DE69212810T2

DE69212810T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und luftdichten Verschliessen von Nahrungsmittelscheiben

Info

Publication number: DE69212810T2
Application number: DE69212810T
Authority: DE
Inventors: Edward A. Greenbay Wisconsin 54303 Brzezinski; Michael A. Depere Wisconsin 54115 Matharani; Vincent A. Greenbay Wisconsin 54305-9010 Meli; David L. Greenbay Wisconsin 54311 Shaft; James L. Greenbay Wisconsin 54301 Urmanski
Original assignee: Schreiber Foods Inc
Current assignee: Schreiber Foods Inc
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1997-01-02
Anticipated expiration: 2012-05-12
Also published as: DK0569628T3; ES2090510T5; DE69212810T3; WO1993023288A1; NO944288L; CA2135377A1; NO307454B1; KR950702491A; NZ242682A; CA2135377C; ATE141228T1; US5112632A; SK281272B6; NO944288D0; HK1007302A1; NZ270035A; EP0569628B2; KR100212250B1; ES2090510T3; NZ270034A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abpacken von Nahrungsmittel-Artikeln und spezieller auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abpacken von Nahrungsmittel-Artikeln zu hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben.
Es wurden verschiedene Verfahren und Vorrichtungen für die Herstellung und das Abpacken von einzelnen Nahrungsmittel- Artikel-Scheiben, wie etwa Käse, vorgeschlagen und verwendet. Obwohl die erhältlichen Vorrichtungen und Verfahren zum Abpacken einzelner Scheiben geeignet sind, sind sie nicht ohne Nachteile.
Typischerweise wird die Packung für die einzelnen Scheiben aus einem durchgehenden Film oder einer durchgehenden Bahn eines thermoplastischen Materials gebildet. Die Bahn wird zuerst in einen Zustand mit V-Faltung gefaltet. Der Begriff Zustand mit V-Faltung wird hier so verwendet, daß er sich auf eine Materiallänge bezieht, die auf sich selbst derart umgefaltet wurde, daß sie etwas bildet, das nachfolgend als eine vordere Lage und als eine hintere Lage identifiziert werden kann, die am unteren Rand durch die Falz derart verbunden sind, daß sie im Querschnitt dem Buchstaben "V" angenähert sind. Die Bahn wird typischerweise derart gefaltet, daß die hintere Lage länger als die vordere Lage ist, um einen Laschenabschnitt in der hinteren Lage zu bilden, der sich über den oberen Rand der vorderen Lage erstreckt. Der Laschenabschnitt wird typischerweise über die vordere Lage umgefaltet, um eine rohrförmige Bahn zu bilden.
Nachdem die Lasche auf die vordere Lage umgefaltet ist, ist eine rohrförmige Bahn gebildet. Der verarbeitete Käse wird dann in das Rohr eingeführt, und die Bahn und der Käse werden flachgedrückt. Nachfolgend werden in vorbestimmten Intervallen entlang der longitudinalen Länge der rohrförmigen Bahn Quersiegelungen gebildet. Nachdem das Rohr quergesiegelt ist, wird es entlang der Querversiegelungen geschnitten, um einzeln eingepackte Käsescheiben zu erzeugen. Es existieren gegenwärtig mehrere Verfahren, um die Transversal- oder Quersiegelung vorzusehen.
Bei einem üblicherweise verwendeten Verfahren werden die Quersiegelungen gebildet, indem die flachgedrückte Bahn (mit dem eingeführten Käse) an der gewünschten Stelle einem Druck ausgesetzt wird, um die transversale Quersiegelung zu bilden. Der Druck wird derart ausgeübt, daß eine ultradünne Käseschicht oder ein ultradünner Käsefilm im transversalen Siegelungsabschnitt zurückbleibt. Die ultradünne Käseschicht oder der ultradünne Käsefilm wirkt als ein Klebemittel, um die beiden Schichten der Kunststoffbahn zusammenzusiegeln. Nachdem diese "Käse"-Siegelung gebildet worden ist, wird die Bahn an den gesiegelten Abschnitten geschnitten, um einzelne Käsescheiben zu bilden.
Obwohl die "Käse"-Siegelung für die einzelnen Käsescheiben eine angemessene Siegelung liefert, ist die Lagerbeständigkeit des Käseprodukts, nachdem es verpackt worden ist, nicht so lang wie es wünschenswert wäre. Dies ist durch die Tatsache bedingt, daß die Käsesiegelung eine relativ schwache Siegelung ist, deren Wirkung sich verschlechtern wird und die unter normalen atmosphärischen Bedingungen einen Eintritt von Luft in die Scheiben zuläßt. Die Scheiben werden schnell austrocknen oder verderben.
Andere Verfahren eine transversale Quersiegelung vorzusehen, wurden ebenfalls offenbart. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4,586,317 (Bussel) eine Anordnung zum Bilden einer Siegelung in Verpackungsmaterial (wie etwa verarbeiteter Käse), die ein Siegelungselement mit einer endlichen Anzahl kleiner Kanäle in der Oberfläche verwendet. Der Verpackungsfilm wird koextrudiert oder laminiert, um eine innere Siegelungsschicht mit relativ geringer thermoplastischer Schmelztemperatur und einer äußeren Schicht, die unter Siegelungsbedingungen nicht schmilzt, vorzusehen. Das Rohr wird durch die Siegelungselemente erwärmt und in Querrichtung zusammengedrückt, wodurch die inneren Schichten des Verpackungsfilms zusammengesiegelt werden. Wenn die Vorrichtung und das Verfahren, die in diesem Patent offenbart sind, auch eine geeignete Quersiegelung liefern, leidet das fertige Produkt an den gleichen, oben beschriebenen Nachteilen. Da die Längssiegelung gebildet ist, indem eine Lasche bei der Bahn im Zustand der V-Faltung vorgesehen wird und die Lasche mit der oberen Oberfläche der vorderen Lage der Bahn einfach überlappt, wird eine schlechte Siegelung gebildet. Es werden somit Luft und andere atmosphärische Produkte in die umhüllten Käsescheiben eintreten, was die Lagerbeständigkeit des Produkts reduziert.
