EP1806290B1 - Verpackungsmaschine - Google Patents

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EP1806290B1
EP1806290B1 EP07008157A EP07008157A EP1806290B1 EP 1806290 B1 EP1806290 B1 EP 1806290B1 EP 07008157 A EP07008157 A EP 07008157A EP 07008157 A EP07008157 A EP 07008157A EP 1806290 B1 EP1806290 B1 EP 1806290B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
perforation
unit
packaging
cover film
film
Prior art date
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EP07008157A
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English (en)
French (fr)
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EP1806290A1 (de
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Elma Eugen Ehrmann
Tieme Jan Slomp
Hans-Joachim Boekstegers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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Publication date
Family has litigation
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Application granted granted Critical
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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
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/02—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for perforating, scoring, slitting, or applying code or date marks on material prior to packaging
    • 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
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/02—Packaging agricultural or horticultural products
    • B65B25/04—Packaging fruit or vegetables
    • B65B25/041—Packaging fruit or vegetables combined with their conservation
    • 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
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material

Definitions

  • the invention relates to a packaging machine and a method for producing packages according to the preambles of claims 1 and 7.
  • ethylene accelerates the maturation process and thus shortens the shelf life.
  • carbon dioxide causes undesirable fermentation processes and thus also counteracts the shelf life.
  • Desirable for a good durability of such packaged goods is a constant as possible oxygen content in the atmosphere inside the packs of about 5% with removal of undesirable gases such as carbon dioxide and ethylene.
  • lid films in such generic packaging machines such as in the EP 0 710 605 B1 are usually obtained in supply rolls from the operator of the packaging machine at the film suppliers.
  • the operator of the packaging machine can accordingly insert a corresponding roll with perforated film, which is subsequently applied to the packaging as a cover film.
  • the DE 1 952 341 discloses a mechanically perforated foil for wrapping bananas.
  • US Pat. No. 6,441,340 B1 describes a laser-based system for micro-perforation of packaging material, with reference to the fact that mechanical means for producing such a perforation due to the large perforation holes of 1 mm and larger produced thereby ( DE 0 282 180 Hole size of 20-60 mm) are not suitable for producing an atmosphere which can be influenced sufficiently well in the interior of the packaging to be sealed in terms of the oxygen content and the CO 2 content.
  • the object of the invention is therefore to propose a packaging machine in which these disadvantages are at least partially eliminated.
  • the invention also relates to the corresponding method according to claim 7.
  • a packaging machine is characterized in that a perforating unit comprising a perforating unit which mechanically works and perforates the lidding film is provided prior to connection to the packages to be closed.
  • the perforation is in this case applied in the film area which, when closing and sealing the packages in the area of the packaged goods, i. in the case of shell sealing machines or so-called thermoforming machines above the packing troughs is arranged.
  • a selectively permeable cover film also results in the sealed state of the packs and thus the effects desired according to the invention.
  • An upgrade of such a packaging machine from dense lid film to permeable lid film is also without changing the film supply, i. the film roll, readily by changing the operating mode of the packaging machine possible.
  • the perforation roller can be unrolled, for example, on the film to be perforated.
  • Such a roller may be provided with needles or the like projections which attach the desired openings in the cover sheet.
  • a Such Perforationshim represents a particularly simple and reliable embodiment.
  • Another, more flexibly usable perforation unit comprises a perforation tool whose working position is adjustable or which can be positioned by means of a controllable positioning unit.
  • differently perforated lidding sheets can be made from the same perforating unit by changing the operating mode.
  • a freely programmable positioning unit is preferably used for the perforation tool, so that changes in the type of perforation can be achieved by a mere software conversion.
  • both the number of perforation openings and their arrangement can be selected almost freely and so need-based lidding films of different types are produced.
  • Such a positioning unit can be realized for example by means of Linearverstelleinrance, eg in an xy-coordinate arrangement.
  • all types of robotic systems for example, gantry robot or Einarmroboter, etc. can be used.
  • Essential is the freely selectable positioning of the intended perforation tool in the region of the lid film to be perforated.
