DE2713896C2

DE2713896C2 - Vorrichtung zum Verpacken von unregelmäßig geformten Waren

Info

Publication number: DE2713896C2
Application number: DE2713896A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co Conn
Priority date: 1976-03-29
Filing date: 1977-03-29
Publication date: 1985-10-31
Also published as: GB1561837A; NL183284B; DK154817B; ATA217477A; FR2346219B1; FR2346219A1; CA1060402A; BE853010A; DK154817C; US4132048A; NL7703375A; DE2713896A1; DK136677A; NL183284C; AT363037B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verpacken von unregelmäßig geformten Waren in vakuumversiegeite. aus wärmeschrumpfbarer oder durch Wärme erweichbarer Kunststoffolie bestehende Beutel, mit einer durch einen Deckel verschließbaren Vakuumkammer, in der ein Unterdruck erzeugt werden kann, sowie mit einer in der Vakuumkammer angeordneten Siegeleinrichtung zum Verschließen des Beutelhalses durch Heiß- oder Impulssiegelung bei geschlossener. Unterdruck aufweisender Vakuumkammer.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 24 15 804) wird der die Ware enthaltende Kunststoffbeutel in eine Vakuumkammer eingebracht, die Vakuumkammer evakuiert, wodurch zumindest teilweise auch ein Evakuieren des Innenraums des Beutels stattfindet, und dann der Beutel durch Heißsiegeln o. ä. verschlossen. Nach diesem Verschließen erfolgt ein Belüften der Vakuumkammer, so daß an der Außenseite des Beutelmaterials ein Druck vorhanden ist, der größer ist als der Druck im Innenraum des Beutels, wodurch das Folienmaterial des Beutels gegen die im Beutel enthaltene Ware gedrückt wird.

Dieses Andrücken des Folienmateriais an die Ware führt nicht immer zu einer faltenlosen Umhüllung, und insbesondere reicht der Unterdruck im Beutelinnenraum häufig nicht aus, um eine feste Anlage der Beutelfolie an der Ware zu erreichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verpakkungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß mit ihr ein engeres Anliegen des Beutelmaterials an der im Beutel enthaltenen Ware zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß in der Vakuumkammer flexible, in der Ruhestellung mit Abstand von den zu verpackenden Waren angeordnete Heizeinrichtungen zum Eingriff mit dem Beutel bei geschlossener Vakuumkammer vorhanden sind

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also zusätzlich zu der üblichen Siegeleinrichtung Heizeinrichtungen auf, mit denen bei geschlossener Vakuumkammer das Beutelmaterial in Eingriff kommt und erwärmt wird. Dies kann beispielsweise so stattfinden, daß zunächst in

ίο der Vakuumkammer ein Unterdruck aufgebaut und dann der Beutelhals durch Heiß- oder Impulssiegelung verschlossen wird, worauf die Vakuumkammer noch weiter evakuiert wird, so daß sich der Beutel aufbläht und das Beutelmaterial in Berührung mit den Heixein richtungen kommt, wobei es erwärmt wird. Diese Er wärmung führt zu einem Schrumpfen oder Erweichen der Kunststoffolie des Beutels, so daß sich diese nach dem Belüften der Vakuumkammer sehr eng an die im Beutel enthaltene Ware anlegt

Es ist zwar auch bereits eine Verpackungsvorrichtung bekannt (CH-PS 5 28 406), bei der zum Verpacken verwendete Kunststoffolie in einer Vakuumkammer erwärmt wird. Hierbei handelt es sich jedoch um eine Vorrichtung für die Herstellung einer sogenannten Blisterpackung, und die Kunststoffolie, die die Form von Bahnmaterial hat, teilt die Vakuumkammer in zwei luftdicht voneinander getrennte Teilräume auf, in denen unterschiedliche Drücke aufgebaut werden. Eine derartige Vorrichtung eignet sich nicht zur Herstellung von

Beutelverpackungen,

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispicle der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt längs der Linie I -1 in F i g, 2 durch eine Beutelverpackungsvorrichtung;

