EP3350082A1 - Verfahren und vorrichtung zum anlegen eines randes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum anlegen eines randes

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Publication number
EP3350082A1
EP3350082A1 EP16766875.5A EP16766875A EP3350082A1 EP 3350082 A1 EP3350082 A1 EP 3350082A1 EP 16766875 A EP16766875 A EP 16766875A EP 3350082 A1 EP3350082 A1 EP 3350082A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
edge
food product
die
packaged food
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16766875.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Speck
Joachim Scherr
Konrad Bantleon
Dr. Michael SDAHL
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.)
Chocal Aluminiumverpackungen GmbH
Original Assignee
Chocal Aluminiumverpackungen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chocal Aluminiumverpackungen GmbH filed Critical Chocal Aluminiumverpackungen GmbH
Publication of EP3350082A1 publication Critical patent/EP3350082A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/50—Enclosing articles, or quantities of material, by disposing contents between two sheets, e.g. pocketed sheets, and securing their opposed free margins
    • 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
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    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
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    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D75/00—Packages comprising articles or materials partially or wholly enclosed in strips, sheets, blanks, tubes, or webs of flexible sheet material, e.g. in folded wrappers
    • B65D75/28—Articles or materials wholly enclosed in composite wrappers, i.e. wrappers formed by associating or interconnecting two or more sheets or blanks
    • B65D75/30—Articles or materials enclosed between two opposed sheets or blanks having their margins united, e.g. by pressure-sensitive adhesive, crimping, heat-sealing, or welding
    • B65D75/32—Articles or materials enclosed between two opposed sheets or blanks having their margins united, e.g. by pressure-sensitive adhesive, crimping, heat-sealing, or welding one or both sheets or blanks being recessed to accommodate contents
    • B65D75/321—Both sheets being recessed
    • B65D75/322—Both sheets being recessed and forming one compartment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/60—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for sweets or like confectionery products

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for applying a protruding from a surface of the packaging of a packaged food product edge of partial shells of a sheet-like material having the features of the preambles of the independent claims
  • EP 2 765 081 A1 describes a generic process for the production of packaging for food products and a device for carrying out the process.
  • These food products may be hollow chocolate figures, which may be shaped, for example, as chocolate eggs, chocolate Christmas men or chocolate Easter bunnies.
  • a plastically deformable material preferably aluminum foil or foil of another metal material
  • two packaging half-shells of a plastically deformable material preferably aluminum foil or foil of another metal material
  • the inner surfaces of the half-shells and the superimposed flange surfaces are laminated with a fusible material, preferably polyethylene.
  • the flange surfaces are sealed with the application of heat and pressure.
  • the projecting flanges are cut and a distal flange portion bent by 90 °, so that in the subsequent process step, the bent portion of the flanges can be folded over on a non-bent portion.
  • the edge of the superposed flanges so sealed and flanged will be exposed to the surface of the food product and affect the aesthetic appearance of the packaged food product.
  • WO 93/01093 also describes a process for packaging food products in films.
  • first film halves are formed, in which the food product is taken.
  • the half shells have abutting connecting flanges, which are then sealed together and form an upstanding from the surface edge.
  • Subsequent application of the so-called Saturn ring is mentioned as optional in WO 93/01093.
  • DE 1 260 949 describes a method for producing figures of confectionery masses enveloped with thin metal foils. The result is a crimped connection between two preformed film half-shells, which have protruding edges. The edges are first stacked, then folded up in one direction and finally over an inner edge area folded. There remains a radially protruding edge with increased rigidity
  • the present invention has for its object to propose one of the above type according to the method by which the appearance of packaged in foil-like half-shells food can be improved and which is reliable, fast and easy to carry out. Furthermore, a generic device is to be provided, which is suitable for carrying out the method.
  • the edge region of the opening of the die may have a closed or interrupted contour. Due to such interruptions, the protruding edge does not come into contact with the edge area on the entire circumference, so that partial application is possible.
  • the opening of the die may further consist of one or more parts. When these parts are circumferentially spaced apart from each other, the interruptions of the edge portion may be formed therebetween.
  • the process can be carried out in rapid succession and with constant packaging quality for successive packaged food products and is therefore suitable for time-efficient series production. Furthermore, by the easily designable process control, which essentially relates to the control of the relative movement, an automation of the process can be implemented conveniently.
  • At least one elastic element can press on the protruding edge at the edge region of the die, as a result of which the edge of the films at least can be partially applied to at least one sub-shell.
  • the clear distance between the elastic element and the packaging surface may be so small that the elastic element brushes over the packaging surface and applies the edge to the outer contour of the packaged food product.
  • the elastic element may deform during contact with the protruding edge by the pressure forces occurring and thus better follow the shape of the packaged food product to increase the application quality. By its deformation, the elastic element causes spring forces on the edge, which act opposite to the direction of deformation. After contact with the edge and thereby taking place elastic deformation of the elastic element, it returns to its original shape.
  • Bristles may possibly press on the protruding edge at the edge region of the matrix, as a result of which the edge of the films can be at least partially applied to a partial shell.
  • the bristles can be elastically deformed during contact and strip over the packaging surface, whereby the protruding edge is better applied to complicated and irregular contours of the packaging surface. Due to the elastic deformation, the bristles cause a spring force opposite to the direction of deformation on the edge. After contact with the edge, the bristles return to their original shape.
  • the die may be at rest and the packaged food product may be moved through the opening relative to the die. This allows a stationary support of the die, through the opening of which the product can be accurately and accurately moved with a relatively simple guide. This ensures a high quality of the applied edge.
  • the packaged food product may be at rest and the die moved relative to the packaged food product. If the product is stored in a stationary manner, the die can be moved in a simple manner but precisely in relation to it and a high quality of the applied edge results.
  • both the packaged food product and the die can be moved. This gives greater freedom in the design of the method and the paths traveled by the elements involved. Depending on the shape of the product, this may result in relative movements with which the edge can be better applied to certain contact sections of the product.
  • the edge of the films when passing through the opening of the die, can first be attached to the surface of the part shells in a first step. be approached and then created in a further step to at least a partial shell.
  • the edge Before the final application to the surface of the partial shells, the edge can first be preformed in a controlled manner, for example in order to approximate the shape of the edge to be applied to the outer contour of the partial shells. In some packages and materials, it has been found to be more favorable for tidy application of the edge, if one chooses a step-by-step method of application which better accommodates the deformation behavior of the edge.
  • the relative movement between die and packaging can be one-dimensional. This type of movement simplifies the process control and reduces the process steps necessary for creating the edge as well as the total time for carrying out the method.
  • the relative movement of the packaged food product can first pass in a first direction of movement through the opening of the die and then transversely to the first direction of movement to adapt the application of the edge to the outer shape of the food product.
  • a relative movement consisting of several components of movement in different directions, allows greater freedom when creating the edge, especially to complex outer contours of the surface of the shells.
  • the edge can be applied tangentially to a part of the surface in order then to be adapted to the outer contour of the partial shell by means of one or more relative movements of the matrix.
  • the packaged food product can be moved by means of a guide means relative to the die.
  • the guide means By the guide means the direction and speed of the relative movement can be controlled.
  • the guide means can optionally be designed in the form of a stamp.
  • the packaged food product can be held on the guide means during the relative movement.
  • the packaged food product can be securely positioned during margining.
  • the packaged food product can be held by means of negative pressure on the guide means.
  • This allows a secure and gentle product fixation of the food product on the guide means with ease solubility of this fixation.
  • the packaged food product may be held between the guide means and a backing member.
  • Guide means and backing member may be in contact on various sides with the packaged food product to adjust and control its position. Due to the additional counterpart part, an improved fixability of the packaged food product can be achieved.
  • the counter-holding part exercise a manager on the packaged food product.
  • This can optionally be done by means of a resilient element.
  • the operator who can act in the direction of relative movement of the packaged food product, can ensure secure positioning of the packaged food product and control of the direction of movement during the process.
  • the guide between the guide means and the counterpart part can be passed over the packaged food product.
  • the entire manager can be guided between the guide means and the counterpart part over the packaged food product.
  • the guide member and the counterpart part may be spaced apart, so that one of these parts unhindered application of the edge is ensured.
  • the film edge may be located between the spaced apart portions while the packaged food product is positioned between the guide member and the holding member. Thus, during the application process, it only comes into contact with the edge area of the die and possibly a prebending element. It can thus be guaranteed a high application quality.
  • the protruding edge may have a proximal portion which is directly connected to the partial shells and connects a distal portion of the edge with the partial shells, wherein the distal portion is folded before applying the edge to the proximal portion. It is the portion of the edge, which is initially further away from the surface of the food product, bent so that it comes into flat contact with the portion of the edge, which is closer to the food product.
  • the distal portion may be directed with its front end before applying in the direction of the surface of at least one sub-shell and touch them in particular or be spaced from her.
  • the seam connection or the crimp connection of the edge remains better when placed in the closed position.
  • the package with the proximal portion may guidely pass through the opening of the die so that the proximal portion may come into contact with the edge region of the opening and the distal portion may be at least partially applied to at least one sub-shell.
  • the distal folded or crimped section virtually passes to the partial shell of the product, which improves the security of the crimping connection when the edge is applied and during the application of the edge.
  • the flanges prior to the edge being applied, can be crimped together, sealed together, or crimped together and sealed. These types of connections allow a mechanically secure connection of the flanges.
  • the packaged food product can completely traverse the die. On the one hand, this ensures good edge application, which in any case passes through the die, and, on the other hand, enables the product to be transported further on passing through the die on this side.
  • the object of the invention is further achieved by a device according to claim 18.
  • the device allows a quick and reliable edge application with easier process control and uncomplicated design.
  • the contour of the edge area of the die opening follows the outer contour of the packaged food product at the locations or in the areas in which the protruding edge is to be applied, so that the edge can come into contact with the edge area.
  • the edge region is capable of plastically deforming the projecting edge during contact such that it at least partially engages at least one of the partial shells.
  • the device allows a quick and easy to control applying the protruding edge. It can be processed in a small amount of time and consistent quality packaging a large number of packaged food products in series.
  • the position of the protruding edge with respect to the film-part shells is changed in such a way that it at least partially applied to at least one of the subshells. This improves the appearance of the packaged product.
  • the opening may have a closed or an interrupted contour. Such interruptions can be carried out so that the edge where the opening is interrupted, does not come into contact with the edge region and is not applied there.
  • the edge region may further consist of one or more parts. The parts may be spaced apart so that the openings of the opening are made between them.
  • the edge region of the die may have at least one elastic element that presses on the protruding edge.
  • the elastic element may deform during contact with the edge region and the packaged food product, so that the protruding edge is better able to be applied to complex and irregular outer contours of the packaged food product.
  • the deformation of the elastic element is elastic, that is, the elastic element assumes its initial shape after contact with the edge. During the deformation of the elastic element and its contact with the protruding edge spring forces act on the edge.
  • the edge region of the die can have bristles that press on the protruding edge.