  • a perforation tool which is variable with regard to the size and / or shape of the perforation openings is also provided. This makes it possible not only to vary the number and arrangement of the perforation openings, but also the size and shape, so that the desired permeability properties are flexible to install in the cover sheet.
  • a perforation tool can in turn be used in a simple embodiment variant, a mechanical tool, such as a cutting or piercing tool. amendments in the opening size or shape can be made for example by the penetration depth or cut.
  • perforation tool it is particularly useful in the field of food packaging to provide an additional cleaning unit to the perforated lid film after the perforation process before it is used as a lidding film on the packaging. In this way it can be prevented that manufacturing processes adversely affect the required cleanliness of the environment of the food.
  • a further advantageous use of a perforation unit according to the invention or of parts of such a perforation unit results in a certain type of packaging machines, in which a plurality of packages are made contiguous, filled, sealed and only then separated into individual packages in a cutting station.
  • This type of packaging machines are often referred to as so-called thermoforming machines.
  • the packagings produced in one piece can be provided in individual rows and / or columns or tracks.
  • the cutting station is located in the exit area of this packaging machine and usually comprises two blade units, one in the longitudinal direction of the individual columns or tracks and possibly also separates outer edge strips, while a blade unit in the transverse direction, the individual rows cut.
  • the single FIGURE shows a schematic perspective view of a packaging machine according to the invention.
  • the packaging machine 1 represents a so-called thermoforming machine, which pulls off a film roll 2, the so-called lower web or trough film 3.
  • the trough film 3 is formed in a mold 4 under heat and optionally also pressure to packing troughs 5.
  • the packing troughs 5 are filled manually or automatically with packaged goods 7 in a filling section 6.
  • a cover sheet 8 is withdrawn from a supply roll 9 and placed as a lid on the packing wells 5.
  • the cover sheet 8 is connected to the packing trough 5 and sealed.
  • a cutting unit 11 individual packs produced in the previous production process are separated into individual packs.
  • the lid film 8 After removal from the film roll 9, the lid film 8 is passed through a perforation unit 12.
  • the cover sheet 8 In this perforation unit 12 is not shown in detail, the cover sheet 8 in the desired manner, for example, with a certain number and distribution of Perforations openings in the order of 20 to 50 p provided.
  • Such a perforated lidding film is capable of allowing any carbon dioxide and ethylene produced in the closed packings to pass to the outside environment and at the same time to ensure an oxygen feed into the interior of the pack. This results in particular in the packaging of vegetable foods such as vegetables, lettuce, fruit or the like improved durability. Especially in the packaging of asparagus, such a lidding film has proven to be advantageous.

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  • Packages (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine und ein Verfahren zum Herstellen von Packungen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7.
  • Zur Herstellung von Packungen durch Verpacken von Packgut in Verpackungen sind bereits Maschinen im Handel erhältlich, bei denen muldenförmige, mit Packgut gefüllte Verpackungen mit einer Deckelfolie geschlossen und versiegelt werden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Vakuumverpackungen oder Packungen mit Inertgasfüllung verwirklichen.
  • Mit der Druckschrift DE 75 33 616 ist eine Verpackungsmaschine bekannt geworden, bei der die Deckelfolie im Bereich der Randauflage perforiert wird, um die Verpackung in der Versiegelungsstation leichter zu evakuieren. Nach dem Versiegeln der Packungen sind diese jedoch dicht verschlossen, da die Perforationen in den Randstegen im Zwischenbereich zwischen den Packungsmulden angebracht und somit versiegelt werden.
  • Bei der Verpackung bestimmter Lebensmittel, beispielsweise von Obst und Gemüse wie Spargel, Salat oder dergleichen haben geschlossene Verpackungen den Nachteil, dass beim Reifeprozess in der Verpackung Gase, insbesondere Ethylen und Kohlendioxid entstehen, die die Haltbarkeit beeinträchtigen.
