DE3739432C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Verpackungsmaschine ist aus der US-PS 46 85 274 bekannt. Bei dieser bekannten Verpackungsmaschine wird in eine vorgeformte Mulde ein bereits gefüllter Behälter eingesetzt und anschließend in der Versiegelungsstation zusammen mit der die Mulde bildenden Unterfolie versiegelt. Der Unterboden des bereits gefüllten Behälters stellt ein Tablett dar, welches so ausgebildet ist, daß es der Packung die erforderliche Standfestigkeit gibt. Bei derartigen Packungen tritt beim Erhitzen des Produkts in einem Mikrowellenherd das Problem auf, daß das erwärmte Produkt von innen her die daran anliegende Folie soweit erwärmt, daß diese ihre Stabilität verliert. Aus der DE-OS 23 23 409 ist ferner eine Verpackungsmaschine bekannt, bei der die Behälter dadurch geformt werden, daß die erste Folie zunächst erwärmt und in diesem erwärmten Zustand durch Anlegen eines Differenzdrucks zur Anlage an die Wandung einer Formkammer gebracht wird. Ferner ist es bekannt, das Produkt in einen Innenbehälter einzufüllen, der innerhalb des in der ersten Folienbahn geformten Behälters vorgesehen ist und gegebenenfalls einen Abstand zu diesem aufweist. Bei der GB-OS 20 41 318 erfolgt dies durch Vakuumtiefziehen des Innenbehälters in einen bestehenden Außenbehälter hinein, bei der WO 87/02 965 durch Tiefziehen des Innenbehälters in den ebenfalls tiefgezogenen Außenbehälter und bei der EP-OS 02 68 427 durch Einsetzen einer Innenschale in einen Umkarton.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Behälter und die das Produkt aufnahmende Mulde in einer einzigen Formstation einfach und schnell zu formen, wobei die Mulde genügend Abstand zum Behälter aufweisen soll, damit bei einer Mikrowellenerhitzung des Produkts nicht durch Übertragung der Hitze auf den Behälter die Standfestigkeit der Packung beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Verpackungsmaschine der eingangs beschriebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener seitlicher Abdeckung;

Fig. 2 einen sich in Vorschubrichtung der Materialbahn erstreckenden Schnitt durch die in Fig. 1 schema­ tisch angedeutete Formstation in vergrößertem Maß­ stab; und

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Evakuier- und Versiege­ lungsstation entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Die Verpackungsmaschine 1 weist einen Rahmen 2 sowie eine von diesem getragene Formstation 3 und eine Evakuier- und Versiege­ lungsstation 4 auf. Auf der Eingangsseite der Maschine ist eine Vorratsrolle für eine erste Folie 5 vorgesehen, die in bekann­ ter Weise über Umlenkrollen in seitlich geführte Transport­ ketten 6, 6′ geführt, von diesen ergriffen und durch die Stationen zu dem entgegengesetzten Ende der Maschine geführt wird. Unmittelbar vor der Evakuier- und Versiegelungsstation 4 ist eine weitere Vorratsrolle zum Zuführen einer die Abdeckung der zu bildenden Verpackung bildenden zweiten Folie 7 vorge­ sehen.

Zusätzlich ist eingangsseitig eine weitere Vorratsrolle für eine dritte Folie 8 vorgesehen. Diese wird in der gleichen Weise wie die Folie 5 eingangsseitig in die seitlichen Trans­ portketten eingefädelt und zusammen mit der ersten Folie er­ griffen und durch die Stationen hindurch transportiert.

Zwischen der Formstation 3 und der Evakuier- und Versiegelungs­ station befindet sich ein Bereich 9 zum Befüllen der Packungen mit dem zu verpackenden Produkt 10.

Die Formstation 3 weist auf der Eingangsseite einen ersten Abschnitt 11 zum Erwärmen der zu verformenden ersten Folie 5 und dritten Folie 8 auf. Dieser Abschnitt weist eine zur ersten Folie parallel und unterhalb derselben angeordnete erste Heizeinrichtung in Form einer Heizplatte 12 auf. Ferner ist parallel dazu oberhalb der dritten Folie 8 eine zweite Heizeinrichtung in Form einer zweiten Heizplatte 13 vorgesehen. Der Raum zwischen der ersten Folie 5 und der ersten Heizplatte 12 ist über eine Leitung 14 wahlweise mit einer Evakuier- bzw. Druckluft- oder Belüftungsleitung verbindbar. In gleicher Weise ist der Raum zwischen der dritten Folie 8 und der zweiten Heiz­ platte 13 über eine Leitung 15 mit einer Vakuumeinrichtung bzw. einer Druckluft- bzw. Belüftungseinrichtung verbindbar.