  • the bristles may be resilient to strike over the surface of the packaged food product and to apply the protruding edge to the surface of the packaged food product so as to better follow its outer contour. After the elastic deformation by the contact with the edge, the bristles revert to their original shape. Due to the elastic deformation of the bristles they cause spring forces acting on the edge.
  • the clear distance between the edge of the die enclosing the opening and the partial shells can be smaller, at least in some areas, than the width of the protruding edge.
  • the width of the protruding edge is the distance between the packaging surface of the sub-shells and the end of the protruding edge remote from the surface of the sub-shells.
  • the distance between the edge of the matrix enclosing the opening and the partial shells can correspond, at least in regions, to the thickness of the protruding edge. chen.
  • the thickness of the protruding edge extends transversely to its upstanding from the product length and corresponds to the total thickness of the film layers that form the protruding edge.
  • the guide means may comprise holding means for the packaged Lebensmitteeck.
  • the packaged food product can be held on the guide means.
  • a secure positioning of the packaged food product is possible.
  • one or more suction elements can be provided as holding means.
  • a negative pressure can be generated, which exerts a holding force on the surface of the packaged food product and thus holds it.
  • the suction elements enable a reliable, gentle and easily controllable, detachable connection between holding means and packaged food product.
  • an opposing member opposite the guide means can be provided with which the packaged food product can be held between the guide means and the counterpart part.
  • the packaged food product is securely fixed between the guide means and the counterpart part and is guided in its movement through the opening of the die.
  • the counter-holding part exert a compressive force on the packaged food product, which is directed opposite to the direction of the relative movement of the food product through the opening of the die. This compressive force improves the fixability of the food product during the relative movement.
  • the counterpart part can particularly advantageously comprise a spring means which can exert a compressive force on the packaged food product.
  • a spring means which can exert a compressive force on the packaged food product.
  • the device may further comprise a Vorbiegeelement for approaching the edge to the surface, with an opening whose edge region of the sub-shells is spaced further than the thickness of the region-wise superimposed flanges.
  • the die is fixed and the guide means movable. This allows a resting storage of the die. Through the opening of the die, the product can be targeted and moved accurately with a relatively simple guide. This ensures a high quality of the applied edge.
  • the guide means is fixed and the die movable. At rest storage of the food product, the die can be moved easily and accurately relative to the food product. This results in a high quality of the applied edge.
  • the die and the guide means are movable. This achieves greater freedom in the design and control of the method and the paths traveled by the elements involved. Depending on the shape of the product thereby relative movements are possible by the edge of certain contact portions of the product is better applied.
  • the die and guide means may be movable in a single direction relative to one another. This simplifies the control of the application process.
  • the die and guide means can be movable relative to each other in several directions. This favors the application of the edge also to complex outer shapes of a packaged food product.
  • the edge region of the opening of the Vorbiegeettis tapers towards the edge region of the opening of the die.
  • the taper the reduction of the distance between the sub-shells and the respective edge regions is realized, so that in the region of the greater distance the pre-bending can be realized and in the region of the die with the small distance of the edge can be applied to the surface of the sub-shells closer.
  • the Vorbiegeelement may be formed as a chamfer of the edge portion of the opening. During pre-bending, the protruding edge slides over the chamfer and is thereby bent over in the direction of the surface of the partial shell.
  • the at least partially superimposed flanges are crimped together, sealed together or crimped together and sealed together. These types of connection improve the closure of the flange connection.
  • the guide means and the counter-holding part can be spaced apart from each other. At that distance, the edge to be applied can be located so that it can be applied untouched by the counterpart part and guide means, whereby the application quality is increased.
  • FIG. 1 a shows a vertical section through a food product packaged in film half-shells, and also a die and a guide means before the application of an edge according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 1 b shows a vertical section through the packaged food product of FIG. 1 a after the edge has been applied
  • FIG. 2 shows a vertical section through a packaged food product with flanges sealed to one another before and after the edge has been applied according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a vertical section through a packaged food product with flanges crimped together before and after the edge is applied according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a vertical section through a packaged food product with flanged and sealed flanges before and after the edge is applied according to a fourth embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a vertical section through a fifth embodiment of a device according to the invention for applying an edge with guide means, holding means, die, pre-bending element, counter-holding part and resilient element with a packaged food product
  • FIG. 6a shows a vertical section through a section of a food product directly before contact with a die according to a sixth embodiment of the invention
  • FIG. 6b shows a vertical section through the section of the food product from FIG. 6b
  • FIG. 6c shows a vertical section through the section of the food product from FIGS. 6a and 6b with the edge applied directly after contact with the matrix
  • FIG. 7a shows a vertical section through the section of a packaged food product according to a seventh embodiment of the invention shortly before contact with a die having bristles
  • FIG. 7b shows a vertical section through the detail from FIG. 7a during the contact of the edge with the bristles of the die during which the edge is applied
  • FIG. 8a shows a vertical section through a section of a packaged food product according to an eighth embodiment of the invention shortly before contact with a die having an elastic element
  • FIG. 8b shows a vertical section through the detail from FIG. 8a during the contact of the protruding edge with the elastic element, during which the edge is applied.
  • the method and the device according to the invention relate to the packaging of food products.
  • These food products may, in particular, be chocolate figures of any external shape, for example in the outer form of eggs, stylized animals or human figures.
  • FIG. 1a shows a first embodiment of a device according to the invention for applying an edge of a packaged food product in a schematic sectional representation before contact with the die.
  • the food product has the outer shape of an egg.
  • the dividing plane of the film part shells, in which the flanges lie on each other, is perpendicular to the image plane.
  • the direction of the relative movement of the packaged food product with respect to the die is indicated by the arrow R and lies in the image plane.
  • the packaged food product 1 is accommodated in two film-like partial shells 2 which have surface-mounted flanges 3.
  • the flanges together form a protruding edge 4 which can be brought into contact with an edge region 8 of the die 5 in the course of a relative movement whose direction is represented by an arrow R.
  • the device also has a guide means 6, by means of which the relative movement can be carried out.
  • the guide means is designed as a movable punch, while the die is mounted stationary.
  • the outer shape of the food product has the shape of an ice and is rotationally symmetric.
  • the two film shells have an identical shape with their contact plane in the plane of the largest cross-section of the packaged food product when they receive the food product between each other. Since the cross-section of the food product preferably tapers away from this plane, it can be better inserted into the film half-shells during packaging.
  • the film-like partial shells are therefore designed as half-shells in the embodiments shown.
  • a packaging according to the invention can also be formed by mutually mirrored half-shells or partial shells with mutually different shapes.
  • the film half-shells with the protruding flanges are plastically preformed from cut film sections, for example by means of a deep-drawing process.
  • the curvature of the film half-shell caused by deep-drawing corresponds to the outer contour of the food product, which is received in the half-shells and packaged therein.
  • the packaging material may be used aluminum foil, which may be printed from the outside, in connection with the shape of the food product to produce a pleasing appearance of the packaged product.
  • the film may have a thickness of 5 to 100 ⁇ m, in particular 10 to 50 ⁇ m, and particularly preferably 15 to 40 ⁇ m.
  • the film material is not limited to aluminum or metal materials.
  • the protruding edge 4 has a width B and a thickness D. Between the edge of the matrix enclosing the opening and the partial shells there is a clear distance A, perpendicular to the relative movement.
  • the illustrated arrow R indicates the direction of the relative movement of the packaged food product in relation to the die 5.
  • the packaged food product is not necessarily in motion.
  • the relative movement of the food product in the direction of the arrow can also be realized by a stationary product and a moving die.
  • the clear distance A is smaller than the width B of the protruding edge. When passing through the die in the direction of movement indicated by the arrow R, the protruding edge comes into contact with the edge region of the die.
  • the edge region exerts a compressive force on the protruding edge, which is passed over the food product to the guide means. Due to the compressive force, the protruding edge deforms plastically and is at least partially applied to one of the partial shells.
  • the opening of the die has a closed contour without interruptions.
  • the protruding edge comes in contact with the edge region of the die in the entire circumference of the packaged food product and is thereby deformed.
  • an open or interrupted contour of the die opening is possible through which parts of the protruding edge do not come into contact with the edge region.
  • pressure can exert pressure on the food product due to the process.
  • the forces can be adapted to the stability of the food product, depending on the forces and environmental influences, such as the ambient temperature.
  • Figure 1 b shows the packaged food product of Figure 1 a, but after the application of the originally projecting edge. After the relative movement between the packaged food product and the die and the contact between the edge region of the die and the protruding edge during this, the previously projecting edge of the film is applied approximately tangentially to the surface of the packaged food product.
  • FIGS. 2 to 4 show prepacked food products in partial shells of a sheet-like material, wherein the superimposed flanges of the partial shells are connected to one another in various ways.
  • the protruding edge is shown in each case before the application, and to the right of the dividing line, the edge is partly applied to the surface of one of the partial shells.
  • FIG. 2 shows a packaged food product before and after the edge is applied according to a second embodiment of the invention, wherein the protruding edge is formed by two superimposed flanges of the subshells sealed to each other at the sealing surface 9.
  • the sealing can be done by means of cohesive joining methods, such as gluing, fusing, soldering or welding.
  • the metal foils on the food product side facing the inside either completely or partially coated with a thermoplastic polymer, such as polypropylene or polyethylene, so that the superimposed on the flanges thermoplastic layers melt together as a result of heating and thus form the seal.
  • a thermoplastic polymer such as polypropylene or polyethylene
  • Figure 3 shows a packaged food product before and after the edge is applied according to a third embodiment of the invention, wherein the flanges forming the rim are crimped together.
  • the end face of the beaded edge points in the direction of the upper half-shell and is spaced therefrom.
  • the two flange surfaces are initially on each other and form the protruding edge. It is then bent over a distal portion of the edge by about 180 °, so that it is placed on the proximal portion and pressed against this.
  • the beaded edge is secure against loosening the connection. Due to the curling of the edge, it has an increased thickness, which is about four times as large as a film layer.
  • the distal portion of the edge points with its end face in the direction of the upper half of the film and is spaced from its surface.
  • Figure 4 shows a packaged food product before and after edge application according to a fourth embodiment of the invention, wherein the edge-forming flanges of film half-shells are both sealed and crimped together.
  • the distal portion of the rim is directed toward and spaced from the upper film half-shell.
  • the thickness of the protruding edge is about four times as thick as a film layer.
  • Figure 5 shows a fifth embodiment of the device for applying a rim of a packaged food product.
  • the packaged food product which is packaged in two sub-shells 2, which have flanges 3 and form a protruding edge 4, a die 5 with an edge region 8, which defines an opening 7, is shown.
  • the device has a Vorbiegeelement 12, which is designed as a chamfer 13 of the edge portion 8, the opening 7.
  • the packaged food product is held between a guide means 6 and a backing member 10.
  • the counter-holding part exerts a compressive force on the packaged food product.
  • the guide means has holding means 1 1, which are designed in the form of suction elements.
