WO2023202860A1 - Verfahren zum betreiben einer verpackungsmaschine für lebensmittelprodukte, und verpackungsmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer verpackungsmaschine für lebensmittelprodukte, und verpackungsmaschine Download PDF

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WO2023202860A1
WO2023202860A1 PCT/EP2023/058271 EP2023058271W WO2023202860A1 WO 2023202860 A1 WO2023202860 A1 WO 2023202860A1 EP 2023058271 W EP2023058271 W EP 2023058271W WO 2023202860 A1 WO2023202860 A1 WO 2023202860A1
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WO
WIPO (PCT)
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material web
treatment agent
pretreatment
packaging machine
lower material
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/058271
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Dietrich
Carl Felix MOLL
Mark Oliver REITZ
Andreas Runkel
Original Assignee
Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach
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Publication date
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Application filed by Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach filed Critical Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach
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    • 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
    • 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
    • B65B47/02—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 with means for heating the material prior to forming
    • 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
    • B65B47/08—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 by application of fluid pressure
    • B65B47/10—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 by application of fluid pressure by vacuum

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a packaging machine for food products for producing packages from at least a lower material web and an upper material web, which include at least one product area of a respective pack, in which the lower material web passes through a forming station of the packaging machine, in which either by forming Recesses in the product areas are formed in the lower material web without the action of heat or by thermoforming, and after food products have been introduced into the recesses, the material webs are connected to one another in order to close the product areas.
  • the invention also relates to a packaging machine for food products, in particular for carrying out a method as disclosed herein, with a plurality of work stations arranged one behind the other along a transport direction for producing packs from at least a lower material web and an upper material web, which include at least one product area of a respective pack, wherein a work station is a forming station, which is designed to form depressions of the product areas in the lower material web by forming without the action of heat or by thermoforming, in particular wherein a further work station is a sealing station downstream of the forming station, which is designed to seal the lower material web and the to connect the upper material web together.
  • Thermoforming refers to the forming of a respective half material - here the lower material web - at elevated temperature.
  • Thermoforming is also known as hot forming or deep drawing, which is why the forming station is also called a deep drawing station.
  • the invention is not limited to forming at elevated temperatures, i.e. to forming with the effect of heat.
  • the forming of the lower material web can also be done without the effect of heat, i.e. not by thermoforming.
  • general terms such as “forming” and “forming station” refer to both variants of the invention, i.e. both to thermoforming and to forming without the action of heat.
  • Forming without the effect of heat can be carried out, for example, by compressed air forming, by vacuum forming or by combined compressed air and vacuum forming. Even with thermoforming, the forming of the material web can be done by compressed air forming, by vacuum forming or by combined compressed air and vacuum forming, just on a previously heated material web.
  • the material webs for packaging food products are usually film webs, which often include several layers of different plastic materials.
  • film webs which often include several layers of different plastic materials.
  • attempts have already been made to use material webs with a paper content, with a comparatively thick layer of paper serving as a stability support and one or more comparatively thin layers of plastic serving as a support for the food products.
  • the object of the invention is to improve a method for operating a packaging machine and a packaging machine of the type mentioned in such a way that the plastic content of the packs can be reduced and at the same time a high dimensional stability of the packs can be ensured.
  • the lower material web comprises at least one material layer which consists of fibrous material and/or vegetable raw material or comprises fibrous material and/or vegetable raw material, and that the lower material web is subjected to a pretreatment before forming without the action of heat or thermoforming , in which the moisture content of the fabric layer is changed, in particular increased.
  • the lower material web comprises at least one layer of material which consists of fibrous material and/or vegetable raw material or comprises fibrous material and/or vegetable raw material
  • at least one pretreatment device is provided upstream of the forming station or at least partially integrated into the forming station is designed to subject the lower material web to pretreatment. pull, in which the moisture content of the fabric layer is changed, in particular increased.
  • pretreatment devices or one pretreatment device having several stages can be provided.
  • a multi-stage pretreatment can be carried out.
  • several spray bars that are arranged in a staggered manner and can be activated or switched on individually can be provided for dispensing a treatment agent. This allows the packaging machine to enable flexible pretreatment that can be adapted to the respective application.
  • the reshaping of the material web can take place at an elevated temperature of the material web, i.e. reshaping can take place with the effect of heat on the material web, alternatively the reshaping of the lower material web can also take place without the effect of heat.
  • the forming station used can be designed in such a way that it does not heat the material web, i.e. that it has neither an integrated nor an upstream heating station that serves to heat the material web.
  • the forming station can, for example, be designed in such a way that it carries out the forming without the influence of heat by compressed air forming, by vacuum forming or by combined compressed air and vacuum forming.
  • the lower material web can be designed in a single layer, i.e. consist of exactly one layer, namely the fabric layer.
  • the lower material web can be designed in multiple layers, i.e. have several layers of material that are already connected to one another during the production of the material web.
  • Each of the several layers can be a layer of material, so that the material web below is a fibrous web without a film web, i.e. without a layer of plastic.
  • a layer of material can - at least after passing through one Forming station - be suitable to serve as a support for the food products.
  • an upper layer comprises one or more film layers made of plastic and a lower layer comprises one or more fabric layers.
  • the top of the plastic layer or the topmost plastic layer then serves as a support surface for the food products to be packaged, while the underside of the material layer or the lowest material layer forms the outside of the lower material web and thus the lower outside of a respective finished pack.
  • plastic does not mean a material that consists of plastic fibers or includes plastic fibers.
  • the fibrous material includes in particular fibers of plant origin.
  • the fiber material can include wood pulp, other pulp or raw materials obtained from the recycling of paper, cardboard or cardboard.
  • the fabric layer may consist of paper, cardboard or cardboard or include paper, cardboard or cardboard.
  • packs made of fibrous material or with a fibrous material content have a high dimensional stability even after a long period of time and even after comparatively robust handling during transport and storage if the material web in question is subjected to a pretreatment before forming without the influence of heat or thermoforming, in which the Moisture content of the fabric layer is influenced, regardless of whether the material web comprises one or more plastic films in addition to the at least one fabric layer or not.
  • the fibrous material or - if the material layer comprises several different substances - a fibrous material of the material layer can comprise plastic fibers.
  • Particularly preferred kart is a mixture of plastic fibers and fibers of plant origin.
  • the material layer can comprise a mixture of plastic fibers and paper, cardboard or cardboard.
  • the plastic fibers on the one hand and the paper, cardboard or cardboard on the other hand can each form a partial layer of the material layer, with the partial layers lying on top of each other.
  • the partial layers are preferably connected to one another in such a way that they can be separated from one another again after use with relatively little effort, which simplifies recycling.
  • the material layer can consist of vegetable raw material or include vegetable raw material.
  • This raw material can be fiber or this raw material can include fiber, as already mentioned above.
  • the plant-based raw material does not have to be or contain fiber material.
  • the vegetable raw material can be or include starch, for example corn starch.
  • the material layer can comprise both fibrous material and plant raw material containing no fibers, i.e. the material layer can be a multi-material layer made of different substances, whereby the substances can be mixed with one another or at least essentially separated from one another, for example separated from one another in the sense that that the two materials form partial layers of the material layer lying on top of each other.
  • the material layer comprises several different fiber materials and/or several different plant-based raw materials.
  • the respective different substances can be mixed with one another or at least essentially separated from one another, for example separated from one another in such a way that the two substances form partial layers of the material layer lying one on top of the other.
  • the pretreatment of the lower material web can be drying in order to reduce an initial moisture content of the fabric layer.
  • the lower material web will be in an initial state in which the material layer has a moisture content, the increase of which results in an improvement in dimensional stability after forming without the influence of heat or thermoforming.
  • the pretreatment increases the moisture content of the fabric layer compared to an initial state.
