KR20130045279A - 식품 매스의 분량 포장을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 열가소성 플라스틱 필름을 포함하는 튜브형 포장재 내에 유동성 매스로서 채워지며 적어도 실질적으로 압축할 수 없는 식품 매스, 특히 가공 치즈를 분량 포장하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법에서는 식품 매스를 둘러싸는 포장재의 열가소성 플라스틱 필름이 성형틀 내에서, 식품 매스가 밀봉 영역들 밖으로 이동되면서, 각각의 분량을 한정하는 개별 단위체들로 성형되고, 연속으로 배열된 단위체들은 밀봉 영역에서의 밀봉에 의해 상호 간에 경계가 정해진 다음 서로 분리된다.

Description

식품 매스의 분량 포장을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR THE PORTIONED PACKAGING OF A FOOD MASS}

본 발명은, 열가소성 플라스틱 필름을 포함하는 튜브형 포장재(tubular wrapping) 내에 유동성 매스(flowable mass)로서 채워지며 적어도 실질적으로 압축할 수 없는 식품 매스, 특히 가공 치즈를 분량 포장하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 포장 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

상기 유형의 식품 매스를 분량 포장과 관련한 다양한 방법이 공지되어 있다. 몇몇 방법의 경우, 식품 매스는 안정된 필름, 특히 플라스틱을 소재로 사전 성형된 포장재 내로 주입된다. 이어서, 식품 매스로 채워진 개별 포장재들은 밀폐되어 서로 분리된다. 이와 같은 해결 방법에서 단점은, 각각의 작업 단계, 특히 사전 성형, 충전, 밀폐 및 분리 단계를 위해 별도의 공구 또는 심지어 고유의 기계가 요구된다는 점이다. 그 외에도, 이미 사전 성형된 포장물에 전술한 식품 매스를 분량 충전하는 작업이 조정(adjustment)과 관련하여 비교적 복잡하다.

가공 치즈의 포장과 관련해서는 기본적으로 3가지 방법이 공지되어 있다. 그 중 하나는, 가공 치즈를 슬라이스 형태로 준비하고 상기 개별 슬라이스들을 "슬라이스 온 슬라이스 방식(slice on slice)"으로 적층하는 방법이다. 또 다른 방법으로, 개별 포장된 슬라이스들("individual wrapped slices", IWS)을 제조하는 방법이 있다. 이 방법을 위해서는, 필름 튜브가 가공 치즈로 채워져 스트립으로 평탄화된 다음, 상기 스트립이 밀어냄, 밀봉 및 절단 공정에 의해 개별 슬라이스들로 분할된다. 가공 치즈를 포장하는 또 다른 방식으로, 개별 분량들(individual portion)을 알루미늄 포일로 둘러싸는 방법이 있다. 그러한 분량들은, 복수 개가 모여서 공통의 외포장에서 하나의 원을 형성하는 삼각형 형상으로서 공지되어 있다. 개별 분량들은 포일을 절개하는 인열 개봉 보조 수단(tear-open aid)으로서 스트링들을 구비할 수 있다. 이처럼 알루미늄 포일로 분량 포장하는 것은 비교적 복잡하다.

그러므로 본 출원의 과제는, 식품 매스, 특히 가공 치즈를 분량 포장하기 위한 방법에 있어서, 식품 매스의 개별 팩들(individual pack)을 간단하면서도 경제적인 방식으로 다양한 형태로, 그리고 소비자의 간편한 취급이 가능하도록 제조될 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 동시에, 상기 포장 방법을 구현하기 위한 포장 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제는 특허 청구항 제1항의 특징들을 포함하는 포장 방법과 청구항 제7항의 특징들을 포함하는 포장 장치에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항들에서 언급된다.

본 발명의 본질적인 기본 사상은, 우선 필름 튜브 내에 식품 매스를 채운 다음, 상기 식품 매스를 유지하는 상태에서 딥 드로잉을 통해 식품 매스를 성형하는 것이다. 이를 위해 기본적으로 식품 매스는 완전히 채워진 튜브의 영역으로부터 상기와 거의 동시에 딥 드로잉이 실시되는 영역으로 이동된다. 그러나 별도의 딥 드로잉 펀치는 요구되지 않는다. 식품 매스가 펀치처럼 작용하면서 필름을 공구의 성형틀 내로 가압한다. 이때, 이동 영역에서 과량으로 존재하는 식품 매스는 새로 형성된 영역에 자리잡는다. 이를 위해 본 발명에서는, 식품 매스가 밀봉 영역 밖으로 이동됨으로써, 식품 매스를 둘러싸는 포장재의 열가소성 플라스틱 필름이 성형틀 내에서 각각의 분량을 한정하는 개별 단위체들로 성형된다. 서로 연쇄적으로 배열되는 상기 단위체들은 밀봉 영역에서의 밀봉에 의해 상호 경계가 정해진 다음 서로 분리된다.

