EP0710605B1 - Procédé et dispositif pour la maximisation de la vitesse fréquentielle d'une machine d'emballage sous vide - Google Patents

Procédé et dispositif pour la maximisation de la vitesse fréquentielle d'une machine d'emballage sous vide Download PDF

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EP0710605B1
EP0710605B1 EP95117127A EP95117127A EP0710605B1 EP 0710605 B1 EP0710605 B1 EP 0710605B1 EP 95117127 A EP95117127 A EP 95117127A EP 95117127 A EP95117127 A EP 95117127A EP 0710605 B1 EP0710605 B1 EP 0710605B1
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EP
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containers
arrangement
station
units
sealing
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EP95117127A
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Donald Eugene Smith
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Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/021—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas the containers or wrappers being interconnected

Definitions

  • the present invention relates to vacuum packaging technology and especially the cycle speed or cycle speed of a vacuum packaging machine to maximize.
  • Vacuum packaging brings the application of vacuum inside an airtight container with a product is filled with itself.
  • the use of vacuum packaging technology has increased significantly in recent years especially in the food packaging industry.
  • a typical vacuum packaging machine uses a modular one System with the following work stations: a container forming station; a product filling station; a sealing station; and a Container separation station.
  • a lower film web is in operation fed to the container forming station, where it is divided into a unit of Containers is molded.
  • the containers are transported by a conveyor transported to the product filling station, where the Product is added.
  • the containers filled with the product are then transported to the sealing station, where negative pressure or vacuum and heat are applied to seal one upper film web with the container unit.
  • the sealed Containers are then transported to the separation station, where the separate container from the unit or cut off become.
  • Improper accelerated evacuation has at least three problems: first, the residual air inside the container causes the product expands during evacuation. If those Expansion is not limited, the product can spread and overflow into the sealing areas of the container, which causes sealing errors. Seal errors can be a Product contamination that may result is harmful to the consumer. The second result is Failure to remove this residual air in an elevated Moisture inside the container. The increased moisture promotes a cooling effect during evacuation and inhibits the hermetic sealing of the container, which also leads to Sealing errors contributes.
  • the presence increases of trapped air in the product is the probability contamination of the product due to the presence of floating bacteria and germ carriers in the ambient air. To ensure that within the product trapped air does not occur, it is critical that the evacuation phase of the vacuum packaging system gradually is carried out over a relatively considerable period of time.
  • a vacuum packaging machine is also to be provided, that can work at an increased speed without that the likelihood of contamination of the product within of the container is increased.
  • the object is achieved by a method according to claim 11 and by a device according to claim 1 and 19 respectively.
  • the film is from the bottom Film web feed in the container forming station or deep drawing station, which has a plurality of shapes or advanced.
  • the lower film web is then with brought into contact with the molds, using vacuum or vacuum is used to form a unit of product containers after each setting mark or after each feed of the conveyor.
  • the unit of containers is then placed in the product loading station advanced where the product is either by hand or mechanically into the unit of containers after each feed step the conveyor is loaded.
  • the container unit, which contains the product is then in the Sealing station transported, which a press ram or Lower stamp with a capacity to seal at least has two container units simultaneously.
  • the sealing station are at least two container units, which the Product included, sealed to the top sheet, where Heat and vacuum after every second setting mark or every second feed step of the conveyor can be used.
  • the sealed container unit is then transferred to a separation station lined up or advanced where they are separated into individual containers becomes.
  • FIG Vacuum packaging machine of the present invention in general marked with the reference number 10.
  • the machine 10 has a container forming station 12, a product loading station or filling station 14, a sealing station 16, a separation station 18 and a conveyor device 20 or transport device.
  • the conveyor 20 moves gradually in spaced Intervals or at intervals with a certain distance along the length of the machine 10.
  • the Conveyor 20 a track with compartments 22 with one dimension to take up the bottom surface of the container and one electric motor 24 or other prime mover to move of compartments 22 along their feed path. It's clear, that other transport devices prove to be applicable can to guide the containers through the stations and therefore fall within the scope of the invention.
  • the machine 10 has a feed roller 26 for the lower film web which is arranged at one end of the machine 10 is.
  • the lower film web 28, which is output from the roll 26 has a thermoformable and heat-sealable packaging material which is well known to those skilled in the art.
  • the Roller 26 is preferably rotatably mounted on an axis 30, which is arranged in a horizontal plane.
  • the station 12 has a plurality of molds 32, which generally correspond to the shape of the product containers to have.