  • the suction elements hold the packaged food product by means of negative pressure, which is generated by a vacuum generator 18.
  • the resilient element 17 By the resilient element 17, a pressure force is exerted on the packaged food product on the counter-holding part 10, which is forwarded via the food product to the guide member 6, without permanently deforming or damaging the food product.
  • the resilient element may, for example, be in the form of one or more coil springs, pneumatic or hydraulic springs or force generators / accumulators.
  • the holding means designed as vacuum suction elements of the guide means are in addition to their function to hold the packaged food product during Randanlegens also to grab the packaged food product prior to application, for example, by a conveyor or a tool with a the Randanlegen vorranced process step has been executed.
  • the food product can also be placed on a conveyor or in a tool for the following process steps after marginal application.
  • the protruding edge When passing the packaged food product in the direction of the arrow R shown, the protruding edge first comes into contact with the pre-bending element 12, then with the chamfer 13 and finally with the edge region of the opening of the die. During contact with the Vorbiegeelement and the chamfer of the protruding edge is first formed and the surface of the sub-shells continuously approximated before it is applied only with the passage of the opening and the contact with the edge portion of the surface of the sub-shells.
  • the protruding edge has a proximal portion 14 and a distal portion 15.
  • the proximal portion 14 connects the distal portion 15 with the film shells 2.
  • Figures 6a to 6c each show a section of the food product with the edge in a sectional view at different times during the application of the edge according to a sixth embodiment of the invention.
  • the illustrated arrows R and E show the respective direction of the movements of the packaged food product, relative to the position of the die.
  • the protruding edge is shown directly in front of the contact with the Vorbiegeelement 12.
  • the die 5 has a Vorbiegeelement 12, an edge portion 8 and a chamfer 13 which extends between the edge portion 8 and the Vorbiegeelement 12.
  • the clear distance A between the edge region of the die and the surface of the sub-shell corresponds to the thickness D of the protruding edge.
  • the protruding edge is applied to the surface of the sub-shell without being significantly compressed in the direction of its thickness.
  • the direction of the relative movement of the packaged food product is shown by the arrow R.
  • FIG. 6b shows the already pre-bent edge in contact with the chamfer.
  • the edge is preformed prior to final application.
  • the edge slides during the deformation over the chamfer, whereby it is bent continuously in the direction of the surface of the partial shells.
  • the applied edge is shown immediately after passing through the opening of the die. After contact with the edge region 8 of the die, the edge is applied to the surface of one of the part shells 2.
  • the food product can be moved in the direction shown by the arrow E relative to the die, or the die relative to the food product in a corresponding opposite direction, so that the edge can be better adapted to the outer contour of the packaged food product.
  • This second movement does not have to be perpendicular to the first, but may have any direction across it. In order to improve the application of the rim over its entire circumference, this second movement may be in multiple directions to press the rim from different directions against the surface of the packaged food product. In addition to the two directions of movement shown, both a single direction and an arbitrarily large number of different directions and components of movement are possible.
  • Figures 7a and 7b each show a section of the packaged food product 1 with protruding edge 4 and a die 5, which has bristles 19 according to a seventh embodiment of the invention.
  • the relative movement of the packaged food product 1 runs relative to the position of the die 5 and in the direction of the arrow R.
  • FIG. 7a shows the matrix 5 and the food product 1 shortly before the bristles 19 come into contact with the surface of the packaged food product 1.
  • the distance between the bristles 19 and the food product 1 is here optionally selected so that the bristles 19 are already in contact with each other the protruding edge 4 over the surface of the packaged food product 1 strip.
  • the bristles 19 exert a compressive force on it, which leads to the application of the edge 4.
  • the edge 4 is pressed against the surface of the packaged food product 1, the bristles 19 deform elastically and, after the food product 1 has passed through the die 5, return to their original shape.
  • the bristles cause a spring force, which is dependent on the degree of deformation and acts on the edge and leads to the application of the edge.
  • the bristles strip over the surface of the edge facing outwards after application, as shown in FIG. 7b.
  • This makes it possible to achieve an overpressing of the edge, that is to realize an angular change of the edge of more than 90 ° in relation to the surface in which the flanges of the film part shells lie on one another, and to apply the edge in particular to surface regions of the packaged food product which are not aligned parallel to the direction of movement of the packaged food product through the opening of the die.
  • Such areas may be convex or concave.
  • these surface regions may be inclined so as to recede from the edge region of the die, while the foil edge is in contact with the edge region and applied.
  • the outer profile of the outer contour of the protruding edge may have concave portions in the circumferential direction and inwardly directed indentations.
  • the bristles allow the method and apparatus to be well adapted to such and other complex peripheral contours of the edge. It is easier through the bristles to deform and create the edge even at indentations or discontinuous progressions on the periphery of the edge.
  • the bristles of the die come into contact with the protruding edge.
  • a rigid part of the die can press on the edge and the bristles can be used only for the last step of pressing the already pre-bent edge.
  • a combination of bristles with a Vorbiegeelement, multi-axis motion or other features already described is possible.
  • the material and the geometry of the bristles should be chosen so that elastic deformation of the bristles occurs during edge application.
  • the bristles should be sufficiently elastic to prevent damage to the food product when the bristles are deformed by the contact and the compressive forces involved. At the same time, the bristles should be so stiff that they are able to plastically deform the protruding edge.
  • bristles may have different lengths and / or have a different distance from the surface of the packaged food product.
  • Figures 8a and 8b each show a section of the packaged food product 1 with protruding edge 4 and a die 5, which has an elastic member 20 according to an eighth embodiment of the invention.
  • the relative movement of the packaged food product 1 relative to the die 5 runs in the direction of the arrow R.
  • FIGS. 8a and 8b differs from the variant in FIGS. 7a and 7b in that the edge region of the die as elastic element 20 has a rubber lip 21. Matching characteristics are assigned matching reference numbers.
  • the elastic element 20 is designed in the illustrated embodiment of the invention in the form of a rubber lip 21, but not limited to this embodiment.
  • the operation of the elastic element 20 is analogous to that of the bristles 19.
  • the elastic element 20 is also adapted to realize overpressing of the edge 4 by over 90 ° and to adapt the edge to surface portions of the packaged food product which are not parallel to the direction of movement of the packaged food product are aligned through the opening of the die.
  • the elastic element 20 strikes over the surface of the packaged food product 1, presses on the edge 4 to apply it and then passes over the outwardly facing side of the then applied edge. 4
  • the elastic member may be made of rubber, silicone or an elastic polymer. It may be bent during margining, as shown in Figure 8b. It is also possible that the elastic element is compressed in one or more directions, for example transversely to the direction of movement of the packaged food product. After contact with the packaged food product, the elastic element resumes its outer initial shape.
  • the elastic element should have an elasticity which, on the one hand, is suitable for plastically deforming the edge but, on the other hand, does not impair the edge. grabbed food product can damage. Similar to the bristles, the elastic element during its deformation exerts a spring force on the edge of the film, which acts on the edge.
  • the elastic element and the bristles may be provided in the entire circumference of the acting edge region of the die opening or only at partial sections of the edge region. Different sections on which elastic elements and / or bristles are located can alternate with sections of the edge area which are rigid, ie act without elastic element or bristles on the edge. It is also possible to combine elastic elements, bristles and rigid portions of the edge portion so that they act sequentially on the edge, thus realizing a stepwise application and pressing of the edge.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Anlegen eines Randes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anlegen eines von einer Oberfläche der Verpackung eines verpackten Lebensmittelproduktes abstehenden Randes von Teilschalen eines folienartigen Materials, in die das Lebensmittelprodukt aufgenommen ist, wobei die Teilschalen zumindest bereichsweise aufeinanderliegende Flansche aufweisen, welche den abstehenden Rand bilden. Um ein zuverlässiges, schnelles und mit geringem Aufwand durchführbares Verfahren zur Verbesserung des Erscheinungsbildes von in folienartige Teilschalen verpackten Lebensmittelprodukten zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass während einer Relativbewegung zwischen einem verpackten Lebensmittelprodukt und einer Matrize ein Kantenbereich der Matrize auf den abstehenden Rand der Folien drückt, wodurch der Rand der Folien zumindest teilweise an einer der Teilschalen angelegt wird. Außerdem wird eine dem Verfahren entsprechende Vorrichtung vorgeschlagen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Anlegen eines Randes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anlegen eines von einer Oberfläche der Verpackung eines verpackten Lebensmittelproduktes abstehenden Randes von Teilschalen eines folienartigen Materials mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche
Die EP 2 765 081 A1 beschreibt einen gattungsgemäßen Prozess zur Herstellung von Verpackungen für Lebensmittelprodukte und eine Vorrichtung zur Ausführung des Prozesses. Diese Lebensmittelprodukte können Schokohohlfiguren sein, die beispielsweise als Schokoladeneier, Schokoladenweihnachtsmänner oder Schokoladenosterhasen geformt sein können. Darin werden zunächst zwei Verpackungshalbschalen aus einem plastisch verformbaren Material, vorzugsweise Aluminiumfolie oder Folie aus einem anderen Metallwerkstoff, mit jeweils einer abstehenden Flanschfläche geformt, zwischen denen das Lebensmittelprodukt in einem nächsten Prozessschritt aufgenommen wird, sodass die abstehenden Flanschflächen flächig aufeinan- derliegen. Die Innenflächen der Halbschalen und die aufeinanderliegenden Flanschflächen sind mit einem schmelzbaren Material, vorzugsweise Polyethylen, laminiert. Dann werden die Flanschflächen unter Aufwendung von Hitze und Druck miteinander versiegelt. In einem nächsten Verfahrensschritt werden die abstehenden Flansche zugeschnitten und ein distaler Flanschabschnitt um 90° umgebogen, sodass im darauf folgenden Verfahrensschritt der umgebogene Abschnitt der Flansche auf einen nicht umgebogenen Abschnitt umgefalzt werden kann. Nach Abschluss dieses Verfahrens steht der so versiegelte und gebördelte Rand der aufeinanderliegenden Flansche von der Oberfläche des Lebensmittelproduktes ab und beeinflusst das ästhetische Erscheinungsbild des verpackten Lebensmittelproduktes.
Die WO 93/01093 beschreibt ebenfalls einen Prozess zur Verpackung von Lebensmittelprodukten in Folien. In einem dazugehörigen Werkzeug werden dabei zunächst Folienhalbschalen geformt, in die das Lebensmittelprodukt aufgenommen wird. Die Halbschalen besitzen aneinanderliegende Verbindungsflansche, die anschließend miteinander versiegelt werden und einen aufrecht von der Oberfläche abstehenden Rand bilden. Ein anschließendes Anlegen des sogenannten Saturn-Ringes wird in der WO 93/01093 als optional erwähnt.
