EP3390232A1 - Verpackungsmaschine und verfahren zur herstellung von vakuumierten verpackungen - Google Patents

Verpackungsmaschine und verfahren zur herstellung von vakuumierten verpackungen

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Publication number
EP3390232A1
EP3390232A1 EP16808655.1A EP16808655A EP3390232A1 EP 3390232 A1 EP3390232 A1 EP 3390232A1 EP 16808655 A EP16808655 A EP 16808655A EP 3390232 A1 EP3390232 A1 EP 3390232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum
packaging
sealing
packaging machine
volume
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.)
Pending
Application number
EP16808655.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Fries
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.)
GEA Food Solutions Germany GmbH
Original Assignee
GEA Food Solutions Germany 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 GEA Food Solutions Germany GmbH filed Critical GEA Food Solutions Germany GmbH
Publication of EP3390232A1 publication Critical patent/EP3390232A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/021—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas the containers or wrappers being interconnected
    • 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
    • B65B47/00—Apparatus or devices for forming pockets or receptacles in or from sheets, blanks, or webs, comprising essentially a die into which the material is pressed or a folding die through which the material is moved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/04—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages
    • B65B61/06—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages by cutting

Definitions

  • the present invention relates to a packaging machine with a thermoforming station that forms packaging trays in a web and with a sealing station, the one
  • the present invention relates to a method for producing a package in which a web transported cyclically along a packaging machine and formed per cycle one or more packaging trays in the web and then filled the packaging tray with a packaged and then a lid film is sealed to the packaging tray , wherein pulled before sealing in the packaging tray vacuum and optionally a gas exchange
  • the packaging trays are often evacuated prior to sealing with a lidding film, i. H. the air contained therein is at least partially withdrawn and possibly replaced by a replacement gas.
  • This replacement gas may be, for example, nitrogen, carbon dioxide, argon and / or oxygen or a mixture of these or other gases.
  • Packaging processes capable of producing such evacuated or replacement gaskets are becoming more and more demanding today in terms of performance; H. the produced packaging per minute.
  • Such a device or such a method is described for example in EP 266 8103.
  • the object of the present invention to provide a packaging machine or a method for producing a packaging, which is improved once more compared to the prior art.
  • the problem is solved with a packaging machine, with a sealing station with a sealing tool, which integrally fastened a top product web on a packaging tray, wherein before the cohesive connection the packaging tray is degassed and with a cutting device, which separates the thus finished packages from the web, wherein they a vacuum storage volume with which the vacuum is generated in the sealing tool and wherein the vacuum storage volume is divided into a first and a further vacuum storage volume.
  • the present invention relates to a packaging machine. At this
  • the packaging machine is preferably a so-called FFS packaging machine, i. H. a so-called form-fill-seal packaging machine.
  • a packaging tray in a web usually a plastic film web, for example by deep drawing, shaped and closed after filling the packaging tray in a sealing station with a Oberwarenbahn, which is also usually a plastic film web.
  • the top product web is cohesively, in particular by sealing, with the
  • the packaging machine according to the invention may also be a so-called tray sealer.
  • Packaging tray is generated. When gassing is carried out a gas exchange in the
  • Packaging tray i. the atmosphere in the packaging tray is through
  • This gas exchange can be connected to a
  • the replacement gas may be, for example, nitrogen, carbon dioxide, argon and / or oxygen or a mixture of these or other gases.
  • the negative pressure in the packaging tray and / or in the sealing tool is preferably ⁇ 300 mbar, more preferably ⁇ 100 mbar and even more preferably ⁇ 30 mbar.
  • This storage volume can be, for example, a tank and / or pipes and / or volumes adapted to the desired volume, which can be obtained from the frame /
  • Cross sections of the frame profile, and / or bags and / or cross-sectional extensions act within the sealing tools.
  • This vacuum storage volume is connected to the gas side of the sealing tool and thereby generates the desired negative pressure in the sealing tool.
  • the two vacuum storage volumes may be the same or different. They are completely separable and may be evacuated together or separately from each other with a vacuum means, for example one or more vacuum pumps connected in parallel or in series.
  • the vacuum storage volumes can in a tank, by a release agent, such as a partition plate, in two separate
  • Vacuum storage volumes is separated, can be provided.
  • the release agent can be slidably provided so that the ratio of the two
  • Vacuum storage volume is changeable.
  • the two vacuum storage volumes can also be made available in two separate containers. The two
  • Vacuum storage volumes may have the same or a different negative pressure.
  • the vacuum storage volumes are separately and preferably at least temporarily sequentially connectable to the sealing tool.
  • the connection can be opened, closed and / or throttled, for example, by a valve.
  • the valve is controlled by a controller of the packaging machine.
  • the sealing tool preferably has a pressure sensor which is connected to the control / regulation. Once a certain negative pressure is reached, the connection is disconnected to the one vacuum storage volume and the connection to the further vacuum storage volume is opened until the desired negative pressure prevails. Then this connection will be closed.
  • a so-called rough vacuum which is preferably ⁇ 300 mbar, more preferably ⁇ 100 mbar.
  • the gas-side connection is closed to this vacuum storage volume and opened the gas-side connection to the further vacuum storage volume to achieve the so-called fine vacuum, which is preferably ⁇ 100 mbar, more preferably ⁇ 30 mbar, most preferably ⁇ 10 mbar.