  • a heating element 34 is positioned over the molds 32 and lies above the upper film web 28, which by the Conveying device 20 advanced into the forming station 12 or is transported.
  • the form 32 is inside of the container forming stamp or the lower chamber part 36 defined lies under the heating element 34 and the lower film web 28.
  • a Feedthrough 38 is arranged within the die 36 and connects the form 32 to a vacuum system 40.
  • the vacuum system 40 is intended for generating negative pressure, where it removes air from the mold 32 and creates excess pressure, filling mold 32 with compressed air.
  • Station 12 forms a unit 42 which has a plurality of containers 44 having.
  • the unit 42 normally has two containers 44 on, but can also have more than two containers.
  • the container 44 has side walls 46, one Bottom 48 and a flat, outwardly projecting rim 50 on.
  • the present invention can take any form a container 44 can be used.
  • the product 52 is placed in the containers in the product filling station 14 44 introduced.
  • the product 52 can be made by mechanical means, as shown in Fig. 5, or manually, depending on how the properties of product 52 require it. It is sufficient that any filling device that is suitable is to introduce the product 52 into the container 44 is considered by the present invention.
  • the containers 44 containing the product 52 are in the Sealing station 16 vacuum sealed.
  • the sealing station 16 is like this designed to have at least two units 42 of containers 44 can seal at the same time.
  • the units of containers lie one behind the other in the feed direction.
  • the sealing station 16 has a sealing stamp or a lower chamber part 54 which lies under a thermal sealing element 56 and an upper film feed roller 58, which holds the upper film web 59.
  • the Stamp 54 has at least one evacuation duct 60, those with the vacuum system 40 or alternatively with a separate one Vacuum system (not shown) is connected.
  • the sealed containers 44 of the unit 42 are in the Separation station or cutting station 18 separated into individual containers.
  • the unit 42 is divided into individual containers 44 by a mechanical knife (not shown) or separated another suitable separating device.
  • the control circuit of machine 10 is more schematic in FIG. 11 Shown form and identified by reference numeral 62.
  • the control circuit 62 has one Start / stop switch 64, a controller or a control device 66 and appropriate lines 68 between the controller 66 and the conveyor motor 24 and the start / stop switch 64 on.
  • Control lines 68 also extend from the controller 66 to the container forming station 12, the product filling station 14, the vacuum system 40, the sealing station 16 and the separation station 18.
  • Controller 66 can be a hardwired logic Circuit, a microprocessor or other equivalent Setup to enable and disable the above described stations.
  • the controller 66 a microprocessor to feed the conveyor 20 along the spaced intervals and for activation and disabling the various stations at predetermined ones Times is pre-programmed.
  • the conveyor 20 is operated by the controller 66 activated, the lower film web 28 when you put it in Fig. 1 considered, advancing or transported from right to left.
  • controller 66 holds conveyor 20 for a moment on.
  • the container form stamp 36 is then placed under the heating element 34 raised with a seal between the heating element 34, the lower web 28 and the stamp 36 is generated. Compressed air or another gas is in the stamp 36 through the Bushing 38 let in through the vacuum system 40, which causes that the lower film web 28 with the heating element 34 in Is brought into contact.
  • the product is divided into the individual Container 44 of unit 42 by mechanical or manual means introduced after each feed step of the conveyor 20.
  • the unit 42 becomes containers 44 advanced by the conveyor 20 into the sealing station 16.
  • the controller 66 Activated after every second feed step of the conveyor device 20 the controller 66 the sealing station 14.
  • the controller 66 the sealing station 14 only after the corresponding Number of feed steps activated.
  • the punch 54 is designed to be four units 42 of containers 44 can be vacuum sealed, activates the Controller the sealing station 16 after every fourth feed step the conveyor 20.
  • the stamp 44 Upon activation, the stamp 44 becomes the thermal sealing element 56 raised, creating an airtight seal between the sealing stamp 54 of the upper film web 59 and the thermal sealing element 56 is generated.
  • closed Position an evacuation chamber 50 through the seal stamp 54 formed.
  • the vacuum system 40 is activated to Evacuate air from chamber 50 through the evacuation duct 60, creating a vacuum in chamber 50 becomes.
  • the thermal sealing element 56 When the desired level of evacuation is reached the thermal sealing element 56 is placed on the upper film web 59 lowered, the web 59 on the edges 50 of the container 44 is pressed.
  • the thermal sealing member 56 seals the sheet 59 hermetically to the edges 50.
