EP4647687A1

EP4647687A1 - Verpackungsmaschine und verfahren zum vakuumkühlen

Info

Publication number: EP4647687A1
Application number: EP25174025.4A
Authority: EP
Inventors: Dennis Aberle; Dominik EBERHARD; Thomas HOLDERIED; Alexander STÖTZNER; Rudolf Von Sybel; Markus WÄGELE
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2024-05-07
Filing date: 2025-05-02
Publication date: 2025-11-12
Also published as: DE102024112737B3

Abstract

Verpackungsmaschine (100), die insbesondere in Form einer intermittierend arbeitenden Tiefziehverpackungsmaschine (1) vorliegt, umfassend mindestens eine Vakuumkühleinrichtung (3) mit einer Vielzahl von in Produktionsrichtung (R) der Verpackungsmaschine (100) hintereinander gelagerten Vakuumkühlstationen (16a, 16b) , die jeweils durch Erzeugen eines Unterdrucks zum Kühlen mindestens eines darin aufgenommenen Produkts (P) konfiguriert sind, wobei die Vakuumkühleinrichtung (3) ein zum Öffnen und Schließen der Vielzahl von Vakuumkühlstationen (16a, 16b), von diesen gemeinsam genutztes Hubwerk (17, 26) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einer Vakuumkühleinrichtung gemäß Anspruch 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Vakuumkühlen von Produkten gemäß Anspruch 15.
DE29607689U1 offenbart eine Tiefziehverpackungsmaschine mit einer Siegelstation, welcher in Transportrichtung eine mechanische Kühlvorrichtung nachgelagert ist, welche mittels daran gelagerter Kühlkissen von oben und von unten auf versiegelte Verpackungen drückt, um diese nach dem Siegelprozess, stromabwärts der Siegelstation abzukühlen.
JPS57-1021A offenbart eine Tiefziehverpackungsmaschine mit einer in Produktionsrichtung eingangs positionierten Formstation zum Herstellen von Tiefziehmulden, einer Siegelstation zum Herstellen von Verpackungen sowie einer zwischen der Formstation und der Siegelstation positionierten Vakuumstation, um darin eingeschlossenen Produkten Feuchtigkeit zu entziehen.
US2004/0105927A1 offenbart eine Tiefziehverpackungsmaschine mit einer Pasteurisierungsstation, die in Produktionsrichtung stromaufwärts einer Siegelstation der Verpackungsmaschine positioniert ist. Innerhalb der Pasteurisierungsstation können darin ankommende Produkte mittels Dampfzufuhr heißbehandelt werden. Optional findet im Anschluss an den Pasteurisierungsprozess ein Vakuum-Kühlvorgang statt.
EP4335759A2 offenbart eine Tiefziehverpackungsmaschine mit einer Vakuumkühleinrichtung, die in Produktionsrichtung vorderhalb der Siegelstation entlang einer Einfüllstrecke positioniert ist. Der Maschinenarbeitstakt einer solchen Tiefziehverpackungsmaschine, gemäß welchem intermittierend entlang der Tiefziehverpackungsmaschine gearbeitet wird, wird durch den langsamsten Prozess einer daran ausgebildeten Arbeitsstation bestimmt. Herkömmlicherweise wird der innerhalb der Siegelstation ablaufende Prozess, der üblicherweise 4 bis 8 Sekunden dauert, als Basis zur Bestimmung des Maschinenarbeitstakts verwendet. Da jedoch das Vakuumkühlen insgesamt bis zu zirka 30 Sekunden dauern kann, um heiße Produkte vor dem Siegelprozess ausreichend abzukühlen, ist es unter Berücksichtigung der Dauer eines herkömmlichen Maschinenarbeitstakts notwendig, den Vakuumkühlprozess in mehrere Stufen zu unterteilen, sodass der herkömmlicherweise vom Siegelprozess ausgehende Maschinenarbeitstakt der Tiefziehverpackungsmaschine nicht unnötigerweise durch den Kühlvorgang erhöht wird. Das schrittweise Durchführen des Vakuumkühlprozesses kann anhand mehrerer hintereinanderliegender Vakuumkühlstationen entlang der Einfüllstrecke der Tiefziehverpackungsmaschine durchgeführt werden. Typischerweise werden fünf bis sechs hintereinanderliegende Vakuumkühlstationen benötigt, um ein heißes Produkt in aufeinander folgenden Schritten auf eine gewünschte Endtemperatur abzukühlen, wenn es nur jeweils 4 bis 8 Sekunden innerhalb der jeweiligen Vakuumkühlstation verweilt. Durch den Einsatz mehrerer hintereinanderliegender Vakuumkühlstationen erhöhen sich jedoch aufgrund der damit einhergehenden konstruktiven Komplexität die Herstellungskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostenreduziert herstellbare, und insbesondere zur Reduzierung von Verpackungsmaterial beitragende, zum Vakuumkühlen von Produkten konfigurierte Verpackungsmaschine sowie ein dementsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Verpackungsmaschine nach Anspruch 1. Ferner wird diese Aufgabe gelöst anhand eines Verfahrens nach Anspruch 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die jeweiligen Unteransprüche gegeben.