Die DE 1 260 949 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von mit dünnen Metallfolien umhüllten Figuren aus Süßwarenmassen. Dabei entsteht eine gebördelte Verbindung zwischen zwei vorgeformte Folienhalbschalen, die über überstehende Ränder verfügen. Die Ränder werden zunächst aufeinandergelegt, anschließend in eine Richtung hochgefaltet und schließlich über eine innere Randfläche umgelegt. Es verbleibt ein radial abstehender Rand mit erhöhter Steifigkeit
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein der obigen Gattung gemäßes Verfahren vorzuschlagen, mit dem das Erscheinungsbild von in folienartige Halbschalen verpackten Lebensmitteln verbessert werden kann und welches zuverlässig, schnell und mit geringem Aufwand durchführbar ist. Weiterhin soll eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitgestellt werden, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Während der Relativbewegung zwischen Matrize und Lebensmittelprodukt kommt es zum Kontakt zwischen dem Kantenbereich der Öffnung der Matrize und dem abstehenden Folienrand, wodurch der Folienrand verformt wird und sich so in Richtung der Bewegung des Lebensmittelprodukts umbiegt, dass er sich wenigstens teilweise an die Oberfläche mindestens einer der Teilschalen anlegt.
Der Kantenbereich der Öffnung der Matrize kann eine geschlossene oder unterbrochene Kontur aufweisen. Durch solche Unterbrechungen kommt der abstehende Rand nicht am kompletten Umfang mit dem Kantenbereich in Kontakt, sodass ein nur teilweise erfolgendes Anlegen ermöglicht wird. Die Öffnung der Matrize kann ferner aus einem oder mehreren Teilen bestehen. Wenn diese Teile voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, können zwischen ihnen die Unterbrechungen des Kantenbereichs ausgebildet sein.
Durch die geringe Anzahl von Verfahrensschritten kann das Verfahren in schneller Abfolge und mit konstanter Verpackungsqualität für aufeinanderfolgende verpackte Lebensmittelprodukte durchgeführt werden und eignet sich daher für die zeiteffiziente Serienfertigung. Weiterhin ist durch die einfach gestaltbare Prozesssteuerung, die sich im Wesentlichen auf die Kontrolle der Relativbewegung bezieht, eine Automatisierung des Prozesses günstig umsetzbar.
Durch dieses Anlegen des zunächst abstehenden Randes wird die Lage und das Vorhandensein der Trennebene der Teilschalen weniger offensichtlich. Die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes erscheint somit insgesamt glatter, wodurch die Kontur des Produktes besser zur Geltung kommt. Dadurch verbessert sich das Erscheinungsbild des verpackten Produktes.
Gemäß einer Variante der Erfindung kann am Kantenbereich der Matrize wenigstens ein elastisches Element auf den abstehenden Rand drücken, wodurch der Rand der Folien zumindest teilweise an wenigstens eine Teilschale angelegt werden kann. Der lichte Abstand zwischen dem elastischen Element und der Verpackungsoberfläche kann so gering gewählt sein, dass das elastische Element über die Verpackungsoberfläche streift und den Rand an die äußere Kontur des verpackten Lebensmittelproduktes anlegt. Das elastische Element kann sich während des Kontaktes mit dem abstehenden Rand durch die auftretenden Druckkräfte verformen und somit besser der Form des verpackten Lebensmittelproduktes folgen um die Anlegequalität zu erhöhen. Durch seine Verformung bewirkt das elastischen Elementes Federkräfte auf den Rand, die entgegengesetzt zur Richtung der Verformung wirken. Nach dem Kontakt mit dem Rand und der dabei erfolgenden elastischen Verformung des elastischen Elementes nimmt es wieder seine Ausgangsform an.
Möglicherweise können am Kantenbereich der Matrize Borsten auf den abstehenden Rand drücken, wodurch der Rand der Folien zumindest teilweise an eine Teilschale angelegt werden kann. Die Borsten können während des Kontaktes elastisch verformt werden und über die Verpackungsoberfläche streifen, wodurch der abstehende Rand besser an komplizierte und ungleichmäßige Konturen der Verpackungsoberfläche anlegbar ist. Durch die elastische Verformung bewirken die Borsten eine Federkraft entgegengesetzt zur Verformungsrichtung auf den Rand aus. Nach dem Kontakt mit dem Rand nehmen die Borsten wieder ihre Ausgangsform an.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Matrize in Ruhe sein und das verpackte Lebensmittelprodukt relativ zu der Matrize durch die Öffnung bewegt werden. Dies ermöglicht eine ruhende Lagerung der Matrize, durch deren Öffnung das Produkt zielgerichtet und mit relativ einfacher Führung passgenau bewegt werden kann. Dies sorgt für eine hohe Qualität des angelegten Randes.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann das verpackte Lebensmittelprodukt in Ruhe sein und die Matrize relativ zum verpackten Lebensmittelprodukt bewegt werden. Wenn das Produkt ruhend gelagert ist, kann die Matrize in einfacher Weise, aber passgenau relativ dazu bewegt werden und es ergibt sich eine hohe Qualität des angelegten Randes.
Vorteilhafterweise können sowohl das verpackte Lebensmittelprodukt als auch die Matrize bewegt werden. Dies ergibt eine größere Freiheit bei der Ausgestaltung des Verfahrens und den von den beteiligten Elementen zurückgelegten Wegen. Abhängig von der Form des Produktes kann es dadurch Relativbewegungen geben, mit denen der Rand an bestimmten Kontaktabschnitten des Produktes besser anlegbar ist.
Gemäß einer Fortbildung der Erfindung kann der Rand der Folien beim Durchführen durch die Öffnung der Matrize in einem ersten Schritt zunächst an die Oberfläche der Teilschalen ange- nähert und anschließend in einem weiteren Schritt an wenigstens eine Teilschale angelegt werden. Vor dem finalen Anlegen an die Oberfläche der Teilschalen kann der Rand zunächst kontrolliert vorgeformt werden, etwa um die Form des anzulegenden Randes an die Außenkontur der Teilschalen anzunähern. Bei manchen Verpackungen und Materialien hat es sich als günstiger für ein ordentliches Anlegen des Randes erwiesen, wenn man ein schrittweises Verfahren beim Anlegen wählt, mit welchem dem Verformungsverhalten des Randes besser Rechnung getragen wird.
Vorzugsweise kann die Relativbewegung zwischen Matrize und Verpackung eindimensional verlaufen. Diese Art der Bewegung vereinfacht die Prozesssteuerung und verringert die zum Anlegen des Randes notwendigen Verfahrensschritte sowie die Gesamtzeit zur Verfahrensdurchführung.
Günstigerweise kann die Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes zunächst in einer ersten Bewegungsrichtung durch die Öffnung der Matrize und anschließend quer zur ersten Bewegungsrichtung verlaufen um das Anlegen des Randes an die äußere Form des Lebensmittelproduktes anzupassen. Eine Relativbewegung die aus mehreren Bewegungskomponenten in verschiedenen Richtungen besteht, erlaubt größere Freiheit beim Anlegen des Randes, vor allem an komplexe Außenkonturen der Oberfläche der Teilschalen. So kann während einer ersten Teilbewegung in einer ersten Richtung der Rand tangential an einen Teil der Oberfläche angelegt werden um dann mittels einer oder mehrerer Relativbewegungen der Matrize an die Außenkontur der Teilschale angepasst zu werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das verpackte Lebensmittelprodukt mit Hilfe eines Führungsmittels relativ zu der Matrize bewegt werden. Durch das Führungsmittel können Richtung und Geschwindigkeit der Relativbewegung gesteuert werden. Das Führungsmittel kann wahlweise in Form eines Stempels ausgeführt sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das verpackte Lebensmittelprodukt bei der Relativbewegung an dem Führungsmittel gehalten werden. Somit kann das verpackte Lebensmittelproduktes während des Randanlegens sicher positioniert werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung kann das verpackte Lebensmittelprodukt mittels Unterdrucks an dem Führungsmittel gehalten werden. Dies ermöglicht eine sichere und produktschonende Fixierung des Lebensmittelproduktes am Führungsmittel bei leichter Lösbarkeit dieser Fixierung. Vorteilhafterweise kann das verpackte Lebensmittelprodukt zwischen dem Führungsmittel und einem Gegenhalteteil gehalten werden. Führungsmittel und Gegenhalteteil können an verschiedenen Seiten mit dem verpackten Lebensmittelprodukt in Kontakt sein, um seine Position einzustellen und zu kontrollieren. Durch das zusätzliche Gegenhalteteil kann eine verbesserte Fixierbarkeit des verpackten Lebensmittelproduktes erreicht werden.
Besonders vorteilhaft kann das Gegenhalteteil eine Führungskraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt ausüben. Dies kann wahlweise mittels eines federnden Elementes geschehen. Durch die Führungskraft, die in Richtung der Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes wirken kann, kann eine sichere Positionierung des verpackten Lebensmittelprodukts und Steuerung der Bewegungsrichtung während des Verfahrens sichergestellt werden.
In besonderer weise kann wenigstens ein Teil der Führungskraft zwischen Führungsmittel und Gegenhalteteil über das verpackte Lebensmittelprodukt geleitet werden. Wahlweise kann auch die gesamte Führungskraft zwischen Führungsmittel und Gegenhalteteil über das verpackte Lebensmittelprodukt geleitet werden. Damit kann das Verfahren insgesamt vereinfacht werden, weil das Produkt selbst als kraftleitende Komponente dient. Erstaunlicherweise kann dies auch beim Verpacken von Schokohohlfiguren angewendet werden, die ausreichend stabil sind, um auch die Führungskräfte zu übertragen.
Möglicherweise können das Führungsteil und das Gegenhalteteil voneinander beabstandet sein, sodass ein von diesen Teilen ungehindertes Anlegen des Randes gewährleistet wird. Der Folienrand kann sich, während das verpackte Lebensmittelprodukt zwischen Führungsteil und Halteteil positioniert ist, zwischen den beabstandeten Teilen befinden. Somit kommt er während des Anlegeprozesses nur mit dem Kantenbereich der Matrize und eventuell einem Vorbiege- element in Kontakt. Es kann damit eine hohe Anlegequalität gewährleistet werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der abstehende Rand einen proximalen Abschnitt aufweisen, der unmittelbar mit den Teilschalen verbunden ist und einen distalen Abschnitt des Randes mit den Teilschalen verbindet, wobei der distale Abschnitt vor dem Anlegen des Randes auf den proximalen Abschnitt gefalzt ist. Es wird dabei derjenige Abschnitt des Randes, der zunächst weiter von der Oberfläche des Lebensmittelproduktes entfernt ist, umgebogen, sodass er in flächigen Kontakt mit dem Abschnitt des Randes kommt, der dem Lebensmittelprodukt näher ist. Durch diese Art der Vorverpackung kann der Rand gebördelt sein, wodurch ein Bördelrand entsteht und ein zuverlässiger mechanischer Verschluss des Lebensmittelproduktes im Bereich des Randes gewährleistet werden kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Fortbildung der Erfindung kann der distale Abschnitt mit seinem stirnseitigen Ende vor dem Anlegen in Richtung der Oberfläche wenigstens einer Teilschale gerichtet sein und sie insbesondere berühren oder von ihr beabstandet sein. Damit bleibt die Falzverbindung bzw. die Bördelverbindung des Randes beim Anlegen besser in der geschlossenen Stellung.