  • the pretreatment can be carried out in such a way that the material layer has a homogeneous or at least approximately homogeneous moisture distribution. Alternatively, it can be provided that the pretreatment is carried out in such a way that the moisture on an outside of the fabric layer is higher than in inner areas of the fabric layer.
  • the pretreatment can only include moistening the fabric layer on an outside. Alternatively, it is possible for the fabric layer to become moistened during pretreatment.
  • the specific type of pretreatment can be selected depending on the respective application, for example depending on the substance or mixture of substances used, on the thickness of the material layer or on the process parameters of the forming station or the deep-drawing station, in particular the temperature at which the lower material web is heated during thermoforming. Further advantageous embodiments of the method according to the invention are given below.
  • the pretreatment on the packaging machine can take place during ongoing operation of the packaging machine immediately before forming without the effect of heat or thermoforming or immediately after unwinding the lower material web, for example from a supply roll.
  • the pretreatment can take place on the way of the lower material web from a supply roll to the forming station or in the forming station.
  • the pretreatment preferably takes place in an area after a supply roll, i.e. directly behind the unwinding, in particular before a first deflection of the material web.
  • the material web runs straight here and - apart from a reduction in the diameter of a supply roll that may affect the position of the material web - always in the same position and always at the same web speed.
  • the conditions for the pretreatment are therefore at least essentially the same. This would not be the case, for example, if the pretreatment were arranged in the area of a multiple deflection with one or more movable dancer rollers for the material web located between the supply roll and the forming station.
  • Such an early pretreatment is also advantageous because more time is then available for the pretreatment to take effect before forming in the forming station, in particular for the absorption of a liquid treatment agent into the material layer.
  • the pretreatment can be carried out while the lower material web is stationary or while the lower one is being pulled forward material web.
  • packaging machines usually work in cycles: During a respective work cycle, the upper material web and the lower material web stand still, with a respective work process being carried out at the individual work stations of the packaging machine. During a movement cycle following a respective work cycle, the upper material web and the lower material web are moved further in the transport direction of the packaging machine, which is also referred to as pulling forward.
  • the advance often only lasts between a fraction of a second, for example 0.5 seconds, and one second or a few seconds. This depends, among other things, on the pulling length, which in practice can typically be between 300mm and 1,000mm.
  • the lower material web is pretreated by applying treatment agent to the material layer.
  • the treatment agent is in particular a fluid, in particular water. Other liquids or mixtures of different liquids can alternatively be provided.
  • the treatment agent can comprise one or more fragrances and/or flavorings.
  • the layer of fabric and thus the finished packs can be given a further property, namely a property that appeals to the sense of smell of those who purchase the packs.
  • This property can therefore be used as a special marketing tool.
  • the fragrance and/or flavoring substance(s) can be contained in the treatment agent.
  • an additive which comprises the flavoring agent(s) and/or additives.
  • the additive can - like the treatment agent - be, for example, a liquid, a vapor, a mist or an aerosol.
  • the additive can also only be formed from the flavoring agent(s) and/or additives.
  • the treatment agent can be applied in different ways, for example depending on the specific design of the packaging machine, the nature of the lower material web or the process parameters of the forming station.
  • the treatment agent is applied to the fabric layer in liquid form or in the form of vapor, mist or aerosol.
  • the treatment agent can be applied to the fabric layer by passing the lower material web through a treatment agent bath or through a pretreatment area containing the treatment agent in the form of steam, mist or aerosol.
  • the pretreatment area can have several zones that differ from one another with regard to the type of pretreatment, for example by different concentrations of the respective treatment agent or by different treatment agents.
  • the treatment agent is applied to the material layer by contact or without contact.
  • the treatment agent can be applied to the fabric layer using an application device.
  • the application device can be effective through contact with the material layer or can work without contact.
  • the treatment agent is dispensed in the form of individual, flying amounts of liquid, sprayed in liquid form or ejected as vapor.
  • the treatment agent is directed towards the underside of the bottom
  • the underside of the material layer forming the material web is released or ejected.
  • the lower material web can be guided on its way to the forming station in such a way that the material layer is at the top at least in one or more sections of the path, i.e. an outside of the lower material web formed by the material layer points upwards - vertically or obliquely - so that the application of the treatment agent can be done from above using gravity.
  • the treatment agent can be applied, for example, by sprinkling, i.e. the treatment agent does not have to be ejected or sprayed upwards against gravity with increased energy expenditure.
  • thermoforming at least part of the heat required for thermoforming is supplied to the lower material web during the pretreatment.
  • the heat is supplied simultaneously with the application of treatment agent. It can be provided that the heat is supplied by applying treatment agent.
  • the pretreatment can therefore be used to heat the lower material web, which is required anyway.
  • a heating station integrated into the forming station or upstream of the forming station can be supported or even replaced by the pretreatment.
  • the lower material web can be passed through a pretreatment area containing the treatment agent in the form of steam or the treatment agent can be ejected in the form of steam, with part of the energy used to evaporate the treatment agent being transferred to the lower material web by means of the steam in the form of thermal energy can be.
  • the pretreatment it is possible for the pretreatment to take place with preset parameters that remain unchanged during a respective application, with the presettings being based on experience, for example.
  • process parameters of the pretreatment and / or the forming station are set or changed depending on properties, in particular moisture content and / or temperature, of the material layer, which are before the pretreatment and / or after forming without the action of heat or Thermoforming and/or during forming without the effect of heat or thermoforming can be determined.
  • These process parameters can be changed during operation of the packaging machine, based on the properties of the material layer determined during operation.
  • the process parameters of the molding station can be, for example, the heating temperature, the heating time, the molding pressure and/or the molding time.
  • the process parameters of the pretreatment can be, for example, the temperature of the treatment agent or the amount of treatment agent to be applied per unit of time or unit of area of the lower material web.
  • the pretreatment and/or the forming station can be included in a control system in which properties, in particular moisture content and/or temperature, of the material layer after forming without the effect of heat or thermoforming are determined as actual values and with predetermined target values are compared and in which one or more process parameters of the pretreatment and / or the molding station are manipulated variables of the control.
  • properties, in particular moisture content and/or temperature, of the material layer after forming without the effect of heat or thermoforming are determined as actual values and with predetermined target values are compared and in which one or more process parameters of the pretreatment and / or the molding station are manipulated variables of the control.
  • the moisture content of the fabric layer can be measured before the pretreatment and based on this measurement the pro- Process parameters of the pretreatment can be set, for example the amount of treatment agent to be applied and the application time. Following the pretreatment, for example following a respective pulling movement of the lower material web, it can then be checked by measuring the moisture content whether a respective target value has been achieved as a result of the pretreatment.
  • a required dimensional stability of a pack can depend on how much the lower material web or the material layer has been deformed in the forming station, i.e. the desired dimensional stability can depend on the degree of deformation in a respective area of the pack, in particular on the strength of a curvature of the material there area, be dependent. Since these geometric parameters of a respective application are known, an adaptation to the specified degree of deformation of a respective area of the material layer can be carried out by means of a correspondingly targeted, locally varying pretreatment.
  • the pretreatment is subjected to process control.
  • a measure of the moisture content of the fabric layer and/or the distribution of moisture in the fabric layer can be determined by contact or non-contact using a detection device.
  • a camera for example, can serve as the detection device.
  • the detection device can be arranged between the location of the pretreatment and the forming station.
  • Such process control can detect malfunctions. For example, if an area of the material layer is not or only slightly moistened, it can be concluded that there is a defective or clogged nozzle for dispensing treatment agent, which is assigned to this area of the material layer.
  • the moisture content of the material layer can be measured following the pretreatment, with parameters such as heating temperature, heating time, molding pressure and/or molding time being set at the forming station depending on these measured values.