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, die insbesondere in Form einer intermittierend arbeitenden Tiefziehverpackungsmaschine konfiguriert ist. die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine umfasst mindestens eine Vakuumkühleinrichtung mit einer Vielzahl von in Produktionsrichtung der Verpackungsmaschine hintereinander gelagerten Vakuumkühlstationen, die jeweils durch Erzeugen eines Unterdrucks zum Kühlen mindestens eines darin aufgenommenen Produkts konfiguriert sind. Gemäß der Erfindung weist die Vakuumkühleinrichtung ein zum Öffnen und Schließen der Vielzahl von Vakuumkühlstationen, von diesen gemeinsam genutztes Hubwerk auf. Das Hubwerk bildet somit einen von allen Vakuumkühlstationen genutzten Schließmechanismus aus, anhand dessen Betätigung sich die jeweiligen Vakuumkühlstationen synchron Öffnen und Schließen lassen. Dadurch wird der Aufbau der Vakuumkühleinrichtung in konstruktiver Weise vereinfacht, wodurch sich Herstellungskosten reduzieren lassen.
Dadurch, dass mehrere in Produktionsrichtung hintereinander positionierte Vakuumkühlstationen anhand eines gemeinsamen, d.h. mittels eines einzigen Hubwerks geöffnet und geschlossen werden können, kann das Hubwerk multifunktional an separaten Arbeitsstation genutzt werden. Erfindungsgemäß ist das Hubwerk damit funktional an mehreren hintereinander positionierten, zur Bearbeitung verschiedener intermittierend in Produktionsrichtung bewegter Arbeitstakte integriert. Dies ermöglicht eine Funktionsintegration des Hubwerks an den Vakuumkühlstationen, weil dasselbe Hubwerk zum Öffnen und Schließen mehrerer Vakuumkühlstationen, die in aufeinanderfolgenden Schritten zur Vakuumkühlung eingesetzt werden, nutzbar ist. Die jeweiligen Arbeitstakte können beispielsweise ein Packungsformat aus mehreren in und/oder quer zur Produktionsrichtung gebildeten Verpackungsunterteilen aufweisen, die jeweils nach Beendigung eines Maschinenarbeitstakts um deren Formatlänge entlang der Verpackungsmaschine weiterrücken, sprich intermittierend die daran ausgebildeten Arbeitsstationen durchlaufen.
Vorzugsweise bilden die Vakuumkühlstationen in Produktionsrichtung hintereinander Vakuumkühlkammern aus, in welchen mindestens ein mit Produkt beladenes Verpackungsunterteil aufnehmbar ist. Insbesondere können in den jeweiligen Vakuumkühlkammern mehrere, quer zur Produktionsrichtung gebildete Spuren aus Verpackungsunterteilen, weiter insbesondere mehrere in Produktionsrichtung nebeneinander gebildete Reihen aus Verpackungsunterteilen aufgenommen werden. Dankbar wäre beispielsweise, dass in jeder Vakuumkühlkammer ein Format aus 2x2, 2x4, 4x2, oder 4x4 Verpackungsunterteilen pro Maschinenarbeitstakt aufnehmbar sind.
Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Vakuumkühlkammer der Vakuumkühlstation und die Vakuumkühlkammer einer in Produktionsrichtung dahinter positionierten Vakuumkühlstation durch eine von diesen gemeinsam zum Bilden der benachbarten Vakuumkühlkammern genutzte, quer zur Produktionsrichtung verlaufende Wand voneinander getrennt sind. Diese Wand wird damit als Begrenzung der jeweiligen Vakuumkühlkammern genutzt, kommt somit an beiden Vakuumkühlstationen zum Einsatz. Die Wand liegt damit multifunktional zur Bildung mehrerer Vakuumkühlkammern vor, wodurch sich insgesamt ein vereinfachter konstruktiver Aufbau ergibt. Indem sich bei dieser Variante die Vakuumkühlkammern der in Produktionsrichtung hintereinander positionierten, pro Maschinenarbeitstakt separat eingesetzten Vakuumkühlstationen zumindest bereichsweise durch dieselbe Wand begrenzt sind, ist es möglich, für diese Wand eine reduzierte Wanddicke im Vergleich zu einer Lösung vorzusehen, bei welcher benachbarte Vakuumkühlkammern durch gesonderte Wände voneinander getrennt sind. Dies hat den positiven Effekt, dass sich ein kostengünstigerer Aufbau der Vakuumkühlstationen ergibt, als an Vakuumkühlstationen deren Vakuumkühlkammern jeweils durch separate Wände gebildet bzw. voneinander getrennt sind. Ferner ermöglicht die multifunktionale Nutzung (Funktionsintegration) der in dieser Variante gebildeten Wand, dass ein zwischen den jeweiligen Packungsformaten gebildeter Abstand reduziert werden kann. Dies ermöglicht einen insgesamt verkürzten Aufbau der Verpackungsmaschine und führt an einer Tiefziehverpackungsmaschine zu einem reduzierten Materialverbrauch.
Vorzugsweise wird die Wand von einem die jeweiligen Vakuumkühlkammern herstellbaren Werkzeugoberteil und/oder von einem Werkzeugunterteil gebildet. Ein besonders konstruktiv vereinfachter Aufbau sieht vor, dass die jeweiligen Vakuumkühlstationen ausschließlich oberhalb der entlang der Verpackungsmaschine bewegten Produkte Werkzeugteile aufweisen, die derart mit den Verpackungsunterteilen zusammengeführt werden können, dass dazwischen die jeweiligen Vakuumkühlkammern vorliegen. Dabei werden die Verpackungsunterteile, beispielsweise Verpackungsschalen, selbst als Wandung zur Begrenzung der Vakuumkühlkammern eingesetzt, während ein Evakuieren der derart gebildeten Vakuumkühlkammern über das darüber positionierte Werkzeugteil geschieht.
Zweckmäßig wäre es, wenn die Vakuumkühleinrichtung zum Schließen der Vakuumprozesskammern ein plattenförmiges Werkzeugoberteil aufweist. In dieser Bauform ist das Werkzeugoberteil kostengünstig herstellbar.
Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass die Vakuumkühleinrichtung zwei bis acht, insbesondere drei bis sechs Vakuumkühlstationen aufweist. Damit lässt sich das Vakuumkühlen schrittweise durchführen und es ist vor allem möglich, die Vakuumkühleinrichtung, d.h. deren schrittweise Abfolge an Kühlschritten, an einer Verpackungsmaschine einzusetzen, deren Maschinenarbeitstakt durch den Siegelprozess definiert ist, beispielsweise lediglich 4 bis 8 Sekunden lang dauert.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vakuumkühleinrichtung eine Vakuumpumpe auf, die zum Betrieb der Vielzahl von Vakuumkühlstationen jeweils mit diesen verbunden ist. Die Vakuumpumpe kann damit von allen Vakuumkühlstationen genutzt werden. Auch dieser multifunktionale Einsatz der Vakuumpumpe an mehreren Vakuumkühlstationen führt zu einem kostenreduzierten Aufbau.