Möglicherweise kann sich die Verpackung mit dem proximalen Abschnitt führend durch die Öffnung der Matrize bewegen, sodass der proximale Abschnitt in Kontakt mit dem Kantenbereich der Öffnung gelangen kann und der distale Abschnitt zumindest teilweise an wenigstens eine Teilschale angelegt werden kann. Durch eine derart gestaltete Relativbewegung gelangt der distale gefalzte bzw. gebördelte Abschnitt quasi einem an die Teilschale des Produkts angelegt, wodurch sich die Sicherheit der Bördel- bzw. Falzverbindung bei angelegtem Rand als auch während des Anlegens des Randes verbessert.
Vorteilhafterweise können die Flansche vor dem Anlegen des Randes miteinander verbördelt, miteinander versiegelt oder sowohl miteinander verbördelt als auch versiegelt werden. Diese Verbindungsarten erlauben eine mechanisch sichere Verbindung der Flansche.
Besonders günstig kann das verpackte Lebensmittelprodukt die Matrize vollständig durchqueren. Dies sorgt einerseits für ein gutes Anlegen des Randes, der auf jeden Fall durch die Matrize hindurchtritt, und ermöglicht andererseits die Möglichkeit, das Produkt nach dem Durchführen durch die Matrize auf dieser Seite weiter zu transportieren.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung nach Anspruch 18 gelöst.
Die Vorrichtung ermöglicht ein schnelles und zuverlässiges Anlegen des Randes bei einfacherer Prozesssteuerung und unkomplizierter Ausführung. Die Kontur des Kantenbereichs der Matrizenöffnung folgt der Außenkontur des verpackten Lebensmittelproduktes an den Stellen oder in den Bereichen, in denen der abstehende Rand angelegt werden soll, sodass der Rand mit dem Kantenbereich in Kontakt kommen kann. Dadurch ist der Kantenbereich in der Lage, den abstehenden Rand während des Kontaktes plastisch derart zu verformen, dass er sich zumindest teilweise an mindestens eine der Teilschalen anlegt.
Die Vorrichtung erlaubt ein schnelles und einfach zu steuerndes Anlegen des abstehenden Randes. Es kann mit geringem Zeitaufwand und gleichbleibender Verpackungsqualität eine große Anzahl von verpackten Lebensmittelprodukten in Serie verarbeitet werden.
Durch den Kontakt mit dem Kantenbereich der Öffnung während der Relativbewegung wird die Position des abstehenden Randes im Bezug auf die Folienteilschalen derart verändert, dass er zumindest teilweise an wenigstens eine der Teilschalen angelegt werden kann. Dadurch wird das Erscheinungsbild des verpackten Produktes verbessert.
Die Öffnung kann eine geschlossene oder eine unterbrochene Kontur aufweisen. Solche Unterbrechungen können so ausgeführt sein, dass der Rand dort, wo die Öffnung unterbrochen ist, nicht in Kontakt mit dem Randbereich kommt und dort auch nicht angelegt wird. Der Kantenbereich kann ferner aus einem oder mehreren Teilen bestehen. Die Teile können voneinander beabstandet sein, sodass die Unterbrechungen der Öffnung zwischen ihnen ausgeführt sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Kantenbereich der Matrize über wenigstens ein elastisches Element verfügen, das auf den abstehenden Rand drückt. Das elastische Element kann sich beim Kontakt mit dem Randbereich und dem verpackten Lebensmittelprodukt verformen, sodass der abstehende Rand besser an komplexe und ungleichmäßige Außenkonturen des verpackten Lebensmittelproduktes anlegbar ist. Die Verformung des elastischen Elementes erfolgt elastisch, das heißt, dass das elastische Element nach dem Kontakt mit dem Rand wieder seine Ausgangsform annimmt. Während der Verformung des elastischen Elementes und seinem Kontakt mit dem abstehenden Rand wirken Federkräfte auf den Rand.
Gemäß einer anderen Ausführung kann der Kantenbereich der Matrize über Borsten verfügen, die, auf den abstehenden Rand drücken. Die Borsten können elastisch sein, um über die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes zu streifen und den abstehenden Rand derart an die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes anzulegen, dass er besser dessen äußerer Kontur folgt. Nach der elastischen Verformung durch den Kontakt mit dem Rand nehmen die Borsten wieder ihre ursprüngliche Form ein. Durch die elastische Verformung der Borsten bewirken sie Federkräfte, die auf den Rand wirken.
In einer Variante der Erfindung kann der lichte Abstand zwischen der die Öffnung einfassenden Kante der Matrize und den Teilschalen zumindest bereichsweise kleiner sein als die Breite des abstehenden Randes. Die Breite des abstehenden Randes ist die Distanz zwischen der Verpackungsoberfläche der Teilschalen und des von der Oberfläche der Teilschalen entfernten Endes des abstehenden Randes. Mit einem lichten Abstand zwischen der die Öffnung einfassenden Kante der Matrize und den Teilschalen, der zumindest bereichsweise kleiner ist als die Breite des abstehenden Randes, kann der Kantenbereich der Öffnung der Matrize mit dem abstehenden Rand in Kontakt gebracht werden, um den abstehenden Rand an die Teilschalen anzulegen.
Vorteilhafterweise kann der Abstand zwischen der die Öffnung einfassenden Kante der Matrize und den Teilschalen zumindest bereichsweise der Dicke des abstehenden Randes entspre- chen. Die Dicke des abstehenden Randes erstreckt sich quer zu seiner aufrecht von dem Produkt abstehenden Länge und entspricht der Gesamtdicke der Folienlagen, die den abstehenden Rand bilden. Durch eine derartige Ausgestaltung des Abstandes wird eine gute Annäherung des Randes an die Oberfläche der Teilschalen ermöglicht.
In besonderer weise kann das Führungsmittel Haltemittel für das verpackte Lebensmitteprodukt aufweisen. Mittels dieser Haltemittel kann das verpackte Lebensmittelprodukt am Führungsmittel gehalten werden. Es wird somit eine sichere Positionierung des verpackten Lebensmittelproduktes möglich.
In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung können als Haltemittel ein oder mehrere Saugelemente vorgesehen sein. Mittels der Saugelemente kann ein Unterdruck erzeugt werden, der eine Haltekraft auf die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes ausübt und es somit hält. Die Saugelemente ermöglichen eine zuverlässige, schonende und einfach steuerbare, lösbare Verbindung zwischen Haltemittel und verpacktem Lebensmittelprodukt.
Wahlweise kann ein dem Führungsmittel gegenüberliegendes Gegenhalteteil vorgesehen sein, mit welchem das verpackte Lebensmittelprodukt zwischen Führungsmittel und Gegenhalteteil gehalten werden kann. Dadurch ist das verpackte Lebensmittelprodukt sicher zwischen Führungsmittel und Gegenhalteteil fixierbar und wird in seiner Bewegung durch die Öffnung der Matrize geführt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Gegenhalteteil eine Druckkraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt ausüben, die entgegengesetzt zu der Richtung der Relativbewegung des Lebensmittelproduktes durch die Öffnung der Matrize gerichtet ist. Diese Druckkraft verbessert die Fixierbarkeit des Lebensmittelproduktes während der Relativbewegung.
Besonders günstig kann das Gegenhalteteil ein Federmittel umfassen, welches eine Druckkraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt ausüben kann. Ein derartiges Federmittel ist eine günstige Möglichkeit mit geringem konstruktivem Aufwand, um eine kontrollierbare Druckkraft auszuüben.
Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung weiterhin ein Vorbiegeelement zum Annähern des Randes an die Oberfläche aufweisen, mit einer Öffnung, deren Randbereich von den Teilschalen weiter beabstandet ist als die Dicke der bereichsweise aufeinanderliegenden Flansche. Je nach konstruktiver Ausführung der Verpackung und des Produktes, sowie des Materials, kann damit ein besseres Anlegen erreicht werden, wenn zunächst ein Vorbiegen erfolgt, bevor ein weiteres Anlegen an eine Teilschale des Produktes erfolgt. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Matrize fixiert und das Führungsmittel beweglich. Dadurch wird eine ruhende Lagerung der Matrize ermöglicht. Durch die Öffnung der Matrize kann das Produkt zielgerichtet und mit relativ einfacher Führung passgenau bewegt werden. Dies sorgt für eine hohe Qualität des angelegten Randes.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Führungsmittel fixiert und die Matrize beweglich. Bei ruhender Lagerung des Lebensmittelproduktes kann die Matrize einfach und passgenau relativ zum Lebensmittelprodukt bewegt werden. Es ergibt sich dadurch eine hohe Qualität des angelegten Randes.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Matrize und das Führungsmittel beweglich. Dadurch wird eine größere Freiheit bei der Ausgestaltung und Steuerung des Verfahrens und der von den beteiligten Elementen zurückgelegten Wegen erreicht. In Abhängigkeit von der Form des Produktes sind dadurch Relativbewegungen möglich, durch die der Rand an bestimmte Kontaktabschnitte des Produktes besser anlegbar ist.
Möglicherweise können Matrize und Führungsmittel in einer einzigen Richtung relativ zueinander bewegbar sein. Dadurch vereinfacht sich die Steuerung des Anlegeprozesses.
Besonders günstig können Matrize und Führungsmittel in mehreren Richtungen relativ zueinander bewegbar sein. Dies begünstigt ein Anlegen des Randes auch an komplexe Außenformen eines verpackten Lebensmittelproduktes.
Besonders vorteilhaft verjüngt sich der Kantenbereich der Öffnung des Vorbiegeelementes zum Kantenbereich der Öffnung der Matrize hin. Durch die Verjüngung wird die Verringerung des Abstandes zwischen den Teilschalen und den jeweiligen Kantenbereichen realisiert, sodass im Bereich des größeren Abstandes das Vorbiegen realisiert werden kann und im Bereich der Matrize mit dem geringen Abstand der Rand an die Oberfläche der Teilschalen näher angelegt werden kann.
Günstigerweise kann das Vorbiegeelement als Fase des Kantenbereichs der Öffnung ausgebildet sein. Während des Vorbiegens gleitet der abstehende Rand über die Fase und wird dabei in Richtung der Oberfläche der Teilschale umgebogen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die zumindest teilweise aufeinanderliegenden Flansche miteinander verbördelt, miteinander versiegelt oder miteinander verbördelt und miteinander versiegelt. Diese Arten der Verbindung verbessern den Verschluss der Flanschverbindung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung können das Führungsmittel und das Gegenhalteteil voneinander beabstandet sein. In jenem Abstand kann sich der anzulegende Rand befinden, sodass er von Gegenhalteteil und Führungsmittel unberührt angelegt werden kann, wodurch die Anlegequalität erhöht wird.