Fig.2 einen schematischen Schnitt längs der Linie H-Il in Fig. 1; F i g. 3 eine Draufsicht auf die in <!?n F i g. I und 2 gezeigte Vorrichtung, die das Innere der Verpackungsvorrichtung darstellt, wobei die Haube in ausgezogenen Linien in der geschlossenen Stellung dargestellt ist;

Fig.4 einen schematischen Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Beutelverpackungsvorrichtung:

und

Fig.5 eine Draufsicht auf den unteren Teil der Verpackungsvorrichtung nach F i g. 4.

In den Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

so In den Fig. 1 bis 3 ist schematisch eine Vorrichtung zum Evakuieren und Versiegeln von Beuteln dargestellt, die mit einer Ware gefüllt sind.

Die Vorrichtung weist eine Plattform 1 auf, die auf einem Rahmen 2 befestigt ist und eine Haube 3 aufweist.

die bei 4 an einer Seite der Plattform angclcnkt ist. wobei ein Handgriff 5 zum Schließen der Haube vorgesehen ist. Eine Feder oder eine pneumatische oder hydraulische Einrichtung 6 ist zwischen den Rahmen 2 oder die Plattform selbst und eine Stütze 7 an der llau be eingeschaltet, um die Haube 3 anzuheben. Der Hand griff 5 wird von der Bedienungsperson zum Schließen der Haube 3 verwendet, und die Haube wird in der geschlossenen Stellung durch den im Innern der Vorrichtung erzeugten Unterdruck gegen die Wirkung der

b5 Einrichtung 6 gehallen. Die Einrichtung 6 ist so eingestellt, daß bei Entspannung des Unterdrucks in der Vorrichtung die Einrichtung 6 zur Wirkung kommt und die Haube 3 öffnet.

innerhalb der Plattform 1 erstreckt sich ein Versiegelungsteil 8. der die Form eines Stabes bestitzt, der sich quer zur Beschickungsstelle A der Plattform 1 erstreckt, während ein zweiter Versiegelungsteil 9 in der Haube 3 angeordnet ist. so daß beim Schließen der Haube 3 deren Versiegelungsteil 9 mit dem Versiegelungsteil 8 zur Deckung kommt Gekrümmte, ständig erhitzte Platten 8a, 9a sind mit den Versiegelungsteilen 8 bzw. 9 verbunden, um den an die Öffnung angrenzenden Teil des Beutels in die richtige Form zu bringen und zu versiegeln.

Ferner sind innerhalb der Plattform Zylinder 10 angeordnet, in denen Kolben 11 gleiten, wobei Verbindungsstangen 12 aus dem Zylinder 10 vorstehen und Heizeinriehtungen 13,14, 15 tragen. Innerhalb jedes Zylinders 10 ist eine Feder 16 vorgesehen, welche die Kolben von der Beulelstützstellung in der Vorrichtung wegdrückt Das geschlossene Ende 17 jedes Zylinders 10 ist über eine Leitung 18 mit der umgebenden Atmosphäre oder einer anderen Druckquelle verbunden.

Es sind drei von Kolben 11 getragene Heizeinrichtungen vorgesehen, und zwar jeweils eine auf jeder Seite des Beutels in der Versiegelungsstellung und eine an der Rückseite des Beutels, d. h. an dem am nächsien zum Haubenscharnier 4 gelegenen TeiL Die Heizeinrichtungen 13,14,15 sind so geformt, daß sie eng am größten Teil der Außenfläche des Beutels anliegen.

