DE2218658C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Nahrungsmittelprodukten unter Ausschluß von Luft - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von feste und flüssige Anteile enthaltenden Produkten unter Ausschluß von Luft in verformbare, schalenförmige Behälter, bei dem jeweils eine Menge des Produkts in die kettenartig zusammenhängenden Behälter eingefüllt, danach mit diesen eine Deckfolienbahn zunächst nur teilweise verbunden wird und die einzelnen Behälter unter Druck gesetzt werden, wobei die in einem Behälter befindliche Luft durch die verbliebene öffnung entweicht, worauf schließlich die endgültige Verschließung der Behälter erfolgt.

Bei einem durch die DT-AS 11 14 734 bekanntgewordenen Verfahren dieser Art zum Verpacken von Stückware werden die aus einer wärmescnrumpfende.i Kunststoffolie geformten Behälter der Einwirkung von Hitze ausgesetzt, so daß sich die Behalterwandung eng an die verpackten Gegenstände ar.iegt. „abei entweicht die im Behälter enthaltene Luft weilgehend durch eine beim Verschweißen des Deckels mit dem Behälterunterteil zunächst fre. gelassene öffnung ms Freie. Anschließend wird auch diese öffnung durch ,o Schweißen verschlossen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, em Verfahren^ schaffen, nach dem feste und nüssige Anteile enthaltende Produkte, wie heiß abgefüllte Fert.gger.chte unter Ausschluß von Luft und ohne Verlust von Gut in'schalenförmige Behälter verpackt werden können.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß dadurch gelöst daß die Deckfolienbahn mit einem Behälter jeweils unter Belassung eines Kanals zum nächstfolgenden Behälter dicht verbunden wird, derart, dafl beim Unterdrucksetzen eines Behälters außer der in dem Behälter verbliebenen Luft auch ein Teil des flüssigen Anteils des Produkts durch den Kanal in den nächstfolgenden Behälter verdrängt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dadurch daß ein Erhitzen des Behälters entfallt, eine hohe VerpacUungsleistung erzielt werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Behälter in der horizontalen Lage sefüllt werden und das Verdrängen in einer zur ,ο Horizontalen geneigten Lage des Behälters durchgeführt wird, wobei sich der Kanal in der höchsten Stelle des Behälters befindet.

Um den Anteil des verdrängten Guts klein zu halten, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der beim « Verdrängen entstehende Druck getastet und beim Erreichen einer bestimmten Druckhöhe ein Signal zum Endverschließen des Kanals gegeben. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil, daß Restluftmengen mit Sicherheit aus den Behältern verdrängt worden sind, bevor diese vollends verschlossen werden. Das beim Verdrängen durchgeführte Abfühlen der Druckhöhe zeigt nämlich durch einen Drucksprung genau den Zeitpunkt auf wann die Luft entwichen ist und dann Füllgut durch den Kanal gedrückt wird, da der Kanal für die beiden Medien mit unterschiedlicher Viskosität eine verschiedene Drosselwirkung ausübt.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer die kettenförmig zusammenhängenden, flexiblen Behälter einer Fülleinrithtung, einer Deckfolienzuführeinrichtung, einer Verdrängungseinrichtung und einer Schließeinrichtung zuführenden Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung im Bereich der Verdrängun'gseinrichtung zur Horizontalen in Förderrichtung nach unten geneigt ist, derart, daß der Teil eines in der Verdrängungseinrichtung befindlichen Behälters, welcher mit einem noch nicht verschlossenen verbunden ist, in der höchsten Stelle ist.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten, vorzugsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Behältern in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Vorrichtung der Maschine nach F i g. zum Verschließen der Behälter im Längsschnitt,

F i g. 3 und 4 die Vorrichtung nach F i g. 2 in zwei weiteren Arbeitsstellungen im Längsschnitt,

F i e. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichzum Verschließen der Behälter im Längsschnitt

^UDpjg 5 einen Schweißstempel der Vorrichtung nach ρ i σ 2 in Unicransicht.