그러한 하나의 단위체를 하기에서는 식품 매스로 채워진 공동부(cavity)라고도 지칭한다. 식품 매스의 분량을 한정하는 공동부는 본 발명에 따라 이미 채워진 필름 스트립(film strip) 내에 성형된다. 이때, 필름 스트립에 의해 둘러싸인 유동성 식품 매스는 필름 층의 형태 형성을 완수하면서 공동부의 형태를 취한다. 그러므로 필름 스트립의 형태 형성은 식품 매스의 분량 조절을 수반하여 실시된다.

본 발명에 따른 방법은, 취급이 간편한 개별 포장들(individual packages)을 자동화 방식으로 제조할 수 있게 해준다. 본원의 포장 방법은 이미 사전 성형된 포장재의 후속 충전을 대체할 수 있다. 그럼으로써 식품 매스로 채워진 개별 팩의 생산이 훨씬 간소화되고 제품 생산량도 명백히 증가한다. 필름 튜브와 식품 매스를 동시에 성형하는 점에 기인하여 본원의 포장 방법은 특히 가공 치즈의 분량 포장에 적합한데, 그 이유는 가공 치즈는 그 점성이 온도에 의해 조정될 수 있기 때문에 취급성이 특히 간편해야 하기 때문이다. 본원의 포장 방법은 연속 제조를 가능하게 한다. 이와 동시에, 가능한 포장 형태와 관련하여 높은 가변성을 제공한다. 공동부들은 채워진 필름 스트립 내에 거의 임의의 형태로 성형될 수 있으며, 특히 그들의 3차원 배향으로 인해 제품 디자인에 대한 높은 자유도를 제공한다.

특히 바람직하게는, 채워진 필름 스트립의 본 발명에 따른 성형은 식품 매스를 포장하기 위한 기존의 생산 시스템에 통합될 수 있다. 그에 따라 지금까지 사용되어온 기계 라인을 새로운 포장 방법을 위해 개장 또는 확장할 수 있다.

한 바람직한 실시예에 따라, 식품 매스로 채워진 이중층 필름 튜브의 두 필름 층이 성형된다. 이중층 필름 스트립 내에 서로 마주보는 공동부들이 성형됨으로써 개별 포장의 총 가용 체적이 증가할 수 있다. 이중층 필름 스트립의 양 측면의 성형은 개별 포장의 상부와 하부의 대칭 형태를 가능하게 한다. 비대칭형 성형의 경우, 예컨대 성형 수단의 상부 부재는 평활하게 형성되는 반면 하부 부재는 성형 공동부들을 포함한다.

바람직하게는 필름 층 내 공동부들의 성형을 보조하기 위해, 성형 수단 내에 진공압이 가해진다. 진공압은 필름 층에서 일종의 딥 드로잉 효과를 실현한다. 진공압은 이중층 필름 스트립의 밀봉 영역에서 성형 수단의 성형틀 세그먼트가 폐쇄되는 동안 가해진다. 성형 수단이 개방되기 전에 진공압은 다시 비활성화된다. 이때, 필름 층은 성형틀 세그먼트 내로 가압될 뿐 아니라 흡인된다. 상기 위치에서 필름 층은 성형틀 세그먼트의 벽부들에 인접되어 성형틀 세그먼트의 형태를 취하게 된다. 진공압은 열가소성 필름에 의해 사전 설정된 형태의 정밀한 성형을 실현한다.

이때, 식품 매스는 밀봉 영역들 밖으로 이동될 뿐 아니라, 성형틀 세그먼트 내로도 흡인된다. 식품 매스는 필름 층의 형태 형성을 따르면서 성형틀 세그먼트를 채운다. 밀봉 영역에는 식품 매스에 작용하는 흡입 및 이동이 조합된 효과에 의해 소량의 식품 매스 잔류물만이 잔류함에 따라, 밀봉 영역에서 필름 층들의 후속 밀봉이 간소화된다. 이 경우 특히 바람직하게는 진공압의 레벨 및 지속시간이 식품 매스에 적합하게 조정된다.