  • the temperature in the lower material web can be measured before the pretreatment, whereupon the temperature of the treatment agent and the application time can be adjusted. Following the pretreatment, for example during or after the next pulling movement of the lower material web, it can then be checked whether a predetermined target temperature value for the lower material web has been reached.
  • process parameters of the forming station can be adjusted, as already explained above, i.e., for example, heating temperature, heating duration, molding pressure and/or molding time can be adjusted at the molding station.
  • measurements on the fabric layer or lower material web before pretreatment can be dispensed with.
  • a readjustment can then be carried out in such a way that actual values for the temperature of the lower material web and for the moisture content of the fabric layer are measured following the pretreatment, compared with target values and then, if necessary, process parameters are changed accordingly in order to achieve the target values to reach.
  • the pretreatment device located upstream of the forming station or at least partially integrated into the forming station can be designed to apply treatment agent in liquid form or in the form of steam, mist or aerosol.
  • the pretreatment device is arranged on a supply roll formed by a wound lower material web, on the path of the lower material web from the supply roll to the forming station or at least partially in the forming station.
  • a supply roll formed by a wound lower material web
  • the pretreatment device can be provided in the area of such a guide for the lower material web.
  • the individual components of the pretreatment device can be integrated into this area of the guide for the lower material web, with a somewhat decentralized integration of the pretreatment device also being possible, in which different components of the pretreatment device are arranged at different positions along the path of the lower material web between the supply roll and the forming station are.
  • the treatment agent can be applied to the fabric layer in different ways.
  • the pretreatment device comprises a treatment agent container which contains the treatment agent in liquid form, or an at least partially enclosed treatment room which contains the treatment agent in the form of steam, mist or aerosol, whereby the lower material web can be passed through the treatment container or the treatment room.
  • the pretreatment device comprises an application device which is designed to apply the treatment agent to the material layer by contact or without contact.
  • a contact treatment can be carried out, for example, by passing the lower material web over part of the circumference of an application roller or through a gap formed by two rollers, one of these rollers being an application roller.
  • the respective application roller can, for example, be partially immersed in the treatment agent in liquid form, so that when the application roller rotates, it conveys the treatment agent on its surface and thus transfers it to the contacting material layer of the lower material web.
  • a contactless application of treatment agent can take place in that the application device is designed to dispense the treatment agent in the form of individual, flying amounts of liquid, to spray it in liquid form or to eject it as vapor.
  • the dispensing or spraying or ejection of the treatment agent can be carried out more or less untargeted in such a way that in an area through which the lower material web is passed, an atmosphere is created in which sufficient treatment agent is present to maintain the moisture content of the fabric layer in the desired manner to influence.
  • a targeted application can take place in that the application device is designed to dispense or expel the treatment agent in the direction of the underside of the material layer forming the underside of the lower material web.
  • the targeted application can take place in a horizontal direction, in a vertical direction downwards, in a vertical direction upwards or diagonally upwards or diagonally downwards.
  • the application device can be designed in such a way and the course of the lower material web can be carried out in such a way that the application device is partially wrapped around the material web.
  • the material web together with deflection rollers that determine its course, can form a chamber, for example U-shaped in section, around the area where the application takes place.
  • the treatment agent can be dispensed in a direction vertically upwards or to the side, for example sprayed on, which has the advantage that dripping treatment agent reaches a lower section of the material web and thus leads to a "pre-soaking" of the material web and adheres.
  • the application device can have at least one delivery opening for the treatment agent.
  • the delivery opening can be formed by a nozzle.
  • the application device is connected to a treatment agent supply.
  • at least one container is provided for the treatment agent supply, which is arranged on or in the packaging machine and in particular is replaceable and/or refillable.
  • several containers can be provided, which are connected to the application device in such a way that the contents of the containers are consumed one after the other and the containers can be replaced and/or refilled independently of one another. In this way, downtimes for the packaging machine caused by pretreatment can be prevented.
  • the application device can comprise a support extending in the transverse direction, on which a plurality of dispensing openings, in particular a plurality of nozzles each forming a dispensing opening, and supply lines for the treatment agent leading to the dispensing openings are attached.
  • the application device has a plurality of delivery openings that can be controlled independently of one another.
  • the delivery openings can either be specifically released or closed by means of a control unit, for example by means of a controllable valve, which is assigned to the respective delivery opening or a group of the respective delivery opening comprehensive delivery openings is assigned.
  • a controllable valve which is assigned to the respective delivery opening or a group of the respective delivery opening comprehensive delivery openings is assigned.
  • the delivery direction of treatment agent can be changed by means of the control unit, for example by adjusting a nozzle forming the delivery opening. If several delivery openings are provided and these can be controlled independently of one another, then it is possible to achieve a particularly flexible adaptation to the respective application in this way. For example, depending on the respective application, only some of the dispensing openings provided in principle can be used.
  • the treatment agent comprises several components, in particular stored separately, which can be brought together before or during delivery through a respective delivery opening.
  • one of the components can be actively fed, in particular by means of a pump, to the respective delivery opening, whereby the flow of this component in the area of the delivery opening can promote the other component of the treatment agent by suction using the Venturi principle, so that a mixture is used as the treatment agent which is provided to multiple components.
  • water in particular for example distilled water
  • a treatment agent can be used as a treatment agent.
  • liquids that have an impregnating or sealing effect on the material layer can be used, for example.
  • a protective layer can be created, for example, on the visible underside of the fabric layer existing print image can be created.
  • a multi-component treatment agent can also be composed in such a way that it is absorbed better or faster by the fabric layer than water.
  • the treatment agent or at least a component of the treatment agent can, for example, have a surfactant base in order to reduce the surface tension.
  • a treatment agent or at least a component of the treatment agent which is designed to be activated by subsequent processes in the packaging machine, for example by friction, by a change in temperature, by pressure or by applying a vacuum, this activation is accompanied by a change in at least one property.
  • the treatment agent or the treatment agent component can harden through such activation, which further increases the dimensional stability of the material layer and creates a protective layer on the outside of the finished packaging formed by the material layer.
  • a control device that controls the operation of the packaging machine can be provided, which is designed to carry out regulation of the pretreatment device and/or the forming station and/or process control, in particular in accordance with the possible exemplary embodiments described within the scope of this disclosure.
  • control device can take over all tasks relating to the pretreatment device.
  • a separate control unit can be provided for the pretreatment device, which can either be integrated into the packaging machine control or designed as a separate unit that can be wired or wirelessly connected to the packaging machine control.
  • an application device of the pretreatment device which is connected to a supply of treatment agent, can be arranged at an optimally suitable location on or in the packaging machine in such a way that the or each delivery opening is positioned and/or aligned in the desired manner is.
  • the application device can, for example, be connected to the treatment agent supply, which can comprise at least one container, for example via one or more flexible lines. In this way, the application device can be flexibly adapted to the respective structural conditions of the packaging machine and integrated into it.
  • the application device comprises an elongated carrier on which a plurality of delivery openings and supply lines for the treatment agent leading to the delivery openings are attached
  • the carrier can be designed, for example, as an elongated nozzle bar.
  • Such a carrier can, for example, be removable without tools in order to be easily cleaned or replaced.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a packaging machine according to the invention
  • FIG. 1 A possible embodiment of a packaging machine according to the invention is described below with reference to FIG. 1, which is basically known to the person skilled in the art with the exception of the pretreatment according to the invention.
  • the lower material web 23 will also be referred to as a lower film in accordance with previously usual terminology, although it comprises a material layer 33, for example a paper layer.
  • the packaging machine V shown in FIG. The two transport chains 27 together form a transport device for a lower film 23 removed from a supply roll 23a.