Von einer Vorratsrolle 10 wird mit einem Förderkettenpaar H. welches um Umlenkrollenpaare 12, 13, 14 führt ist, eine Folienbahn 15 aus thermoplastisc\em Kunststoff' schrittweise abgezogen und über aufeinanderfolgende Stationen vorgerückt. Zum Mitnehmen der Folienbahn 15 hat das Förderkettenpaar 11 an den Randbereichen der Folienbahn 15 angreifende, nicht dargestellte Mitnehmernadeln oder -klammern. Zuächst führt das Förderkettenpaar 11 die Folienbahn zu einer Heizeinrichtung 20, die sie auf Verformungstemoeratur erwärmt. Auf der nächsten Station 21 wird der zuvor erwärmte Teil der Folienbahn 15 muldenartig tiefgezogen, in der Form, daß eine Kette zusammenhängender, schalenförmiger Behälter 16 mit einem Randflansch gebildet wird, deren Wandung, insbesondere deren Boden, flexibel ist.

Auf nachfolgenden Stationen wird in die Behälter 16 ein zu verpackendes Nahrungsmittelprodukt, beispielsweise aus stückigen und flüssigen Anteilen bestehendes F-rtiggericht, eingefüllt, welches noch Kochtemperatur aufweisen kann. Das Gut kann teilweise von Bedienungspersonen oder von Abfülleinrichtungen 22, 23, welche das Gut auch dosieren, in die Behälter 16 eingefüllt werden, wobei zunächst das stückige und üann über dieses das flüssige Gut in die Behälter Ib eingebracht wird.

Auf die gefüllten Elehälter 16 wird sodann von einer Rolle 17 eine schweißbare Deckfolienbahn 18 aufgelegt welche über eine Umlenkwalze 24 geführt wird. Die'derart abgedeckten Behälter 16 gelangen in eine Verschließeinrichtung 25 (F i g. 2 bis 4), in der die Folie zunächst unter Belassung einer Lücke mit dem Rand der Behälter 16 verschweißt wird. Diese Lücke befindet sich auf der Seite des Behälters 16, welche dem in Förderrichtung nächstfolgenden, noch unverschlossenen Behälter 16 benachbart ist. Dazu hat die Verschließeinrichtung 25 ein heb- und senkbares Unterwerkzeug 26, welches eine der Behälterform angepaßte Mulde zum Umfangen eines Behälters 16 und zum Unterstütdurch den Kanal 19 außerdem ein Teil des flüssigen Anteils des Guts mitverdrängt Der verdrängte flüssige Teil fließt dann in den noch unverschlossenen, nächstfolgenden Behälter 16 ohne die Vorrichtung zu vor-

Vorzugsweise wird der Behälter 16 beim Verdrängen der Luft und eines Teils des flüssigen Anteils schräg gestellt, so daß der Kanal 19 im höchsten Punkt des Behälters 16 liegt. Auf diese Weise wird auf jeden Fall ίο zuerst die im Kopfraum der Behälter 16 verbliebene Luft verdrängt, die ja leichter ist als das eingefüllte Gut. Zum Durchführen dieses Vorganges ist im Unterwerkzeug 26 der Verschließeinrichtung 25 eine zweite Mulde 33 angeordnet, deren Umfang dem der Behälter 16 entspricht, die aber tiefer ist als die Behälter 16. Der obere Umfangsrand 34 der Mulde 33 fällt vom Randbereich der Mulde 27 in einer zur Horizontalen geneigten Ebene von etwa 10° ab. In der Mulde 33 ist eine Platte 35 mit einem Stöße! 36 heb- und senkbar, welcher sich über eine Druckfeder 37 auf der Kolbenstange 38 eines pneumatischen Arbeitszylinders 39 abstützt. Die Mulde 33 ist von oben mittels einer auf und ab bewegbaren Platte 40 verschließbar, welche an der Stelle, an der der Kanal 19 der teilweise verschlossenen Behälter 16 zu liegen kommt, eine Aussparung 41 hat.