  • the packaging machine has a frame on which, for example, the forming station, the sealing station and / or the separating station are preferably mounted displaceably.
  • Vacuum storage volume provided within the frame of the packaging machine, so that the path between this volume and the sealing station, within which the vacuum is drawn usually as short as possible.
  • the flow resistance in the line between the volume and the degassing is low.
  • the machine is a cyclically operating machine.
  • a cyclically operating machine is a packaging tray or a format consisting of several packaging troughs intermittently along the
  • the vacuum storage volume is now at least dimensioned in its volume so that it has the vacuum volume required for a cycle. This volume is then available for the degassing of the packaging trough very quickly, so that the degassing of the packaging trough much faster than, and at relatively the same
  • Vacuum storage volume lower negative pressures or, for example, smaller
  • Vacuum storage volume same negative pressures as in packaging machines according to the prior art can be done.
  • the packaging machine has a gassing or degassing agent.
  • gassing or degassing agent may be, for example, a nozzle act, with the air pulled out of the packaging troughs or the replacement gas is blown into the packaging troughs.
  • the fumigant and the degassing agent constitute a structural unit.
  • the packaging machine according to the invention has at least one vacuum means, which, separately or together with the vacuum storage volumes can be connected and generates the desired vacuum in the respective vacuum storage volume. While a
  • Vacuum storage volume is connected to the sealing tool, the connection with the vacuum means is usually closed.
  • Vacuum storage volume may, however, be open in order to at least partially generate the desired negative pressure in this vacuum storage volume while adjusting the negative pressure in the sealing tool with the other vacuum storage volume.
  • the two volumes may, however, at least temporarily also both be connected to the gas side of the vacuum means.
  • At least one vacuum storage volume may also be connected to two or more vacuum means, with one vacuum means in particular serving to create a higher negative pressure in the respective vacuum storage volume than in the other vacuum storage volume.
  • the vacuum means is preferably via a
  • Pressure measuring means in the respective vacuum storage volume controlled / regulated are controlled / regulated.
  • At least two valves are provided between the vacuum storage volumes and the sealing tool.
  • At least one of the vacuum storage volumes is used in the mold vacuum forming station, ie, forming the packaging trays in the lower fabric web, for example, having three vacuum storage volumes, the first being for the rough vacuum, the second for the vacuum Fine vacuum and the third for the mold vacuum
  • Another object of the present invention is a method for producing a package in which a packaging tray cyclically along a
  • a packaging film is transported and a lidding film is sealed onto the packaging tray, vacuum is drawn in the packaging tray prior to sealing, by connecting a sealing tool to a vacuum storage volume and providing the vacuum from two separate vacuum storage volumes and both vacuum storage volumes during one cycle Packaging machine are connected to the sealing tool.
  • This object of the present invention relates to a method for producing a packaging with a packaging machine, in which at least one packaging tray, preferably a format of a plurality of packaging trays is cyclically transported along the packaging machine.
  • the individual process steps i. For example, during the molding of the packaging tray, filling and / or sealing, the packaging trays or the film from which they are formed stand still. As soon as the respective work step is completed, the packaging tray and / or the film web is transported on by one clock.
  • the sealing tool for its or for the evacuation of
  • Packaging tray connected to a vacuum storage volume consisting of at least two separate vacuum storage volumes. Furthermore, according to the invention, both vacuum storage volumes are connected to the sealing tool during one cycle of the packaging machine.
  • the vacuum storage volumes are successively connected to the sealing tool.
  • the so-called coarse and, with the further vacuum storage volume the so-called fine vacuum is particularly preferably drawn in the packaging tray and preferably with another one
  • Vacuum storage volume deep-drawn the packaging tray in the lower fabric web is with a vacuum means in a
  • Vacuum storage volume of the desired negative pressure generated there while the other vacuum means is connected to the gas side of the sealing tool may be evacuated from the vacuum means, while the packaging troughs are transported by one clock. As soon as they rest again, the vacuum required in each case is available in all vacuum storage volumes.
  • the sealing tool is connected to the vacuum means. For example, first the vacuum means with the sealing tool.
  • Sealing tool connected on the gas side, then this connection separated and then the or the vacuum storage volumes connected to the sealing tool to the
  • At least the majority of the gas and / or vacuum volume required for a cycle is provided during the sieving and / or during the transport of the material web in the storage volume.
  • the amount of gas sucked out of the sealing tool and / or the negative pressure which is intended to rest in the sealing tool and / or in the packaging recess and / or in the molding tool are regulated.
  • the sealing tool Preferably, initially only one vacuum storage volume is connected to the sealing tool until a certain negative pressure is reached and / or until the negative pressure in the sealing tool is no longer increased. Thereafter, this connection is closed and another vacuum storage volume connected to the sealing tool until the desired negative pressure is reached and / or until the negative pressure does not increase further.
  • a further preferred object of the present invention is that when using a plurality of vacuum means, for example, a vacuum means provides the desired negative pressure in the first and third vacuum storage volume and a second vacuum means the negative pressure, for example, a vacuum suitable for fine vacuum in the second
  • FIG. 1 shows the packaging machine according to the invention.