열가소성 플라스틱 필름의 일시적인 국소 가열은 필름 스트립 내에 공동부들이 성형되는 작업을 보조한다. 이를 위해, 성형될 필름과 접촉하는 성형 수단의 영역들이 가열된다.

본원의 포장 방법 또는 장치를 이용하여 상이한 유형 및 필름 두께를 갖는 열가소성 플라스틱이 처리된다. 특히 PE, PET 및 PP로 이루어진 필름이 적합하다. 바람직한 필름 두께는 20㎛와 100㎛ 사이이다. 또한, 본원의 포장 방법은, 상이한 재료의 필름 스트립들로 이루어진 필름 튜브들을 사용하는 것을 허용한다. 따라서 필름 스트립들이 예컨대 열가소성 플라스틱과 알루미늄 포일로 조합 형성될 수 있다.

바람직하게는 먼저 성형 수단의 분리 세그먼트가 필름 스트립에 의해 둘러싸인 식품 매스 내로 진입된다. 블랭크 홀더(blank holder) 타입의 상기 분리 세그먼트는 개별 포장들이 형성되기 전에 생산 스트랜드 내로 진입된다. 그럼으로써 상기 분리 세그먼트는 필름 튜브의 나머지 부분으로부터 성형될 부분의 경계를 정한다. 제품 스트랜드의 이러한 분할은 성형 공정을 위해 이용될, 채워진 필름 튜브의 영역을 한정한다. 상기 세그먼트는, 공동부들의 형성 동안 식품 매스가 나머지 생산 스트랜드로부터 흘러나와 필름 스트립의 성형될 부분 내로 유동하는 것을 방지한다. 그럼으로써 생산되는 개별 팩들의 체적 변동이 최소화될 수 있다.

성형 수단과 제품 스트랜드의 분리를 보장하기 위해, 성형 수단의 공동부들에 바람직하게는 진공압이 공급된다. 이러한 목적으로 진공압을 공급하기 위해서도 진공압 연결부를 이용하는 점이 제공된다.

바람직하게 성형 수단은 연속적인 중공체들 사이에 위치하는 밀봉 영역을 밀봉하기 위한 수단을 포함한다. 성형 수단이 충전된 필름 스트립 내에 공동부들을 형성할 뿐 아니라, 밀봉 영역도 밀봉함으로써, 상기 작업 단계는 하나의 공구에 통합될 수 있다. 그에 따라, 개별 포장들의 형태 변경이 더 간단하게 실행된다. 상기 유형의 형태 변경은 대개 개별 포장들 사이의 밀봉 영역의 형태 및 그 위치의 변경을 수반하여 이루어진다. 따라서 포장 형태의 변경 시 포장 시스템의 셋업 작업이 간소화된다.

매우 바람직한 한 실시예에 따라, 공동부들을 분리하는 밀봉 영역이 초음파에 의해 밀봉된다. 초음파에 의한 밀봉은, 열을 이용한 밀봉에 비해서, 초음파에 의해 밀봉된 시임(seam)이 차후 다시 개봉하기가 용이하다는, 다시 말하면 개선된 "박피성(peelability)"을 갖는다는 큰 장점이 있다. 그와 더불어 초음파는 잔존하는 식품 매스 잔량을 밀봉 영역 밖으로 이동시킨다. 밀봉 시임 내에 제품이 봉입되는 일이 방지된다. 이는 밀봉 시임의 균일한 강도를 보장한다. 또한, 밀봉 영역 내에 제품이 봉입될 경우 고객에게 품질 손상으로 인식될 수 있다. 깔끔한 밀봉 시임은 완성된 제품의 외형적 품질을 높여준다. 이 경우 소노트로드(sonotrode) 및 밀봉 앤빌(sealing anvil)을 이용한 밀봉은 별도의 작업 단계에서 이루어질 수 있다. 바람직하게는 성형 수단 자체, 특히 밀봉 영역 내로 진입하는, 성형 수단의 형태 형성 공동부의 측면 경계들이 소노트로드로서 형성된다. 그에 따라 밀봉 컴포넌트들이 성형 수단 내에 통합된다.

