EP2684803B1

EP2684803B1 - Verfahren zum Herstellen einer Verpackung

Info

Publication number: EP2684803B1
Application number: EP20120005121
Authority: EP
Inventors: Roland Wilhelm; Reinhard Ruhland
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: US20140018220A1; EP2684803A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Herstellen einer Wiederverschlusspackung mit einem verstärkten Schalenrand.
Es ist aus der EP 2 070 488 A1 eine Verpackung für medizinische Geräte bekannt, die aus drei bahnförmigen Materialien hergestellt wird. Dabei ist ein Material Tyvec®, das an einen Ausschnitt in der Kunststoff-Deckelfolie angebracht wird und zusammen mit einer Kunststoffwanne eine Verpackung bildet.
Aus der DE 10 2006 017 258 A1 der Anmelderin selbst sind eine Verpackung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung mit einem verstärkten Verpackungsrand bekannt. Dabei wird eine Verpackung auf einer Tiefziehverpackungsmaschine hergestellt, wobei die Verpackung einen abgewinkelten Randabschnitt aufweist, um einen mechanisch stabilen Verpackungsrand bereitzustellen, damit auch nach einer Evakuierung und abschließenden Siegelung mit einer Deckelfolie die Verpackung ihre Form beibehält.
Dokument US-A-5 163 269 beschreibt ein Herstellungsverfahren einer Verpackung mit einer verstärkten Rand.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kunststoffverpackung bereitzustellen, die zum Einen aus einer Weichfolie herstellbar sein soll und zum Anderen einen stabilen Siegelrand aufweisen soll, um eine Wiederverschließbarkeit bei Verwendung von peelfähigen und klebefähigen Folien zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Wiederverschlusspackung, die einen verstärkten Verpackungsrand und wenigstens drei Lagen Folien aufweist, umfasst folgende Prozessschritte:

Formen mehrerer Mulden in eine Unterfolie in einer Formstation,
Zuführen von mehreren Rahmen in einer der Anzahl der geformten Mulden entsprechenden Anzahl an die Unterfolie,
Ansiegeln der Rahmen an die Unterfolie in einer Siegelstation,
Siegeln einer Deckelfolie an die Rahmen oder die Unterfolie.