Mehrere Ausführungsformen der Erfindung sind in den im Folgenden beschriebenen Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1 a einen Vertikalschnitt durch ein in Folienhalbschalen verpacktes Lebensmittelprodukt sowie eine Matrize und ein Führungsmittel vor dem Anlegen eines Randes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 1 b einen Vertikalschnitt durch das verpackte Lebensmittelprodukt von Figur 1 a nach dem Anlegen des Randes,
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch ein verpacktes Lebensmittelprodukt mit miteinander versiegelten Flanschen vor und nach dem Anlegen des Randes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 3 einen Vertikalschnitt durch ein verpacktes Lebensmittelprodukt mit miteinander verbördelten Flanschen vor und nach dem Anlegen des Randes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4 einen Vertikalschnitt durch ein verpacktes Lebensmittelprodukt mit miteinander verbördelten und versiegelten Flanschen vor und nach dem Anlegen des Randes gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 5 einen Vertikalschnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anlegen eines Randes mit Führungsmittel, Haltemittel, Matrize, Vorbiegelement, Gegenhalteteil und federndem Element mit einem verpackten Lebensmittelprodukt,
Figur 6a einen Vertikalschnitt durch einen Ausschnitt eines Lebensmittelprodukts direkt vor dem Kontakt mit einer Matrize gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 6b einen Vertikalschnitt durch den Ausschnitt des Lebensmittelproduktes aus Figur
6a während des Anlegens im Kontakt mit der Matrize, Figur 6c einen Vertikalschnitt durch den Ausschnitt des Lebensmittelproduktes aus den Figuren 6a und 6b mit angelegtem Rand direkt nach dem Kontakt mit der Matrize,
Figur 7a einen Vertikalschnitt durch den Ausschnitt eines verpackten Lebensmittelproduktes gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung kurz vor dem Kontakt mit einer Matrize, die über Borsten verfügt,
Figur 7b einen Vertikalschnitt durch den Ausschnitt aus Figur 7a während des Kontaktes des Randes mit den Borsten der Matrize, währenddessen der Rand angelegt wird,
Figur 8a einen Vertikalschnitt durch einen Ausschnitt eines verpackten Lebensmittelproduktes gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung kurz vor dem Kontakt mit einer Matrize, die über ein elastisches Element verfügt,
Figur 8b einen Vertikalschnitt durch den Ausschnitt aus Figur 8a während des Kontaktes des abstehenden Randes mit dem elastischen Elements, währenddessen der Rand angelegt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung betreffen die Verpackung von Lebensmittelprodukten. Diese Lebensmittelprodukte können insbesondere Schokoholfiguren mit beliebiger Außenform sein, beispielsweise in der äußeren Form von Eiern, stilisierten Tieren oder menschlichen Figuren.
In den Figuren dargestellte Größenverhältnisse und Abmessungen sind nicht maßstabsgetreu, sondern gewählt um die Merkmale der Erfindung gut erkennbar darzustellen. Im Allgemeinen ist die Dicke der Folie bedeutend geringer als die Dicke der äußeren Hülle eins hohlen Lebensmittelproduktes. Die Kombination von fakultativen Merkmalen der Erfindung ist beispielhaft und nicht beschränkend aufzufassen.
Figur 1 a zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anlegen eines Randes eines verpackten Lebensmittelproduktes in schematischer Schnittdarstellung vor dem Kontakt mit der Matrize. Das Lebensmittelprodukt besitzt die äußere Form eines Eis. Die Teilungsebene der Folienteilschalen, in der die Flansche aufeinander liegen, befindet sich senkrecht zur Bildebene. Die Richtung der Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes im Bezug auf die Matrize ist durch den Pfeil R gekennzeichnet und liegt in der Bildebene. Das verpackte Lebensmittelprodukt 1 ist in zwei folienartige Teilschalen 2 aufgenommen, die flächig aufeinanderliegende Flansche 3 aufweisen. Die Flansche bilden gemeinsam einen abstehenden Rand 4, der im Zuge einer Relativbewegung, deren Richtung mittels eines Pfeiles R dargestellt ist, mit einem Kantenbereich 8 der Matrize 5 in Kontakt bringbar ist. In der gezeigten Ausführungsform verfügt die Vorrichtung zudem über ein Führungsmittel 6, mittels dessen die Relativbewegung ausgeführt werden kann. In dieser Figur ist das Führungsmittel als bewegbarer Stempel ausgeführt, während die Matrize ruhend gelagert ist.
Die äußere Form des Lebensmittelproduktes hat die Form eines Eis und ist rotationssymmetrisch. Die beiden Folienteilschalen haben eine zueinander identische Form, wobei ihre Kontaktebene in der Ebene des größten Querschnitts des verpackten Lebensmittelproduktes liegt, wenn sie das Lebensmittelprodukt zwischen einander aufnehmen. Da sich der Querschnitt des Lebensmittelproduktes vorzugsweise von dieser Ebene weg verjüngt, kann es während des Verpackens besser in die Folienhalbschalen eingelegt werden. Die folienartigen Teilschalen sind in den gezeigten Ausführungsformen daher als Halbschalen ausgeführt. Anstelle identischer Halbschalen kann eine erfindungsgemäße Verpackung auch durch zueinander gespiegelte Halbschalen oder Teilschalen mit voneinander unterschiedlichen Formen gebildet werden.
Die Folienhalbschalen mit den abstehenden Flanschen werden aus zugeschnittenen Folienabschnitten plastisch vorgeformt, zum Beispiel mittels eines Tiefziehverfahrens. Die durch das Tiefziehen entstehende Wölbung der Folienhalbschale entspricht der Außenkontur des Lebensmittelproduktes, welches in den Halbschalen aufgenommen und darin verpackt wird.
Als Verpackungsmaterial kann Aluminiumfolie zum Einsatz kommen, die von außen bedruckt sein kann, um im Zusammenhang mit der Form des Lebensmittelproduktes ein ansprechendes Äußeres des verpackten Produktes zu erzeugen. Die Folie kann eine Dicke von 5 bis 100 μηη, insbesondere 10 bis 50 μηη, und besonders günstig 15 bis 40 μηη aufweisen. Der Folienwerkstoff ist jedoch nicht auf Aluminium oder Metall Werkstoffe beschränkt.
Der abstehende Rand 4 besitzt eine Breite B und eine Dicke D. Zwischen der die Öffnung einfassenden Kante der Matrize und den Teilschalen besteht ein lichter Abstand A, senkrecht zu der Relativbewegung. Der abgebildete Pfeil R zeigt die Richtung der Relativbewegung des verpackten Lebensmittproduktes in Relation zur Matrize 5 an. Dabei ist in der dargestellten Ausführungsform das verpackte Lebensmittelprodukt nicht zwangsläufig in Bewegung. Die Relativbewegung des Lebensmittelproduktes in Richtung des Pfeiles kann ebenso durch ein ruhendes Produkt und eine sich bewegende Matrize realisiert werden. Der lichte Abstand A ist kleiner als die Breite B des abstehenden Randes. Beim Durchqueren der Matrize in der durch den Pfeil R gekennzeichneten Bewegungsrichtung gelangt der abstehende Rand in Kontakt mit dem Kantenbereich der Matrize. Dabei übt der Kantenbereich eine Druckkraft auf den abstehenden Rand aus, die über das Lebensmittelprodukt an das Führungsmittel geleitet wird. Durch die Druckkraft verformt sich der abstehende Rand plastisch und wird zumindest teilweise an eine der Teilschalen angelegt.
In der gezeigten ersten Ausführungsform besitzt die Öffnung der Matrize eine geschlossene Kontur ohne Unterbrechungen. Der abstehende Rand kommt im gesamten Umfang des verpackten Lebensmittelproduktes in Kontakt mit dem Kantenbereich der Matrize und wird dadurch verformt. Ebenso ist eine offene oder unterbrochene Kontur der Matrizenöffnung möglich, durch die Teile des abstehenden Randes nicht mit dem Kantenbereich in Kontakt kommen.
Während des Anlegens des Folienrandes können verfahrensbedingt Druckkräfte auf das Lebensmittelprodukt wirken. Um Beschädigung zu vermeiden können die Kräfte an die Stabilität des Lebensmittelproduktes angepasst werden, in Abhängigkeit von den auftretenden Kräften und Umwelteinflüssen, beispielsweise der Umgebungstemperatur.
Im Folgenden sind gleichen Elementen gleiche Referenznummern in den Figuren zugeordnet.
Figur 1 b zeigt das verpackte Lebensmittelprodukt der Figur 1 a, jedoch nach dem Anlegen des ursprünglich abstehenden Randes. Nach der Relativbewegung zwischen verpacktem Lebensmittelprodukt und Matrize und dem währenddessen erfolgenden Kontakt zwischen Kantenbereich der Matrize und dem abstehenden Rand ist der zuvor abstehende Folienrand etwa tangential an die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes angelegt.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen in Teilschalen eines folienartigen Materials vorverpackte Lebensmittelprodukte, wobei die aufeinanderliegenden Flansche der Teilschalen verschiedenartig miteinander verbunden sind. Links von der senkrecht eingezeichneten Teilungslinie M ist der abstehende Rand jeweils vor dem Anlegen dargestellt und rechts von der Teilungslinie ist der Rand an die Oberfläche einer der Teilschalen teilweise angelegt.
Figur 2 zeigt ein verpacktes Lebensmittelprodukt vor und nach dem Anlegen des Randes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei der abstehende Rand durch zwei aufeinanderliegende Flansche der Teilschalen gebildet wird, die an der Siegelfläche 9 miteinander versiegelt sind. Das Siegeln kann mittels stoffschlüssiger Fügeverfahren erfolgen, wie beispielsweise Kleben, Verschmelzen, Löten oder Schweißen. Zu diesem Zweck können die Metallfolien auf der dem Lebensmittelprodukt zugewandten Innenseite entweder vollständig oder bereichsweise mit einem thermoplastischen Polymer, wie zum Beispiel Polypropylen oder Polyethylen, beschichtet sein, sodass die an den Flanschen aufeinanderliegenden Thermoplastschichten infolge Erwärmung miteinander verschmelzen und so das Siegel bilden.
Figur 3 zeigt ein verpacktes Lebensmittelprodukt vor und nach dem Anlegen des Randes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei die den Rand bildenden Flansche miteinander verbördelt sind. Die Stirnseite des gebördelten Randes zeigt in Richtung der oberen Halbschale und ist von ihr beabstandet. Beim Bördeln des Randes liegen die beiden Flanschflächen zunächst aufeinander und bilden den abstehenden Rand. Es wird dann ein distaler Abschnitt des Randes um etwa 180° umgebogen, sodass er auf den proximalen Abschnitt aufgelegt und an diesen angedrückt wird. Der gebördelte Rand ist sicher gegen ein Lösen der Verbindung. Durch die Bördelung des Randes weist er eine vergrößerte Dicke auf, die in etwa viermal so groß ist wie eine Folienlage. Der distale Abschnitt des Randes zeigt mit seiner Stirnseite in Richtung der oberen Folienhälfte und ist von ihrer Oberfläche beabstandet.