  • Insbesondere Ethylen beschleunigt den Reifungsvorgang und verkürzt demnach die Haltbarkeit. Kohlendioxid verursacht unter anderem unerwünschte Gärungsprozesse und wirkt somit auch der Haltbarkeit entgegen. Wünschenswert für eine gute Haltbarkeit von derartigem Packgut ist ein möglichst gleichbleibender Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre im Inneren der Packungen von ungefähr 5 % unter Entfernung unerwünschter Gase wie Kohlendioxid und Ethylen.
  • Zu diesem Zweck ist man dazu übergegangen, entsprechend perforierte Folien zu verwenden. Die Deckelfolien bei solchen gattungsgemäßen Verpackungsmaschinen , wie z.B. in der EP 0 710 605 B1 offenbart, werden üblicherweise in Vorratsrollen von dem Betreiber der Verpackungsmaschine bei den Folienanbietern bezogen. Zur Herstellung einer Verpackung mit selektiv permeabler Deckelfolie kann demnach der Betreiber der Verpackungsmaschine eine entsprechende Rolle mit perforierter Folie einlegen, die als Deckelfolie anschließend auf die Verpackung aufgebracht wird.
  • Diese Vorgehensweise ist sehr aufwändig. Einerseits muss ein Folienhersteller unterschiedliche Arten von Folien herstellen und lagern. Auf der anderen Seite muss der Betreiber der Verpackungsmaschine die unterschiedlichen, teilweise sehr kostenträchtigen Folienarten beziehen und gegebenenfalls bevorraten. Ein Wechsel der Verpackungsart bei einer Änderung des zu verpackenden Packguts bedingt zugleich stets auch eine Umrüstung mit einer passenden Deckelfolie.
  • Aus der zwischenveröffentlichten EP 1 647 489 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Perforierung von Deckelfolien mittels einer Lasereinheit bekannt. Im Weiteren ist darin auch ein Hinweis gegeben, dass zur Erzeugung der Perforierung mechanische Mittel verwendet werden können, nähere Details zu einer nachvollziehbaren Ausführung sind jedoch nicht angegeben.
  • Die DE 1 952 341 offenbart eine mechanisch perforierte Folie zum Einwickeln von Bananen. In der US 6,441,340 B1 ist ein Laser basiertes System zur Mikroperforierung von Verpackungsmaterial beschrieben, mit Hinweis darauf, dass mechanische Mittel zur Herstellung einer solchen Perforierung aufgrund der hierdurch erzeugten großen Perforationslöcher von 1 mm und größer ( DE 0 282 180 Lochgröße von 20-60 mm) nicht dazu geeignet sind, eine ausreichend gut beeinflussbare Atmosphäre im Inneren der zu versiegelnden Verpackung vorherrschenden Atmosphäre hinsichtlich des Sauerstoffgehalts und des CO2-Gehalts zu erzeugen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verpackungsmaschine vorzuschlagen, bei der diese Nachteile zumindest teilweise entfallen.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
  • Die Erfindung betrifft auch das entsprechende Verfahren gemäß Anspruch 7.
  • Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Verpackungsmaschine dadurch aus, dass eine mechanisch arbeitende, eine Perforationswalze umfassende Perforationseinheit zum Perforieren der Deckelfolie vor der Verbindung mit den zu schließenden Verpackungen vorgesehen ist. Die Perforation wird dabei in dem Folienbereich angebracht, der beim Schließen und Versiegeln der Verpackungen im Bereich des Packguts, d.h. im Falle von Schalenversiegelungsmaschinen oder sogenannten Tiefziehmaschinen oberhalb der Packungsmulden angeordnet wird. Dadurch ergibt sich bei einer derart perforierten Folie eine selektivpermeable Deckelfolie auch im versiegelten Zustand der Packungen und somit die erfindungsgemäß gewünschten Wirkungen.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die gleiche Deckelfolie, die bislang für dicht zu versiegelnde Verpackungen verwendet wurde, auch zum Herstellen von selektiv permeablen Membranen zu verwenden. Dadurch entfällt die separate Anschaffung und auch eine Bevorratung perforierter Folien.
  • Eine Umrüstung einer solchen Verpackungsmaschine von dichter Deckelfolie zu permeabler Deckelfolie ist zudem ohne Wechsel des Folienvorrats, d.h. der Folienrolle, ohne weiteres durch Änderung des Betriebsmodus der Verpackungsmaschine möglich.