본원의 포장 방법의 완료를 위해 필름 스트립은 밀봉 영역에서 절단된다. 그런 다음 서로 분리된 식품 매스의 팩들이 개별적으로 추가의 포장 공정에 공급된다. 바람직하게는 개별 포장들의 성형, 밀봉 및 분리의 개별 작업 단계들이 직접 연속되는 순서로 통합된다. 따라서 또 다른 포장 형태로 생산 시스템을 개장하기 위해서는 성형 수단 및 분리 장치만 교환하면 된다. 매우 바람직한 한 실시예에 따르면 분리 장치는 성형 수단의 일부분이다.

또 다른 매우 바람직한 한 실시예에 따라, 식품 매스는 채워진 필름 스트립의 성형 이전에 냉각된다. 사전 성형된 포장 성형틀 내에 액상 식품 매스를 주입하는 경우와 달리, 본 발명에 따라 공동부들을 성형하는 경우에는 식품 매스가 상기 공동부들 내로 가압되며, 바람직하게는 흡인되기도 한다. 따라서 필름 스트립 내에 성형된 공동부들을 채우기 위해, 식품 매스에 대해 액상이 아니라 단지 유동성을 갖는 점조도가 요구된다. 필름 층 내에 공동부들을 성형할 때 이미 식품 매스는 광범위하게 냉각된 상태가 된다. 따라서 생산 공정의 추가 과정에서의 변형 및 이차 포장의 투입을 방지하기 위한, 성형된 개별 포장의 복잡한 냉각 단계를 생략할 수 있다. 성형에 앞서 냉각을 실행하기 위해 식품 매스는 바람직하게 본래 공지된 방식으로 냉각 벨트를 통해 냉각 구역을 따라 안내되거나, 냉각 수조를 통과하도록 안내된다. 이는 식품 매스의 균일한 냉각을 보장한다. 이 경우 필름 공급은 냉각 이전 또는 이후에 실시될 수 있다.

또 다른 매우 바람직한 한 실시예에 따라, 길이방향 측의 밀봉 시임에서 돌출되는 두 필름 층의 테두리 영역들이 포장 개봉을 위한 개봉 탭(opening tab)을 형성한다. 길이방향 측의 밀봉 시임에 의해 두 필름 층은 공동부들이 성형되기 전에 서로 연결된다. 이중층 필름 스트립이 각각 어떻게 배치되느냐에 따라서 필름 스트립은 하나 또는 2개의 길이방향 측 밀봉 시임을 포함한다. 단일의 필름이 이중층 필름 스트립을 형성하도록 배치된다면, 상기 단일의 필름은 일측에 길이방향 측의 밀봉 시임을 포함하고, 이 밀봉 시임은 두 필름 층의 측면 말단 영역들을 서로 연결한다. 2개의 필름 층으로 형성된 이중층 필름 스트립의 경우 양측에 길이방향 측 밀봉 시임들을 포함한다. 필름 층들은, 길이방향 측 밀봉 시임의 밀봉 이후에 연결된 필름 층들의 필름 테두리 영역들이 돌출되는 방식으로 설계된다. 따라서 돌출된 필름 테두리 영역들을 서로 멀어지도록 당기면, 먼저 길이방향 측의 밀봉 시임이 개봉되고, 계속해서 당기면 개별 포장의 밀봉 영역들이 개봉된다. 그럼으로써 포장 분량을 간단한 방식으로 완전히 개봉하여, 상기 분량의 내용물을 포장재로부터 잔류물 없이 꺼낼 수 있다.

돌출된 필름 테두리 영역들은 바람직하게는, 두 필름 스트립의 잔존하는 필름 테두리 영역이 개별 포장에서 돌출된 탭의 형태를 갖는 방식으로 절단된다. 탭 형태는 고객의 입장에서 직관적으로 개별 포장용 개방 메커니즘으로서 인식되므로, 포장에 추가의 안내를 제공할 필요가 없다.

또 다른 한 바람직한 실시예에 따라, 이중층 필름 스트립은 연속적으로 전진 이동한다. 이는 지속적으로 자가 재생되며 무한한, 충전 필름 스트립의 제품 스트랜드를 생성한다. 성형 공정 동안 성형 수단의 자동 재배치는 그에 상응하는 높은 생산량을 수반하는, 식품 매스의 개별 포장들의 연속 제조를 가능하게 한다.