  • the thermal sealing element 56 raised from the sealed containers 44 and the seal stamp 54 is ventilated through the evacuation duct 60.
  • the sealing stamp 54 is then lowered.
  • the controller 66 then causes the sealed containers to be transported further 44 through the conveyor 20 into the separation station 18, where the units 42 are separated into individual containers 44.
  • inert gas can be used during the sealing phase be backwashed into chamber 50. More accurate Said, a modified atmosphere can be introduced into chamber 50 after it has been evacuated, but before the thermal sealing member 56 is applied to the upper sheet 59 has been.
  • the effect of backwashing is with the container 44 to fill a gas that does not have the problems of pollution and the committee, which is linked to the ambient air are. Backwashing is also beneficial to prevent that the container 44 breaks a sensitive product or compress it when the seal stamp 54 is ventilated becomes.
  • FIG. 10 An alternative embodiment of the present invention is illustrated in FIG. 10 and identified by reference numeral 110.
  • the machine uses 110 a different shape of the container forming station 112.
  • the containers 144 of machine 110 are preformed and preferably in an upright magazine 170 above the conveyor 120 saved.
  • the preformed containers 144 are either individually or in multi-container units on the conveyor 120 output in response to controller 66.
  • When dispensed onto conveyor 120 are the containers 144 filled with the product, vacuum sealed and separated in essentially the same way as it does in connection has been described with the preferred embodiment.
  • the present invention provides a simple and profound one Progress in vacuum packaging technology increased cycle speed and efficiency of the present Invention is probably best by comparing theirs Cycle speed at the speed of known vacuum packaging machines illustrated.
  • the ones discussed below Times are representative and are for comparison purposes only thought.
  • individual container packaging times were compared.
  • multi-container units as in the preferred embodiment was shown to increase production proportionally.
  • the Container shape phase requires at least approximately 2.25 seconds per cycle.
  • the product filling requires approximately 2.25 Seconds.
  • the minimum time for adequate vacuum sealing the container is approximately 7 seconds.
  • the separation the container from each other takes approximately 1 second.
  • the cycle speed is calculated as stamp and Conveyor movement time (1.5 seconds) plus vacuum sealing time (7 seconds), which is 8.5 seconds per cycle or 7 corresponds to individual containers that are packed per minute.
  • the present invention stretches the time consuming Sealing phase over at least two feeds of the conveyor. In other words, there are two units at the same time are sealed, the vacuum sealing time is essentially reduced by half.
  • the present invention would the movement time in the system by adding an additional one Cycle every second station and the associated one Double funding time.
  • the cycle speed of the present Invention can be calculated as follows: first movement time (1.5 seconds) plus simultaneous form, fill and cutting time (2.25 seconds) plus second movement time (1.5 Seconds) plus sealing time (7 seconds).
  • the resulting one Operating speed of the present invention would two complete cycles in 12.25 seconds or 9.79 individual Containers that are sealed per minute.
  • the invention creates almost three additional individual containers per minute compared to the existing machines of the prior art, which means an increase in production of over 28 percent.
  • the increased cycle speed of the present invention does not affect the sealing integrity of the packaging disadvantageously, it still increases the likelihood of contamination or the product committee.
  • the present achieved Invention this significantly improved efficiency without significant increase in machine costs. Indeed the only one additional output associated with the machine on the larger seal stamp and the larger thermal sealing element. So the leap in efficiency goes through the present invention does not have a proportional increase in operating costs for the user.
  • the packaging machine has a frame, a transport device for the passage of packaging containers from an input side of the packaging machine to the output side with a plurality of work stations with at least one filling station and a sealing station, as viewed from the input side to the output side.
  • a control is provided for the cycle time t 1 in which the work stations are operated, wherein t 1 is at least equal to the time which corresponds to the longest work time of all work stations.
  • the control is designed so that after each cycle time t 1 at least one cycle time t 2 comes before the next cycle time t 1 , where t 2 is less than t 1 .
  • the work station which corresponds to the cycle time t 1 , is designed such that at least two packs can be processed simultaneously in the work station when viewed in the feed direction.
  • the number of packs is equal to the number of consecutive cycle times t 2 .
  • the named work station is the sealing station.
  • the work station to which the cycle time t 1 corresponds can also be any other work station of the packaging machine, for example the container forming station.