  • FIGS. 2 and 3 each show an embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows an embodiment of the packaging machine 1 according to the invention, which here has a thermoforming station 2, a filling station 7 and a sealing station 19.
  • a web 8, here a plastic film web 8, the so-called sub-web, is withdrawn from a supply roll and, preferably cyclically transported along the packaging machine according to the invention from right to left. At one bar, the
  • Packaging machine two means of transport, in the present case two each
  • Endless chains on, which are arranged to the right and left of the film web.
  • Both at the beginning and at the end of the packaging machine at least one gear is provided for each chain in each case, around which the respective chain is deflected. At least one of these gears is driven.
  • Outlet area can be connected to each other, preferably by a rigid axis.
  • Each means of transport usually has a plurality of clamping means which clamp the web 8 in the inlet region and transmit the movement of the means of transport to the lower film 8.
  • the clamping connection between the transport and the web 8 is released again.
  • the thermoforming station 2 which has an upper tool 3 and a lower tool 4, which has the shape of the packaging tray to be produced, the packaging trays 6 are formed in the film web 8.
  • the lower tool 4 is arranged on a lifting table 5, which, as symbolized by the double arrow, is vertically adjustable.
  • the lower tool 4 is lowered and then raised again.
  • the packaging trays are then filled in the filling station 7 with the packaged goods 16.
  • Sealing station 19 which also consists of an upper tool 12 and a vertically adjustable lower tool 1 1, a top film 14 is firmly bonded, preferably by sealing on the web 8. Also in the sealing station, the upper tool and / or the lower tool are lowered before and after each film transport or
  • the upper film 14 may be guided in transport or be transported by transport chains, which then transport only from the sealing station and possibly downstream extend. Otherwise, the statements that have been made to the means of transport of the lower film apply. In the further course of the
  • the finished packages are separated, which is done in the present case with the cross cutter 18 and the slitter 17.
  • the cross cutter 18 can also be raised or lowered in the present case with a lifting device 9.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the vacuum volume with which the evacuation of the packaging tray takes place.
  • This has according to the invention a first vacuum volume 20 and another, here a second vacuum volume 21, which are completely separate from each other, here provided as two separate tanks.
  • Vacuum volumes 20, 21 can be connected separately from each other but also together with the sealing tool 1 1, 12 or with the degassing agent provided there to produce the desired negative pressure there. Both vacuum volumes can be evacuated together via a vacuum means, here a vacuum pump 23.
  • a vacuum means here a vacuum pump 23.
  • Vacuum means 22 is provided, which is connected to a vacuum volume 21, to still generate a higher negative pressure than in the volume 20.
  • the packaging trough is evacuated by first the volume of gas 20 is connected to the sealing gas with the sealing tool 1 1, 12 and with the provided there degassing until a certain negative pressure is reached and / or the negative pressure does not increase further. Thereafter, this connection is interrupted and opened the connection to the further vacuum volume 21 in order to increase the negative pressure in the sealing tool 1 1, 12 still further.
  • FIG. 3 also shows an embodiment of the vacuum volume or its periphery, reference being made essentially to the embodiments according to FIG.
  • only one vacuum means 22 is provided, which is alternately or together with the volumes 20 and 21 connected on the gas side.
  • the subdivision of the vacuum volume into several sub-volumes increases the flexibility of the device and makes it possible to achieve a higher negative pressure with identical total volume and identical negative pressure in both sub-volumes compared to a single vacuum volume.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine (1) mit einer Tiefziehstation, die Verpackungsmulden in eine Warenbahn formt und mit einer Siegelstation (15), die eine Oberwarenbahn (14) auf der Warenbahn (8) stoffschlüssig befestigt, wobei vor der stoffschlüssigen Verbindung die Verpackungsmulde entgast und dann gegebenenfalls begast wird und mit einer Schneideinrichtung (17,18), die die so fertiggestellten Verpackungen aus den Warenbahnen vereinzelt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung, bei dem eine Warenbahn (8) taktweise entlang einer Verpackungsmaschine (1) transportiert und pro Takt eine oder mehrere Verpackungsmulden in die Warenbahn (8) eingeformt und die Verpackungsmulde danach mit einem Verpackungsgut befüllt und sodann eine Deckelfolie (14) auf die Verpackungsmulde gesiegelt wird, wobei vor dem Siegeln in der Verpackungsmulde Vakuum gezogen und gegebenenfalls ein Gasaustausch vorgenommen wird.

Description

Verpackungsmaschine und Verfahren zur Herstellung von vakuumierten
Verpackungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einer Tiefziehstation, die Verpackungsmulden in eine Warenbahn formt und mit einer Siegelstation, die eine
Oberwarenbahn auf der Warenbahn stoffschlüssig befestigt, wobei vor der stoffschlüssigen Verbindung die Verpackungsmulde entgast und dann gegebenenfalls begast wird und mit einer Schneideinrichtung, die die so fertiggestellten Verpackungen aus den Warenbahnen vereinzelt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung, bei dem eine Warenbahn taktweise entlang einer Verpackungsmaschine transportiert und pro Takt eine oder mehrere Verpackungsmulden in die Warenbahn eingeformt und die Verpackungsmulde danach mit einem Verpackungsgut befüllt und sodann eine Deckelfolie auf die Verpackungsmulde gesiegelt wird, wobei vor dem Siegeln in der Verpackungsmulde Vakuum gezogen und gegebenenfalls ein Gasaustausch
vorgenommen wird.