Im Betrieb füllt die Bedienungsperson eine Ware in einen offenen Beutel aus Kunststoff-Laminatfolie, beispielsweise aus Nylon-Polyethylen, wobei die innere Schicht des Beutels einen niedrigeren Erweichungspunkt hat als die äußere Schicht Der beschickte Bauteil wird sodann auf der Plattform 1 angeordnet, wobei seine Öffnung auf dem Versiegelungsstab 8 der Plattform 1 liegt, und die Bedienungsperson schließt die Haube 3 und betätigt die nicht gezeigte, jedoch in üblicher Weise ausgebildete Einrichtung zur Erzeugung eines ünterdrucks von beispielsweise 4 Torr im Inneren der Vorrichtung. Der Unterdruck überwindet die Kraft der Einrichtung 6, U-^i die Haube 3 fluiddicht auf der Plattform 1 /Ii halten. Ein Kissen kann am Rand der Plattform 1 oder der Haube 3 angebracht sein, um eine fluiddichte Abdichtung zu bewirken, wenn sich die Haube 3 in der geschlossenen Stellung befindet.

Der verminderte Druck innerhalb der Vorrichtung erzeugt eii?e Druckdifferenz auf der; gegenüberliegenden Seiten der Kolben 11, wodurch eine Bewegung der Heizeinrichtungen 13,14,15 derart hervorgerufen wird, daß sie zur Anlage an der Außenfläche des Beutels kommen. Die Versiegelungstf ile 8, 9 und die Platten 8a, 9a werden «ingeschaltet, um die Öffnung des Beutels heiß- oder impuHzuversiegeln, und nach Beendigung dieser Versiegelung wird der Druck in der Kammer noch weiter vermindert. Der verminderte Druck innerhalb des Beutels erzeugt eiins Druckdifferenz auf den gegenüberliegenden Seiten der Beutelfolie, so daß sich der Beutel aufbläht und die Heizeinrichtungen 13, 14, 15 berührt, was zur Erweichung der inneren Schicht des Beutelmatcrials beiträgt.

Die Heizeinrichtungen 13,14,15 erwärmen den Beutel, um das Innere des Beutelmaterials derart zu erweichen, daß beim Zusammenfallen des Beutels auf die darin befindliche Ware das Beutelmaterial rings um die Ware in enger Berührung mit derselben schmilzt

Die Steuerschaltung der Vorrichtung entspannt selbsttätig den Unterdruck in der Vorrichtung, so daß die Kolben 11 ein Zurückziehen der Heizelemente vom Beutel bewirken, und die Einrichtung 6 öffnet die Haube

3. Der versiegelte Beutel wird sodann von der Plattform 1 entnommen, und die Vorrichtung wird für einen weiteren Arbeitezyklus eingestellt

F i g. 4 und 5 zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform der Beutelversiegelungsvorrichiung. Wie bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung sind eine Plattform oder Wanne 1 auf einem Rahmen 2, eine bei 4 am Rahmen angelenkte Haube 3 und ein Handgriff 5 vorgesehen.

An der Rückseite der Plattform 1 ist eine Entnahmerutsche 20 zur Aufnahme der versiegelten beschickten Beutel vorgesehen, und innerhalb der Plattform ist ein Bandförderer 21 angeordnet auf welchen der beschickte und zu versiegelnde Beutel gelegt wird und der bei Öffnung der Vorrichtung nach dem Versiegclungsvorgang den versiegelten Beutel zur Rutsche 20 fördert Der Förderer 21 ist ein endloses Band aus hitzebeständigem Material, vorzugsweise einem weitmaschigen Material. Zwischen dem oberen und unteren Trum des Bandes ist eine. Heizeinrichtung 22 in Form einer Matte aus ähnlichem Material wie die Heizek vditungen gemäß F i g. 1 bis 3 vorgesehen.

Im Boden der Plattform 1 ist ein Einlaß 23 mit einer Strömungssteuereinrichtung, die als Klappenventil 24 dargestellt ist wodurch ein Unterdruck im Inneren der geschlossenen Vorrichtung erzeugt werden kann. Ein ebenfalls mit einem Steuerventil, das als Drosselklappenventil 24 dargestellt ist, versehener Lufteinlaß ist in der Plattform 1 vorgesehen, um im Innern der Vorrichtung wieder Atmosphärendruck oder wenigstens je nach Erfordernis einen geeigneten Druck herzustellen.