Wenn zum Verdrängen der Luft und eines Teils des flüssigen Anteils des Guts aus dem in die Mulde 33 eingesetzten und von der Platte 40 niedergehaltenen Behälter 16 die Platte 35 nach oben bewegt wird, legt sie sich an dem weichen Boden des Behälters 16 an und drückt diesen unter Verkleinerung des Volumens des Behälters 16 nach oben. Dabei entweicht die verbliebene Luft und ein Teil des Füllguts durch den offengehaltenen Kanal 19 in den nächstfolgenden noch unverschiossenen Behälter 16 (F i g. 3). Zum Verdrängen der Luft ist eine relativ kleine Preßkraft seitens der Platte 35 nötig, dagegen ist eine höhere Kraft aufzubringen, wenn flüssiges Gut in und durch den frei gebliebenen Kanal 19 getrieben wird, da die Viskosität der Flussig-

37, auf der sich der Stößel 36 der Platte 35 abstutzt, stärker zusammengedrückt, als wenn Luft verdrangt wird. Es nähern sich also die gegenüberliegenden tn-

Qer MUIUC Ll ιις^ι in iiumcu....... „

Mulde 27 ist in der Verschließeinrichtung 25 ein beheizter Schweißstempel 28 heb- und senkbar. Dieser Schweißstempel 28 hat einen nach unten vorstehenden, dem Umfangsrand der Behälter angepaßten Rahmen : 29, welcher eine Unterbrechung 30 auf der Einlaufseite der Behälter 16 und der Deckfolienbahn 18 in die Schweißvorrichtung 25 hat. Dadurch wird beim Aufpressen des Schweißstempels 28 auf die Deckfolienbahn 18 ein Teil des Umfangsrandes des Behälters nicht mit der Deckfolie 18 verschweißt; es verbleibt ein Kanal 19 offen, welcher zu dem noch unverschlossenen, aber bereits befüllten, in Förderrichlung nachfolgenden Behälter 16 führt.

Dieser Kanal 19 dient als Öffnung der so teilweise verschlossenen Behälter 16 zum Herausführen der eingeschlossenen Luft. Das Fassungsvermögen eines Behälters 16 ist nämlich, um ein Verschütten des Füllguts zu vermeiden, größer als das Volumen der eingefüllten Gutportion. Die eingeschlossene Luft wird durch den Kanal 19 verdrangt, indem der Behälter 16 einem erhönten Außendruck ausgesetzt wird. Um ganz sicher τ» oehen. daß die Luft vollständig verdrängt wird, wird inen. Dabei wird ein Stromkreis geschlossen, welcher das Niederpressen des Schweißstempels 28 einleitet. In den Steuerkreis kann auch noch ein Zeitverzögerungsrelais geschaltet sein, welches das Niederpressen des Schweißstempels 28 nach Eintreffen des Signals noch um eine bestimmte Zeit verzögert, so daß auf jeden

s5 etwas !lüssiger Anteil ues ruuguu auo ^^..

verdrängt worden ist, bevor der Kanal 19 durch den Schweißstempel 28 zusammengedrückt und verschweißt wird.

Zum Verschließen und Verschweißen der zuvor freifco gelassenen öffnung in dem betreffenden Behälter hat der Schweißstempel 28 auf seiner der Platte 40 benachbarten Seite eine andere, geradlinige Schweißleistc 44, welche die öffnung in der beim vorigen Arbeitstakt angebrachten Schweißnaht verschließt und in de-65 ren Bereich die Deckfolie 18 mit dem Behälterrand verschweißt. Nach dem Schweißvorgang, bei dem ein Behälter 16 vollends und der nachfolgende Behälter teilweise verschlossen worden sind, werden der

Schweißstempel 28 und die Platte 40 wieder nach oben, die Platte 35 und der untere Werkzeugteil 26 mit den Mulden 27 und 33 nach unten bewegt: Danach wird die Behälterkette und die Deckfolienbahn 18 von dem Förderkettenpaar Il um eine Behälterlänge weitergefördert und ein neuer Arbeitstakt eingeleitet.

Die verschlossenen Behälter 16 werden schließlich in einer Stanzeinrichtung 45 aus der Behälterkette außerhalb der Schweißnaht ausgetrennt und gelangen über eine Rutsche 46 zu einer Sammelstelle. Der im Bereich des Umlenkrollenpaares 14 vom Förderkettenpaar 11 freigegebene Rest der Folienbahn 18 und der Deckfolienbahn 18 wird von einer Schere 47 zerkleinert oder kann auch aufgewickelt werden.