Deshalb wäre es wünschenswert, einzelne Käsescheiben bereitzustellen, die in eine Packung eingehüllt sind, die an allen Seiten hermetisch abgeschlossen ist. Um dieses zu erreichen, muß eine hermetische Siegelung sowohl entlang des Längsrands der Bahn als auch entlang der transversalen Siegelungen oder der Quersiegelungen gebildet werden. Eine hermetisch abgeschlossene Verpackung würde mehrere Vorteile haben. Zum Beispiel würde es eine hermetisch abgeschlossene Scheibe ermöglichen, diese zum Kühlen und Desinfizieren einzutauchen. Ferner ist eine hermetisch abgeschlossene Scheibe für eine aseptische Verpackung essentiell.
Die DE-A-38 41 945 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abpacken eines Produkts in flexible Kunststoffumhüllungen, wobei das Volumen des abgepackten Produkts beibehalten wird. Diese Vorrichtung liefert die Längssiegelung und die Quersiegelungen in einem kontinuierlichen Verfahren. Allerdings, obwohl die DE-A-38 41 945 Wärmesiegelungsmittel für die Quersiegelung zeigt, erwähnt sie nicht, ob diese Siegelungen hermetisch sind oder nicht.
In Anbetracht des Vorstehenden ist es deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen einzelner Lebensmittel-Artikel-Scheiben, wie etwa verarbeiteter Käse, bereitzustellen, welche Scheiben hermetisch abgepackt sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist&sub1; eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, um eine kontinuierliche und effektive Anordnung zum Bilden hermetischer Siegelungen entlang aller Ränder der Verpackungsbahn vorzusehen.
Dementsprechend stellt die folgende Erfindung ein Verfahren zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben bereit, wie in Anspruch 1 definiert.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Vorrichtung zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben bereit, wie in Anspruch 8 definiert.
Die vorliegende Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 und 8 unterscheidet sich von der Offenbarung der DE-A-38 41 945 speziell dadurch, daß die Quersiegelungen hermetisch sind, sowie in der Art und Weise, in der die Bahn aus thermoplastischem Material im gefalteten Zustand angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 unterscheidet sich von der Offenbarung der DE-A-38 41 945 auch dadurch, daß die Bahn gekühlt wird, nachdem die Bahn flachgedrückt worden ist und bevor die Quersiegelungen gebildet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zum Bilden der Längssiegelung ein Paar von stationären Platten mit einander gegenüberliegenden gewellten Oberflächen. Die Platten sind derart angeordnet, daß zwischen den gewellten Oberflächen der Platten ein fester vorbestimmter Abstand definiert ist. Die Platten werden erwärmt, und die Bahn wird durch den Zwischenraum zwischen den beiden Platten hindurchgeführt Während sich die Bahn zwischen den Platten hindurch bewegt, zwingen die gewellten Oberflächen wechselseitig die vordere und die hintere Oberfläche der Bahn in innigen Kontakt miteinander, um hierdurch eine hermetische Längssiegelung zu bilden, ohne den Film zwischen den Oberflächen einzuklemmen.
Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung ausgeführt und werden teilweise für Fachleute im Fachgebiet nach Untersuchung des folgenden ersichtlich oder können durch das Ausführen der Erfindung erfahren werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können durch die Kombinationen erhalten werden, die speziell in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung umfassend die Längssiegelungseinrichtung und die Quersiegelungseinrichtung.
Fig. 2 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Käsescheibe, die mit dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung versiegelt worden ist (mit umgefalteter Lasche).
Fig. 3 veranschaulicht die in Fig. 2 veranschaulichte Käsescheibe mit nicht umgefalteter Lasche.
Fig. 4 ist eine Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Längssiegelungseinrichtung und des Flachdrückmittels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der in Fig. 1 veranschaulichten Quersiegelungseinrichtung.
Fig. 6 ist eine Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Längssiegelungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 veranschaulicht eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts der in Fig. 1 dargestellten Quersiegelungsanordnung.