Figur 4 zeigt ein verpacktes Lebensmittelprodukt vor und nach dem Anlegen des Randes gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei die den Rand bildenden Flansche von Folienhalbschalen miteinander sowohl versiegelt als auch verbördelt sind. Ebenso wie in Figur 3 dargestellt, ist der distale Abschnitt des Randes zu der oberen Folienhalbschale gerichtet und von ihr beabstandet. Die Dicke des abstehenden Randes ist in etwa viermal so dick wie eine Folienlage.
Die Figur 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Vorrichtung zum Anlegen eines Randes eines verpackten Lebensmittelproduktes. Neben dem verpackten Lebensmittelprodukt 1 , das in zwei Teilschalen 2 verpackt ist, die Flansche 3 aufweisen und einen abstehenden Rand 4 bilden, ist eine Matrize 5 mit einem Kantenbereich 8, der eine Öffnung 7 definiert, dargestellt. Weiterhin verfügt die Vorrichtung über ein Vorbiegeelement 12, das als Fase 13 des Kantenbereichs 8, der Öffnung 7 ausgeführt ist. Das verpackte Lebensmittelprodukt wird zwischen einem Führungsmittel 6 und einem Gegenhalteteil 10 gehalten. Mittels eines federnden Elements 17 übt das Gegenhalteteil eine Druckkraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt aus. Das Führungsmittel weist Haltemittel 1 1 auf, die in Form von Saugelementen ausgestaltet sind. Die Saugelemente halten das verpackte Lebensmittelprodukt mittels Unterdruck, der durch einen Unterdruckerzeuger 18 erzeugt wird.
Zwischen Führungsmittel 6 und Gegenhalteteil 10 besteht in dieser Ausführungsform kein Kontakt. Die Haltekraft die vom Gegenhalteteil 6 auf das verpackte Lebensmittelprodukt 1 ausgeübt wird, wird vollständig über das verpackte Lebensmittelprodukt 1 an das Führungsmittel 6 gelei- tet. Dadurch kommt weder das Führungsmittel noch das Gegenhalteteil mit dem abstehenden Rand in Kontakt, wodurch ein ungehindertes Anlegen des Randes an die Oberfläche der Teilschalen gewährleistet werden kann.
Durch das federnde Element 17 wird über das Gegenhalteteil 10 eine Druckkraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt ausgeübt, die über das Lebensmittelprodukt an das Führungsteil 6 weitergeleitet wird, ohne das Lebensmittelprodukt bleibend zu verformen oder zu beschädigen. Das federnde Element, kann zum Beispiel in Form einer oder mehrerer Schraubenfedern, pneumatischen oder hydraulischen Federn bzw. Krafterzeugern/-speichern ausgeführt sein.
Die als mit Unterdruck betriebene Saugelemente des Führungsmittel ausgeführten Haltemittel eignen sich neben ihrer Funktion zum Halten des verpackten Lebensmittelproduktes während das Randanlegens auch dazu, das verpackte Lebensmittelprodukt vor dem Anlegen zu greifen, beispielsweise von einer Fördereinrichtung oder von einem Werkzeug mit dem ein dem Randanlegen vorrangegangener Verfahrensschritt ausgeführt worden ist. In ähnlicher Weise kann das Lebensmittelprodukt nach dem Randanlegen auch wieder auf eine Fördereinrichtung oder in einem Werkzeug für folgende Verfahrensschritte abgelegt werden.
Beim Hindurchführen des verpackten Lebensmittelproduktes in Richtung des dargestellten Pfeils R gelangt der abstehende Rand zunächst mit dem Vorbiegeelement 12, anschließend mit der Fase 13 und schließlich mit dem Kantenbereich der Öffnung der Matrize in Kontakt. Während des Kontaktes mit dem Vorbiegeelement und der Fase wird der abstehende Rand so zunächst umgeformt und der Oberfläche der Teilschalen kontinuierlich angenähert, bevor er erst mit dem Durchlaufen der Öffnung und dem Kontakt mit dem Kantenbereich an die Oberfläche der Teilschalen angelegt wird.
Der abstehende Rand besitzt einen proximalen Abschnitt 14 und einen distalen Abschnitt 15. Der proximale Abschnitt 14 verbindet dabei den distalen Abschnitt 15 mit den Folienteilschalen 2. Während der mittels des Pfeils R dargestellten Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes durch die Öffnung der Matrize 5 gelangt der proximale Abschnitt 14 in Kontakt mit dem Kantenbereich 8 der Matrize 5, sodass sich der distale Abschnitt des Randes zumindest teilweise an eine der Teilschalen anlegt.
Die Figuren 6a bis 6c zeigen je einen Ausschnitt des Lebensmittelprodukts mit dem Rand in geschnittener Darstellung zu verschiedenen Zeitpunkten während des Anlegens des Randes gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Die dargestellten Pfeile R und E zeigen die jeweilige Richtung der Bewegungen des verpackten Lebensmittelproduktes, relativ zur Lage der Matrize. In Figur 6a ist der abstehende Rand direkt vor dem Kontakt mit dem Vorbiegeelement 12 dargestellt. Die Matrize 5 besitzt ein Vorbiegeelement 12, einen Kantenbereich 8 und eine Fase 13, die sich zwischen dem Kantenbereich 8 und dem Vorbiegeelement 12 erstreckt. Der lichte Abstand A zwischen Kantenbereich der Matrize und der Oberfläche der Teilschale entspricht der Dicke D des abstehenden Randes. Beim Durchfahren der Matrize wird der abstehende Rand an die Oberfläche der Teilschale angelegt ohne nennenswert in Richtung seiner Dicke gestaucht zu werden. Die Richtung der Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes ist mittels des Pfeils R gezeigt.
In Figur 6b ist der bereits vorgebogene Rand im Kontakt mit der Fase dargestellt. Während des dargestellten Verfahrensschrittes wird der Rand vor dem endgültigen Anlegen vorgeformt. Im Ausführungsbeispiel gleitet der Rand während der Verformung über die Fase, wodurch er stetig in Richtung der Oberfläche der Teilschalen gebogen wird.
In Figur 6c ist der angelegte Rand direkt nach dem Durchqueren der Öffnung der Matrize dargestellt. Nach dem Kontakt mit dem Kantenbereich 8 der Matrize ist der Rand an die Oberfläche einer der Teilschalen 2 angelegt. In dieser Position kann das Lebensmittelprodukt in der durch den Pfeil E gezeigten Richtung relativ zu der Matrize, oder die Matrize relativ zum Lebensmittelprodukt in entsprechend entgegengesetzter Richtung bewegt werden, sodass der Rand noch besser an die Außenkontur des verpackten Lebensmittelproduktes angepasst werden kann. Diese zweite Bewegung muss dabei nicht senkrecht zur ersten erfolgen, sondern kann eine beliebige Richtung quer dazu haben. Um das Anlegen des Randes an dessen gesamtem Umfang zu verbessern kann diese zweite Bewegung in mehreren Richtungen verlaufen, um den Rand aus verschiedenen Richtungen an die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes anzudrücken. Außer den beiden dargestellten Bewegungsrichtungen sind sowohl eine einzige Richtung als auch eine beliebig große Anzahl verschiedener Richtungen und Bewegungskomponenten möglich.
Die Figuren 7a und 7b zeigen je einen Ausschnitt des verpackten Lebensmittelproduktes 1 mit abstehendem Rand 4 und einer Matrize 5, die über Borsten 19 verfügt gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung. Die Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes 1 verläuft relativ zur Lage der Matrize 5 und in Richtung des Pfeiles R.
Das dargestellte Wirkprinzip entspricht dem in den Figuren 6a bis 6c. Gleiche oder sich entsprechende Elemente der Erfindung sind mit übereinstimmenden Referenz-Nummern gekennzeichnet. Figur 7a zeigt die Matrize 5 und das Lebensmittelprodukt 1 kurz vor dem Kontakt der Borsten 19 mit der Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes 1. Der Abstand zwischen den Borsten 19 und dem Lebensmittelprodukt 1 ist hier optional so gewählt, dass die Borsten 19 bereits vor dem Kontakt mit dem abstehenden Rand 4 über die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes 1 streifen. Bei Kontakt mit dem Rand 4 üben die Borsten 19 eine Druckkraft auf ihn aus, die zum Anlegen des Randes 4 führt. Während der Rand 4 an die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes 1 angedrückt wird, verformen sich die Borsten 19 elastisch und nehmen, nachdem das Lebensmittelprodukt 1 die Matrize 5 durchquert hat, wieder ihre ursprüngliche Form an. Während der elastischen Verformung und der anschließenden Entspannung beziehungsweise Rückformung bewirken die Borsten eine Federkraft, die abhängig vom Grad der Verformung ist und auf den Rand wirkt sowie zum Anlegen des Randes führt.
Beim Durchqueren der Öffnung 7 der Matrize 5 in Richtung des Pfeils R streifen die Borsten über die nach dem Anlegen nach außen gewandte Fläche des Randes, wie in Figur 7b dargestellt. Dadurch ist es möglich, ein Überdrücken des Randes zu erreichen, das heißt, eine Winkelveränderung des Randes von mehr als 90° in Relation zur der Fläche, in der die Flansche der Folienteilschalen aufeinanderliegen, zu realisieren und den Rand insbesondere an Oberflächenbereiche des verpackten Lebensmittelproduktes anzulegen, die nicht parallel zur Bewegungsrichtung des verpackten Lebensmittelproduktes durch die Öffnung der Matrize ausgerichtet sind. Derartige Bereiche können konvex oder konkav geformt sein. Relativ zur der Fläche, in der die Flansche der Folienteilschalen aufeinanderliegen, können diese Oberflächenbereiche derart geneigt sei, dass sie vom Kantenbereich der Matrize zurückweichen, während der Folienrand in Kontakt mit dem Kantenbereich ist und angelegt wird.
Der äußere Verlauf der Außenkontur des abstehenden Randes kann in Umfangsrichtung konkave Abschnitte sowie nach innen gerichtete Einbuchtungen aufweisen. Durch die Borsten können Verfahren und Vorrichtung gut an derartige und andere komplexe Umfangskonturen des Randes angepasst werden. Es ist durch die Borsten einfacher möglich, den Rand auch an Einbuchtungen oder unstetigen Verläufen am Umfang des Randes zu verformen und anzulegen.
In der dargestellten Ausführungsform kommen ausschließlich die Borsten der Matrize mit dem abstehenden Rand in Kontakt. Alternativ kann auch zunächst ein starrer Teil der Matrize auf den Rand drücken und die Borsten lediglich für den letzten Schritt des Andrückens des schon vorgebogenen Randes verwendet werden. Im Sinne der Erfindung ist beispielweise auch eine Kombination der Borsten mit einem Vorbiegeelement, mehrachsiger Bewegung oder anderen bereits beschrieben Merkmalen möglich. Das Material und die Geometrie der Borsten sollte so gewählt sein, dass im Zuge des Randanlegens zu elastischer Verformung der Borsten kommt. Die Borsten sollten ausreichend elastisch sein, um eine Beschädigung des Lebensmittelproduktes auszuschließen, wenn die Borsten durch den Kontakt und die dabei auftretenden Druckkräfte verformt wird. Gleichzeitig sollten die Borsten so steif sein, dass sie in der Lage sind, den abstehenden Rand plastisch zu verformen.