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  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
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Claims (20)

  1. Machine d'emballage pour enfermer sous vide un produit dans une pluralité de récipients qui sont disposés en unités composées de récipients placés côte à côte comportant :
    un poste (12, 112) pour préparer des unités (42) de récipients unitaires (44) qui sont destinés à recevoir un produit ;
    un dispositif d'alimentation (58) destiné à fournir une feuille supérieure (59);
    un poste de remplissage en produit (14), dans lequel le produit est versé dans l'une des unités de récipients ;
    un poste de fermeture hermétique (16) dans lequel au moins deux unités (42) de récipients peuvent être fermées hermétiquement au moment où la feuille supérieure (59) arrive aux unités de récipients qui contiennent le produit ;
    un dispositif d'avancée (20, 120) destiné à pousser vers l'avant les unités de récipients à travers les postes ; et
    un dispositif de commande (66) destiné à coordonner le fonctionnement de la machine d'emballage sous vide (10, 110),
       caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend un dispositif pour activer de manière sélective le dispositif d'avancée (20, 120) pour pousser pas à pas les unités vers l'avant à des intervalles réguliers à travers les postes, un dispositif pour activer le poste de remplissage en produit après chaque pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée, pendant que le dispositif d'avancée se trouve arrêté, et un dispositif pour activer le poste de fermeture hermétique après au moins deux pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée, pendant que le dispositif d'avancée se trouve arrêté, le laps de temps pendant lequel le dispositif d'avancée est arrêté au poste de fermeture hermétique activé étant plus grand que le laps de temps pendant lequel le dispositif d'avancée est arrêté au poste de remplissage en produit activé.
  2. Machine d'emballage selon la revendication 1, caractérisée par un poste de séparation (18), dans lequel les unités de récipients sont séparées en récipients unitaires.
  3. Machine d'emballage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le poste de récipients est constitué par un poste de formage de récipient (12) comprenant une pluralité de moules (32) et un dispositif d'alimentation (26) fournissant une feuille inférieure (28), celle-ci étant amenée en contact avec les moules (32) pour former l'une des unités de récipients qui sont destinés à recevoir le produit.
  4. Machine d'emballage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par un dispositif de stockage (170) qui est conçu pour délivrer des récipients préformés (144) sur le dispositif d'avancée (120) en réponse au dispositif de commande (66).
  5. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le poste de fermeture hermétique (16) comporte une partie inférieure (54) qui peut être déplacée sélectivement entre une position fermée, dans laquelle au moins deux des unités (42) de récipients sont enfermées à l'intérieur d'une chambre fermée hermétiquement et qui est partiellement constituée de la partie inférieure (54), et une position ouverte, dans laquelle les unités de récipients se déplacent sans obstacle le long du dispositif d'avancée pour pénétrer dans le poste de fermeture hermétique et sortir de celui-ci.
  6. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le poste de fermeture hermétique (16) comporte un dispositif d'évacuation (60) pour expulser l'air de la chambre lorsque la partie inférieure se trouve en position fermée.
  7. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le poste de fermeture hermétique (16) comporte un dispositif de réapplication pour introduire une atmosphère modifiée dans la chambre, lorsque la partie inférieure (54) se trouve dans la position fermée, après que l'air ait été expulsé par l'intermédiaire du dispositif d'évacuation, de façon que les unités (42) de récipients fermées hermétiquement contiennent l'atmosphère modifiée.
  8. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le poste de fermeture hermétique (16) comporte un dispositif d'application de chaleur (56) pour fermer hermétiquement la feuille supérieure (59) pendant que les unités (42) de récipients (44) se trouvent à l'intérieur de la matrice d'estampage, et que la partie inférieure se trouve en position fermée.
  9. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le poste de remplissage en produit (14) comprend un dispositif d'alimentation destinée à remplir l'unité de récipients d'un produit.
  10. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de commande (66) comprend un dispositif destiné à activer le poste de formage de récipient (12) après chaque pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée, pendant que le dispositif d'avancée se trouve à l'arrêt.