본 발명에 따른 포장 방법 및 장치는 포장 분량들을 다양한 형태로 제조할 수 있게 한다. 소비자에게 잘 알려져 있으면서 선호되는 웨지형 치즈 외에도, 필름 스트립 내에 정사각형 또는 직사각형 공동부들이 성형될 수도 있다. 공동부들의 성형은 하나의 필름 스트립에서 실시될 수 있고, 양측 필름 스트립에서의 성형은 서로 대칭으로, 또는 비대칭으로 이루어질 수 있다. 추가의 변수는 필름 재료의 선택이다. 따라서 변형 가능성은, 플라스틱 소재로 양측이 동일하게 성형된 필름 스트립들과 포장재를 중앙에서 둘러싸는 밀봉 시임을 포함하는 대칭형 포장에서부터, 일측은 편심된 밀봉 시임을 포함하도록 성형되고, 성형되지 않은 알루미늄 소재의 필름 스트립은 일종의 덮개 형태로 포장을 밀폐하는 포장에 이르기까지 다양하게 제공된다.

공지된 알루미늄 포일 소재의 포장과 달리, 투명한 플라스틱 필름을 이용함으로써 소비자는 포장된 제품을 직접 확인할 수 있다. 허브나 견과류와 같은 첨가물이 라벨에만 표시되어야 할 필요가 없으며, 소비자가 제품 자체에서 식별할 수 있다. 바람직하게는 필름 스트립의 색상을 종류별로 다르게 하여, 포장의 색상을 통해 포장의 내용물이 식별되게 할 수 있다.

본 발명의 실시예는 하기에서 도 1 내지 도 11에 따라 설명된다.

도 1은 포장재로 둘러싸인 식품 매스의 아직 성형되지 않은 생산 스트랜드와 함께 개방된 성형 공구의 개략도이다.
도 2는 도 1의 절단선 A-A를 따라 절단 도시한 단면도이다.
도 3은 제품 스트랜드 내로 진입 시작 시점에 폐쇄되는 성형 공구의 개략도이다.
도 4는 도 3의 절단선 B-B를 따라 절단 도시한 단면도이다.
도 5는 제품 스트랜드 내로 관입된 폐쇄된 분리 세그먼트를 포함하여 폐쇄되는 성형 공구의 개략도이다.
도 6은 도 5의 절단선 C-C를 따라 절단 도시한 단면도이다.
도 7은 성형 과정이 종료된 후의 성형 공구를 도시한 개략도이다.
도 8은 도 7의 절단선 D-D를 따라 절단 도시한 단면도이다.
도 9는 성형 공구의 블랭크 홀더의 개략도이다.
도 10은 성형틀 세그먼트들을 포함하는 성형 부재의 베이스 플레이트를 도시한 개략도이다.
도 11은 제품 스트랜드에서의 다양한 형태 형성 단계를 도시한 개략도이다.

도 1 내지 도 8에는 본 발명에 따른 성형 수단이 성형 공구(1)의 형태로 도시되어 있다. 성형 공구(1)은 식품 매스로 채워진 필름 스트립(2)의 성형 공정의 여러 단계의 순서로 도시되어 있다.

도 1과 도 2에는 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)를 포함하는 성형 공구(1)가 개방되어 있으면서 필름 스트립(2)의 생산 스트랜드와는 접촉되어 있지 않다. 성형 공구(1)의 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)는 각각 생산 스트랜드의 윗면 및 밑면을 향해 배향되어 서로 반사 대칭의 방식으로 마주보고 있다. 상부 부재(3)와 하부 부재(4)는 실질적으로 구조가 동일하므로, 성형 공구(1)의 일측 부재(3, 4)의 특징 또는 운동에 대한 정의는 항상 반사 대칭의 방식으로 타측 부재(3, 4)에도 적용된다.

성형 공구(1)의 각각의 부재(3, 4)는 베이스 플레이트(5)와, 상기 베이스 플레이트(5)의 생산 스트랜드쪽 측면에 배치되어 베이스 플레이트와 탈착 가능하게 결합되는 성형틀 플레이트(6)를 포함한다. 생산 스트랜드의 방향으로 부재(3, 4)에는 일종의 블랭크 홀더 형태의 분리 세그먼트(7)가 돌출된다. 베이스 플레이트(5)와 블랭크 홀더는 가이드(8)를 통해 서로 연결된다. 가이드(8)는 스프링들(9)에 의해 예압되어 베이스 플레이트(5)에 대한 블랭크 홀더의 상대 운동을 허용한다. 베이스 플레이트(5)는 또한 진공압 연결부 또는 압축 공기 연결부(10)를 포함하고, 이 연결부는 성형틀 판(6) 내에 통합된 중공 챔버(11)와 연결된다. 상기 중공 챔버(11)를 통해 진공압이 성형 공구(1)의 성형틀 세그먼트에 가해진다.