Die Formstation weist in bekannter Weise ein Oberteil 16 und ein Unterteil 17 auf. Die beiden Teile sind so ausgebildet, daß die erste und dritte Folie ähnlich der in Fig. 3 gezeigten Weise seitlich zwischen den Rändern von Oberteil und Unterteil fest eingeklemmt sind. In dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf der der Eingangsseite zugewandten Seite zwischen den Rändern von Oberteil und Unterteil ein Spalt, durch den zwischen der ersten Folie 5 und der dritten Folie 8 eine Düse 18 zum Einführen von Druckluft zwischen die beiden Folien 5 und 8 hindurchgreift.

In einem in Vorschubrichtung um eine Vorschublänge versetzt an­ geordneten zweiten Abschnitt 19 weist die Formstation in ihrem Unterteil 17 eine erste Formkammer 20 auf. Die Formkammer hat einen üblichen Aufbau mit einer Wandung, die der Form des zu formenden Behälters entspricht. Es ist auf der Unterseite eine Leitung 21 vorgesehen, die mit einer Vakuumquelle bzw. Be­ lüftung verbindbar ist.

Unmittelbar auf der gegenüberliegenden Seite, also praktisch spiegelbildlich zur ersten Formkammer, ist eine zweite Formkammer 22 in dem Oberteil 16 vorgesehen. Diese ist in ihrem Deckenbereich über eine Leitung 23 mit einer Vakuumquelle bzw. Druckluft- oder Belüftung verbindbar. Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, ist der Rand von Ober- und Unterteil 16, 17 so ausgebildet, daß ausgangssei­ tig die erste und dritte Folie dicht eingespannt sind. Auf der Ein­ gangsseite, also zwischen dem ersten Abschnitt 11 und dem zwei­ ten Abschnitt 19, ist der Rand zwischen Oberteil 16 und Unter­ teil 17 dagegen so ausgebildet, daß zwischen den jeweils am Rand anliegenden Folien ein Luftspalt 24 verbleibt.

Im Betrieb werden die beiden Folien 5, 8 in die Formstation eingeführt. Durch Anlegen eines Differenzdruckes wird die erste Folie an die erste Heizplatte 12 und die dritte Folie an die zweite Heizplatte 13 angedrückt, so daß die beiden Folien auf eine entsprechend der jeweiligen Verformungstemperatur gewählte Temperatur erwärmt werden. Die Druckdifferenz zum Bewirken des Anlegens der Folien kann durch Ansaugen über die Leitungen 14, 15 und/oder durch Zuführen von Druckluft über die Düse 18 be­ wirkt werden.

Im nächsten Arbeitstakt wird das Unterteil 17 in Richtung des Pfeiles 25 abgesenkt, und gleichzeitig werden die vorgeheizten Folien um eine Taktlänge so weiterbewegt, daß die vorher er­ wärmten Abschnitte der Folie im zweiten Abschnitt 19 liegen. Anschließend wird über die Leitungen 21, 23 eine Druckdifferenz erzeugt, die bewirkt, daß die beiden Folien 5, 8 sich an die Wandung der ersten Formkammer 20 bzw. zweiten Formkammer 22 anlegen. Auf diese Weise werden die vorerwärmten Folien in die durch die Form und Größe der Formkammern bestimmte Form ver­ formt. Die Wandungen der Formkammern sind gekühlt, so daß die sich anlegenden Folienabschnitte abgekühlt werden und eine endgültige Form einnehmen. Es ist eine Steuerung vorgesehen, die gegen Ende des Arbeitstaktes die Verbindung der Leitung 23 zur Vakuumquelle abschaltet und die Verbindung zu einer Druckluftquelle herstellt, so daß die in der dritten Folie 8 geformte Mulde aus der zweiten Formkammer herausgeblasen und quasi in die erste Formkammer hinein umgeschlagen wird.

Wesentlich ist, daß die Form und Größe der zweiten Formkammer so viel kleiner gewählt ist als die der ersten Formkammer, daß die in die erste Formkammer hinein umgestülpte Mulde in der am besten aus Fig. 3 ersichtlichen Weise überall einen Abstand zu den Wänden und dem Boden des von der ersten Folie gebildeten Behälters aufweist.

Am Ende des Taktes wird das Unterteil 17 wieder abgesenkt, und die im zweiten Abschnitt 19 gefertigte Mulde wird in den Bereich 9 zum Abfüllen vorbewegt. Das Produkt wird dann in die von der dritten Folie 8 gebildete Mulde eingefüllt, wie dies aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Unmittelbar vor der Evakuier- und Versiegelungsstation wird die eine Deckfolie bildende zweite Folie 7 über die das Produkt 10 enthaltende Unterpackung geführt.