  11. Procédé d'emballage sous vide d'un produit dans un système, lequel comporte un poste de récipient (12, 112) dans lequel les récipients, destinés à recevoir un produit, sont disposés en unités placées côte à côte, un dispositif d'alimentation de feuille (58), un poste de remplissage en produit (14), un poste de fermeture hermétique (16) comportant une partie inférieure (54) pour fermer hermétiquement, de manière simultanée, au moins deux unités de récipients et comprenant un dispositif d'application de chaleur (56) et un dispositif d'évacuation et un dispositif d'avancée (20, 120), comprenant les phases qui consistent à :
    pousser vers l'avant l'unité (42) de récipients (44, 144) par l'intermédiaire du dispositif d'avancée (20, 120) jusqu'au poste de remplissage (14) ;
    remplir en produit l'unité de récipients après chaque pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée pendant un laps de temps t2 ;
    pousser vers l'avant l'unité de récipients qui contiennent le produit jusqu'au poste de fermeture hermétique ;
    fermer hermétiquement au moins deux des unités de récipients qui contiennent le produit, avec la feuille (59) par application de vide et de chaleur après au moins deux pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée pendant un laps de temps t1, où t2 est plus petit que t1.
  12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le système un dispositif d'alimentation (26) fournissant la feuille inférieure (28), un dispositif d'alimentation (58) fournissant la feuille supérieure (59), un poste de formage de récipient (12) comprenant une pluralité de moules (32) disposés côte à côte et un dispositif d'application de vide (40) ;
    la feuille inférieure (28) étant poussée vers l'avant à des intervalles réguliers au moyen du dispositif d'avancée (20) jusqu'au poste de formage de récipient (12) ; et
    la feuille inférieure (28) est scellée sur une unité (42) de récipients destinés à contenir un produit par l'utilisation du dispositif d'application de vide et des moules après chaque pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée, pendant que le dispositif d'avancée se trouve arrêté et au moins deux des unités de récipients qui contiennent le produit sont fermés hermétiquement avec la feuille supérieure par l'utilisation du dispositif d'application de chaleur et du dispositif d'évacuation après au moins deux pas de poussée vers l'avant du dispositif d'avancée pendant que le dispositif d'avancée se trouve arrêté.
  13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'étape de fermeture hermétique comporte l'étape de fermeture hermétique de la partie inférieure (54), dans lequel au moins deux des unités de récipients sont enfermées dans un compartiment hermétique qui est partiellement constitué de la partie inférieure.
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape de fermeture hermétique comprend l'utilisation du dispositif d'évacuation pour expulser l'air du compartiment fermé.
  15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de fermeture hermétique comprend une étape d'introduction d'une atmosphère modifiée dans le compartiment fermé dans lequel il ne se trouve pratiquement plus d'air.
  16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que l'étape de fermeture hermétique comprend, en outre, une étape de chauffage de la feuille (59), au moyen du dispositif d'application de chaleur (56), et de mise en contact de la feuille chauffée avec les unités de récipients en vue de la fermeture hermétique des unités au moyen de la feuille.
  17. Procédé selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que l'étape de fermeture hermétique comprend une étape d'ouverture de la partie inférieure afin de permettre un déplacement sans obstacle des unités de récipients le long du dispositif d'avancée vers le poste de fermeture hermétique et hors de celui-ci.
  18. Procédé selon l'une des revendications 11 à 17, caractérisé en ce qu'après la fermeture hermétique, les récipients sont séparés des unités de récipients.
  19. Machine d'emballage pour la production d'emballages fermés hermétiquement comprenant un cadre, un dispositif destiné à transporter des récipients d'emballage d'un côté entrée de la machine d'emballage à un côté sortie, comportant, depuis le côté entrée vers le côté sortie, plusieurs postes de travail incluant au moins un poste de remplissage et un poste de fermeture hermétique et une commande du temps de cadence pendant lequel les postes de travail sont activés, dans lequel le temps de cadence t1 est au moins égal au temps qui correspond au temps de travail le plus long de tous les postes de travail, dans lequel le poste de travail, qui correspond au temps de cadence t1 est conçu de sorte que, lors d'une poussée vers l'avant, au moins deux emballages peuvent être traités simultanément dans le poste de travail, de sorte que le nombre d'emballages est égal au nombre de temps de cadences t2 successifs,
       caractérisée en ce que la commande est conçue de telle sorte qu'après chaque temps de cadence t1, au moins un temps de cadence t2 se produit avant le temps de cadence t1 suivant, d'où il résulte que t2 est plus petit que t1.
  20. Machine d'emballage selon la revendication 19, caractérisée en ce que ledit poste de travail est le poste de fermeture hermétique.
EP95117127A 1994-11-01 1995-10-31 Procédé et dispositif pour la maximisation de la vitesse fréquentielle d'une machine d'emballage sous vide Expired - Lifetime EP0710605B1 (fr)

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EP0710605A1 EP0710605A1 (fr) 1996-05-08
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