  • the machine comprises a plurality of work stations following one another in the transport direction T, namely a forming station 11, also known as a thermoformer or thermoformer, and an introduction station 13 for products to be packaged 10, a feed station 14 for a top film 25 drawn off from a supply roll 25a, a sealing station 15, a labeling and/or printing station 16, a transverse separation station 17 and a longitudinal separation station 19.
  • a forming station 11 is therefore a thermoformer , although this is not mandatory, but in an alternative embodiment the forming can take place without the effects of heat.
  • the products 10 to be packaged are food products, here in the form of so-called portions, each of which comprises several slices, which were previously cut using a food slicer (not shown) from a loaf or bar-shaped food such as sausage, cheese, ham or meat were separated.
  • the slicer and packaging machine can form a continuous production line.
  • a central control device 41 controls the operation of the packaging machine V, including the work stations mentioned. This can also control the slicer or be connected to a control device of the slicer.
  • the packaging machine V is preferably provided with an operating device 45, which includes, for example, a touchscreen on which all the necessary information can be displayed to an operator and the operator can make all the necessary settings before and during operation of the machine.
  • depressions 29, also known as troughs, are formed in the lower film 23 in a deep-drawing process.
  • the portions 10 mentioned are inserted into these recesses 29 at the introduction station 13.
  • the insertion station 13 here includes a so-called inserter, of which two endless conveyor belts 13a, 13b are shown.
  • the introduction station 13 can comprise a robot 50, also shown schematically here, for example in the form of a so-called "picker”, which can be designed as a delta robot with a gripper which includes two blades each holding a portion 10 together.
  • picker can be designed as a delta robot with a gripper which includes two blades each holding a portion 10 together.
  • the sealing station 15 which comprises an upper tool 15a and a lower tool 15b.
  • the upper film 25 and the lower film 23 are connected to one another.
  • the depressions 29 and thus the product areas 20 enclosed by the upper film 25 and lower film 23, i.e. the packaging 21 formed by the upper film 25 and lower film 23, are closed.
  • sealing points 43 running transversely to the transport direction T also referred to as sealing seams, are indicated schematically. Instead of the term “packaging” the term “pack” is also common.
  • the packages 21 are still connected by the top film 25 and the bottom film 23, so they still have to be separated, which is done at the separation stations 17, 19 mentioned.
  • the packages 21 are provided with labels and/or printed before being separated at the labeling and/or printing station 16. Labeling and printing can also be done in separate stations.
  • a format set here generally refers to a group of items, here in particular both portions 10 and wells 29 or packaging 21, which are handled as a whole - i.e. in format sets - and which differ from one another in particular in terms of the number and distance of items in the longitudinal and transverse directions.
  • a packaging format or format set of 3 x 4 (3 in the transverse direction and 4 in the longitudinal direction) depressions 29 or other types of product holders can be formed in the forming station 11, and at the insertion station 13 a format set of 3 x 4 correspondingly arranged products 10 are introduced into a respective format set of recesses 21, and at the sealing station 15 a respective format set of 3 x 4 recesses 29 filled with products 10 are closed.
  • the pretreatment according to the invention in this exemplary embodiment refers to the lower material web 23, also referred to above as the bottom film, which, according to the enlarged detailed view on the far right in FIG. 1, comprises an upper layer 31 made of plastic and a lower layer 33 made of fiber and / or vegetable raw material.
  • the material layer 33 can be formed, for example, from a paper.
  • the upper plastic layer 31 can itself be designed in one or more layers and, in the case of a multi-layer design, can include several films made of the same plastic or different plastics.
  • the lower material web 23 passes through a pretreatment device 55, shown only schematically here, which in this exemplary embodiment serves to moisten the paper layer 33 in order to increase the moisture content of the paper layer 33 for the subsequent thermoforming in the forming station 1 1 compared to the moisture content that the paper layer 33 has in the initial state in the supply roll 23a.
  • FIG. 1 Also shown in FIG. 1 is a detection device 53 in the form of a camera, with which process control can be carried out, as has already been described elsewhere using several examples.
  • the camera 53 and associated image recognition software are set up to determine a measure of the moisture content of the paper layer 33.
  • this process control can be set up to determine a measure of the distribution of moisture in the plane of the paper layer 33.
  • the positioning of the camera 53 in FIG. 1 above the lower material web 23 is to be understood purely schematically.
  • the lower material web 23 can actually be guided in such a way that in sections the paper web 33 points vertically upwards or obliquely upwards, so that it can be captured by a camera 53 arranged above the material web 23.
  • the camera can be arranged below the material web 23.
  • FIG 2, 3 and 4 show, by way of example and purely schematically, different options for applying liquid, for example water, to the material layer of the lower material web 23 by means of a pretreatment device 55 arranged downstream of the supply roll 23a.
  • liquid for example water
  • the pretreatment device 55 each comprises a container 57 in which there is a certain amount of water.
  • the material web 23 is guided through this water bath with the aid of deflection rollers 69.
  • the material web 23 is passed through a gap formed by two rollers 71, 73, which is located above the water bath.
  • the lower roller 73 is immersed in the water bath so that its surface is wetted and, when the lower roller 73 rotates, the water is transferred to the paper layer forming the lower layer of the material web 23, so as to moisten the paper layer 33.
  • the pretreatment device 55 comprises an elongated application device 51 which extends transversely to the direction of movement of the material web 23 over its entire width.
  • a plurality of nozzles 61 are attached to an elongated support 65 of the application device 51, distributed in the direction of extension, of which only one is provided with the reference number 61 in FIG. 4 for the sake of simplicity.
  • the front end of a respective nozzle 61 forms a discharge opening 59 from which a respective treatment agent, for example distilled water, can be sprayed or dispensed as a result of individual, flying amounts of liquid.
  • the supply of the liquid treatment agent to the nozzles 61 takes place, for example, via a supply line 67 which runs in or on the application device 51 and from which individual line sections branch off and lead to the nozzles 61.
  • Controllable valves can be provided, which can be controlled individually or in groups in order to control the delivery of treatment agent for the nozzles 61 individually or in groups, i.e. to specifically enable or prevent it.
  • the nozzles 61 can be divided into groups, each group comprising several nozzles 61, in particular one in direct succession.
  • the number of active nozzles 61 per group can be varied, particularly depending on the amount of treatment agent to be applied, and thus a targeted adjustment can be made.
  • the supply line 67 of the application device 51 is connected to a container serving as a treatment agent supply 63, with the interposition of a controllable pump 77, by means of which the treatment agent is conveyed from the supply 63 to the nozzles 61.
  • a control unit 75 is provided for controlling the pretreatment device 55 during operation of the packaging machine, which is shown schematically as a separate unit in FIG.
  • This control unit 75 can form a physically and/or functionally separate unit of the packaging machine control and can therefore be integrated into it.
  • the control unit 75 can, for example, represent a hardware and/or a software module, for example in the sense of a separate application within the control device 41.
  • control unit 75 is connected, among other things, to the supply 63, for example to measure the amount of treatment agent still present therein, to the pump 77, for example to control the amount of treatment agent to be supplied to the applicator 51 per unit of time, and connected to the applicator 51 to control the operation of the nozzles 61.
  • the pretreatment device 55 can be controlled independently of the operation of the packaging machine, for example by permanently dispensing a certain amount of treatment agent via all nozzles 61.