중공 챔버(11)는 제품 스트랜드 측에서 삽입형 베이스(12)에 의해 한정되며, 이 삽입형 베이스는 스페이서 슬리브(13)에 의해 베이스 플레이트(5)로부터 이격된다. 삽입형 베이스(12)는 측면에서 생산 스트랜드의 방향으로 삽입형 베이스(12)에서 돌출된 성형틀 판(6)의 웨브들(14)과 함께, 충전된 필름 스트립(2) 쪽을 향해 개방된 성형틀 세그먼트(15)를 형성하며, 이 성형틀 세그먼트 내에서 필름 스트립(2)이 성형된다. 그에 따라 성형틀 세그먼트(15)는 식품 매스(16)로 채워진 필름 스트립(2)을 위한 암 성형틀(female mold)을 형성한다.

식품 매스(16)로 채워진 필름 스트립(2)은 2개의 필름 층(17, 18)을 포함하며, 이들 필름 층은 길이방향 측에서 연장되는 밀봉 시임(19)을 통해 양측이 서로 연결된다. 길이방향 측의 밀봉 시임(19)을 따라 이중층 필름 스트립(2)의 필름 테두리 영역들(20)이 돌출된다. 열가소성 필름 층들(17, 18)을 일시적으로 국소 가열하기 위해 성형틀 판(6)은 온도 조절이 가능한 2개의 카트리지 히터(21)를 포함한다.

도 3 및 도 4에는 폐쇄 과정의 시작 시점의 성형 공구(1)가 도시되어 있다. 상기 시점에 블랭크 홀더(7)의 외부면은 채워진 필름 스트립(2)의 아직 성형되지 않은 제품 스트랜드의 높이에 위치한다. 성형될 열가소성 플라스틱 필름을 가열하기 위해, 블랭크 홀더(7)는 본원에 도시되어 있지 않은 가열 부재를 포함한다. 가열된 블랭크 홀더(7)는, 양측에서, 포장재로 둘러싸인 식품 매스(16)에 대해 오프셋되어, 이중층 필름 스트립(2)의 필름 테두리 영역(20)의 위쪽에 배치된다. 가열된 블랭크 홀더(7)와의 접촉에 의해 필름 테두리 영역(20)이 가열되는 것을 방지하기 위해, 블랭크 홀더(7)는 양측에 길이방향 측으로 연장되는 절연 부재(21)를 포함하며, 이 절연 부재는 외부에서, 생산 스트랜드의 방향으로 돌출되는 블랭크 홀더의 종방향 웨브(22)에 인접한다. 그 외에도 블랭크 홀더(7)는 본원에 도시되어 있지 않으면서 전체적으로 생산 스트랜드에 대해 횡방향으로 연장되는 2개의 횡방향 웨브를 포함하며, 이들 횡방향 웨브는 폐쇄 과정 중 상기 위치에서 이중층 필름 스트립(2)에 접촉한다.

도 5 및 도 6에서, 블랭크 홀더(7)가 성형 공구(1)의 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)에 의해 폐쇄됨으로써, 필름 테두리 영역들(20)이 종방향 웨브들(22)과 절연 부재들(21) 사이에서 고정 유지된다. 성형 공구의 상기 위치에서 블랭크 홀더(7)의 횡방향 웨브들은 제품 스트랜드 내로 완전하게 관입된다. 그에 따라 생산 스트랜드와 관련하여 블랭크 홀더(7)의 선단 및 말단에 배치되는 횡방향 웨브들은 성형 공구(1)에 의해 성형되어야 하는 생산 스트랜드의 영역을 밀폐한다.

도 7 및 도 8에는 상부 및 하부 부재(3, 4)가 완전히 폐쇄된 성형 공구(1)가 도시되어 있다. 성형틀 세그먼트들(15) 내에 진공압이 가해짐으로써 두 부재(3, 4) 내에서는 압력판(5)가 성형틀 판(6)과 함께 생산 스트랜드의 방향으로 이동된다. 이 경우 성형틀 판(6)의 가열된 웨브들(14)이 서로 반대 방향에서 제품 스트랜드 내로 관입되어, 그 지점에서 열가소성 필름 층들(17, 18)을 변형시키며, 상기 제품 스트랜드 영역에 위치하는 식품 매스(16)를 이동시킨다. 이때, 식품 매스(16)가 필름 층들(17, 18)을 성형틀 세그먼트들(15) 내로 가압한다. 적어도 거의 압축할 수 없는 식품 매스(16)는 필름 층들(17, 18)을 성형틀 세그먼트들(15) 내로 가압하는 딥 드로잉 펀치와 같이 작용한다. 이 경우 필름 층들(17, 18) 내에 각각 식품 매스(16)의 분량을 한정하며 연속하는 개별 공동부들(23)이 성형된다.