Um die Eigenschaften des Verpackungsgutes, vorzugsweise von Lebensmitteln,
pharmazeutischen oder medizinischen Gütern, gezielt zu beeinflussen, beispielsweise die Haltbarkeit von einem verpackten Lebensmittel, insbesondere einem proteinhaltigen
Lebensmittel zu verlängern, werden die Verpackungsmulden vor dem Verschließen mit einer Deckelfolie oftmals evakuiert, d. h. die darin befindliche Luft wird zumindest teilweise abgezogen und ggf. durch ein Austauschgas ersetzt. Bei diesem Austauschgas kann es sich beispielsweise um Stickstoff, Kohlendioxid, Argon und/oder Sauerstoff oder eine Mischung aus diesen oder anderen Gasen handeln. An Verpackungsmaschinen, bzw. an
Verpackungsverfahren, die derartige evakuierte oder mit einem Austauschgas versehene Verpackungen herstellen können, werden heutzutage immer größere Anforderungen bzgl. der Leistungsfähigkeit, d. h. der hergestellten Verpackungen pro Minute gestellt. Eine derartige Vorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der EP 266 8103 beschrieben.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine bzw. ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung zur Verfügung zu stellen, das im Vergleich zum Stand der Technik noch einmal verbessert ist. Gelöst wird die Aufgabe mit einer Verpackungsmaschine, mit einer Siegelstation mit einem Siegelwerkzeug, die eine Oberwarenbahn auf einer Verpackungsmulde stoffschlüssig befestigt, wobei vor der stoffschlüssigen Verbindung die Verpackungsmulde entgast wird und mit einer Schneideinrichtung, die die so fertiggestellten Verpackungen aus der Warenbahn vereinzelt, wobei sie ein Vakuum-Speichervolumen aufweist, mit dem das Vakuum in dem Siegelwerkzeug erzeugt wird und wobei das Vakuumspeichervolumen in ein erstes und ein weiteres Vakuumspeichervolumen geteilt ist.
Die zu der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine gemachten Ausführungen gelten für das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen und umgekehrt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine. Bei dieser
Verpackungsmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine sogenannte FFS- Verpackungsmaschine, d. h. eine sogenannte Form-Fill-Seal-Verpackungsmaschine.
Bei einer derartigen Verpackungsmaschine wird eine Verpackungsmulde in eine Warenbahn, in der Regel eine Kunststofffolienbahn, beispielsweise durch Tiefziehen, geformt und nach dem Füllen der Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer Oberwarenbahn, bei der es sich in der Regel ebenfalls um eine Kunststofffolienbahn handelt, verschlossen. Dabei wird die Oberwarenbahn stoffschlüssig, insbesondere durch Siegeln, mit der
Unterwarenbahn verbunden. Bei der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine kann es sich aber auch um einen sogenannten Traysealer handeln. Vor der Verbindung der
Oberwarenbahn mit der Verpackungsmulde wird die Verpackungsmulde nun
erfindungsgemäß ent- und gegebenenfalls wieder mit einem anderen Gas begast, wobei beim Entgasen ein gewisses Vakuum, d. h. ein gewisser Unterdruck, in der
Verpackungsmulde erzeugt wird. Beim Begasen erfolgt ein Gasaustausch in der
Verpackungsmulde, d.h. die Atmosphäre in der Verpackungsmulde wird durch ein
Austauschgas zumindest teilweise ersetzt. Dieser Gasaustausch kann sich an eine
Entgasung der Verpackungsmulde anschließen. Bei dem Austauschgas kann es sich beispielsweise um Stickstoff, Kohlendioxid, Argon und/oder Sauerstoff oder eine Mischung aus diesen oder anderen Gasen handeln.
Nach dem Evakuieren beträgt der Unterdruck in der Verpackungsmulde und/oder in dem Siegelwerkzeug vorzugsweise < 300 mbar, besonders bevorzugt < 100 mbar und noch mehr bevorzugt < 30 mbar. Nachdem die Oberwarenbahn stoffschlüssig an der Unterwarenbahn angeordnet worden ist, werden die so fertig gestellten Verpackungen anschließend vereinzelt.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass sich, vorzugsweise im Bereich der Verpackungsmaschine, d.h. beispielsweise innerhalb des Rahmens der
Verpackungsmaschine, ein Vakuumspeichervolumen befindet. Bei diesem Speichervolumen kann es sich beispielsweise um einen Tank und/oder passend zum gewünschten Volumen angepasste Rohrleitungen und/oder Volumen, die sich aus dem Rahmengestell /
Rahmenprofil / anderem tragenden Gestell generieren, beispielsweise rohrähnliche
Querschnitte des Rahmenprofils, und/oder Taschen und/oder Querschnittserweiterungen innerhalb der Siegelwerkzeuge handeln.