  • the pretreatment can also take place depending on the operation of the packaging machine and on the basis of operating information such as, in particular, measured properties, in particular of the material layer 33 of the material web 23. Possible configurations of a process control and a regulation in which the pretreatment and/or the forming station 11 (cf. Fig. 1) can be included have already been discussed elsewhere, to which reference is hereby made.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte zum Herstellen von Packungen zumindest aus einer unteren Materialbahn und einer oberen Materialbahn, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, bei dem die untere Materialbahn eine Formstation der Verpackungsmaschine durchläuft, in der entweder durch Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder durch Thermoformen in der unteren Materialbahn Vertiefungen der Produktbereiche gebildet werden, und nach dem Einbringen von Lebensmittelprodukten in die Vertiefungen die Materialbahnen miteinander verbunden werden, um die Produktbereiche zu verschließen, wobei die untere Materialbahn zumindest eine Stofflage umfasst, die aus Faserstoff und/oder pflanzlichem Rohstoff besteht oder Faserstoff und/oder pflanzlichen Rohstoff umfasst, und wobei vor dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung bzw. vor dem Thermoformen die untere Materialbahn einer Vorbehandlung unterzogen wird, bei welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage verändert, insbesondere erhöht, wird.

Description

VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER VERPACKUNGSMASCHINE FÜR LEBENSMITTELPRODUKTE, UND VERPACKUNGSMASCHINE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte zum Herstellen von Packungen zumindest aus einer unteren Materialbahn und einer oberen Materialbahn, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, bei dem die untere Materialbahn eine Formstation der Verpackungsmaschine durchläuft, in der entweder durch Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder durch Thermoformen in der unteren Materialbahn Vertiefungen der Produktbereiche gebildet werden, und nach dem Einbringen von Lebensmittelprodukten in die Vertiefungen die Materialbahnen miteinander verbunden werden, um die Produktbereiche zu verschließen.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens wie hierin offenbart, mit mehreren längs einer Transportrichtung hintereinander angeordneten Arbeitsstationen zum Herstellen von Packungen zumindest aus einer unteren Materialbahn und einer oberen Materialbahn, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, wobei eine Arbeitsstation eine Formstation ist, die dazu ausgebildet ist, durch Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder durch Thermoformen in der unteren Materialbahn Vertiefungen der Produktbereiche zu bilden, insbesondere wobei eine weitere Arbeitsstation eine der Formstation nachgeordnete Siegelstation ist, die dazu ausgebildet ist, die untere Materialbahn und die obere Materialbahn miteinander zu verbinden.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Unter Thermoformen versteht man das Umformen eines jeweiligen Halb- zeugs - hier der unteren Materialbahn - bei erhöhter Temperatur. Das Thermoformen wird auch als Warmumformen oder Tiefziehen bezeichnet, weshalb die Formstation auch als Tiefziehstation bezeichnet wird. Die Erfindung ist aber nicht auf ein Umformen bei erhöhter Temperatur, also auf ein Umformen mit Wärmeeinwirkung, beschränkt. Das Umformen der unteren Materialbahn kann auch ohne Wärmeeinwirkung erfolgen, also nicht durch Thermoformen. Wenn im Folgenden nichts anderes erwähnt ist, beziehen sich allgemeine Begriffe wie "Umformen" und "Formstation" auf beide Varianten der Erfindung, also sowohl auf das Thermoformen als auch auf das Umformen ohne Wärmeeinwirkung. Ein Umformen ohne Wärmeeinwirkung kann beispielsweise durch Druckluftformung, durch Vakuumformung oder durch kombinierte Druckluft- und Vakuumformung erfolgen. Auch bei einem Thermoformen kann das Umformen der Materialbahn durch Druckluftformung, durch Vakuumformung oder durch kombinierte Druckluft- und Vakuumformung erfolgen, nur eben an einer zuvor erwärmten Materialbahn.
Bei den Materialbahnen zum Verpacken von Lebensmittelprodukten handelt es sich üblicherweise um Folienbahnen, die häufig mehrere Lagen aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien umfassen. Um umweltfreundlichere Verpackungen herzustellen, wurde bereits versucht, Materialbahnen mit einem Papieranteil zu verwenden, wobei eine vergleichsweise dicke Papierlage als Stabilitätsträger und eine oder mehrere vergleichsweise dünne Lagen aus Kunststoff als Auflage für die Lebensmittelprodukte dienen.
Als nachteilig hat sich hierbei allerdings herausgestellt, dass eine solche Materialbahn mit Papieranteil nach dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen keine ausreichende Formstabilität aufweist oder diese mit der Zeit verliert. Dies lässt sich dadurch erklären, dass der den Papieranteil umfassende Bestandteil einer Packung wesentlich anfälliger gegenüber Umwelteinflüssen ist als eine reine Kunststoffpackung. Transport und Lagerung der Packungen nach deren Herstellung führen dazu, dass die Packungen unterschiedlich temperierten Umge- bungen ausgesetzt sind, in denen die Luftfeuchtigkeit stark variieren kann. Das Papier kann folglich Feuchtigkeit aufnehmen und an Steifigkeit verlieren. Dies kann in Verformungen der Packung und damit in einer schlechteren Produktpräsentation resultieren. Derartige nachteilige Verformungen können durch mechanische Belastungen der Packungen beispielsweise durch Transport und Lagerung in senkrechter Lage sowie durch Spannungen, die der oberen Materialbahn innewohnen, mit der die untere Materialbahn bei der Herstellung der Packungen fest verbunden wird, begünstigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine sowie eine Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Kunststoffanteil der Packungen reduziert und gleichzeitig eine hohe Formstabilität der Packungen gewährleistet werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die untere Materialbahn zumindest eine Stofflage umfasst, die aus Faserstoff und/oder pflanzlichem Rohstoff besteht oder Faserstoff und/oder pflanzlichen Rohstoff umfasst, und dass vor dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen die untere Materialbahn einer Vorbehandlung unterzogen wird, bei welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage verändert, insbesondere erhöht, wird.
Bei der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine ist vorgesehen, dass die untere Materialbahn zumindest eine Stofflage umfasst, die aus Faserstoff und/oder pflanzlichem Rohstoff besteht oder Faserstoff und/oder pflanzlichen Rohstoff umfasst, und dass zumindest eine der Formstation vorgelagerte oder zumindest teilweise in die Formstation integrierte Vorbehandlungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die untere Materialbahn einer Vorbehandlung zu unter- ziehen, bei welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage verändert, insbesondere erhöht, wird.
Es können mehrere Vorbehandlungseinrichtungen oder es kann eine mehrere Stufen aufweisende Vorbehandlungseinrichtung vorgesehen sein. Auf diese Weise kann eine mehrstufige Vorbehandlung erfolgen. Beispielsweise können mehrere, gestaffelt angeordnete und individuell aktivierbare bzw. zuschaltbare Sprühbalken zum Ausgeben eines Behandlungsmittels vorgesehen sein. Hierdurch kann die Verpackungsmaschine eine an die jeweilige Anwendung anpassbare flexible Vorbehandlung ermöglichen.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann das Umformen der Materialbahn bei erhöhter Temperatur der Materialbahn erfolgen, d.h. es kann ein Umformen mit Wärmeeinwirkung auf die Materialbahn erfolgen, wobei alternativ das Umformen der unteren Materialbahn auch ohne Wärmeeinwirkung erfolgen kann. In letzterem Fall kann die verwendete Formstation derart ausgebildet sein, dass sie die Materialbahn nicht erwärmt, d.h. dass sie weder eine integrierte noch eine vorgelagerte Heizstation aufweist, die zum Erwärmen der Materialbahn dient. Die Formstation kann z.B. derart ausgebildet sein, dass sie das Umformen ohne Wärmeeinwirkung durch Druckluftformen, durch Vakuumformen oder durch kombiniertes Druckluft- und Vakuumformen bewerkstelligt.