Durch den an die Unterfolie angesiegelten Rahmen lässt sich der Bereich des Verpackungsrandes und damit der Siegelbereich für die Deckelfolie verstärken, um eine ergonomisch und gut handhabbare Wiederverschlussmöglichkeit auch bei einer Ausführung der Unterfolie als Weichfolie bereitstellen zu können.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßigerweise auf einer taktweise arbeitenden Verpackungsmaschine ausgeführt werden. In diesem Fall wäre es denkbar, dass die mehreren Mulden in der Unterfolie entweder gleichzeitig in einem einzigen Arbeitstakt erzeugt werden, oder aber nacheinander in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitstakten. In jedem Arbeitstakt sollte dann eine zur Anzahl der Mulden des jeweiligen Arbeitstaktes entsprechende Anzahl von Rahmen an die Unterfolie herangeführt werden. Mit anderen Worten könnten in einem einzigen Arbeitstakt entweder eine einzige Mulde oder aber mehrere Mulden erzeugt werden.
Vorzugsweise erfolgt das Siegeln unter Vakuum und/oder modifizierter Atmosphäre und erzeugt eine gasdichte Verpackung, um beispielsweise Lebensmittel gasdicht und somit lange haltbar zu verpacken.
Bevorzugt werden die Rahmen als bahnförmiges Material mit Öffnungen von einer Rolle abgewickelt und der Siegelstation zugeführt, um die Rahmen als Folienverbund mit Öffnungen auf einer Tiefziehverpackungsmaschine zu verarbeiten.
In einer vorteilhaften Ausführung erzeugt eine Stanzstation einer Tiefziehverpackungsmaschine die Rahmen aus einem vollflächigen bahnförmigen Material, um dem Betreiber der Tiefziehverpackungsmaschine die Möglichkeit zu erleichtern, unterschiedliche Folienrollen für unterschiedliche Rahmen an sein Lager legen zu können und unterschiedliche Rahmen mit der Stanzstation der Tiefziehverpackungsmaschine auf dieser selbst bei der Herstellung der Verpackungen erzeugen zu können. Somit kann die Verstärkung des Verpackungsrandes leicht variiert werden.
Bevorzugt wird als Unterfolie eine Weichfolie mit einer Dicke von höchstens 200 µm verwendet, um eine Entnahme oder Zugänglichkeit des verpackten Produktes zu erleichtern.
Vorzugsweise wird als Rahmen eine Hartfolie mit einer Dicke von mindestens 300 µm verwendet, um die Stärkung des Schalenrandes zu verbessern oder um den Einsatz einer günstigen Monofolie zu ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausführung werden die Rahmen und die Unterfolie untrennbar aneinander gesiegelt, wodurch sichergestellt wird, dass beim Öffnen der Verpackung durch Abziehen der Deckelfolie nur diese selbst sich von der Unterfolie oder dem Rahmen löst.
Vorzugsweise wird die Deckelfolie in der Siegelstation gemeinsam mit den Rahmen und der Unterfolie aneinander gesiegelt, um eine kurze Bauform der Tiefziehverpackungsmaschine zu ermöglichen.
In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform wird die Deckelfolie in einer weiteren Siegelstation an die Rahmen gesiegelt, um die Leistung der Tiefziehverpackungsmaschine zu steigern, indem der Siegelprozess zwischen Deckelfolie und Rahmen sowie Rahmen und Unterfolie nacheinander ablaufen können, wobei die jeweilige Prozesszeit üblicherweise kürzer ist als die Prozesszeit, die beim gemeinsamen Siegeln von allen drei Lagen Folien benötigt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Rahmen an die Unterseite der Unterfolie gesiegelt, um dem Verpackungsrand eine hohe mechanische Stabilität zu geben und gleichzeitig ein peelfähiges und wiederverschließbares Öffnen der Deckelfolie von der Unterfolie zu ermöglichen. Dabei ist es denkbar, dass die Rahmen in Form von einzelnen nicht miteinander verbundenen Rahmen vor dem Siegeln in der Siegelstation in das Siegelwerkzeugunterteil automatisiert, beispielsweise mittels eines Roboters, eingelegt werden, um an die Unterseite des Verpackungsrandes angesiegelt zu werden. Diese Siegelung muss nicht durchgehend und auch nicht gasdicht ausgeführt sein, da es auch ausreicht, wenn die Siegelung der Deckelfolie mit der Unterfolie gasdicht erfolgt. Denkbar sind auch Rahmen, die nicht aus einem Kunststoff bestehen, sondern beispielsweise aus einem recyclingfähigen Material mit einer guten Steifigkeit.
Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1: eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Verpackung in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 1 a: die Verpackung beim Öffnen,
Fig. 1 b: die Verpackung nach dem Öffnen,
Fig. 1c: die Verpackung beim Wiederverschließen,
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbare Tiefziehverpackungsmaschine und
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer Tiefziehverpackungsmaschine zum Betrieb eines alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine Verpackung 1 in einer Explosionsdarstellung mit einer zu einer Mulde 2 geformte Unterfolie 3, in der ein Produkt 4, beispielsweise ein Käseblock, verpackt ist. Auf die Unterfolie 3 sind ein umlaufender Rahmen 5 mit einer Öffnung 6 und darüber eine Deckelfolie 7 entlang einer Siegelnaht 8 miteinander gasdicht versiegelt. Die Unterfolie 3 und die Deckelfolie 7 sind aus Weichfolie und der Rahmen 5 aus Hartfolie, um dem Verpackungsrand 9 eine ausreichende mechanische Stabilität zu geben.
Fig. 1 a zeigt die Verpackung 1 beim Öffnen, wobei die Deckelfolie 7 von dem Rahmen 5 abgezogen wird. Die Verbindung zwischen der Deckelfolie 7 und dem Rahmen 5 ist dabei peelfähig, das bedeutet abziehbar, aber auch gasdicht.
Nachdem die Deckelfolie 7 weitestgehend von dem Rahmen 5 abgezogen ist, kann, wie in Fig. 1b gezeigt, durch die weitestgehend komplementäre Öffnung 6 des Rahmens und der Mulde 2 sowie durch die Ausführung der Unterfolie 3 als Weichfolie der Rahmen 5 durch Verschieben nach unten am Produkt 4 entlang das Produkt 4 freigeben. Anschließend kann auf einfache Weise das Produkt 4 entnommen oder bearbeitet werden. Beispielsweise kann mit einem Schaber Käse von einem Käseblock abgenommen werden.
Figur. 1c zeigt die Verpackung 1 vor dem Wiederverschließen der Deckelfolie 7 mit dem Rahmen 5, nachdem der Rahmen 5 angehoben wurde. Dabei ist die Verbindung bzw. die Siegelnaht 8 zwischen Deckelfolie 7 und Rahmen 5 klebefähig ausgeführt, um die Deckelfolie 7 auf den Rahmen 5 aufzubringen, um ein Austrocknen des Produkts beispielsweise bei der Lagerung im Kühlschrank zu verhindern. Dies ist auf einfache und ergonomische Weise dadurch ermöglicht, dass für den Rahmen 5 eine Hartfolie verwendet wird, um dem Verpackungsrand und damit auch der Siegelnaht 8 die nötige Stabilität zu geben, damit eine annähernd ebene Fläche bereitgestellt wird.
Auf der in Fig. 2 gezeigten Tiefziehverpackungsmaschine 12 wird eine Unterfolie 3 von einer Folienrolle 13 abgezogen. In einer Formstation 15 wird die Unterfolie 3 abschnittsweise zu Mulden 2 tiefgezogen. In einer nachfolgenden Füllstation 16 werden die Mulden 2 mit einem Produkt 4 befüllt.
Rahmen 5 werden von einer Folienrolle 17 abgezogen und einer Siegelstation 18 zugeführt. In der Siegelstation 18 werden die Rahmen 5, wobei je ein Rahmen 5 einer Mulde 2 der Unterfolie 3 zugeordnet ist, an die Unterfolie 3 gesiegelt. Dabei kann die Siegelung eine durchgehende gasdichte (nicht dargestellte) Siegelnaht 8 sein oder der Rahmen 5 nur mittels mehrerer Siegelpunkte an die Unterfolie 3 geheftet werden.
In einer in Produktionsrichtung R stromabwärts von der ersten Siegelstation 18 gelegenen weiteren Siegelstation 19 wird die Deckelfolie 7 zugeführt und entlang der Siegelnaht 8 an die Rahmen 5 angesiegelt, um eine gasdicht geschlossene Verpackung 1 zu bilden. Das Siegeln erfolgt in bekannter Weise unter Einwirkung von Wärme und Druck auf die Siegelnaht 8.
Stromabwärts von der weiteren Siegelstation 19 befinden eine Quertrenneinrichtung 20 und eine Längstrenneinrichtung 21 für ein Vereinzeln der Produktverpackungen 1 aus dem Verbund der Unterfolie 3. Die vereinzelten Verpackungen 1 gelangen auf ein Abführband 22, das sie aus der Tiefziehverpackungsmaschine 12 heraus transportiert.
Optional kann eine Stanzvorrichtung 24 vorgesehen sein, die in Produktionsrichtung R stromaufwärts vor der Siegelstation 18 angeordnet ist, um Öffnungen 6 in eine bahnförmige Folienbahn, vorzugsweise eine Hartfolie, zu stanzen, um Rahmen 5 herzustellen.
In Fig. 3 ist eine alternative Tiefziehverpackungsmaschine 14 gezeigt, bei der im Gegensatz zur Tiefziehverpackungsmaschine 12 aus Fig. 2 die Deckelfolie 7 zusammen mit den Rahmen 5 der Siegelstation 19 zugeführt werden, um dort zusammen mit der Unterfolie 3 miteinander zu einer gasdichten Verpackung 1 zusammengesiegelt zu werden. Die Rahmen 5 sind wie in Fig. 2 als bahnförmiges Folienmaterial, vorzugsweise aus Hartfolie, in einer Art Foliengitter mit Öffnungen 6 ausgeführt.
Auch bei der Alternative aus Fig. 3 kann optional eine Stanzvorrichtung 24 vorgesehen sein, die in Produktionsrichtung R stromaufwärts vor der Siegelstation 18 angeordnet ist, um Öffnungen 6 in eine bahnförmige Folienbahn, vorzugsweise eine Hartfolie, zu stanzen, um Rahmen 5 herzustellen.
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführung werden einzelne, beispielsweise aus Spritzguss hergestellte Rahmen 5 in das Siegelwerkzeugunterteil 23 (siehe Fig. 3) mittels nicht dargestellter Roboter eingelegt und zusammen mit der Unterfolie 3 und der Deckelfolie 7 gesiegelt. Bei dieser Ausführung entfällt die Zuführung der Rahmen 5, wie in Fig. 3 gezeigt. Dabei werden aber die Rahmen 5 nicht zwischen Unterfolie 3 und Deckelfolie 7 gesiegelt, sondern die Rahmen 5 werden von unten an die Unterfolie 3 und die Deckelfolie 7 auf die Unterfolie 3 gesiegelt.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Wiederverschlusspackung (1), die einen verstärkten Verpackungsrand (9) und wenigstens drei Lagen Folien (3, 5, 7) aufweist, umfassen folgende Prozessschritte:
- Formen mehrerer Mulde (2) in eine Unterfolie (3) in einer Formstation (15),