Denkbar wäre es, dass zumindest eine der Vakuumkühlstationen über eine Ventileinheit verfügt, die zum Einstellen eines mittels der Vakuumpumpe an der Vakuumkühlstation erzeugten Kühlvolumenstroms verstellbar ist. Vorzugsweise wird an den jeweiligen Vakuumkühlstationen ein Proportionalregelventil eingesetzt, um an den jeweiligen Vakuumkühlstationen einen Durchflussvolumenstrom bzw. einen Durchflussmengenstrom des beim Vakuumkühlen evakuierten Wasserdampfs zu regeln, insbesondere derart, dass dieser zumindest temporär während des Evakuierens im Wesentlichen konstant bleibt.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ventileinheit(en) in Abhängigkeit einer erfassten und/oder voreingestellten Dauer eines Maschinenarbeitstakts der Verpackungsmaschine derart dynamisch einstellbar ist, dass die entlang der Vakuumkühleinrichtung transportierten Produkte, die in Produktionsrichtung an letzter Stelle positionierte Vakuumkühlstation der Vakuumkühleinrichtung mit einer gewünschten Kerntemperatur verlassen.
Vorzugsweise verfügt die Vakuumkühleinrichtung über mindestens eine Temperaturmesseinheit, die zum Messen einer Produkttemperatur konfiguriert ist. Eine derartige Temperaturmesseinheit kann insbesondere an der in Produktionsrichtung an erster Stelle positionierten Vakuumkühlstation, insbesondere in deren Vakuumkühlkammer, baulich integriert sein. Auf Basis einer damit eingangs der Vakuumkühlstation erfassten Produkttemperatur können die jeweiligen Vakuumkühlprozesse der Vakuumkühlstationen geregelt werden, damit ausgangs der Vakuumkühleinrichtung Produkte auf ein gewünschtes Temperaturniveau abgekühlt sind.
Möglich wäre es, dass die Verpackungsmaschine in Produktionsrichtung mindestens eine der Vakuumkühleinrichtung nachgeordnete, weitere Vakuumkühleinrichtung mit mehreren Vakuumkühlstationen und einem zum Öffnen und Schließen der Vakuumkühlstationen, von diesen gemeinsam genutzten Hubwerk aufweist. Der Aufbau dieser Vakuumkühleinrichtung kann baugleich zur stromaufwärts positionierten Vakuumkühleinrichtung sein. Ggf. kann die weitere Vakuumkühleinrichtung in Form eines mobilen Anbaumoduls an der Verpackungsmaschine zur Erhöhung bzw. Reduzierung der Kühlschritte an- bzw. abgebaut werden.
Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass eine Teilung der Vakuumkühleinrichtung entlang der Produktionsrichtung in Anpassung an ein pro Maschinenarbeitstakt zu bearbeitendes Format an Verpackungsunterteilen variierbar ist. In anderen Worten lässt sich gemäß dieser Variante das Aufnahmevolumen der jeweiligen Vakuumkühlkammern variieren. Dies kann beispielsweise durch einen für die jeweiligen Vakuumkühlstationen vorliegenden Erweiterungsbausatz geschehen, anhand dessen sich insbesondere die in Produktionsrichtung verlaufenden Wände der Vakuumkühlkammern jeweils durch Einbau zusätzlicher Module erweitern lassen.
Zweckmäßig wäre es, dass das Hubwerk einen Servomotor umfasst. Dieser kann funktional mit einer an der Verpackungsmaschine vorliegenden Steuerung verbunden sein. Vorzugsweise ist der Servomotor mit anderen, zum Zwecke von Hubbewegungen an der Verpackungsmaschine eingesetzten Servomotoren synchron verstellbar. Beispielsweise können entlang der Verpackungsmaschine, wenn diese in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine vorliegt, eine eingangs angeordnete Formstation zum Tiefziehen von Verpackungsunterteilen, die in Produktionsrichtung stromabwärts positionierten, mehreren Vakuumkühlstationen sowie die weiter stromabwärts positionierte Siegelstation anhand deren jeweiliger Hubwerke gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden.
Das Maß der Funktionsintegration des erfindungsgemäßen Hubwerks könnte gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch erhöht werden, in dem das Hubwerks ferner zum Öffnen und Schließen einer Formstation und/oder Siegelstation der Verpackungsmaschine nutzbar ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Hubwerk einen Hubtisch aufweist, auf welchem die Vielzahl von Vakuumkühlstationen montiert ist. Bei dieser Variante wird das Hubwerk funktional sogar für verschiedenartige Prozesse eingesetzt.
Vorstellbar wäre es, dass die Vakuumkühlstationen in Produktionsrichtung unmittelbar hintereinander gelagert sind. Dies führt zu einem besonders kompakten Aufbau der Vakuumkühleinrichtung, wodurch sie sich insbesondere an unterschiedlich groß hergestellten Verpackungsmaschinentypen baulich integrieren lässt.