Dieses Vakuumspeichervolumen wird mit dem Siegelwerkzeug gasseitig verbunden und dadurch der in dem Siegelwerkzeug gewünschte Unterdruck erzeugt. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das gesamte zur Verfügung gestellte Vakuumspeichervolumen in ein erstes und ein weiteres, vorzugsweise ein zweites Vakuumspeichervolumen geteilt wird. Die beiden Vakuumspeichervolumina können gleich oder unterschiedlich sein. Sie sind vollständig voneinander trennbar und können gemeinsam oder getrennt voneinander, mit einem Vakuummittel, beispielsweise einer oder mehreren parallel oder in Reihe geschaltete Vakuumpumpen, evakuiert werden. Die Vakuumspeichervolumina können in einem Tank, der durch ein Trennmittel, beispielsweise eine Trennplatte, in zwei separate
Vakuumspeichervolumina getrennt ist, zur Verfügung gestellt werden. Dabei kann das Trennmittel verschieblich vorgesehen werden, damit das Verhältnis der beiden
Vakuumspeichervolumina veränderbar ist. Die beiden Vakuumspeichervolumina können aber auch in zwei separaten Behältern zur Verfügung gestellt werden. Die beiden
Vakuumspeichervolumina können denselben oder einen unterschiedlichen Unterdruck aufweisen. Die Vakuumspeichervolumina sind getrennt voneinander und vorzugsweise zumindest zeitweise sequentiell mit dem Siegelwerkzeug verbindbar. Die Verbindung kann beispielsweise durch ein Ventil geöffnet, geschlossen und/oder gedrosselt werden.
Vorzugsweise wird das Ventil von einer Steuerung/Regelung der Verpackungsmaschine gesteuert/geregelt. Dafür weist das Siegelwerkzeug vorzugsweise einen Drucksensor auf, der mit der Steuerung/Regelung verbunden ist. Sobald ein gewisser Unterdruck erreicht ist, wird die Verbindung zu dem einen Vakuumspeichervolumen getrennt und die Verbindung zu dem weiteren Vakuumspeichervolumen geöffnet, bis der gewünschte Unterdruck herrscht. Dann wird auch diese Verbindung geschlossen. Der Fachmann versteht, dass auch mehr als zwei Vakuumspeichervolumina vorhanden sein können. Vorzugsweise wird ein erstes Vakuumspeichervolumen mit dem Siegelwerkzeug verbunden und ein bestimmter
Unterdruck, ein sogenanntes Grobvakuum, das vorzugsweise < 300 mbar, besonders bevorzugt < 100 mbar beträgt erzeugt. Danach wird die gasseitige Verbindung zu diesem Vakuumspeichervolumen geschlossen und die gasseitige Verbindung zu dem weiteren Vakuumspeichervolumen geöffnet, um das sogenannte Feinvakuum, das vorzugsweise < 100 mbar, besonders bevorzugt < 30 mbar, ganz besonders bevorzugt < 10 mbar beträgt, zu erreichen.
In der Regel weist die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine einen Rahmen auf, an dem beispielsweise die Formstation, die Siegelstation und/oder die Vereinzelungsstation vorzugsweise verschieblich gelagert sind. Vorzugsweise ist das Gas- und/oder
Vakuumspeichervolumen innerhalb des Rahmens der Verpackungsmaschine vorgesehen, so dass der Weg zwischen diesem Volumen und der Siegelstation, innerhalb derer in der Regel das Vakuum gezogen wird möglichst kurz ist. Besonders bevorzugt ist auch der Strömungswiderstand in der Leitung zwischen dem Volumen und der Entgasungsstelle gering. Durch eine oder mehrere dieser Maßnahmen kann der gewünschte Unterdruck in der Verpackungsmulde sehr schnell erfolgen.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Maschine um eine taktweise arbeitende Maschine. Bei einer derartigen taktweise arbeitenden Maschine wird eine Verpackungsmulde oder ein Format bestehend aus mehreren Verpackungsmulden intermittierend entlang der
Verpackungsmaschine von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert. Während der eigentlichen Bearbeitungsschritte, d. h. beispielsweise während des Formens der Verpackungsmulde in die Unterwarenbahn, dem Befüllen der Verpackungsmulde, der Entbzw. Begasung der Verpackungsmulde und/oder dem Siegeln der Oberwarenbahn auf die Unterwarenbahn, stehen die jeweiligen Verpackungsmulden still. Vorzugsweise ist das Vakuumspeichervolumen nun mindestens so in seinem Volumen dimensioniert, dass es das für einen Takt benötigte Vakuumvolumen aufweist. Dieses Volumen steht dann für die Entgasung der Verpackungsmulde sehr kurzfristig zur Verfügung, so dass das Entgasen der Verpackungsmulde wesentlich schneller als, und bei vergleichsweise gleichem
Vakuumspeichervolumen niedrigere Unterdrücke oder beispielsweise bei kleinerem
Vakuumspeichervolumen gleiche Unterdrücke wie bei Verpackungsmaschinen gemäß dem Stand der Technik erfolgen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verpackungsmaschine ein Begasungs-, bzw. ein Entgasungsmittel auf. Bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise um eine Düse handeln, mit dem Luft aus den Verpackungsmulden herausgezogen bzw. das Austauschgas in die Verpackungsmulden eingeblasen wird.
Vorzugsweise stellen das Begasungsmittel und das Entgasungsmittel eine bauliche Einheit dar.
Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine weist mindestens ein Vakuummittel auf, das, getrennt oder gemeinsam mit den Vakuumspeichervolumina verbindbar ist und den in dem jeweiligen Vakuumspeichervolumen gewünschten Unterdruck erzeugt. Während ein
Vakuumspeichervolumen mit dem Siegelwerkzeug verbunden ist, ist die Verbindung mit dem Vakuummittel in der Regel geschlossen. Die Verbindung zu dem weiteren
Vakuumspeichervolumen kann aber geöffnet sein, damit in diesem Vakuumspeichervolumen der gewünschte Unterdruck zumindest teilweise erzeugt wird, während mit dem anderen Vakuumspeichervolumen der Unterdruck in dem Siegelwerkzeug eingestellt wird. Die beiden Volumina können aber zumindest zeitweise auch beide mit dem Vakuummittel gasseitig verbunden sein. Mindestens ein Vakuumspeichervolumen kann auch mit zwei oder mehr Vakuummitteln verbunden sein, wobei ein Vakuummittel insbesondere dazu dient einen höheren Unterdruck in dem jeweiligen Vakuumspeichervolumen zu erzeugen als in dem anderen Vakuumspeichervolumen. Das Vakuummittel wird vorzugsweise über ein
Druckmessmittel in dem jeweiligen Vakuumspeichervolumen gesteuert/geregelt.
Vorzugsweise sind zwischen den Vakuumspeichervolumina und dem Siegelwerkzeug mindestens zwei Ventile vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mindestens eines der Vakuumspeichervolumina in der Formstation für das Formvakuum, also für das Formen der Verpackungsmulden in die Unterwarenbahn verwendet, wobei beispielsweise drei Vakuumspeichervolumina vorhanden sind, von denen das erste beispielsweise für das Grobvakuum, das zweite für das Feinvakuum und das Dritte für das Formvakuum
vorgesehen sind. Das zweite Vakuumspeichervolumina kann aber auch so verwendet werden, dass es zunächst das Grobvakuum in der Siegelstation zur Verfügung stellt und anschließend der restliche Unterdruck für das Formvakuum zur Verfügung gestellt wird und das dritte Vakuumspeichervolumen dabei entfällt. Hiernach ist es möglich sowohl die Siegelstation, als auch die Formstation mit nur einem Vakuummittel zu betreiben. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung, bei dem eine Verpackungsmulde taktweise entlang einer
Verpackungsmaschine transportiert und eine Deckelfolie auf die Verpackungsmulde gesiegelt wird, wobei vor dem Siegeln in der Verpackungsmulde Vakuum gezogen wird, indem ein Siegelwerkzeug mit einem Vakuumspeichervolumen verbunden wird und bei dem das Vakuum aus zwei getrennten Vakuumspeichervolumina zur Verfügung gestellt wird und beide Vakuumspeichervolumina während eines Taktes der Verpackungsmaschine mit dem Siegelwerkzeug verbunden werden.
Die zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gemachten Ausführungen gelten für die erfindungsgemäße Vorrichtung gleichermaßen und umgekehrt.
Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung mit einer Verpackungsmaschine, bei der mindestens eine Verpackungsmulde, vorzugsweise ein Format aus mehreren Verpackungsmulden taktweise entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird. Während der einzelnen Prozessschritte, d.h. beispielsweise während des Formens der Verpackungsmulde, dem Befüllen und/oder dem Siegeln stehen die Verpackungsmulden bzw. die Folie, aus der sie geformt werden, still. Sobald der jeweilige Arbeitsschritt vollendet ist, wird die Verpackungsmulde und/oder die Folienbahn um einen Takt weitertransportiert.
Erfindungsgemäß wird das Siegelwerkzeug zu dessen bzw. zur Evakuierung der
Verpackungsmulde mit einem Vakuumspeichervolumen verbunden, das aus mindestens zwei getrennten Vakuumspeichervolumina besteht. Weiterhin erfindungsgemäß werden beide Vakuumspeichervolumina während eines Taktes der Verpackungsmaschine mit dem Siegelwerkzeug verbunden.
Vorzugsweise werden die Vakuumspeichervolumina nacheinander mit dem Siegelwerkzeug verbunden. Besonders bevorzugt wird mit einem Vakuumspeichervolumen das sogenannte Grob- und mit dem weiteren Vakuumspeichervolumen das sogenannte Feinvakuum in der Verpackungsmulde gezogen und vorzugsweise mit einem wiederum weiteren
Vakuumspeichervolumen die Verpackungsmulde in der Unterwarenbahn tiefgezogen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird mit einem Vakuummittel in ein
Vakuumspeichervolumen der dort gewünschte Unterdruck erzeugt während das andere Vakuummittel mit dem Siegelwerkzeug gasseitig verbunden ist. Weiterhin bevorzugt können ein oder mehrere Vakuumspeichervolumina von dem Vakuummittel evakuiert werden, während die Verpackungsmulden um einen Takt weitertransportiert werden. Sobald sie dann wieder stillstehen, steht der jeweils benötigte Unterdruck in allen Vakuumspeichervolumina zur Verfügung.
In einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform wird das Siegelwerkzeug mit dem Vakuummittel verbunden. Beispielsweise wird zuerst das Vakuummittel mit dem
Siegelwerkzeug gasseitig verbunden, dann diese Verbindung getrennt und anschließend das oder die Vakuumspeichervolumina mit dem Siegelwerkzeug verbunden, um den
gewünschten Unterdruck einzustellen. Die Schaltfolge kann aber auch umgekehrt sein, so dass abschließend das Vakuummittel mit dem Siegelwerkzeug gasseitig verbunden wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest der Großteil des für einen Takt benötigten Gas- und/oder Vakuumvolumens während des Siegeins und/oder während des Transports der Warenbahn in dem Speichervolumen bereitgestellt.
Vorzugsweise wird die Gasmenge, die aus dem Siegelwerkzeug abgesaugt und/oder der Unterdruck, der in dem Siegelwerkzeug und/oder in der Verpackungsmulde und/oder in dem Formwerkzeug anliegen soll, geregelt.
Vorzugsweise wird zunächst nur ein Vakuumspeichervolumen mit dem Siegelwerkzeug verbunden bis ein bestimmter Unterdruck erreicht ist und/oder bis sich der Unterdruck in dem Siegelwerkzeug nicht mehr erhöht. Danach wird diese Verbindung geschlossen und ein weiteres Vakuumspeichervolumen mit dem Siegelwerkzeug verbunden bis der gewünschte Unterdruck erreicht ist und/oder bis sich der Unterdruck nicht weiter erhöht.
Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, dass bei Verwendung mehrerer Vakuummittel beispielsweise ein Vakuummittel den gewünschten Unterdruck im ersten und dritten Vakuumspeichervolumen bereitstellt und ein zweites Vakuummittel den Unterdruck, beispielsweise eine für Feinvakuum geeigneten Unterdruck im zweiten
Vakuumspeichervolumen bereitstellt.
Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert. Diese
Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen
Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen. Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.
Figuren 2 und 3 zeigen jeweils eine Ausführungsführungsform des
Vakuumspeichervolumens.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine 1 , die hier eine Tiefziehstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 19 aufweist. Eine Warenbahn 8, hier eine Kunststofffolienbahn 8, die sogenannte Unterbahn, wird von einer Vorratsrolle abgezogen und, vorzugsweise taktweise, entlang der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine von rechts nach links transportiert. Bei einem Takt wird die
Warenbahn 8 um eine Formatlänge weitertransportiert. Dafür weist die
Verpackungsmaschine zwei Transportmittel, in dem vorliegenden Fall jeweils zwei
Endlosketten, auf, die rechts und links von der Folienbahn angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Einlaufbereich 19 und/oder im
Auslaufbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Achse, verbunden sein. Jedes Transportmittel weist üblicherweise eine Vielzahl von Klemmmitteln auf, die die Warenbahn 8 im Einlaufbereich klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Unterfolie 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Warenbahn 8 wieder gelöst. In der Tiefziehstation 2, die über ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 verfügt, das die Form der herzustellenden Verpackungsmulde aufweist, werden die Verpackungsmulden 6 in die Folienbahn 8 eingeformt. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist. Vor jedem
Folienvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die Verpackungsmulden dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 befüllt. In der sich daran anschließenden
Siegelstation 19, die ebenfalls aus einem Oberwerkzeug 12 und einem vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 1 1 besteht, wird eine Oberfolie 14 stoffschlüssig, vorzugsweise durch Siegeln an der Warenbahn 8 befestigt. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug vor und nach jedem Folientransport abgesenkt bzw.
angehoben. Vor dem Siegeln der Oberfolie 14 an die Unterfolie 8 wird in der befüllten Verpackungsmulde ein gewisser Unterdruck erzeugt und es erfolgt gegebenenfalls ein Gasaustausch. Die Erzeugung des Unterdrucks bzw. der Gasaustausch erfolgen
vorzugsweise während sich die jeweilige Verpackungsmulde innerhalb der Siegelstation befindet, vorzugsweise unmittelbar, bevor die Siegelwerkzeuge 1 1 , 12
gegeneinandergepresst werden. Auch die Oberfolie 14 kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur von der Siegelstation und ggf. stromabwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Unterfolie gemacht wurden. Im weiteren Verlauf der
Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was in dem vorliegenden Fall mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar.
Bevor die jeweilige Verpackungsmulde mit der Deckelfolie verschlossen wird, wird erfindungsgemäß Luft aus den Verpackungsmulden abgesaugt. Dies erfolgt in dem vorliegenden Fall mit einem Entgasungsmittel, das beispielsweise quer zur Transportrichtung der Folienbahn angeordnet ist.