Die Evakuier- und Versiegelungsstation 4 weist ein Oberteil 26 und ein Unterteil 27 auf. Das Unterteil 27 ist in Richtung des Pfeiles 28 relativ zum Oberteil abwärts bzw. aufwärts bewegbar.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden die drei übereinander­ liegenden Folien 5, 8, 7 an den Seitenwänden zwischen Oberteil und Unterteil abdichtend eingeklemmt. An einer Seite ist auf der Oberseite des Unterteiles 27 eine Düse 29 vorgesehen, die über eine Leitung 30 über ein entsprechend steuerbares Ventil wahlweise mit einer Evakuiereinrichtung oder mit einer Gaszu­ fuhr verbindbar ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine entsprechende zweite Düse 31 vorgesehen, die über eine Leitung 32 und ein entsprechend gesteuertes Ventil wahlweise mit einer Vakuumquelle bzw. einer Gaszufuhr verbindbar ist. In bekannter Weise ist der Innenraum 33 des Oberteiles über eine Leitung 34 mit einer Vakuumquelle verbindbar. Ferner ist der Innenraum 35 im Unterteil über eine bodenseitig einmündende Leitung 36 und ein entsprechend gesteuertes Ventil mit einer Vakuumeinrich­ tung bzw. mit der Umgebungsluft verbindbar.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die erste Folie 5 auf ihrer der Düse 29 entsprechenden Stelle eine Ausnehmung auf, während die beiden darüberliegenden Folien an dieser Stelle keine Ausnehmung aufweisen. Da die Düse 29 etwas über die Oberfläche des Unterteiles nach oben hervorsteht, reicht die Düse durch die Ausnehmung in der ersten Folie 5 hindurch, so daß in der in Fig. 3 gezeigten Weise ein Spalt zwischen der ersten Folie 5 und der dritten Folie 8 entsteht.

Wie ferner aus Fig. 3 ersichtlich ist, weisen die erste und die dritte Folie an der der Düse 31 entsprechenden Stelle sich überlappende Ausnehmungen auf. Dadurch wird erreicht, daß die über die Oberfläche des Unterteiles hervorstehende Düse 31 durch die beiden Ausnehmungen hindurchgreift, so daß in der in Fig. 3 gezeigten Weise ein Spalt zwischen der abdeckenden zweiten Folie 7 und der mittleren dritten Folie 8 entsteht.

Zum Erzeugen des Schlitzes nur in der Unterfolie ist in der in Fig. 1 ersichtlichen Weise auf der Zufuhrseite eine Schneideinrichtung 37 vorgesehen. Zum Erzeu­ gen der deckungsgleichen Ausnehmungen in der ersten und dritten Folie ist nach der Formstation eine weitere Schneideinrichtung 38 vorgesehen. In einer abgewandel­ ten Ausführungsform kann diese auch in der Formstation vorgesehen sein.

Im Betrieb werden nach dem Schließen der Evakuier- und Versie­ gelungsstation der Raum 33 oberhalb der Packung über die Lei­ tung 34, der Raum zwischen der abdeckenden zweiten Folie 7 und der mittleren dritten Folie 8 über die Düse 31, der Raum zwischen der mittleren dritten Folie 8 und der unteren ersten Folie 5 über die Düse 29 und der verbleibende Raum 35 unterhalb der Folie 5 über die Leitung 36 evakuiert. Anschließend wird der das Produkt 10 enthaltende Raum zwischen der Folie 7 und dem Pro­ dukt 10 mit einem Schutzgas begast. Gleichzeitig wird über die Düse 29 ein Schutzgas in den Raum zwischen den Folien 8 und 5 eingeführt. Anschließend erfolgt das Versiegeln der drei Folien miteinander durch Anwendung des an sich bekannten Siegelwerk­ zeuges 39. Danach werden die Räume 33 und 35 belüftet, das Unterteil abgesenkt und die nächste zu evakuierende und zu ver­ siegelnde Packung zugeführt.

Abweichend von der oben beschriebenen Ausführungsform kann die in die Abschnitte 11 bzw. 19 der Formstation zuzuführende Luft über eine in den Luftspalt 24 mündende Düse zugeführt werden, wobei dann eine entsprechende Ausnehmung in der Folie vorgesehen wird. Insbesondere kann die Luft über im Randbereich der Form­ station vorgesehene Düsen, die den Düsen 29 entsprechen, und entsprechende Ausnehmungen in der Folie zugeführt werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Raum zwi­ schen der dritten Folie 8 und der ersten Folie 5 begast. Bei einer abgewandelten Ausführungsform weist die aus der ersten Folie 5 gebildete untere Wand eine Ausnehmung auf, über die Luft in die­ sen Raum eintreten kann, so daß ein Druckausgleich mit der Umge­ bung entsteht.