Vorstellbar wäre es, dass die erfindungsgemäße Vakuumkühleinrichtung als Anbaumodul an verschiedenen Maschinentypen, d.h. an unterschiedlichen Maschinenbaureihen, wahlweise in deren Produktionsablauf integriert werden kann. Insbesondere kann die Vakuumkühleinrichtung für den Einsatz an unterschiedlichen Maschinentypen einen standardisierten Aufbau aufweisen.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Vakuumkühlen von Produkten entlang einer Verpackungsmaschine. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere entlang der Verpackungsmaschine in Produktionsrichtung hintereinander angeordnete Vakuumkühlstationen anhand eines von diesen gemeinsam genutzten Hubwerks geöffnet und geschlossen. Das Hubwerk bildet damit einen multifunktionalen Mechanismus, der von den jeweiligen Vakuumkühlstationen zur Vereinfachung des Aufbaus der Verpackungsmaschine, insbesondere zur Reduzierung von kostenintensiven Bauteilen, gemeinsam genutzt wird.
Die Produkte, insbesondere Backwaren, haben bevorzugt nach dem Vakuumkühlen eine Kerntemperatur von unter 35°C aufzuweisen, insbesondere 18°C bis 25°C. Vorzugsweise weist das Produkt bzw. die Backware bei Beginn des Vakuumkühlens in der Vakuumkühlkammer eine Kerntemperatur von mindestens 70°C auf, vorzugsweise mindestens 78°C, weiter vorzugsweise mindestens 85°C.
Die Produkte können insbesondere während des Vakuumkühlens um mind. 5 °C, vorzugsweise mind. 10°C, vorzugsweise mind. 15°C, vorzugsweise mind. 20°C, vorzugsweise mind. 25°C, vorzugsweise mind. 30°C, vorzugsweise mind. 35°C abgekühlt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren genauer erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Verpackungsmaschine in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine mit einer Vakuumkühleinrichtung in schematischer Seitenansicht,
Figur 2: die Vakuumkühleinrichtung aus Figur 1 in isolierter, schematischer Darstellung,
Figur 3: eine Verpackungsmaschine in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine mit einer weiteren Vakuumkühleinrichtung in schematischer Seitenansicht, und
Figur 4: eine nicht erfindungsgemäße Vakuumkühleinrichtung.

Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgehend mit denselben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Verpackungsmaschine 100, die als intermittierend arbeitende Tiefziehverpackungsmaschine 1 konfiguriert ist. diese Tiefziehverpackungsmaschine 1 weist eine Formstation 2, eine Vakuumkühleinrichtung 3, eine Siegelstation 4, eine Querschneideeinrichtung 5 und eine Längsschneideeinrichtung 6 auf, die in dieser Reihenfolge in einer Produktionsrichtung R an einem Maschinenrahmen 7 angeordnet sind. Eingangsseitig befindet sich an dem Maschinenrahmen 7 eine Zufuhrrolle, von der eine Folienbahn 8 als Unterfolie abgezogen wird. Ferner weist die Tiefziehverpackungsmaschine 1 eine Transportkette 9 auf, die die Folienbahn 8 ergreift und diese pro Hauptarbeitstakt in der Produktionsrichtung R weitertransportiert.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Formstation 2 als eine Tiefziehstation ausgebildet, bei der in die Folienbahn 8 durch Tiefziehen, beispielsweise mittels Druckluft und/oder Vakuum, Mulden M geformt werden. Dabei kann die Formstation 2 derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Produktionsrichtung R mehrere Mulden M nebeneinander gebildet werden. In Produktionsrichtung R hinter der Formstation 2 ist eine Einfüllstrecke beziehungsweise ein Einlegebereich 10 vorgesehen, an welchem die in die Folienbahn 8 geformten Mulden M mit Produkten P befüllt werden. Das Befüllen der Mulden M mit Produkten P kann von einem Picker 11 oder mittels eines Transportbands durchgeführt werden. Insbesondere können in die Mulden M heiße Produkte P, beispielsweise gebackene Teigprodukte, eingelegt werden.