Detaillierte Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen

Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen überall in den verschiedenen Zeichnungen auf gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern Bezug genommen wird. Es wird besonders auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung umfassen die Längssiegelungseinrichtung und die Quersiegelungseinrichtung.
Als erstes wird in einer im Fachgebiet bekannten Art und Weise durch ein Käseverarbeitungsmittel 10 Käse verarbeitet. Der verarbeitete Käse wird dann in bekannter Art und Weise von dem Käseverarbeitungsmittel 10 in eine Füllrohranordnung 12 transferiert, die zum Einführen des verarbeiteten Käses in eine aus einem thermoplastischen Material hergestellte rohrförmige Bahn verwendet wird.
Genauer: Die rohrförmige Bahn aus thermoplastischem Material wird gebildet, indem ein durchgehender Film oder eine durchgehende Bahn aus thermoplastischem Material bereitgestellt wird und die Bahn in einer im Fachgebiet bekannten Art und Weise zu einem Zustand mit V-Faltung gefaltet wird. Nachdem die Bahn aus thermoplastischem Material in den Zustand mit V-Faltung gefaltet worden ist, wird an einer Siegelungsstation 20 (in einer unten genauer beschriebenen Art und Weise) eine Längssiegelung gebildet. Es sind Quetschrollen 16 vorgesehen, um die Siegelung zu sichern und die Bahn aus thermoplastischem Material kontinuierlich zu ziehen. Nachdem die Längssiegelung an der Siegelungsstation 20 gebildet ist und die Quetschrollen 16 verläßt, wird mittels des Füllrohrs 12 Käse in die rohrförmige Bahn eingeführt. Die Bahn und der Käse werden dann zu einer Flachdrückstation 22 (ebenfalls unten genauer beschrieben) weitergegeben. An der Flachdrückstation 22 wird die rohrförmige Bahn mit dem Käse flachgedrückt, um eine durchgehende Bahn aus Käse oder eine durchgehende Scheibe aus Käse zu bilden.
Nachdem die Bahn flachgedrückt worden ist und im Film geformt ist, wird die Bahn dann durch eine Kühlstation 14 geführt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Kühlstation 14 einen Tank oder einen Behälter zum Halten einer Kühlflüssigkeit, wie etwa Wasser. Bei dieser Ausführungsform kann die Kühlstation 14 eine Mehrzahl von Rollen umfassen, so daß die Bahn und der Käse durch den Tank in gewundener Art und Weise hindurchgeführt werden. Bevorzugt ist die Kühlstation 14 derart konfiguriert, daß die Bahn mit dem Käse durch das Kühlwasser für ungefähr 20 Sekunden hindurchgeht, wobei das Wasser eine Temperatur zwischen 0ºC (32ºF) und 10ºC (50ºF) aufweist. Dies wird den Käse, der üblicherweise von einer Temperatur zwischen 77ºC (170ºF) und 100ºC (180ºF) ausgeht, auf ungefähr 10ºC (50ºF) am Austrittsende der Kühlstation 14 herunterkühlen. Bevorzugt umfaßt die Kühlstation eine schneller angetriebene Rolle, um ein Mittel zum Straffhalten der Bahn vorzusehen. Die Kühlstation kann Abstreifer und/oder Luftblaseinrichtungen (nicht gezeigt) umfassen, um die Bahn zu trocknen, während sie aus der Kühlstation 14 austritt. Fachleute im Fachgebiet werden erkennen, daß auch andere geeignete Kühlmittel verwendet werden können.
Nachdem sie die Kühlstation 14 verlassen hat, wird die Bahn bevorzugt durch ein Paar von angetriebenen Förderbändern 39 zu der Station gefördert, die die Quersiegelungen bildet. Ein Schleifensteuer/regelmittel und ein Spannmittel 41 kann vorgesehen sein. Die Transversalsiegelungsstation 40 oder Quersiegelungsstation 40 umfaßt ein erstes Element 42 mit einer Mehrzahl von geheizten Klemmbacken 46 und ein gegenüberliegendes Unterteilelement 44 mit Klemmbacken 50 mit entgegengesetzten Angriffsoberflächen. Die Quersiegelungsstation 40 liefert eine hermetische Siegelung 102 quer zu der Längs- oder Vorwärtsbewegungsrichtung der Bahn. Die Bahn umfaßt nun eine Mehrzahl von Käsescheiben 100, die hermetisch abgeschlossen sind. Die Quersiegelungsstation 40 wird unten genauer beschrieben.