추가로 필름 층(17, 18)은 성형틀 세그먼트(15) 내에 인가된 진공압에 의해 가열된 삽입형 베이스(12) 쪽으로 당겨진다. 상기 진공압은, 블랭크 홀더(7)가 제품 스트랜드 내로 완전하게 관입된 후에 인가된다. 상기 진공압의 세기 및 지속 시간은 식품 매스에 적합하게 조정된다. 폐쇄된 웨브들(14)의 영역 밖으로 이동된, 여전히 유동성인 식품 매스(16)는 형성되어 있는 공동부(23)를 완전히 채운다.

여기에 설명된 실시예에서는 서로 대향하는 각각 2개의 공동부(23)가 식품 매스(16)의 개별 분량을 형성한다. 분량의 형태는 공구 부재들(3, 4)의 성형틀 세그먼트들(15)에 의해 정의된다.

성형틀 판들(6)의 서로 맞닿은 웨브들(14)은 필름 층들(17, 18)을 압축하며, 개별 팩들을 둘러싸는 밀봉 영역(24)을 한정한다. 개별 팩들의 형태가 영구적으로 형성되도록 밀봉 영역(24)은 공지된 초음파 밀봉 방법에 의해 밀봉된다. 이 경우 웨브들(14)이 소노트로드로서 작용함에 따라, 밀봉 컴포넌트인 소노트로드 및 밀봉 앤빌이 성형 공구 내에 통합된다. 상기 두 작업 단계는 생산 공정에서 연속되는 2개의 공구에 의해서도 실행될 수 있다.

개별 팩들의 성형이 완료된 후에는 성형틀 세그먼트(15) 내의 진공압이 더 이상 유지되지 않는다. 성형 공구의 부재들(3, 4)은 서로로부터 멀어지면서 성형이 완료된, 식품 매스(16)의 연속 개별 팩들의 스트랜드를 배출한다.

도 1 내지 도 8로 설명되는 공정 단계들 동안 성형 공구는 연속해서 전진 이동하는 생산 스트랜드의 속도(v_p)에 상응하는 속도(v_wz)로 이동한다. 성형 공구(1)는 개방된 후에 이송 방향에 반대하여 생산 스트랜드를 따라 새로운 작업 사이클이 개시되는 출발 위치로 다시 복귀한다. 그리고 성형 공구(1)의 출발 위치로부터, 성형 공구(1)의 폐쇄 시 생산 방향으로 후방에 놓인 블랭크 홀더(7)의 웨브(25)가, 선행 작업 사이클에서 전방 웨브(25)에 의해 형성되었던 스트랜드 섹션의 경계부로 이동한다.

도 9에는 전술한 유형의 블랭크 홀더(7)가 축측 투영도로 도시되어 있다. 여기서는 생산 스트랜드에 대해 평행하게 연장되는 웨브들(22)을 분명하게 확인할 수 있으며, 상기 웨브들의 양측에 절연 부재들(21)이 인접한다. 웨브들(22)은, 전체적으로 횡방향으로 연장되면서 블랭크 홀더(7)의 폐쇄 시 생산 스트랜드 내로 관입되는 2개의 웨브(25)를 통해 서로 연결된다. 웨브들(25)은 성형 공구의 한 번의 작업 사이클에서 성형될 수 있는 생산 스트랜드의 섹션을 한정한다. 블랭크 홀더(7)에서 측면에는 미도시된 가열 부재를 위한 리드선들(26)과 이에 종속된 센서 장치가 배치된다.

도 10에는 성형틀 판(6)이 고정되어 있는 베이스 플레이트(5)가 축측 투영도로 도시되어 있다. 성형틀 판(6)에는 성형틀 세그먼트(15)의 측면을 한정하는 웨브들(14)이 돌출된다. 성형틀 세그먼트들의 기저부는 삽입형 베이스(12)에 의해 형성된다. 여기서는 웨지(wedge)형 치즈 형태로 선택된 성형틀 세그먼트들(15)이 개별 팩들의 형태를 정의한다.