Das Schrägstellen der teilweise verschlossenen Behälter 16 im Bereich der Mulde 33 wird durch einen Knick von etwa 10° in der Förderbahn des Förderkettenpaares 11 bewirkt, dessen oberes Trum im Bereich der Form- und Fülleinrichtungen 20 bis 23 sowie des Schweißstempels 28 in waagrechter Ebene und im Bereich der Mulde 33 und der Stanzeinrichtung 45 in geneigter Ebene verläuft Dazu ist das Umlenkrollenpaar 13 im Bereich des Überganges der Mulde 27 zur Mulde 33 zu beiden Seiten des Unterwerkzeuges 26 ortsfest

angeordnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel einer Verschließeinrichtung nach F i g. 5 wird zum Verdrängen der Luft und eines Teils des Füllguts aus den teilweise verschlossenen Behältern 16 an Stelle "iner Platte Druckluft verwendet. Dies hat den Vorteil, daß bei größeren, festen Stücken des Inhalts die Behälterwandung reliefartig an die Füllung angedrückt werden kann. Die Druckluft wird, durch ein Elektromagnetventil 50 gesteuert, durch einen Kanal 51 im Unlerwerkzeug 26 in die Mulde 33 von unten her eingeleitet, wenn die Platte 40 den teilweise verschlossenen Behälter 16 auf den Rand der Mulde 33 aufgedrückt hat. Der in der so abgedichteten Mulde 33 aufgebaute Druck preßt den Behälter mit Inhait gegen die Platte 40, wobei zuerst die im Kopfraum des Behälters 16 angesammelte Luft und auch ein Teil des Füllguts durch den Kanal 19 in die nächstfolgende Packung 16 verdrängt wird. Ein mit der Mulde 33 in Verbindung stehender Druckwächter 52 steuert das Niederpressen des Schweißstempels 28, wenn f-ch in der Mulde eine bestimmte Druckhöhe aufgebaut hat. die durch den Eintritt von Füllgut in den Kanal 19 bedingt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   !. Verfahren zum Verpacken von feste und flüssige Anteile enthaltenden Produkten unter Ausschluß von Luft in verformbare, schalenförmige Behälter, bei dem jeweils eine Menge des Produkts in die kettenartig zusammenhängenden Behälter eingefüllt, danach mit diesen eine Deckfolienbahn zunächst nur teilweise verbunden wird und die einzelnen Behälter unter Drack gesetzt werden, wobei die in einem Behälter befindliche Luft durch die verbliebene öffnung entweicht, worauf schließlich die endgültige Verschließung der Behälter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, d?ßdie Deckfolienbahn (18) mit einem Behälter (16) jeweils unter Belassung eines Kanals (19) zum nächstfolgenden Behälter dicht verbunden wird, derart, daß beim Unterdrucksetzen eines Behälters außer der in dem Behälter verbliebenen Luft auch ein Teil des flüssigen Anteils des Produkts durch den Kanal in den nächstfolgenden Behälter verdrängt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängen in einer zur Horizontalen geneigten Lage des Behälters (16) durchgeführt wird, wobei sich der Kanal (19) in der höchsten Stelle des Behälters befindet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (16) zum Verdrängen mit Druckluft beaufschlagt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (16) zum Verdrängen mit einem Stempel (35) verpreßt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Verdrängen entstehende Druck getastet, und beim Erreichen einer bestimmten Druckhöhe ein Signal zum Verschließen des Kanals (19) gegeben wird.
6. 6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer die kettenförmig zusammenhängenden, flexiblen Behälter einer Fülleinrichtung, einer Deckfolienzuführeinrichtung, einer Verdrängungseinrichtung und einer Schließeinrichtung zuführenden Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (11) im Bereich der Verdrängungseinrichtung zur Horizontalen in Förderrichtung nach unten geneigt ist, derart, daß der Teil eines in der Verdrängungseinrichtung befindlichen Behälters (16), welcher mit einem noch nicht verschlossenen verbunden ist, in der höchsten Stelle ist.