In Figur 2 ist eine erste Ausführungsform des Vakuumvolumens dargestellt, mit dem die Evakuierung der Verpackungsmulde erfolgt. Diese weist erfindungsgemäß ein erstes Vakuumvolumen 20 und ein weiteres, hier ein zweites Vakuumvolumen 21 auf, die völlig getrennt voneinander getrennt, hier als zwei separate Tanks vorgesehen sind. Beide
Vakuumvolumina 20, 21 können getrennt voneinander aber auch gemeinsam mit dem Siegelwerkzeug 1 1 , 12 bzw. mit dem dort vorgesehenen Entgasungsmittel verbunden werden, um den dort gewünschten Unterdruck zu erzeugen. Beide Vakuumvolumina können gemeinsam über ein Vakuummittel, hier eine Vakuumpumpe 23, evakuiert werden. In dem vorliegenden Fall ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform noch eine weiteres
Vakuummittel 22 vorgesehen, das mit einem Vakuumvolumen 21 verbunden ist, um dort noch einen höheren Unterdruck als in dem Volumen 20 zu erzeugen. Die Verpackungsmulde wird evakuiert, indem erst das Vakuumvolumen 20 gasseitig mit dem Siegelwerkzeug 1 1 , 12 bzw. mit dem dort vorgesehenen Entgasungsmittel verbunden wird, bis ein bestimmter Unterdruck erreicht ist und/oder sich der Unterdruck nicht weiter erhöht. Danach wird diese Verbindung unterbrochen und die Verbindung zu dem weiteren Vakuumvolumen 21 geöffnet, um den Unterdruck in dem Siegelwerkzeug 1 1 , 12 noch weiter zu erhöhen.
Figur 3 zeigt noch eine Ausführungsform des Vakuumvolumens bzw. dessen Peripherie, wobei im Wesentlichen auf die Ausführungen gemäß Figur 2 Bezug genommen wird. In dem vorliegenden Fall ist nur ein Vakuummittel 22 vorgesehen, das abwechselnd oder gemeinsam mit den Volumina 20 und 21 gasseitig verbindbar ist. Die Unterteilung des Vakuumvolumens in mehrere Teilvolumina erhöht die Flexibilität der Vorrichtung und ermöglicht es bei identischem Gesamtvolumen und identischem Unterdruck in beiden Teilvolumina im Vergleich zu einem einzigen Vakuumvolumen einen höheren Unterdruck zu erzielen.
Bezugszeichenliste:
1 Verpackungsmaschine
2 Formstation, Tiefziehstation
3 Oberwerkzeug der Tiefziehstation
4 Unterwerkzeug der Tiefziehstation
5 Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung
6 Verpackungsmulde
7 Füllstation
8 Folienbahn, Unterfolienbahn
9 Hubeinrichtung
10 erstes Ventil
1 1 Unterwerkzeug der Siegelstation
12 Oberwerkzeug der Siegelstation
13 zweites Ventil
14 Oberfolienbahn, Deckelfolie
15 Siegelstation
16 Verpackungsgut
17 Längsschneider
18 Querschneider
19 Einlaufbereich
20 Erstes Vakuumvolumen
21 Weiteres, zweites Vakuumvolumen
22 Erste Vakuumpumpe
23 Zweite Vakuumpumpe
24 Drittes Ventil
25 Viertes Ventil

Claims

Patentansprüche:
1 . Verpackungsmaschine (1 ), mit einer Siegelstation (19) mit einem Siegelwerkzeug (1 1 ,
12) , die eine Oberwarenbahn (14) auf einer Verpackungsmulde stoffschlüssig befestigt, wobei vor der stoffschlüssigen Verbindung die Verpackungsmulde entgast wird und einer Schneideinrichtung (27), die die so fertiggestellten Verpackungen aus der Warenbahn (8, 14) vereinzelt, wobei sie ein Vakuum-Speichervolumen (20, 21 ) aufweist, mit dem das Vakuum in dem Siegelwerkzeug erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumspeichervolumen (20, 21 ) in ein erstes und ein weiteres Vakuumvolumen geteilt ist.
2. Verpackungsmaschine (1 ) nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie taktweise arbeitet und dass in dem Vakuum-Speichervolumen (20, 21 ) mindestens das für einen Takt benötigte Vakuumvolumen vorgesehen ist.
3. Verpackungsmaschine (1 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass in dem ersten und dem weiteren Vakuumvolumen derselbe oder ein unterschiedlicher Unterdruck eingestellt ist.
4. Verpackungsmaschine (1 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste und das weitere Vakuumvolumen getrennt voneinander mit der Siegelstation und/oder der Formstation verbindbar sind.
5. Verpackungsmaschine (1 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Vakuummittel (22, 23) aufweist.
6. Verpackungsmaschine (1 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen den Vakuumspeichervolumina (20, 21 ) und dem Siegelwerkzeug (1 1 , 12) oder dem Formwerkzeug (3, 4) mindestens zwei Ventile (10,
13) vorgesehen sind.
7. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung, bei dem eine Verpackungsmulde
taktweise entlang einer Verpackungsmaschine transportiert und eine Deckelfolie (14) auf die Verpackungsmulde gesiegelt wird, wobei vor dem Siegeln in der
Verpackungsmulde Vakuum gezogen wird, indem ein Siegelwerkzeug (1 1 , 12) mit einem Vakuumspeichervolumen (20, 21 ) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum aus zwei getrennten Vakuumspeichervolumina (20, 21 ) zur Verfügung gestellt wird und beide Vakuumspeichervolumina (20, 21 ) während eines Taktes mit dem Siegelwerkzeug verbunden werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vakuumspeichervolumina (20, 21 ) nacheinander mit dem Siegelwerkzeug (1 1 , 12) verbunden werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Großteil des für einen Takt benötigten Gas- und/oder Vakuumvolumens während des Siegelns und/oder während des Transports der Warenbahn in dem Speichervolumen (20, 21 ) bereitgestellt wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmenge und/oder der Unterdruck geregelt werden.
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