Die untere Materialbahn kann einlagig ausgebildet sein, also aus genau einer Lage bestehen, nämlich der Stofflage. Alternativ kann die untere Materialbahn mehrlagig ausgebildet sein, also mehrere Materiallagen aufweisen, die bereits bei der Herstellung der Materialbahn miteinander verbunden werden. Jede der mehreren Lagen kann eine Stofflage sein, so dass die unter Materialbahn eine Faserstoffbahn ohne Folienbahn, also ohne eine Lage aus Kunststoff, ist. Je nach Beschaffenheit der betreffenden Stofflage und Eigenschaften der zu verpackenden Lebensmittelprodukte kann eine Stofflage - zumindest nach dem Durchlaufen einer Formstation - dazu geeignet sein, als Auflage für die Lebensmittelprodukte zu dienen. Alternativ kann bei einer mehrlagigen unteren Materialbahn vorgesehen sein, dass eine obere Lage eine oder mehrere Folienlagen aus Kunststoff umfasst und eine untere Lage eine oder mehrere Stofflagen umfasst. Die Oberseite der Kunststofflage bzw. der obersten Kunststofflage dient dann als Auflagefläche für die zu verpackenden Lebensmittelprodukte, während die Unterseite der Stofflage bzw. der untersten Stofflage die Außenseite der unteren Materialbahn und damit die untere Außenseite einer jeweiligen fertigen Packung bildet.
Wenn in der vorliegenden Offenbarung von einer Lage aus Kunststoff oder einer Folienlage aus Kunststoff die Rede ist, dann ist mit Kunststoff kein Material gemeint, das aus Kunststofffasern besteht oder Kunststofffasern umfasst.
Wenn die Stofflage aus Faserstoff besteht oder Faserstoff umfasst, dann umfasst der Faserstoff insbesondere Fasern pflanzlicher Herkunft. Dabei kann der Faserstoff Holzstoffe, andere Zellstoffe oder aus dem Recycling von Papier, Karton oder Pappe gewonnene Rohstoffe umfassen. Die Stofflage kann aus Papier, Karton oder Pappe bestehen oder Papier, Karton oder Pappe umfassen.
Es wurde überraschend gefunden, dass Packungen aus Faserstoff oder mit Faserstoffanteil eine hohe Formstabilität auch nach längerer Zeit und auch nach vergleichsweise robuster Handhabung bei Transport und Lagerung aufweisen, wenn die betreffende Materialbahn vor dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen einer Vorbehandlung unterzogen wird, bei welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage beeinflusst wird, und zwar unabhängig davon, ob die Materialbahn zusätzlich zu der wenigstens einen Stofflage eine oder mehrere Kunststofffolien umfasst oder nicht.
Der Faserstoff oder - wenn die Stofflage mehrere unterschiedliche Stoffe umfasst - ein Faserstoff der Stofflage kann Kunststofffasern umfassen. Besonders bevor- zugt ist ein Mischstoff aus Kunststofffasern und Fasern pflanzlicher Herkunft. Insbesondere kann die Stofflage eine Mischung aus Kunststofffasern und Papier, Karton oder Pappe umfassen. Dabei können die Kunststofffasern einerseits und das Papier, der Karton bzw. die Pappe andererseits jeweils eine Teillage der Stofflage bilden, wobei die Teillagen aufeinanderliegen. Bevorzugt sind die Teillagen derart miteinander verbunden, dass sie nach Gebrauch mit relativ geringem Aufwand wieder voneinander getrennt werden können, was ein Recycling vereinfacht.
Die Stofflage kann aus pflanzlichem Rohstoff bestehen oder pflanzlichen Rohstoff umfassen. Bei diesem Rohstoff kann es sich um Faserstoff handeln oder dieser Rohstoff kann Faserstoff umfassen, wie vorstehend bereits erwähnt. Dies ist aber nicht zwingend: Der pflanzliche Rohstoff muss kein Fasermaterial sein oder umfassen. So kann beispielsweise der pflanzliche Rohstoff Stärke sein oder umfassen, beispielsweise Maisstärke. Die im vorstehenden Absatz im Zusammenhang mit Faserstoff gemachten Ausführungen gelten entsprechend für pflanzlichen Rohstoff.
Es ist auch möglich, dass die Stofflage sowohl Faserstoff als auch keine Fasern umfassenden pflanzlichen Rohstoff umfasst, d.h. die Stofflage kann eine Mehrstofflage aus unterschiedlichen Stoffen sein, wobei die Stoffe miteinander gemischt sein oder zumindest im Wesentlichen voneinander getrennt sein können, beispielsweise voneinander getrennt dahingehend, dass die beiden Stoffen aufeinanderliegende Teillagen der Stofflage bilden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Stofflage mehrere unterschiedliche Faserstoffe und/oder mehrere unterschiedlichen pflanzliche Rohstoffe umfasst. Dabei können die jeweiligen unterschiedlichen Stoffe miteinander gemischt oder zumindest im Wesentlichen voneinander getrennt sein können, beispielsweise voneinander getrennt dahingehend, dass die beiden Stoffen aufeinanderliegende Teillagen der Stofflage bilden. In Abhängigkeit von dem Ausgangszustand, in welchem die untere Materialbahn der Tiefziehstation zugeführt wird, kann die Vorbehandlung der unteren Materialbahn ein Trocknen sein, um einen anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage zu reduzieren. Derartige Situationen und Anwendungen sind grundsätzlich möglich.
In den meisten Fällen wird die untere Materialbahn allerdings in einem Ausgangszustand vorliegen, in welchem die Stofflage einen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, dessen Erhöhung in einer Verbesserung der Formstabilität nach dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen resultiert.
In bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Vorbehandlung den Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage gegenüber einem Ausgangszustand erhöht.
Die Vorbehandlung kann derart erfolgen, dass die Stofflage eine homogene oder zumindest näherungsweise homogene Feuchtigkeitsverteilung aufweist. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die Vorbehandlung derart erfolgt, dass die Feuchtigkeit an einer Außenseite der Stofflage höher ist als in innenliegenden Bereichen der Stofflage.
Die Vorbehandlung kann lediglich ein Anfeuchten der Stofflage an einer Außenseite beinhalten. Alternativ ist es möglich, dass bei der Vorbehandlung eine Durchfeuchtung der Stofflage erfolgt. Die konkrete Art und Weise der Vorbehandlung kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung gewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Stoff oder Stoffgemisch, von der Dicke der Stofflage oder von den Prozessparametern der Formstation oder der Tiefziehstation, insbesondere der Temperatur, auf welche die untere Materialbahn beim Thermoformen erwärmt wird. Im Folgenden werden weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.
In einigen Ausführungsbeispielen des Verfahrens kann die Vorbehandlung an der Verpackungsmaschine während des laufenden Betriebs der Verpackungsmaschine unmittelbar vor dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen oder unmittelbar nach dem Abwickeln der unteren Materialbahn z.B. von einer Vorratsrolle erfolgen.
Die Vorbehandlung kann auf dem Weg der unteren Materialbahn von einer Vorratsrolle zur Formstation oder in der Formstation erfolgen.
Bevorzugt erfolgt die Vorbehandlung in einem Bereich nach einer Vorratsrolle, also direkt hinter der Abwicklung, und zwar insbesondere vor einer ersten Umlenkung der Materialbahn. Die Materialbahn verläuft hier gerade und - abgesehen von einer sich ggf. auf die Position der Materialbahn auswirkenden Reduzierung des Durchmessers einer Vorratsrolle - stets an der gleichen Position sowie stets mit der gleichen Bahngeschwindigkeit. Für die Vorbehandlung herrschen somit zumindest im Wesentlichen gleichbleibend definierte Verhältnisse. Dies wäre z.B. nicht gegeben, wenn die Vorbehandlung im Bereich einer zwischen Vorratsrolle und Formstation befindlichen Mehrfachumlenkung mit einer oder mehreren beweglichen Tänzerrollen für die Materialbahn angeordnet wäre. Auch ist eine solche frühzeitige Vorbehandlung deshalb von Vorteil, da dann mehr Zeit für das Wirksamwerden der Vorbehandlung vor dem Umformen in der Formstation zur Verfügung steht, insbesondere für das Einziehen eines flüssigen Behandlungsmittels in die Stofflage.