An der Vorderseite der Vorrichtung, in den Fig.4 und 5 rechts, ist nahe dem vorderen Ende des Förderers 21 eine hin- und herbewegbare Stange 26 vorgesehen, die einen Nockenstößel 27 aufweist welcher durch Schwerkraft oder eine nicht gezeigte Feder mit einem Drehnocken 28 in Eingriff steht. Das obere Ende dieser Stange 26 trägt einen unteren Impulsversiegelungsstab 29. Vor dem Stab 29 und im Abstand von diesem kl eine vertikal hin- und herbewegbare Stange 30 mit einem Nockenstößel 31 angeordnet, der mit einem Nocken 32 in Eingriff steht und einen unteren Greifstab 33 trägt. Zwischen den Stäben 29 und 33 ist eine Schneidvorrichtung vorgesehen, die als Messer 34 an einer vertikal hin- und herbewegbaren Stange 35 mit einein Nockenstößel 36 dargestellt ist, welcher mit einem Drehnocken 37 in Eingriff steht.

Die Haube 3 weist ein Fenster 38 auf, so daß die Bedienungsperson den Versiegelungsvorgang überwachen kann, und trägt einen oberen Impulsversiegelungsstab 39, der sich bei geschlossener Haube mit dem Stab 29 deckt sowie einen oberen Greifstab 40, der sich in gleicher Weise mit dem Stab 33 deckt.

Im inr-Ären der Haube ist eine obere Heizeinrichtung 41 aus ähnlichem Material wie die Heizeinrichtung 22 in Form von fünf Abschnitten 42,43 44,45 und 4-S (auf den vier Seiten und auf der Oberseite) angebracht, welche den beschickten Beutel überdecken, so daß zusammen mit der Einrichtunp 22 alle Oberflächen des beschickten Beutels im wesentlichen gleichförmig erhitzt werden, wie nachfolgend weiter beschrieben. Diese Heizeinrichtung kann gegebenenfalls auch nur aus drei Platten (zwei an den Seiten und eine an der Oberseite) mit darin enthaltenen Heizelementen bestehen. Der Umfang der Haube 3 ist mit einer Abdichtung 48 versehen.

Der Betrieb der Vorrichtung gemäß F i g. 4 und 5 erfolgt folgendermaßen. Bei offener Haube 3 legt die Bedienungsperson einen beschickten, jedoch unversiegel-

ten Beutel auf den feststehenden Förderer 21, wobei das offene unversiegelte Ende des Beutels über den Stäben 29 und 33 angeordnet ist, die sich mit dem Schneidelement 34 in der abgesenkten Außerbetriebsstellung befinden. Die Haube 3 wird geschlossen, so daß sich rings um den oberen Umfangsrand der Plattform 1 eine fluiddichte Abdichtung ergibt. Sodann werden der Lufteinlaß 25 mittels des Ventils 24 und die Vakuumpumpe betätigt, um durch den Auslaß 23 Luft aus dem Inneren def Vorrichtung zu evakuieren, ι ο

Wenn der Unterdruck in der Vorrichtung einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 4 Torr, erreicht, wird der Antriebsmotor automatisch betätigt, wodurch der Nocken 28 den Stab 29 und der Nocken 32 den Greifstab 33 anhebt und gleichzeitig der Stab 29 mit Strom versorgt wird, so daß die Öffnung des Beutels heiß- oder impulsversiegelt wird.

Das Erhitzen des Stabes 29 wird dann beendet, und der Stab 33 wird durch seinen Nocken 32 angehoben. Der Beutel wird daher von den Stäben 29, 33 derart ergriffen, daß beim anschließenden Anheben des Schneidelements 28 zwischen den Stäben dieser das überschüssige Beutelmaterial abschneidet. Dann kann der Stab 33 wieder durch die Steuerung seines Nockens nach unten fallen.