Die Längssiegelungseinrichtung

Es wird nun speziell auf die Fig. 4 und 6 Bezug genommen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Längssiegelungsanordnung 20 und der Flachdrückanordnung 22 veranschaulicht sind.
Die bevorzugte Ausführungsform der Longitudinal- oder Längssiegelungsanordnung 20 stellt eine neue und vorteilhafte Vorrichtung und ein neues und vorteilhaftes Verfahren zum Bilden der Längssiegelung in der Bahn, ohne daß die Bahn in einer intermittierenden Art und Weise angehalten wird, bereit. Die Siegelungsstation 20 umfaßt ein Paar stationärer geheizter Platten 24, 25. Jede Platte umfaßt eine gewellte Oberfläche, die einen wichtigen Teil der Längssiegelungseinrichtung 20 bildet. Die gewellten Oberflächen der Platten 24, 25 liegen einander gegenüber, und die Platten 24, 25 sind derart angeordnet, daß zwischen den gegenüberliegenden gewellten Oberflächen eine feststehende Lücke oder ein feststehender Abstand besteht. Die Lücke zwischen den gewellten Oberflächen der Platten 24, 25 ist derart festgelegt, daß die vordere und die hintere Lage des offenen longitudinalen Endes der Bahn in innigen Kontakt miteinander gedrückt werden, während die vordere und die hintere Lage zwischen den gewellten Oberflächen gefördert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich die Lücke zwischen den gewellten Oberflächen derart, daß eine breitere Lücke oben als am Boden auftritt, wobei ein mittlerer Lückenabstand von ungefähr 1,6 mm (1/16 Zoll) vorgesehen ist. Es sind Mittel vorgesehen zum Heizen der beiden Platten auf eine Temperatur, die zum Bilden einer longitudinalen hermetischen Siegelung ausreicht, während die Bahn zwischen den beiden Platten 24, 25 gefördert wird, ohne die beiden Oberflächen körperlich zusammenzuklemmen. Die Beheizung kann durch ein geeignetes Heizmittel bereitgestellt sein, zum Beispiel eine elektrische Heizvorrichtung 26, die durch eine Öffnung 23 in jeder Platte 24, 25 längs eingeführt ist. Die Platten werden auf eine Temperatur geheizt, die zum Bilden einer hermetischen Siegelung zwischen den beiden Lagen der Bahn ausreicht, zum Beispiel können die Platten auf eine Temperatur von näherungsweise 127ºC (260ºF) geheizt werden. Nach der Siegelungsplattenstation sind Quetschrollen 16 vorgesehen, um die Siegelung zu sichern und die Bahn durch die Längssiegelungseinrichtung zu ziehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Füllrohr 12 in die Bahn nach unten derart, daß das Austrittsende des Füllrohrs 12 nach den Quetschrollen 16 angeordnet ist. Auf diese Art und Weise wird der Käse in die Bahn eingeführt, nachdem die Längssiegelung und ein Rohr gebildet worden sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Blasensteuerelement 28 vor der Flachdrückstation 22 angeordnet. Die Blasensteuereinheit 28 ist wirksam, die in die Bahn eingeführte Käsemenge zu bestimmen. Auf diese Art und Weise kann der Käsefluß derart gesteuert werden, daß er für die Geschwindigkeit der Bahn und für die gewünschte Dicke und das gewünschte Gewicht der Scheibe angemessen ist.
Nachdem der Käse in die rohrförmige Bahn eingeführt worden ist, wird die rohrförmige Bahn zu einer Flachdrückstation 22 gefördert. Die Flachdrückstation 22 umfaßt einen ersten oder oberen Satz nebeneinanderliegender Rollen 32, einen unteren Satz nebeneinanderliegender Rollen 34 und ein Paar einander gegenüberliegender Bänder 30. Jedes Band ist um einen Satz von Rollen 32 oder 34 angeordnet. Während die Bahn mit dem darin eingeführten Käse zwischen den beiden Bändern hindurchgeht, wird der Käse flachgedrückt, um eine Bahn umfassend den rohrförmigen thermoplastischen Film und eine durchgehende Käsescheibe zu bilden. In der Flachdrückstation 22 sind Mittel 36 zum Einstellen des Abstands zwischen den Bändern 30 vorgesehen, um die Dicke der Bahn aus rohrförmigem thermoplastischen Material und Käse zu steuern/regeln.
Wie in Fig. 3 veranschaulicht, wird die Bahn zu einem rohrförmigen Abschnitt mit einer hermetisch abgeschlossenen Längssiegelung 106 geformt. Bevorzugt wird die Bahn entlang des oberen Längsrands der Vorderseite der Bahn gesiegelt, derart, daß ein Laschenabschnitt 104 gebildet ist, wie in Fig. 3 veranschaulicht.
Nachdem die Längssiegelung 106 gebildet ist, wird die Bahn durch die Kühlstation 14 gefördert, wie oben beschrieben, und die Lasche 104 wird dann über die Vorderseite der Bahn umgefaltet, wie in Fig. 2 veranschaulicht. Die Lasche kann in einer im Fachgebiet bekannten Art und Weise umgefaltet werden, bevor die Bahn die Quersiegelungsstation 40 erreicht. Bevorzugt wird die Lasche 104 teilweise an der Quersiegelungsstation 40 an die Vorderfläche der Bahn gesiegelt.