  • Die Perforationswalze kann beispielsweise auf der zu perforierenden Folie abgerollt werden. Eine solche Walze kann mit Nadeln oder dergleichen Vorsprünge versehen sein, die die gewünschten Öffnungen in der Deckelfolie anbringt. Eine solche Perforationseinheit stellt eine besonders einfache und zuverlässige Ausführungsform dar.
  • Eine andere, flexibler einsetzbare Perforationseinheit umfasst ein Perforationswerkzeug, dessen Arbeitsort verstellbar oder das mittels einer steuerbaren Positioniereinheit positionierbar ist. In dieser Ausführungsform können unterschiedlich perforierte Deckelfolien von der gleichen Perforationseinheit durch Änderung des Betriebsmodus hergestellt werden. Bevorzugt wird hierbei eine frei programmierbare Positioniereinheit für das Perforationswerkzeug verwendet, so dass Änderungen in der Art der Perforation durch eine reine Softwareumstellung zu erreichen sind. Dabei können sowohl die Anzahl der Perforationsöffnungen sowie deren Anordnung nahezu frei gewählt und so bedarfsgerechte Deckelfolien unterschiedlicher Art hergestellt werden.
    Eine solche Positioniereinheit kann beispielsweise mittels Linearverstelleinheiten, z.B. in einer xy-Koordinatenanordnung realisiert werden. Für diese Anwendung könne jedoch auch alle Arten von Robotersystemen, beispielsweise auch Portalroboter oder Einarmroboter, usw. Verwendung finden. Wesentlich ist die frei wählbare Positionierung des vorgesehenen Perforationswerkzeuges im Bereich der zu perforierenden Deckelfolie.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird zudem ein hinsichtlich der Größe und/oder Form der Perforationsöffnungen variables Perforationswerkzeug vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, nicht nur die Anzahl und Anordnung der Perforationsöffnungen zu variieren, sondern auch die Größe und Form, so dass die gewünschten Permeabilitätseigenschaften in der Deckelfolie flexibel anzubringen sind.
  • Als Perforationswerkzeug kann in einer einfachen Ausführungsvariante wiederum ein mechanisches Werkzeug, z.B. ein Schneid- oder Stechwerkzeug Verwendung finden. Änderungen in der Öffnungsgröße oder -form können dabei beispielsweise durch die Eindringtiefe oder Schnittführung vorgenommen werden.
  • Unabhängig von der Art des Perforationswerkzeuges ist es vor allem im Bereich der Nahrungsmittelverpackungen sinnvoll, eine zusätzliche Reinigungseinheit vorzusehen, um die perforierte Deckelfolie nach dem Perforationsvorgang zu reinigen, bevor sie als Deckelfolie auf der Verpackung verwendet wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Herstellungsprozesse sich nachteilig auf die erforderliche Reinhaltung der Umgebung der Nahrungsmittel auswirkt.
  • Eine weitere vorteilhafte Nutzung einer erfindungsgemäßen Perforationseinheit bzw. von Teilen einer solchen Perforationseinheit ergibt sich bei einer bestimmten Art von Verpackungsmaschinen, bei denen eine Mehrzahl von Verpackungen zusammenhängend hergestellt, gefüllt, versiegelt und erst danach in einer Schneidstation in einzelne Verpackungen getrennt werden. Diese Art von Verpackungsmaschinen werden häufig als sogenannten Tiefziehmaschinen bezeichnet. Die zusammenhängend am Stück hergestellten Verpackungen können dabei in einzelnen Reihen und/oder Spalten bzw. Spuren bereitgestellt werden. Die Schneidstation befindet sich im Ausgangsbereich dieser Verpackungsmaschine und umfasst in der Regel zwei Messereinheiten, eine die in Längsrichtung die einzelnen Spalten oder Spuren und gegebenenfalls auch äußere Randstreifen trennt, während eine Messereinheit in Querrichtung die einzelnen Reihen ausschneidet.
  • Die einzige Figur zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine.