Zu diesem Zeitpunkt stehen zwar die Heizelemente unter Strom, sie sind jedoch außer Berührung mit dem Material des Beutels, und die Ware, z. B. ein großes Stück Fleisch, ist noch kalt. Eine weitere Verminderung des Drucks in der Kammer nach dem Versiegeln des Beutels bewirkt jedoch, daß sich der Beutel aufbläht und in Berührung mit den Heizeinrichtungen kommt, die das Beutelmaterial auf seine Schrumpftemperatur aufheizen. Der Vakuumauslaß wird verschlossen, und der Lufteinlaß wird geöffnet, so daß Luft mit einer vorbestimmten geregelten Geschwindigkeit in die Vorrichtung einströmen kann. Dadurch entsieht ein Druck in der Vorrichtung, der zur Folge hat. daß der Beutel mit der gleichen oder im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit zusammengedrückt wird, wie die Wärme des Beutelmaterial zur maximalen Schrumpfung veranlaßt, bevor es die Ware bei maximaler Zusammendrükkung berührt. Dann werden die Heizeinrichtungen abgeschaltet.

Anschließend wird die Haube 3 geölinet, der Förderer 21 wird in Betrieb gesetzt, um den versiegelten Beutel auf die Rutsche 20 zu geben, und die Vorrichtung wird sodann für einen weiteren Versiegelungsvorgang eingestellt.

Eine geeignete Kunststoff-Laminatfolie ist eine Ny- so lon-Polyethylen-Folie, deren Nylonschicht eine Dicke von 30 Mikron bei einem Erweichungspunkt von 240°C und deren Polyethylenschicht eine Dicke von 70 Mikron bei einem Erweichungspunkt von 115° C aufweist. Es kann auch eine Polyethylenschicht mit niedrigerem Schmelzpunkt mit einer Dicke von 70 Mikron bei einem Erweichungspunkt von 105° C verwendet werden.

Die Heizeinrichtungen besitzen vorzugsweise die Form von dünnen biegsamen Matten, die aus einer Folie oder einem Gitter mit elektrischem Widerstand bestehen, das in eine dünne Kunststoffolie eingebettet ist, wobei die Heizflächen mit einer glasimprägnierten Polytetrafluorethylen-FoIie mit einer Dicke von etwa 0,07 bis 0,13 mm abgedeckt sind. Diese Folie kann durch Adhäsion auf der Matte haften, oder sie kann auf der Matte in irgendeiner anderen gebräuchlichen Art befestigt sein. Die Heizeinrichtungen können auch durch ein erwärmtes Fluid erwärmt werden, das durch darin enthal tene Heizmittelkanäle umgewälzt wird, beispielsweise durch Dampf von einer äußeren Dampfquelle.

Es sei bemerkt, daß statt der beschriebenen Laminatfolie auch übliche schrumpffähige Kunststoffe verwendet werden können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verpacken von unregelmäßig geformten Waren in vakuumversiegeite, aus wärmeschrumpfbarer oder durch Wärme erweichbarer Kunststoffolie bestehende Beutel, mit einer durch einen Deckel verschließbaren Vakuumkammer in der ein Unterdruck erzeugt werden kann, sowie mit einer in der Vakuumkammer angeordneten Siegeleinrichtung zum Verschließen des Beutelhalses durch Heiß- oder Impulssiegelung bei geschlossener. Unterdruck aufweisender Vakuumkammer, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vakuumkammer (1, 3) flexible, in der Ruhestellung mit Abstand von den zu verpackenden Waren angeordnete Heizeinrichtungen (13,14,15) zum Eingriff mit dem Beutel bei geschlossener Vakuumkammer (1,3) vorhanden sind.

2. Vorricfcisng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die Kcizcinrichtungcn (13,14,15} aus mattenförmigen elektrischen Hetzwiderständen bestehen, die in eine Kunststoffolie eingelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizflächen der Matten mit einer glasimprägnierten Polytetrafluorethylen-Folie einer Dicke von etwa 0,07 mm bis 0,13 mm abgedeckt sind.