Die Quersiegelungsstation

Es wird nun speziell auf die Fig. 5 und 7 Bezug genommen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Quersiegelungsanordnung offenbart ist. Die Quersiegelungsanordnung umfaßt ein oberes Siegelungselement 42 und ein unteres Siegelungselement 44, wobei jedes der Siegelungselemente eine Mehrzahl einander gegenüberliegender Klemmbacken oder Klemmstücke 46 bzw. 50 umfaßt. Wie am besten in Fig. 7 veranschaulicht, sind die Siegelungselemente 42 und 44 derart angeordnet, daß die obere und die untere Lage der Filmbahn im gewünschten Quersiegelungsabschnitt miteinander verschmolzen werden, während die Bahn durch die Siegelungsstation 40 zwischen dem oberen Klemmstück 46 und dem angreifenden unteren Klemmstück 50 gefördert wird. Die Klemmstücke 46 des oberen Elements 42 sind in im Fachgebiet bekannter Art und Weise auf die Siegelungstemperatur geheizt. Zum Beispiel kann das obere Klemmstück 46 durch eine elektrische Heiz- und Bürstenanordnung geheizt sein. Die Klemmstücke 46 und 50 können aus jedem geeigneten Material, wie etwa Aluminium, hergestellt sein. Das obere Klemmstück 46 umfaßt bevorzugt einen entfembaren Abschnitt 48. Das angreifende untere Klemmstück 50 umfaßt ebenfalls bevorzugt einen entfernbaren Abschnitt 45, der aus einem weicheren Material als der obere zusammenpassende Abschnitt 48 des Klemmstücks 46 hergestellt ist. Zum Beispiel kann der entfernbare Abschnitt 48 des oberen Klemmstücks 46 aus einem metallischen Material, wie etwa Aluminium, hergestellt sein, und der entfernbare Abschnitt 45 des unteren Klemmstücks 50 kann aus einem elastischen Material, wie etwa Polyurethan, hergestellt sein.
Für Zwecke der Qualitätskontrolle und zum Erreichen gleichmäßiger Quersiegelungen umfaßt jedes der geheizten Klemmstücke 46 einen Thermostat 541 der die Temperatur jedes einzelnen Klemmstücks steuert/regelt. Deshalb kann die Temperatur jedes Klemmstücks gesondert eingestellt werden.
Es sind Mittel vorgesehen zum Drücken der beiden gegenüberliegenden Klemmstücke derart, daß sie an der Käsebahn angreifen, während diese durch die Siegelungsstation 40 gefördert wird. Wie in den Figuren veranschaulicht, umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform das Mittel zum Zusammendrücken der Klemmstücke eine Bahn- und Kettenanordnung. Jedes Klemmstück ist an einer Kettenanordnung angebracht, die entlang einer Bahn 56, 58 läuft. Die Kettenanordnung, die am besten in Fig. 7 veranschaulicht ist, umfaßt Kettenabschnitte umfassend Rollen 52 und 53, die in Abstandsintervallen an den Gliedern der jeweiligen Kette angebracht sind. Die Rollen 52, 53 laufen auf länglichen, kreisförmigen Bahnen 56 bzw. 58. Die länglichen, kreisförmigen Bahnen 56, 58 sind derart angeordnet, daß die Klemmstücke 46 und 50 für ein vorbestimmtes Intervall in Eingriffsbeziehung laufen (unten genauer diskutiert).
Bevorzugt wird die Käsebahn im rohrförmigen Film durch die gegenüberliegenden Klemmbacken 46, 50 der Siegelungselemente 42, 44 derart gefördert, daß eine hermetische Siegelung zwischen den beiden Innenschichten des Bahnmaterials gebildet wird. Stärker bevorzugt ist, daß die Siegelung derart gebildet wird, daß die Siegelung zerreißen wird, wenn, nachdem die Siegelung hergestellt worden ist, die Packung an der Siegelung auseinandergezogen wird. Dies steht im Gegensatz zu den Siegelungen, die gegenwärtig hergestellt werden, bei denen, nachdem die Siegelung gebildet worden ist und die Packung auseinandergezogen wird, die Siegelung durch Delaminierung, d.h. durch Aufbrechen der Verbindung zwischen der oberen Nichtsiegelungsschicht und der inneren oder Siegelungsschicht der Lage der Bahn aufgebrochen wird. Diese bevorzugte Abpackungsanordnung wird erreicht durch genaue Wahl des thermoplastischen Materials. Zum Beispiel umfaßt ein bevorzugtes Material eine mit einer Polyethylensiegelungsschicht koextrudierte Polypropylenschicht mit einer Haftschicht dazwischen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Siegelungstemperatur zwischen 127ºC (260ºF) und 138ºC (280ºF), und die Klemmbacken bewegen sich mit der Bahn von dem ersten Eingriffspunkt zu dem Punkt des Lösens des Eingriffs über näherungsweise 1 Sekunde. Der zwischen den beiden gegenüberliegenden Klemmbacken auf den Siegelungsabschnitt 106 ausgeübte Druck ist derart, daß im wesentlichen der gesamte Käse zwischen den beiden Schichten des thermoplastischen Bahnmaterials in den quergesiegelten Bereichen entfernt ist.
Es sind geeignete Mittel vorgesehen zum Antreiben der Zweikettenanordnungen im Siegelungselement 42 und im Siegelungselement 44. Die Käsescheiben werden im Abschnitt zwischen den Klemmbacken gebildet. Bevorzugt ist der Siegelungsabschnitt der Klemmbacken 46 und 50 derart, daß die Quersiegelung 102 zwischen benachbarten Käsescheiben 100 näherungsweise 6 mm (1/4 Zoll) beträgt. Die Klemmstücke 46, 50 sind in ihren jeweiligen Ketten derart beabstandet, daß der Abstand vom Anfang einer Scheibe zum Anfang der nächsten Scheibe (einschließlich der Quersiegelungsabschnitte 102) näherungsweise 90 mm (3-1/2 Zoll) beträgt.
Diese Anordnung ermöglicht eine Produktion der einzelnen Käsescheiben 100 mit hoher Geschwindigkeit. Da die Heiz- Klemmstücke 46 und die gepaarten Klemmstücke 50 mit der Quersiegelung fur eine feste Zeitperiode laufen oder sich entlang bewegen, kann die Bahn mit einer relativ großen Geschwindigkeit kontinuierlich bewegt werden, was eine große Produktionsrate liefert. Zum Beispiel kann die Bahn mit näherungsweise 1,5 m/sec (300 Fuß/Minute) bewegt werden oder derart, daß näherungsweise über 1000 Scheiben pro Minute hergestellt werden.
Das Abpackungssystem der vorliegenden Erfindung stellt somit ein Mittel zum hermetischen Abpacken einzelner Käsescheiben mit einer effizienten und hohen Herstellungsrate bereit. Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Siegelungsanordnung liefert eine hermetische Siegelung entlang dem Längsrand der Bahn. Nachdem der Käse in die rohrförmige Bahn eingeführt ist, werden hermetisch gesiegelte Quersiegelungen gebildet. Diese Anordnung liefert eine hermetisch abgeschlossene Käsepackung, die eine wesentlich längere Lagerbeständigkeit als die gegenwärtig erhältlichen Käsescheibenprodukte haben wird. Zusätzlich werden die Längssiegelung und die Quersiegelungen in einer Art und Weise bereitgestellt, die eine kontinuierliche Bewegung der Bahn ohne die intermittierende Wirkung einiger gegenwärtig erhältlicher Siegelungssysteme ermöglicht. Die Scheibe, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und abgepackt ist, stellt ein bevorzugtes, fertig abgepacktes Produkt bereit. Die Siegelung wird zwischen den beiden inneren Schichten des bei niedriger Temperatur schmelzenden Materials derart gebildet, daß die Siegelung zerreißt, wenn die Verpackungsmaterialien zum Öffnen der einzelnen Scheibe auseinandergezogen werden. Dies ist verschieden von gegenwärtig erhältlichen Packungen, bei denen die Siegelungsschicht von der oberen Schicht des Verpackungsmaterials delaminiert wird, und wenn die Packung geöffnet wird, ergibt sich ein grober Einriß, der zum "Fädenziehen" führt. Mit der Packung der vorliegenden Erfindung wird die Verbindung zwischen den beiden Siegelungsschichten aus Polyethylen aufgebrochen, und es wird eine schöne saubere Öffnung bereitgestellt, die das Fädenziehproblem beseitigt.
Da das Polyethylen als die Siegelungsschicht verwendet werden kann, wird das Verpackungsmaterial zusätzlich leicht von dem verarbeiteten Käse freigegeben. Dies beseitigt die Notwendigkeit für Gegenstände, wie etwa eine Scherpumpe zum Verarbeiten des Käses derart, daß er eine weniger haftende Textur aufweist und besser ablöst. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglichen ferner, daß die obere Schicht des Verpackungsmaterials aus einem Polypropylenmaterial hergestellt ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da Polypropylen weniger teuer als gegenwärtig verwendete Materialien, wie etwa MYLAR (registriertes Warenzeichen), ist.
Die vorangehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungformen der vorliegenden Erfindung wurde für Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Die beschriebenen Ausführungsformen sind nicht dafür bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die exakte offenbarte Form zu begrenzen. Im Licht der obigen Lehren sind offensichtlich viele Modifikationen und Veränderungen möglich. Die Ausführungsformen, die beschrieben wurden, wurden gewählt, um die Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendungen am besten zu erklären. Es ist beabsichtigt, daß der Bereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche einschließlich aller Äquivalente definiert ist.