  • Die Verpackungsmaschine 1 stellt eine sogenannte Tiefziehmaschine dar, die aus einer Folienrolle 2 die sogenannte Unterbahn oder auch Muldenfolie 3 abzieht. Die Muldenfolie 3 wird in einem Formwerkzeug 4 unter Wärme und gegebenenfalls auch Druckeinwirkung zu Packungsmulden 5 geformt. Die Packungsmulden 5 werden in einer Füllstrecke 6 manuell oder automatisch mit Packgut 7 gefüllt. Eine Deckelfolie 8 wird von einer Vorratsrolle 9 abgezogen und als Deckel auf die Packungsmulden 5 aufgelegt. In einem Siegelwerkzeug 10 wird die Deckfolie 8 mit der Packungsmulde 5 verbunden und versiegelt. In einer Schneideinheit 11 werden einzelne, im bisherigen Herstellungsprozess zusammenhängend gefertigten Packungen zu Einzelpackungen abgetrennt.
  • Nach dem Abzug von der Folienrolle 9 wird die Deckelfolie 8 durch eine Perforationseinheit 12 geführt. In dieser Perforationseinheit 12 wird auf nicht näher dargestellte Weise die Deckelfolie 8 in der gewünschten Weise beispielsweise mit einer bestimmte Anzahl und Verteilung von Perforationsöffnungen in der Größenordnung von 20 bis 50 p versehen.
  • Eine derart perforierte Deckelfolie ist in der Lage, etwaiges, in der geschlossenen Packungen entstehendes Kohlendioxid und Ethylen an die Außenumgebung durchzulassen und zugleich eine Sauerstoffzufuhr ins Innere der Packung zu gewährleisten. Hierdurch ergibt sich insbesondere bei der Verpackung von pflanzlichen Nahrungsmitteln wie Gemüse, Salat, Obst oder dergleichen eine verbesserte Haltbarkeit. Besonders bei der Verpackung von Spargel hat sich eine derartige Deckelfolie als vorteilhaft erwiesen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Verpackungsmaschine
    2
    Folienrolle
    3
    Muldenfolie
    4
    Formwerkzeug
    5
    Packungsmulden
    6
    Füllstrecke
    7
    Packgut
    8
    Deckelfolie
    9
    Folienrolle
    10
    Siegelwerkzeug
    11
    Schneideinheit
    12
    Perforationseinheit

Claims (7)

  1. Verpackungsmaschine zum Herstellen von Packungen aus mit Packgut gefüllten, muldenförmigen Verpackungen mit einer Einheit zum Anbringen einer Deckelfolie auf mit Packgut gefüllten Verpackungsmulden, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanisch arbeitende Perforationseinheit (12) zum Perforieren der Deckelfolie (8) vor der Verbindung mit den Packungsmulden (5) vorgesehen ist und wobei die Perforation der Deckelfolie wenigstens in dem Bereich vorgesehen ist, der nach dem Versiegeln der Packung oberhalb der Packungsmulden angeordnet ist, wobei die Perforationseinheit eine Perforationswalze umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein positionierbares Perforationswerkzeug mit einer steuerbaren Positioniereinheit oder ein Perforationswerkzeug mit verstellbarem Arbeitsort vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein xy-Achsensystem mit wenigstens zwei Linearverstelleinheiten vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Positioniereinheit ein Roboter vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Hinblick auf die Größe und Form der Perforationsöffnungen variabel einsetzbares Perforationswerkzeug vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungseinheit zur Reinigung der perforierten Deckelfolie vorgesehen ist.
  7. Verfahren zum Herstellen von Packungen aus mit Packgut gefüllten, muldenförmigen Verpackungen, auf denen eine Deckelfolie angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelfolie (8) vor der Verbindung mit den Packungsmulden (5) mit einer mechanisch arbeitenden Perforationseinheit (12) perforiert wird und wobei die Perforation der Deckelfolie wenigstens in dem Bereich vorgesehen ist, der nach dem Versiegeln der Packung oberhalb der Packungsmulden angeordnet ist, wobei die Perforierung mit einer Perforationswalze erzeugt wird.
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