Die in Figur 1 in Produktionsrichtung R stromabwärts der Vakuumkühleinrichtung 3 positionierte Siegelstation 4 verfügt über eine hermetisch verschließbare Kammer 4a, in der die Atmosphäre in den Mulden M vor dem Versiegeln mit einer von einer Oberfolienaufnahme 12 abgegebenen Folienbahn 13 zum Beispiel evakuiert und/oder durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Gasgemisch ersetzt werden kann.
Die Querschneideeinrichtung 5 kann als Stanze ausgebildet sein, die die versiegelten Folienbahnen 8, 13 in einer Richtung quer zur Produktionsrichtung R zwischen benachbarten Mulden M durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideeinrichtung 5 derart, dass die Folienbahn 8 nicht über die gesamte Breite aufgetrennt wird, sondern zumindest in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten Weitertransport durch die Transportkette 9.
Die Längsschneideeinrichtung 6 kann als eine Messereinrichtung ausgebildet sein, mit der die versiegelten Folienbahnen 8, 13 zwischen benachbarten Mulden M und am seitlichen Rand der als Unterfolie gebildeten Folienbahn 8 in der Produktionsrichtung R durchtrennt werden, sodass hinter der Längsschneideeinrichtung 6 vereinzelte Verpackungen X vorliegen.
Die Tiefziehverpackungsmaschine 1 verfügt ferner über eine Steuereinrichtung 14. Sie hat die Aufgabe, die in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 ablaufenden Prozesse zu steuern und zu überwachen. Eine Anzeigeeinrichtung 15 dient zum Visualisieren beziehungsweise Beeinflussen der Prozesse in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 für beziehungsweise durch einen Bediener.
Gemäß Figur 1 verfügt die Vakuumkühleinrichtung 3 über zwei in Produktionsrichtung R hintereinander gelagerte Vakuumkühlstationen 16a, 16b. Die Vakuumkühlstationen 16a, 16b aus Figur 1 sind jeweils dazu konfiguriert, durch Erzeugen des Vakuums V mindestens ein darin aufgenommenes Produkt P zu kühlen. Dies geschieht dadurch, indem durch das erzeugte Vakuum V Wasserdampf dem jeweiligen Produkt P entzogen werden kann, wodurch es abkühlt.
Gemäß Figur 1 sind die Vakuumkühleinrichtung 3 und die Siegelstation 4 als voneinander getrennte, d.h. separate Stationen ausgebildet.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung die Vakuumkühleinrichtung 3 aus Figur 1 isoliert. Figur 2 zeigt, dass die Vakuumkühleinrichtung 3 ein zum Öffnen und Schließen der beiden Vakuumkühlstationen 16a, 16b, von diesen gemeinsam genutztes Hubwerk 17 aufweist.
Die Vakuumkühlstationen 16a, 16b bilden in Produktionsrichtung R hintereinander Vakuumkühlkammern 18a, 18b aus, in welchen jeweils mindestens ein mit Produkt P beladenes Verpackungsunterteil 19 in Form einer Mulde M aufnehmbar ist. Gemäß Figur 2 sind in den jeweiligen Vakuumkühlkammern 18a, 18b jeweils zwei in Produktionsrichtung hintereinander geformte Mulden M aufgenommen.
Ferner zeigt Figur 2, dass an den Vakuumkühlstationen 16a, 16b die in Produktionsrichtung benachbart ausgebildeten Vakuumkühlkammern 18a, 18b eine gemeinsame Wand 20 aufweisen, durch welche sie voneinander getrennt sind. Dadurch, dass die Wand 20 sowohl zum Begrenzen der Vakuumkühlkammer 18a als auch zum Begrenzen der in Produktionsrichtung R dahinter positionierten Vakuumkühlkammer 18b dient, ist es möglich, eine Wandstärke w der Wand 20 relativ dünn auszubilden, wodurch ein Abstand a des Folienmaterials zwischen dem in der Vakuumkühlkammer 18a aufgenommenen Arbeitstakt und dem in der Vakuumkühlkammer 18b aufgenommenen Arbeitstakt relativ kurz hergestellt sein kann. Dadurch lässt sich der Verbrauch von Folienmaterial geringhalten.