도 11에는 생산 스트랜드에서 연이어서 발생하는 성형 과정의 다양한 시점에 나타날 수 있는, 채워진 필름 스트립(2)의 생산 스트랜드가 도시되어 있다. 식품 매스(16)로 채워지고 2개의 길이방향 측의 밀봉 시임(19)에 의해 밀봉된 이중층 필름 스트립(2) 내에 공동부들(23)이 성형되고, 이들 공동부는 밀봉 영역(24)에 의해 연속으로 배열되어 식품 매스의 개별 포장(27)을 한정하는 공동부들(23)로 분리된다. 각각의 개별 팩(27)을 둘러싸는 밀봉 영역(24)은 초음파 밀봉 수단에 의해 밀봉되며, 그럼으로써 아직 웨브들(14)에 의해 이동되지 않은 식품 매스(16)의 잔류물이 밀봉 영역(24)으로부터 제거된다. 후속 공정 단계에서는 연속되는 개별 팩들(27)이 서로 분리된다. 이때 필름 테두리 영역들(20)은, 두 필름 층(17, 18)의 잔여 필름 테두리 영역이 개별 팩들(27)을 위한 개봉 탭(28)을 형성하는 방식으로 절단된다.

Claims (10)

1. 열가소성 플라스틱 필름을 포함하는 튜브형 포장재 내에 유동성 매스로서 채워지며 적어도 실질적으로 압축할 수 없는 식품 매스(16), 특히 가공 치즈를 분량 포장하기 위한 방법에 있어서,
   상기 식품 매스(16)를 감싸는 포장재(2)의 열가소성 플라스틱 필름이 성형틀 내에서, 식품 매스가 밀봉 영역들 밖으로 이동되면서, 각각의 분량을 한정하는 개별 단위체들(23)로 성형되고, 연속으로 배열된 상기 단위체들(23)은 밀봉 영역(24)에서의 밀봉에 의해 상호간에 경계가 정해진 다음 서로 분리되는 것을 특징으로 하는, 포장 방법.
2. 제1항에 있어서, 필름 층들(17, 18)에서의 단위체(23)의 성형을 보조하기 위해, 성형 수단(1) 내에서 성형틀 내로 플라스틱 필름을 흡인하는 진공압이 생성되는 것을 특징으로 하는, 포장 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진공압은, 성형 수단(1)의 세그먼트(7)가 필름 스트립(2)으로 둘러싸인 식품 매스(16) 내로 완전히 관입된 후에 생성되는 것을 특징으로 하는, 포장 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉은 초음파에 의해 실시되고, 특히 성형 수단의 부재들은 초음파 발생기("소노트로드")로서 이용되는 것을 특징으로 하는, 포장 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 분량들은 밀봉 영역에서의 절단에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는, 포장 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 튜브형 포장재는 길이방향 측에서 밀봉된 필름 스트립(2)에 의해 형성되고, 서로 인접하는 필름 테두리 영역들(20)이 잔류되면서 개별 포장(27)용 개봉 탭들(27)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 포장 방법.
7. 적어도 실질적으로 압축할 수 없는 유동성 식품 매스(16)를 분량 포장하기 위한, 특히 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 포장 장치에 있어서,
   - 열가소성 플라스틱 필름을 포함하는 튜브형 포장재를 유동성 식품 매스(16)로 채우기 위한 충전 수단과,
   - 상기 포장재(2)로부터 각각의 분량을 한정하는 단위체들(23)을 제조하기 위한 성형 수단(1)으로서, 필름 스트립(2) 내에 사전 설정될 수 있는 형상의 연속되는 단위체들(23)을 성형하기 위한 성형틀 세그먼트들(15)을 포함하는 성형 수단(1)과,
   - 각각의 분량을 형성하는 단위체들(23)의 경계를 정하는 밀봉 영역들(24)을 제조하기 위한 밀봉 수단과,
   - 상기 분량들을 서로 분리하기 위한 절단 수단을 특징으로 하는, 포장 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 밀봉 수단은 밀봉 영역(24)의 초음파 밀봉을 위한 소노트로드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포장 장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 성형 수단(1)은 성형틀 세그먼트들(15) 내에 진공압을 생성하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포장 장치.
10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는, 적어도 실질적으로 압축할 수 없는 식품 매스(16), 특히 가공 치즈를 위한 포장.

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