Gemäß einigen Weiterbildungen des Verfahrens kann die Vorbehandlung bei stillstehender unterer Materialbahn oder während einer Vorziehbewegung der unteren Materialbahn erfolgen. Verpackungsmaschinen arbeiten in der Praxis meist taktweise: Während eines jeweiligen Arbeitstaktes stehen die obere Materialbahn und die untere Materialbahn jeweils still, wobei an den einzelnen Arbeitsstationen der Verpackungsmaschine ein jeweiliger Arbeitsprozess durchgeführt wird. Während eines sich an einen jeweiligen Arbeitstakt anschließenden Bewegungstaktes werden die obere Materialbahn und die untere Materialbahn in Transportrichtung der Verpackungsmaschine weiterbewegt, was auch als Vorziehen bezeichnet wird. Das Vorziehen dauert in der Praxis häufig nur zwischen einem Bruchteil einer Sekunde, z.B. 0,5 Sekunden, und einer Sekunde oder wenigen Sekunden. Dies hängt unter anderem von der Vorziehlänge ab, die in der Praxis typischerweise zwischen 300mm und 1.000mm betragen kann.
In einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt die Vorbehandlung der unteren Materialbahn durch Aufbringen von Behandlungsmittel auf die Stofflage. Bei dem Behandlungsmittel handelt es sich insbesondere um ein Fluid, insbesondere Wasser. Andere Flüssigkeiten oder Mischungen unterschiedlicher Flüssigkeiten können alternativ vorgesehen sein.
Das Behandlungsmittel kann einen oder mehrere Duft- und/oder Aromastoffe umfassen. Auf diese Weise kann der Stofflage und somit den fertigen Packungen eine weitere Eigenschaft verliehen werden, nämlich eine Eigenschaft, die den Geruchssinn der Käufer der Packungen anspricht. Diese Eigenschaft kann folglich als ein besonderes Marketinginstrument genutzt werden. Der oder die Duft- und/oder Aromastoffe können in dem Behandlungsmittel enthalten sein. Es ist auch möglich, zusätzlich zu dem Behandlungsmittel ein Zusatzmittel aufzubringen, welches den oder die Aroma- und/oder Zusatzstoffe umfasst. Bei dem Zusatzmittel kann es sich - wie bei dem Behandlungsmittel auch - beispielsweise um eine Flüssigkeit, einen Dampf, einen Nebel oder ein Aerosol handeln. Das Zusatzmittel kann auch nur aus dem oder den Aroma- und/oder Zusatzstoffen gebildet sein. Das Aufbringen des Behandlungsmittels kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, und zwar beispielsweise in Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Verpackungsmaschine, der Beschaffenheit der unteren Materialbahn oder der Prozessparameter der Formstation.
In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmittel in flüssiger Form oder in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol auf die Stofflage aufgebracht wird.
Das Behandlungsmittel kann auf die Stofflage aufgebracht werden, indem die untere Materialbahn durch ein Behandlungsmittelbad oder durch einen das Behandlungsmittel in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol enthaltenden Vorbehandlungsbereich hindurchgeführt wird. Der Vorbehandlungsbereich kann mehrere Zonen aufweisen, die sich hinsichtlich der Art und Weise der Vorbehandlung voneinander unterscheiden, z.B. durch unterschiedliche Konzentrationen des jeweiligen Behandlungsmittels oder durch unterschiedliche Behandlungsmittel.
In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmittel durch Kontakt oder berührungslos auf die Stofflage aufgebracht wird.
Das Aufbringen des Behandlungsmittels auf die Stofflage kann mittels einer Aufbringeinrichtung erfolgen. Die Aufbringeinrichtung kann durch Kontakt mit der Stofflage wirksam sein oder berührungslos arbeiten.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmittel in Form von einzelnen, fliegenden Flüssigkeitsmengen abgegeben, in flüssiger Form versprüht oder als Dampf ausgestoßen wird.
Gemäß einigen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmittel in Richtung der die Unterseite der unte- ren Materialbahn bildenden Unterseite der Stofflage abgegeben oder ausgestoßen wird.
Die untere Materialbahn kann auf ihrem Weg zur Formstation derart geführt werden, dass die Stofflage zumindest an einem oder mehreren Abschnitten des Weges oben liegt, d.h. eine von der Stofflage gebildete Außenseite der unteren Materialbahn derart - vertikal oder schräg - nach oben weist, dass das Aufbringen des Behandlungsmittels von oben unter Ausnutzung der Schwerkraft erfolgen kann. Das Aufbringen des Behandlungsmittels kann also z.B. durch Beregnen erfolgen, d.h. das Behandlungsmittel muss nicht unter erhöhtem Energieaufwand entgegen der Schwerkraft nach oben ausgestoßen oder versprüht werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der unteren Materialbahn bei der Vorbehandlung zumindest ein Teil der für das Thermoformen erforderlichen Wärme zugeführt wird. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Wärmezufuhr gleichzeitig mit dem Aufbringen von Behandlungsmittel erfolgt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Wärmezufuhr durch das Aufbringen von Behandlungsmittel erfolgt.
Die Vorbehandlung kann folglich für ein ohnehin erforderliches Erwärmen der unteren Materialbahn genutzt werden. Eine in die Formstation integrierte oder der Formstation vorgelagerte Heizstation kann durch die Vorbehandlung unterstützt oder sogar ersetzt werden. Beispielsweise kann die untere Materialbahn durch einen das Behandlungsmittel in Form von Dampf enthaltenden Vorbehandlungsbereich hindurchgeführt oder es kann das Behandlungsmittel in Form von Dampf ausgestoßen werden, wobei ein Teil der zum Verdampfen des Behandlungsmittels aufgewendeten Energie mittels des Dampfes in Form von Wärmeenergie auf die untere Materialbahn übertragen werden kann. Grundsätzlich ist es möglich, dass die Vorbehandlung mit voreingestellten und während einer jeweiligen Anwendung unveränderten Parametern erfolgt, wobei die Voreinstellungen zum Beispiel erfahrungsbasiert sind.