Figur 2 zeigt weiter in schematischer Darstellung, dass die Vakuumkühleinrichtung 3 eine Vakuumpumpe 21 aufweist, die zum Betrieb der beiden Vakuumkühlstationen 16a, 16b jeweils mit diesen verbunden ist, sprich von beiden als Vakuumquelle genutzt wird. Zwischen der Vakuumpumpe 21 und der Vakuumkühlkammer 18a ist eine Ventileinheit 22 angeordnet, die zum Einstellen eines mittels der Vakuumpumpe 21 an der Vakuumkühlstation 16a erzeugten Kühlvolumenstroms verstellbar ist. die Ventileinheit 22 kann insbesondere integraler Bestandteil einer dynamischen Regeleinrichtung sein. Eine funktional vergleichbare Ventileinheit 23 ist zwischen der Vakuumpumpe 21 und der Vakuumkühlkammer 18b der Vakuumkühlstation 16b vorgesehen.
Gemäß Figur 2 verfügt die Vakuumkühleinrichtung 3 über mehrere Temperaturerfassungseinheiten 24, die zum Messen einer Produkttemperatur T konfiguriert sind. Darauf basierend könnte eine dynamische Regelung der jeweiligen Ventileinheiten 22, 23 und/oder des Betriebs der Vakuumpumpe 21 durchgeführt werden, um innerhalb der jeweiligen Vakuumkühlkammern 18a, 18b ein gewünschtes Druckniveau zu erzeugen.
Gemäß Figur 2 ist die Vakuumkühleinrichtung 3 für ein Packungsformat F aus zwei in Produktionsrichtung R hintereinander angeordneten Verpackungsunterteilen 19 konfiguriert. Das Packungsformat F und damit auch die Teilung der Vakuumkühleinrichtung 3 können jedoch variieren.
Gemäß Figur 2 sind die Vakuumkühlstationen 16a, 16b auf einem gemeinsamen Hubtisch 25 montiert. Dieser Hubtisch 25 kann durch das Hubwerk 17 unter Berücksichtigung eines Maschinenarbeitstakts der Tiefziehverpackungsmaschine 1 aus Figur 1 höhenverstellt werden, um die Vakuumkühlkammern 18a, 18b gemeinsam zu öffnen und zu schließen.
Figur 3 zeigt eine Tiefziehverpackungsmaschine 1, bei welcher die Vakuumkühleinrichtung 3 und die Siegelstation 4 unmittelbar hintereinander positioniert sind. In schematischer Darstellung wird in Figur 3 gezeigt, dass sowohl die Vakuumkühleinrichtung 3, sprich die beiden daran vorgesehenen Vakuumkühlstationen 16a, 16b, als auch die Siegelstation 4 ein zum Öffnen und Schließen von diesen gemeinsam genutztes Hubwerk 26 aufweisen.
Weiter zeigt Figur 3 in schematischer Darstellung, dass die Vakuumkühlkammer 18b der Vakuumkühlstation 16b von der Siegelkammer 4a durch eine von beiden Kammern 4a, 18b gemeinsam genutzte Wand 27 getrennt sind. Auch hier kann eine reduzierte Wandstärke für die Wand 27 gebildet sein, um gemäß dem Abstand a die Formatteilung aufeinander folgender Arbeitstakte geringzuhalten.
Figur 4 zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Aufbau einer Vakuumkühleinrichtung 3'. An dieser Vakuumkühleinrichtung 3' verfügen die jeweiligen Vakuumkühlstationen 16a', 16b' jeweils über separate Hubwerke 28, 29 sowie über gesondert ausgebildete Hubtische 30, 31 und auch über gesondert ausgebildete Kammerwände 32, 33 zum Ausbilden der jeweiligen Vakuumkühlkammern 18a', 18b'. Ferner verfügen die Vakuumkühlstationen 16a', 16b' aus Figur 4 kein plattenförmig ausgebildetes Werkzeugoberteil in integraler Bauweise gemäß Figur 2, sondern jeweils separate Werkzeugoberteile. Dadurch ergibt sich in Figur 4 gegenüber der Bauweise aus Figur 2 eine konstruktiv komplexere Bauweise, die energieintensiv betrieben werden muss.