Mit der oben beschriebenen Verpackungsmaschine wird es möglich, die dritte Folie 8 mit einer Eigenschaft zu verwenden, die die ausreichende Dichtigkeit gegen Gasaustausch aufweist, und einer unteren Folie 5, die lediglich die Standfestigkeit und den äuße­ ren mechanischen Schutz zu gewährleisten hat.

Claims (10)

1. Verpackungsmaschine mit einer Formstation und einer Evakuier- und Versiegelungsstation, bei der aus einer ersten Folienbahn in der Formstation Behälter geformt werden, das Produkt in eine geformte Mulde gefüllt wird, die sich innerhalb des Behälters und zumindest teilweise im Abstand zu ihm befindet, der Behälter mit einer zweiten Folienbahn abgedeckt und in der Evakuier- und Versiegelungsstation versiegelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (3) auf einer ersten Seite der ersten Folienbahn (5) eine erste Heizeinrichtung (12) zum Erwärmen der zu verformenden Folie und auf derselben Seite der ersten Folienbahn (5) eine erste Formkammer (20) aufweist, daß auf der der ersten Formkammer (20) gegenüberliegenden zweiten Seite der ersten Folienbahn (5) eine zweite Formkammer (22) vorgesehen ist, daß eine Vorrichtung zur Zufuhr einer dritten Folienbahn (8) in die Formstation (3) auf der zweiten Seite der ersten Folienbahn (5) sowie eine Vorrichtung (13) zur Erwärmung der dritten Folienbahn (8) vorgesehen ist, und daß Mittel zur Beaufschlagung der ersten und dritten Folienbahn (5, 8) mit einer Druckdifferenz derart vorgesehen sind, daß sich zunächst die erste Folienbahn (5) an die erste Formkammer (20) und die dritte Folienbahn (8) an die zweite Formkammer (22) anlegen und danach die verformte dritte Folienbahn (8) zur Bildung der Mulde für das Produkt in die erste Formkammer (20) hinein umgestülpt wird, wobei die Form der zweiten Formkammer (22) so gewählt ist, daß die in die erste Formkammer (20) umgestülpte dritte Folienbahn (8) nicht an der verformten ersten Folienbahn (5) anliegt.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formstation (3) zwischen die Folienbahnen (5, 8) Luft zum Anlegen der Folien an die jeweils benachbarte Wandung einbringbar ist.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Heizeinrichtung (13) auf der der ersten Heizeinrichtung (12) gegenüberliegenden Seite der ersten Folienbahn (5) vorgesehen ist.

4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der beiden Formkammern (20, 22) im Betrieb auf einer Temperatur liegen, die unter der Verformungstemperatur der jeweils anzulegenden Folie liegt.

5. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Formkammer (22) mit einer Druckluftquelle zum Umstülpen der dritten Folie in die erste Formkammer (20) hinein verbindbar ist.

6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Evakuier- und Versiegelungsstation (4) der die Packung umgebende Raum, der das Produkt enthaltende Raum der Packung und der Raum zwischen der ersten (5) und der dritten (8) Folie mit einer Evakuierungsleitung verbindbar sind.

7. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der das Produkt enthaltende Raum und der Raum zwischen der ersten (5) und der dritten (8) Folie mit einer Gaszuführung verbindbar sind.

8. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuier- und Versiegelungsstation (4) ein die Packung mit deren Rand aufnehmendes Unterteil (27) aufweist und daß das Unterteil (27) an dem dem Rand benachbarten Teil eine mit der Vakuumquelle bzw. mit der Gaszuführung verbindbare erste Stelle und eine mit der Vakuumquelle bzw. mit der Gaszuführung verbindbare zweite Stelle aufweist und daß die zuzuführende Verpackung an der der ersten Stelle entsprechenden Stelle eine Ausnehmung in der ersten Folie (5) und an der der zweiten Stelle entsprechenden Stelle eine Ausnehmung in der ersten (5) und der dritten (8) Folie aufweist.

9 . Verpackungsmaschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Schneideinrichtung (37) zum Erzeugen der Ausnehmung in der ersten Folie (5) an der der ersten Stelle entsprechenden Stelle.

10. Verpackungsmaschine nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine nach der Formstation (3) angeordnete weitere Schneideinrichtung (38) zum Erzeugen der Ausnehmungen in der ersten (5) und dritten (8) Folie an der der zweiten Stelle entsprechenden Stelle.