Claims

1. Verfahren zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), umfassend die Schritte:

Ausbilden eines Nahrungmittel-Artikels als eine weiche Masse;

Bereitstellen einer Bahn aus thermoplastischem Material;

Anordnen der Bahn aus thermoplastischem Material in gefaltetem Zustand derart, daß sie eine vordere Lage und eine hintere Lage aufweist, wobei die vordere und die hintere Lage jeweils eine äußere Oberfläche und eine innere Siegelungsoberf läche aufweisen, und wobei die Bahn im gefalteten Zustand einen gefalteten ersten Längsrand und einen offenen zweiten Längsrand aufweist;

fortwährendes Bewegen der Bahn in einer Vorwärtsrichtung;

Fördern der Bahn im gefalteten Zustand zu einer Längssiegelungsstation (20);

Bilden einer hermetischen Längssiegelung (106) entlang des zweiten Längsrandes der Bahn, wobei die hermetische Längssiegelung (106) zwischen der inneren Siegelungsoberfläche der vorderen Lage der Bahn und der inneren Siegelungsoberfläche der hinteren Lage der Bahn derart gebildet wird, daß eine rohrförmige Kunststoffbahn gebildet wird;

Einführen des Nahrungsmittel-Artikels aus weicher Masse in die rohrförmige Kunststoffbahn;

fortwährendes Bewegen der Bahn in eine Vorwärtsrichtung;

fortwährendes Flachdrücken der Bahn mit dem eingeführten Nahrungsmittel-Artikel derart, daß eine durchgehende Scheibe (100) des Nahrungsmittel-Artikels zwischen der vorderen und der hinteren Lage der Kunststoffbahn gebildet wird;

nachdem die Bahn flachgedrückt worden ist, und während einer im wesentlichen ununterbrochenen Vorwärtsbewegung der Bahn, Drücken gegenüberliegender Abschnitte der vorderen und der hinteren Lage der Bahn in innigen Kontakt miteinander an einer Mehrzahl von Quersiegelungszonen, die sich ununterbrochen zwischen dem ersten und dem zweiten Längsrand der Bahn erstrecken, wobei die gegenüberliegenden Abschnitte der vorderen und der hinteren Lage der Bahn an den Quersiegelungszonen mit einem ausreichenden Druck zusammengedrückt werden, so daß zwischen ihnen der innige Kontakt aufrechterhalten wird und im wesentlichen alles von dem Lebensmittel-Artikel aus den Quersiegelungszonen entfernt wird;

Zuführen von Wärme zu den Quersiegelungszonen in einer leitenden Art und Weise für eine Zeitdauer und mit einer ausreichenden Temperatur, um hermetische Quersiegelungen (102) zu bilden, die sich ununterbrochen zwischen dem ersten und dem zweiten Längsrand der gefalteten Bahn erstrecken;

wodurch der gefaltete erste Längsrand, der hermetisch gesiegelte zweite Längsrand und die hermetischen Quersiegelungen (102) einen Lebensmittel-Artikel bereitstellen, der innerhalb einer hermetisch verschlossenen Packung eingeschlossen ist, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Kühlens der Bahn umfaßt, nachdem die Bahn flachgedrückt worden ist und bevor die Quersiegelungen (102) gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei der Schritt des Bildens einer hermetischen Längssiegelung (106) ferner die Schritte umfaßt:

Anordnen eines Paares von Platten (24,25), die gegenüberliegende gewellte Oberflächen mit einem vorbestimmten festen Abstand zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Platten aufweisen, wobei die Platten eine Längssiegelungsstation (20) bilden;

Fördern der rohrförmigen Bahn zu der Längssiegelungsstation (20);

Einführen der offenen Längsseite der Bahn in den Raum zwischen den gewellten Oberflächen der Platten;

Erwärmen der Platten (24,25) auf eine Temperatur, die zum Zusammensiegeln der vorderen und der hinteren Lage der Bahn ausreicht; und

fortwährendes Bewegen der Bahn zwischen den Platten (24,25), wobei der vorbestimmte feste Abstand zwischen den gewellten Oberflächen der Platten (24,25) derart aufrechterhalten wird, daß die vordere und die hintere Lage in Kontakt gebracht werden und eine hermetische Längssiegelung (106) entlang der offenen Längsseite der Bahn gebildet wird.

3 Verfahren nach Anspruch 1 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei der Schritt des Bildens der hermetischen Längssiegelung (106) entlang der offenen Längsseite der Bahn den Schritt des Bildens dieser Längssiegelung in einer ununterbrochenen Art und Weise umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei der Schritt des Bildens der hermetisch gesiegelten Quersiegelungen (102) ferner die Schritte umfaßt:

Anordnen einer ersten Endloskette (56), die eine Mehrzahl einer ersten Reihe von Siegelungselementen (44) auf sich angeordnet umfaßt, und einer zweiten Endloskette (58), die eine Mehrzahl einer zweiten Reihe von Siegelungselementen (42) auf sich angeordnet umfaßt, derart, daß sich die erste und die zweite Reihe von Siegelungselementen (44,42) gegenüberliegen und sich über eine feste Entfernung in ausgerichteter Beziehung fortbewegen;

Einführen der flachgedrückten Bahn zwischen die Siegelungselemente (44,42) auf der ersten und zweiten Endloskette (56,58);

Anwenden von Druck auf die Siegelungselemente (44,42), während die Siegelungselemente an der ersten und zweiten Endloskette (56,58) in ausgerichteter Beziehung stehen, um die gegenüberliegenden Siegelungselemente (44,42) derart zueinander zu drücken, daß die vordere und die hintere Lage der Bahn zusammengedrückt werden;

Zuführen von Wärme zu der ersten oder/und zu der zweite Reihe von Siegelungselementen (44,42), wobei die zugeführte Wärme ausreicht, die Siegelungselemente (44,42) auf eine Temperatur zu erwärmen, die bei dem angewendeten Druck zum Siegeln der oberen und unteren Lage der Kunststoffbahn ausreicht; und

Bewegen der Siegelungselemente (44,42) in der ausgerichteten Position mit einer Geschwindigkeit, die für die obere und die untere Lage der Bahn ausreicht, bei dem angewendeten Druck und der zugeführten Wärme eine hermetische Siegelung an den Quersiegelungen (102) zu bilden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), ferner umfassend den Schritt des Steuerns des Flusses des Nahrungsmittel-Artikels durch Verändern der Bahngeschwindigkeit.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossene, einzelnen Scheiben (100), wobei die Nahrungsmittel-Einführeinrichtung (12) Käse als eine weiche Masse ausbildet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels, wobei der Schritt des Bildens einer hermetischen Längssiegelung die Anwendung von Wärme in einer leitenden Art und Weise auf die Bahn umfaßt.

8. Vorrichtung zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), umfassend:

eine Nahrungsmittel-Ausbildungseinrichtung, die einen Nahrungsmittel-Artikel als weiche Masse liefert;

eine Vorrichtung zum Falten einer durchgehenden Bahn aus Kunststoffmaterial in einen gefalteten Zustand, wobei die gefaltete Bahn eine vordere Lage und eine hintere Lage umfaßt, die durch eine Faltung an einem unteren Längsrand verbunden sind, und wobei die gefaltete Bahn einen offenen oberen Längsrand aufweist, und die vordere Lage und die hintere Lage jeweils eine äußere Schicht und eine innere Siegelungsschicht aufweisen;

eine Längssiegelungsstation (20), umfassend eine Positioniereinrichtung, die die vordere Lage und die hintere Lage derart positioniert, daß die innere Siegelungsschicht der vorderen Lage der inneren Siegelungsschicht der hinteren Lage an dem offenen oberen Längsrand der Bahn zugekehrt ist, sowie eine Längssiegelungseinrichtung, die eine hermetische Längssiegelung bildet, während die Bahn fortwährend bewegt wird, wobei sich die hermetische Längssiegelung ununterbrochen entlang des oberen Längsrandes der Bahn erstreckt und die inneren Siegelungsschichten der vorderen und der hinteren Lage der Bahn miteinander verbindet und hierdurch eine durchgehende rohrförmige Bahn aus Kunststoffmaterial bildet;

eine Nahrungsmittel-Einführeinrichtung zum Einführen des Nahrungsmittel-Artikels in die durchgehende rohrförmige Bahn aus Kunststoffmaterial;

eine Flachdrückvorrichtung (30), die die rohrförmige Bahn mit dem eingeführten Nahrungsmittel-Artikel im Inneren der Bahn derart fortwährend flachdrückt, daß eine durchgehende Scheibe (100) des Nahrungsmittel- Artikels zwischen der vorderen Lage und der hinteren Lage der Bahn gebildet wird;