- Zuführen von mehreren Rahmen (5) in einer zur Anzahl der geformten Mulden entsprechenden Zahl an die Unterfolie (3),

- Ansiegeln der Rahmen (5) an die Unterfolie (3) in einer Siegelstation (18, 19),

- Siegeln einer Deckelfolie (7) an die Rahmen (5) oder die Unterfolie (3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Siegeln unter Vakuum und/oder modifizierte Atmosphäre erfolgt und eine gasdichte Wiederverschlusspackung erzeugt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen (5) als bahnförmiges Material mit Öffnungen (6) von einer Rolle (17) abgewickelt und der Siegelstation (18, 19) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stanzstation (24) einer Tiefziehverpackungsmaschine (12, 14) die Rahmen (5) aus einem vollflächigen bahnförmigen Material herstellt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterfolie (3) eine Weichfolie mit einer Dicke von höchstens 200 µm verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für den Rahmen (5) eine Hartfolie mit einer Dicke von mindestens 300 µm verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen (5) und die Unterfolie (3) untrennbar aneinander gesiegelt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelfolie (7) in der Siegelstation (19) gemeinsam mit den Rahmen (5) und der Unterfolie (3) aneinander gesiegelt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelfolie (7) in einer Siegelstation (19) an die Rahmen gesiegelt wird, nachdem zuvor in der anderen Siegelstation (18) die Rahmen (5) und die Unterfolie (3) aneinander gesiegelt wurden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen (5) an die Unterseite der Unterfolie (3) gesiegelt werden.