Mit dem Aufbau aus Figur 4, d.h. wegen der separaten Ausführung der jeweiligen Wände 32, 33, geht einher, dass eine Wandstärke w' dicker ist als die Wandstärke w aus Figur 2, sodass zwischen den Packungsformaten F der in den Vakuumkühlstationen 16a', 16b' aufgenommen Arbeitstakte ein größerer Abstand a' als der Abstand a aus Figur 2 notwendig ist. Dies führt zu einem erhöhten Verbrauch an Packungsmaterial.

Claims

Verpackungsmaschine (100), die insbesondere in Form einer intermittierend arbeitenden Tiefziehverpackungsmaschine (1) vorliegt, umfassend mindestens eine Vakuumkühleinrichtung (3) mit einer Vielzahl von in Produktionsrichtung (R) der Verpackungsmaschine (100) hintereinander gelagerten Vakuumkühlstationen (16a, 16b), die jeweils durch Erzeugen eines Unterdrucks zum Kühlen mindestens eines darin aufgenommenen Produkts (P) konfiguriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühleinrichtung (3) ein zum Öffnen und Schließen der Vielzahl von Vakuumkühlstationen (16a, 16b), von diesen gemeinsam genutztes Hubwerk (17) aufweist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühlstationen (16a, 16b) in Produktionsrichtung (R) hintereinander Vakuumkühlkammern (18a, 18b) ausbilden, in welchen mindestens ein mit Produkt (P) beladenes Verpackungsunterteil (19) aufnehmbar ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Vakuumkühlstationen (16a, 16b) benachbart ausgebildete Vakuumkühlkammern (18a, 18b) durch eine von diesen gemeinsam zum Bilden der benachbarten Vakuumkühlkammern (18a, 18b) genutzte, quer zur Produktionsrichtung (R) verlaufende Wand (20) voneinander getrennt sind.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühleinrichtung (3) zum Schließen der Vakuumkühlkammern (18, 18b) ein plattenförmiges Werkzeugoberteil (35) aufweist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühleinrichtung (3) zwei bis acht, insbesondere drei bis sechs, Vakuumkühlstationen (16a, 16b) aufweist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühleinrichtung (3) eine Vakuumpumpe (21) aufweist, die zum Betrieb der Vielzahl von Vakuumkühlstationen (16a, 16b) jeweils mit diesen verbunden ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Vakuumkühlstationen (16a, 16b) über eine Ventileinheit (22) verfügt, die zum Einstellen eines mittels der Vakuumpumpe (21) an der Vakuumkühlstation (16a, 16b) erzeugten Kühlvolumenstroms verstellbar ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (22) in Abhängigkeit einer erfassbaren Dauer eines Maschinenarbeitstakts der Verpackungsmaschine (100) derart dynamisch einstellbar ist, dass die entlang der Vakuumkühleinrichtung (3) transportierten Produkte (P) die in Produktionsrichtung (R) an letzter Stelle positionierte Vakuumkühlstation (16b) der Vakuumkühleinrichtung (3) mit einer gewünschten Produkttemperatur verlassen.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühleinrichtung (3) über mindestens eine Temperaturmesseinheit (24) verfügt, die zum Messen einer Produkttemperatur (T) konfiguriert ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmaschine (100) in Produktionsrichtung (R) mindestens eine der Vakuumkühleinrichtung (3) nachgeordnete, weitere Vakuumkühleinrichtung (3) mit mehreren Vakuumkühlstationen (16a, 16b) und einem zum Öffnen und Schließen der Vakuumkühlstationen (16a, 16b), von diesen gemeinsam genutzten Hubwerk (17) aufweist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilung der Vakuumkühleinrichtung (3) entlang der Produktionsrichtung (R) in Anpassung an ein pro Maschinenarbeitstakt zu bearbeitendes Format (F) aus Verpackungsunterteilen (19) variierbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubwerk (17) einen Servomotor umfasst.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubwerk (17) einen Hubtisch (25) aufweist, auf welchem die Vielzahl von Vakuumkühlstationen (16a, 16b) montiert ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkühlstationen (16a, 16b) in Produktionsrichtung (R) unmittelbar hintereinander gelagert sind.
Verfahren zum Kühlen von Produkten entlang einer Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere entlang der Verpackungsmaschine (100) in Produktionsrichtung (R) hintereinander angeordnete Vakuumkühlstationen (16a, 16b) anhand eines von diesen gemeinsam genutzten Hubwerks (17) geöffnet und geschlossen werden.