausgangsstellung,
so daß das Messer innerhalb der Arbeitsfolge des Eindringens, des linearen Vorrückens
und des Zurückziehens eine Schwingbewegung ausführt.
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Das Durchtrennen der Umhüllung der Säule 25 kann auch unter Verwendung
einer erhitzten Widerstandsdrahtschlinge erfolgen (nicht dargestellt). Eine solche
Schlinge kann aus einem Chromnickel-Widerstandsdraht bestehen, die durch elektrischen
Strom intermittierend auf Weißglut erhitzt wird. Die Drahtschleife wird vorzugsweise
so betrieben, daß sie in die Umhüllung seitlich eindringt und sich dabei im Gleichlauf
mit der vorrückenden Kekssäule vorwärts bewegt, sich seitlich von der Säule zurückzieht
und in die Ausgangsstellung zurückkehrt.
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Wie in der F i g. 3 dargestellt, besteht die geschlossene Bewegungsbahn
der Schneidklinge 27 aus einer Ellipse 28. Es wird darauf hingewiesen, daß die lineare
Geschwindigkeit des Schneidelementes beim Durchmessen der Ellipse besonders im oberen
Teil veränderlich ist, welcher Teil den Rücklauf darstellt.
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Das Schneidelement muß sich über diesen Teil der Ellipse hinweg verhältnismäßig
rascher bewegen als beim Vorlauf, um rechtzeitig zum Durchschneiden der folgenden
Einheit von Keksen zurückzukehren.
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Zum Verschließen der frei liegenden Enden der einzelnen Einheiten
25 mit den umhüllten Keksen werden geformte Kunststoffkappen 23 benutzt. Diese Kappen
sind in den F i g. 4 und 5 dargestellt.
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Das Verschließen der abgetrennten Einheiten26 mit Kappen kann unter
Verwendung eines Förderbandes 29 erfolgen, das sich rechtwinklig zur Bewegungsrichtung
der unzerschnittenen Kekssäule 25 vorwärts bewegt, wie in der Fig.4 dargestellt
ist.
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Das Förderband 29 besteht vorzugsweise aus einem endlosen Band mit
halbkreisförmigen Haltern 30, in denen die einzelnen Packungen 26 ruhen. Während
jede Packung26 sich seitlich vorwärts bewegt, wie in der Fig. 4 dargestellt ist,
werden zwei geformte Kunststoffkappen 23 in geeigneter Weise seitlich nach innen
in Richtung zu den frei liegenden Enden der einzelnen Einheitspackungen bewegt,
bis sie die in der Fig. 5 dargestellte Lage einnehmen, in der sie auf den frei liegenden
Enden sitzen.
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Der Innendurchmesser einer jeden Kappe ist nur wenig größer als der
Außendurchmesser der Kunststoffolie, die die Kekspackungen umgibt. Infolgedessen
sitzt jede Kappe nach dem Aufsetzen fest, so daß die Notwendigkeit entfällt, die
Kappen durch Hitze anschweißen oder durch Klebemittel an den entgegen-
gesetzten
Enden der einzelnen Packungen befestigen zu müssen.
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Die hier dargestellten und beschriebenen Endkappen 23 sind aus einer
Kunststoffolie geformt, beispielsweise aus durchscheinendem oder durchsichtigem
Polystyren, Polyäthylen oder Mylar, welches Material, wenn gewünscht, mit erhöhten
Ornamenten versehen werden kann.
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Unter Anwendung dieses Verfahrens können quadratische, rechteckige,
runde oder dreieckige Kekse verpackt werden.
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Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens steht eine
große Anzahl von Kunststofffolien zur Verfügung, von denen Polyvinyliden-Chlorid
vorzuziehen ist.
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Ferner können auch andere bei Wärmeeinwirkung schrumpfende Folien
verwendet werden, z. B. geeignete Gummi-Hydrochloride oder Vinylpolymere, Vinylidenpolymere
und Vinylvinyliden-Copolymere.
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Außerdem kann jede geeignete Kombination von Verpackungsmaterialien,
beispielsweise mehrlagige Folien von Gummi-Hydrochlorid, verwendet werden.
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Das Material setzt sich gewöhnlich aus zwei Außenlagen ungereckter
Folie und einer Zwischenlage aus gereckter Folie zusammen, die Butylstearat enthält.
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Die mehrschichtigen Verpackungsfolien weisen viele Vorzüge auf, von
denen eine größere Festigkeit und eine bessere Undurchlässigkeit für Wasserdampf
angeführt seien. Die günstigsten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Verpackungsfolie
mehrschichtig ist und eine Außenschicht aus einem bei Wärmeeinwirkung schrumpfenden
Material mit einer Dicke von ungefähr 0,05 mm aufweist, die mit einer Innenschicht
aus einer Kunststoffolie verbunden ist, die durch Hitze zusammengeschweißt werden
kann.
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Wie aus dem Vorstehenden zu ersehen ist, umfaßt die Erfindung das
Verfahren des Umhüllens einer Säule zusammengelegter Kekse, bevor diese in einzelne
Verpackungseinheiten abgeteilt werden, wobei das durch Wärmeeinwirkung erzielte
Schrumpfen der Umhüllung zugleich mit dem Umhüllen erfolgen kann, wenn die hohe
Wärme der Kekse selbst zum Schrumpfen des Verpackungsmaterials ausgenutzt wird.
Dieses Verfahren weist den doppelten Vorzug auf, daß einmal die Notwendigkeit entfällt,
zum Herbeiführen des Schrumpfens äußere Wärmequellen vorsehen zu müssen, während
andererseits die Kekse vor dem Verpacken nicht abgekühlt zu werden brauchen.
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Bei den Patentansprüchen 2 bis 5 handelt es sich um echte Unteransprüche,
die nur in Verbindung mit Anspruch 1 Bedeutung haben.