Zur Verbesserung der Druckkraftverteilung auf die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes und des Randes beim Anlegen oder zur Optimierung der Anlegequalität können die Borsten unterschiedliche Längen aufweisen und/oder einen unterschiedlichen Abstand zur Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes haben.
Die Figuren 8a und 8b zeigen je einen Ausschnitt des verpackten Lebensmittelproduktes 1 mit abstehendem Rand 4 und einer Matrize 5, die ein elastisches Element 20 besitzt gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung. Die Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes 1 relativ zur Matrize 5 verläuft in Richtung des Pfeiles R.
Die in den Figuren 8a und 8b dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Variante in den Figuren 7a und 7b dadurch, dass der Kantenbereich der Matrize als elastisches Element 20 eine Gummilippe 21 aufweist. Übereinstimmenden Merkmalen sind übereinstimmende Referenznummern zugeordnet.
Das elastische Element 20 ist in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung in Form einer Gummilippe 21 ausgeführt, jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die Funktionsweise des elastischen Elementes 20 ist analog zu dem der Borsten 19. So ist das elastische Element 20 ebenfalls dazu geeignet, ein Überdrücken des Randes 4 um über 90° zu realisieren und den Rand an Oberflächenabschnitte des verpackten Lebensmittelproduktes anzupassen, die nicht parallel zur Bewegungsrichtung des verpackten Lebensmittelproduktes durch die Öffnung der Matrize ausgerichtet sind. Das elastische Element 20 streift dazu über die Oberfläche des verpackten Lebensmittelproduktes 1 , drückt auf den Rand 4 um ihn anzulegen und streift anschließend über die nach außen zeigende Seite des dann angelegten Randes 4.
Das elastische Element kann aus Gummi, Silikon oder einem elastischen Polymer gefertigt sein. Es kann während des Randanlegens wie in Figur 8b gezeigt umgebogen werden. Ebenso ist es möglich, dass das elastische Element in einer oder mehrerer Richtung, beispielsweise quer zur Bewegungsrichtung des verpackten Lebensmittelproduktes gestaucht wird. Nach dem Kontakt mit dem verpackten Lebensmittelprodukt nimmt das elastische Element wieder seine äußere Ausgangsform ein. Das elastische Element sollte dabei eine Elastizität aufweisen, die einerseits dazu geeignet ist, den Rand plastisch zu verformen, andererseits aber nicht das ver- packte Lebensmittelprodukt beschädigen kann. Ähnlich den Borsten übt das elastische Element während seiner Verformung eine Federkraft auf den Folienrand aus, die auf den Rand wirkt.
Das elastische Element sowie die Borsten können im gesamten Umfang des wirkenden Kantenbereichs der Matrizenöffnung vorgesehen sein oder nur an Teilabschnitten des Kantenbereichs. Verschiedene Abschnitte, an denen sich elastische Elemente und/oder Borsten befinden können sich mit Abschnitten des Kantenbereiches abwechseln, die starr sind, also ohne elastisches Element oder Borsten auf den Rand wirken. Es ist auch möglich, elastische Elemente, Borsten und steife Abschnitte des Kantenbereiches zu kombinieren, sodass sie nacheinander auf den Rand wirken und so ein stufenweise erfolgendes Anlegen und Andrücken des Randes realisieren.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Anlegen eines von einer Oberfläche der Verpackung eines verpackten Lebensmittelproduktes (1 ) abstehenden Randes (4) von Teilschalen (2) eines folienartigen Materials, in die das Lebensmittelprodukt (1 ) aufgenommen ist, wobei die Teilschalen (2) zumindest bereichsweise aufeinanderliegende Flansche (3) aufweisen, welche den abstehenden Rand (4) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Relativbewegung zwischen einer Matrize (5) und der Verpackung zumindest ein Kantenbereich (8) der Öffnung (7) der Matrize (5) auf den Rand (4) der Folien drückt, wodurch der Rand (4) der Folien zumindest teilweise an wenigstens eine Teilschale (2) angelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Kantenbereich (8) der Matrize (5) wenigstens ein elastisches Element auf den Rand (4) der Folien drückt, wodurch der Rand (4) der Folien zumindest teilweise an wenigstens eine Teilschale (2) angelegt wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kantenbereich (8) der Matrize Borsten auf den Rand (4) der Folien drücken, wodurch der Rand (4) der Folien zumindest teilweise an wenigstens eine Teilschale (2) angelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (5) in Ruhe ist und das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) relativ zu der Matrize (5) durch die Öffnung (7) bewegt wird, oder dass das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) in Ruhe ist und die Matrize (5) relativ zum verpackten Lebensmittelprodukt (1 ) bewegt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) als auch die Matrize (5) bewegt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (4) der Folien beim Durchführen durch die Öffnung (7) der Matrize (5) in einem ersten Schritt zunächst der Oberfläche der Teilschalen (2) angenähert wird und anschließend in einem weiteren Schritt an wenigstens eine Teilschale (2) angelegt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen der Matrize (5) und dem verpackten Lebensmittelprodukt (1 ) eindimensional verläuft.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes (1 ) zunächst in einer ersten Bewegungsrichtung durch die Öffnung (7) der Matrize (5) verläuft und anschließend quer zur ersten Bewegungsrichtung um das Anlegen des Randes (4) an die äußere Form des Lebensmittelproduktes (1 ) anzupassen.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) mit Hilfe eines Führungsmittels (6) relativ zu der Matrize (5) bewegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) bei der Relativbewegung an dem Führungsmittel (6) gehalten wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) mittels Unterdrucks an dem Führungsmittel (6) gehalten wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) zwischen dem Führungsmittel (6) und einem Gegenhalteteil (10) gehalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenhalteteil (10) eine Führungskraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) ausübt, insbesondere mittels eines federnden Elements (17).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Führungskraft zwischen Führungsmittel (6) und Gegenhalteteil (10) über das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) geleitet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (6) und das Gegenhalteteil (10) voneinander beabstandet sind, sodass ein von diesen Teilen ungehindertes Anlegen des Randes (4) gewährleistet ist.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abstehende Rand (4) einen proximalen Abschnitt (14) aufweist, der unmittelbar mit den Teilschalen (2) verbunden ist und einen distalen Abschnitt (15) des Randes mit den Teilschalen (2) verbindet, wobei der distale Abschnitt (15) vor dem Anlegen des Randes auf den proximalen Abschnitt (14) gefalzt ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Abschnitt (15) mit seinem stirnseitigen Ende vor dem Anlegen in Richtung der Oberfläche wenigstens einer Teilschale (2) gerichtet ist und sie insbesondere berührt oder von ihr beabstandet ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) mit dem proximalen Abschnitt (14) führend durch die Öffnung (7) der Matrize (5) bewegt, sodass der proximale Abschnitt (14) in Kontakt mit dem Kantenbereich (8) der Öffnung (7) gelangt und der distale Abschnitt (15) zumindest teilweise an wenigstens eine Teilschale (2) angelegt wird.
19. Verfahren nach einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (3) vor dem Anlegen des Randes (4) miteinander verbördelt und/oder versiegelt werden.
20. Verfahren nach einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) die Matrize (5) vollständig durchquert.
21. Vorrichtung zum Anlegen eines Randes (4) eines verpackten Lebensmittelproduktes (1 ), welche eine Matrize (5) mit einer Öffnung (7), die durch einen Kantenbereich (8) der Matrize (5) gebildet wird, ein verpacktes Lebensmittelprodukt (1 ), welches zwischen Teilschalen (2) eines folienartigen Materials (5) aufgenommen ist, wobei die Teilschalen (2) zumindest teilweise aneinanderliegende Flansche (3) aufweisen, die einen von der Oberfläche der Verpackung abstehenden Rand (4) bilden, und ein Führungsmittel (6), mittels dessen das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) und die Öffnung (7) der Matrize (5) relativ zueinander bewegbar sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der abstehende Rand (4) während einer Relativbewegung des verpackten Lebensmittelproduktes durch die Öffnung der Matrize (5) mit dem Kantenbereich (8) der Öffnung in Kontakt bringbar ist, sodass der abstehende Rand (4) zumindest teilweise an wenigstens eine der Teilschalen (2) angelegt werden kann.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kantenbereich (8) über wenigstens ein elastisches Element verfügt, das auf den abstehenden Rand (4) drückt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kantenbereich (8) über Borsten verfügt, die auf den abstehenden Rand (4) drücken.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Abstand (A) zwischen der die Öffnung (7) einfassenden Kante der Matrize (5) und den Teilschalen (2) zumindest bereichsweise kleiner ist als die Breite (B) des abstehenden Randes
(4) .
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Abstand (A) zwischen der die Öffnung (7) einfassenden Kante der Matrize (5) und den Teilschalen (2) zumindest bereichsweise der Dicke (D) des abstehenden Randes (4) entspricht.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (6) Haltemittel (1 1 ) für das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass als Haltemittel (1 1 ) ein oder mehrere Saugelemente vorgesehen sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Führungsmittel (6) gegenüberliegendes Gegenhalteteil (10) vorgesehen ist, mit welchem das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) zwischen dem Führungsmittel (6) und dem Gegenhalteteil (10) gehalten werden kann.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenhalteteil (10) eine Druckkraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) ausübt, die entgegengesetzt zu der Richtung der Relativbewegung des Lebensmittelprodukts (1 ) durch die Öffnung (7) der Matrize
(5) gerichtet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenhalteteil (10) ein federndes Element (17) umfasst, welches eine Druckkraft auf das verpackte Lebensmittelprodukt (1 ) ausüben kann.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin ein Vorbiegeelement (12) zum Annähern des Randes (4) an die Oberfläche aufweist, mit einer Öffnung (7), deren Randbereich von den Teilschalen (2) weiter beabstandet ist als die Dicke (D) der bereichsweise aufeinanderliegenden Flansche (3).
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (5) fixiert und das Führungsmittel (6) beweglich ist, oder dass das Führungsmittel (6) fixiert und die Matrize (5) beweglich ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (5) und das Führungsmittel (6) beweglich sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass Matrize (5) und Führungsmittel (6) in einer einzigen oder in mehreren Richtungen relativ zueinander bewegbar sind.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Randbereich der Öffnung des Vorbiegeelements (12) zum Kantenbereich (8) der Öffnung (7) der Matrize (5) hin verjüngt.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorbiegeelement (12) als Fase (13) des Kantenbereichs (8) der Öffnung (7) ausgebildet ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest teilweise aufeinanderliegenden Flansche (3) miteinander verbördelt und/oder versiegelt sind.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsmittel (6) und Gegenhaltemittel (10) voneinander beabstandet sind.
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