eine Quersiegelungsstation (40), die stromabwärts der Längssiegelungsstation (20) angeordnet ist, wobei die Quersiegelungsstation (40) Paare einander gegenüberliegender erwärmter Klemmstücke (46,50) aufweist, die dazu angeordnet sind, die Bahn zwischen den Klemmstücken (46,50) aufzunehmen, wobei die Klemmstücke (46,50) ausreichenden Druck an Quersiegelungszonen ausüben, um an den Quersiegelungszonen im wesentlichen alles von dem Nahrungsmittel-Artikel zwischen der vorderen und der hinteren Lage der flachgedrückten Bahn zu entfernen, wobei sich die Quersiegelungszonen ununterbrochen von dem unteren Längsrand zu dem oberen Längsrand der gefalteten Bahn erstrecken, und wobei die Klemmstücke (46,50) der Bahn an den Quersiegelungszonen Wärme durch Leitung zuführen, während die Bahn fortwährend bewegt wird, wobei die Wärme den Quersiegelungszonen für eine Zeitdauer zugeführt wird, die zum hermetischen Zusammensiegeln der inneren Siegelungsschichten der vorderen und der hinteren Lage an den Quersiegelungszonen ausreicht, um hierdurch eine hermetisch verschlossene Packung (100) zu liefern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), ferner umfassend einen Antrieb (39), der die Bahn zur Längssiegelungsstation und zur Quersiegelungsstation (20,40) fortwährend fördert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), ferner umfassend eine Kühlstation (14), die stromabwärts der Flachdrückvorrichtung (30), aber stromaufwärts der Quersiegelungsstation (40) angeordnet ist, um die Bahn zu kühlen, nachdem die Bahn flachgedrückt worden ist und bevor die Quersiegelungen (102) gebildet werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei die Längssiegelungseinrichtung ferner umfaßt:

ein Paar feststehender Platten (24,25), die jeweils eine gewellte Oberfläche aufweisen, wobei die Platten derart angeordnet sind, daß die Platten einander gegenüberliegende gewellte Oberflächen mit einem vorbestimmten festen Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Platten aufweisen;

eine Wärmezufuhreinrichtung zur Zufuhr von Leitungswärme zu den Platten (26) mit einer Temperatur, die ausreicht, eine hermetische Siegelung zwischen der vorderen und der hinteren Lage der Bahn zu bilden; und

Rollen (16) zum fortwährenden Fördern der Bahn durch den Raum zwischen den Platten derart, daß die vordere und die hintere Lage in Kontakt gebracht werden und entlang der zweiten Längsseite (106) der Bahn hermetisch zusammengesiegelt werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), bei der der Raum zwischen den Platten (24,25) sich verjüngend zuläuft, und der sich verjüngend zulaufende Raum am oberen Ende der Platten (24,25) einen breiteren Spalt als am unteren Ende der Platten aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei die ersten Siegelungselemente (42) ein Metallmaterial umfassen, und die zweiten Siegelungselemente (44) ein nicht-metallisches elastisches Material umfassen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei die ersten und zweiten Siegelungselemente (44,42) ferner eine entsprechende erste und zweite Reihe von Klemmstücken (46,50) umfassen, wobei die Siegelungselemente dazu angeordnet sind, daß sie die Bahn zwischen den Klemmstücken (46,50) aufnehmen, und wobei die Klemmstücke (46,50) an einer Mehrzahl von Quersiegelungszonen, die sich quer zu dem ersten und dem zweiten Längsrand erstrecken, Druck ausüben, wobei der Druck ausreicht, im wesentlichen alles von dem Nahrungsmittel-Artikel zwischen der vorderen und der hinteren Lage der flachgedrückten Bahn an den Quersiegelungszonen zu entfernen, und wobei wenigstens einige der Klemmstücke (46,50) ferner Wärme durch Leitung zu der Bahn an den Quersiegelungszonen zuführen, während die Bahn fortwährend bewegt wird, wobei die Wärme an den Quersiegelungszonen für eine Zeitdauer zugeführt wird, die ausreicht, hermetische Quersiegelungen (102) zu bilden, in denen die inneren Schichten der vorderen und der hinteren Lage an den Quersiegelungszonen zusammengesiegelt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei jede der ersten und der zweiten Reihe von Klemmstücken (46,50) ferner entsprechende erste (48) und zweite (45) entfembare Abschnitte umfaßt, wobei der erste entfembare Abschnitt (48) der ersten Reihe von Klemmstücken (46) aus einem Metallmaterial gebildet ist, und der zweite entfembare Abschnitt (45) der zweiten Reihe von Klemmstücken (50) aus einem elastischen Material gebildet ist.

16. Vorrichtung nach-Anspruch 14 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei entweder die erste (46) oder die zweite (50) Reihe von Klemmstücken erwärmt wird, ferner umfassend eine den erwärmten Klemmstücken zugeordnete Thermostatsteuereinrichtung (54) zum wahlweisen Steuern der Temperatur der erwärmten Klemmstücke.

17. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), ferner umfassend eine selektive Einstelleinrichtung (28) zum Steuern der in die rohrförmige Bahn eingeführten Menge des Nahrungsmittel-Artikels

18. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Abpacken eines Nahrungsmittel-Artikels zu umhüllten, hermetisch abgeschlossenen einzelnen Scheiben (100), wobei das Kunststoffmaterial eine mit einer Polyethylen-Siegelungsschicht koextrudierte Polypropylen-Schicht umfaßt.