Gemäß einigen Weiterbildungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Prozessparameter der Vorbehandlung und/oder der Formstation in Abhängigkeit von Eigenschaften, insbesondere Feuchtigkeitsgehalt und/oder Temperatur, der Stofflage eingestellt oder verändert werden, die vor der Vorbehandlung und/oder nach dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen und/oder während des Umformens ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformens ermittelt werden. Diese Prozessparameter können während des Betriebs der Verpackungsmaschine verändert werden, und zwar aufgrund der während des Betriebs ermittelten Eigenschaften der Stofflage. Bei den Prozessparametern der Formstation kann es sich beispielsweise um die Heiztemperatur, die Heizdauer, den Formdruck und/oder die Formdauer handeln. Bei den Prozessparametern der Vorbehandlung kann es sich beispielsweise um die Temperatur des Behandlungsmittels oder um die aufzubringende Menge des Behandlungsmittels pro Zeiteinheit oder Flächeneinheit der unteren Materialbahn handeln.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Vorbehandlung und/oder die Formstation in eine Regelung einbezogen werden, bei der Eigenschaften, insbesondere Feuchtigkeitsgehalt und/oder Temperatur, der Stofflage nach dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformen als Ist-Werte ermittelt und mit vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden und bei der ein oder mehrere Prozessparameter der Vorbehandlung und/oder der Formstation Stellgrößen der Regelung sind. Hinsichtlich der hierfür möglichen Prozessparameter wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Gemäß einem Beispiel kann der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage vor der Vorbehandlung gemessen werden, und auf der Basis dieser Messung können die Pro- zessparameter der Vorbehandlung eingestellt werden, beispielsweise die aufzubringende Menge an Behandlungsmittel und die Aufbringdauer. Im Anschluss an die Vorbehandlung, beispielsweise im Anschluss an eine jeweilige Vorziehbewegung der unteren Materialbahn, kann dann wiederum durch eine Messung des Feuchtigkeitsgehalts geprüft werden, ob durch die Vorbehandlung ein jeweiliger Sollwert erreicht wurde.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Bereiche der Stofflage unterschiedlich vorbehandelt werden. Eine erforderliche Formstabilität einer Packung kann davon abhängen, wie stark die untere Materialbahn bzw. die Stofflage in der Formstation verformt worden ist, d.h. die gewünschte Formstabilität kann von dem Verformungsgrad an einem jeweiligen Bereich der Packung, insbesondere von der Stärke einer Krümmung des Materials an diesem Bereich, abhängig sein. Da diese geometrischen Parameter einer jeweiligen Anwendung bekannt sind, kann durch eine entsprechend gezielt örtlich variierende Vorbehandlung eine Anpassung an den vorgegebenen Verformungsgrad eines jeweiligen Bereiches der Stofflage erfolgen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorbehandlung einer Prozesskontrolle unterworfen wird. Beispielsweise kann durch Kontakt oder berührungslos mittels einer Erfassungseinrichtung ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage und/oder für die Verteilung der Feuchtigkeit in der Stofflage ermittelt werden. Als Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera dienen. Die Erfassungseinrichtung kann zwischen dem Ort der Vorbehandlung und der Formstation angeordnet sein. Durch eine solche Prozesskontrolle können Störungen erkannt werden. So kann beispielsweise bei Detektion eines nicht oder nur sehr gering befeuchteten Bereiches der Stofflage auf eine defekte oder verstopfte Düse zur Abgabe von Behandlungsmittel geschlossen werden, die diesem Bereich der Stofflage zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann zur Einstellung von Prozessparametern der Formstation im Anschluss an die Vorbehandlung der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage gemessen werden, wobei dann in Abhängigkeit von diesen Messwerten Parameter wie Heiztemperatur, Heizdauer, Formdruck und/oder Formdauer an der Formstation eingestellt werden.
Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich vor der Vorbehandlung die Temperatur in der unteren Materialbahn gemessen werden, woraufhin die Temperatur des Behandlungsmittels und die Aufbringdauer eingestellt werden. Im Anschluss an die Vorbehandlung, beispielsweise während oder nach der jeweiligen nächsten Vorziehbewegung der unteren Materialbahn, kann dann überprüft werden, ob ein jeweils vorgegebener Soll-Temperaturwert für die untere Materialbahn erreicht worden ist.
Ferner kann auf der Basis der im Anschluss an die Vorbehandlung gemessenen Temperatur der unteren Materialbahn eine Einstellung von Prozessparametern der Formstation erfolgen, wie vorstehend bereits erläutert, d.h. es können beispielsweise Heiztemperatur, Heizdauer, Formdruck und/oder Formdauer an der Formstation eingestellt werden.
In einer alternativen, einfacheren Ausgestaltung einer Regelung kann auf Messungen an der Stofflage bzw. unteren Materialbahn vor der Vorbehandlung verzichtet werden. Es kann dann eine Nachregelung dahingehend erfolgen, dass Ist-Werte für die Temperatur der unteren Materialbahn sowie für den Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage im Anschluss an die Vorbehandlung gemessen, mit Soll-Werten verglichen und dann gegebenenfalls Prozessparameter entsprechend geändert werden, um die Soll-Werte zu erreichen.
Nachstehend werden mögliche Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine erläutert. Um ein Behandlungsmittel, insbesondere ein Fluid, z.B. Wasser, auf die Stofflage aufzubringen, kann die der Formstation vorgelagerte oder zumindest teilweise in die Formstation integrierte Vorbehandlungseinrichtung dazu ausgebildet sein, Behandlungsmittel in flüssiger Form oder in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol aufzubringen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Vorbehandlungseinrichtung an einer von einer aufgewickelten unteren Materialbahn gebildeten Vorratsrolle, auf dem Weg der unteren Materialbahn von der Vorratsrolle zur Formstation oder zumindest teilweise in der Formstation angeordnet ist. Für die Führung der unteren Materialbahn von der Vorratsrolle zur Formstation kann eine Anordnung mehrerer Umlenkrollen vorgesehen sein, die eine oder mehrere sogenannte Tänzerrollen umfassen können. Zum Beispiel im Bereich einer solchen Führung für die untere Materialbahn kann die Vorbehandlungseinrichtung vorgesehen werden. Die einzelnen Komponenten der Vorbehandlungseinrichtung können dabei in diesen Bereich der Führung für die untere Materialbahn integriert werden, wobei auch eine gewissermaßen dezentrale Integration der Vorbehandlungseinrichtung möglich ist, bei der unterschiedliche Komponenten der Vorbehandlungseinrichtung an unterschiedlichen Positionen längs des Weges der unteren Materialbahn zwischen Vorratsrolle und Formstation angeordnet sind.
Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, kann das Aufbringen von Behandlungsmittel auf die Stofflage auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen.
So kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass die Vorbehandlungseinrichtung einen Behandlungsmittelbehälter, der das Behandlungsmittel in flüssiger Form enthält, oder einen zumindest teilweise umschlossenen Behandlungsraum umfasst, der das Behandlungsmittel in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol enthält, wobei die untere Materialbahn durch den Behandlungsbehälter bzw. den Behandlungsraum hindurchführbar ist.
Hierbei ist es lediglich erforderlich, ein Volumen - insbesondere Behälter oder Raum - vorzusehen und dieses mit dem Behandlungsmittel in einer jeweiligen Form bzw. in einem jeweiligen Aggregatzustand zu befüllen, so dass die untere Materialbahn lediglich durch dieses Volumen hindurchgeführt werden muss, um den Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage der unteren Materialbahn entsprechend zu beeinflussen. Auf aktive Aufbringeinrichtungen wie beispielsweise Ausstoßdüsen etc. kann in diesem Fall verzichtet werden.
Gemäß manchen Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorbehandlungseinrichtung eine Aufbringeinrichtung umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Behandlungsmittel durch Kontakt oder berührungslos auf die Stofflage aufzubringen.
Eine Kontaktbehandlung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die untere Materialbahn über einen Teil eines Umfangs einer Aufbringwalze oder durch einen von zwei Walzen gebildeten Spalt hindurchgeführt wird, wobei eine dieser Walzen eine Aufbringwalze ist. Die jeweilige Aufbringwalze kann z.B. teilweise in das in flüssiger Form vorliegende Behandlungsmittel eingetaucht sein, so dass bei Rotation der Aufbringwalze diese das Behandlungsmittel auf ihrer Oberfläche fördert und so auf die berührende Stofflage der unteren Materialbahn überträgt.
Ein berührungsloses Aufbringen von Behandlungsmittel kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen dadurch erfolgen, dass die Aufbringeinrichtung dazu ausgebildet ist, das Behandlungsmittel in Form von einzelnen, fliegenden Flüssigkeitsmengen abzugeben, in flüssiger Form zu versprühen oder als Dampf auszustoßen. Das Abgeben oder Versprühen oder Ausstößen des Behandlungsmittels kann mehr oder weniger ungezielt derart erfolgen, dass in einem Bereich, durch den die untere Materialbahn hindurchgeführt wird, eine Atmosphäre erzeugt wird, in der ausreichend Behandlungsmittel vorhanden ist, um den Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage in der gewünschten Weise zu beeinflussen.
Alternativ kann eine gezielte Aufbringung erfolgen, indem die Aufbringeinrichtung dazu ausgebildet ist, das Behandlungsmittel in Richtung der die Unterseite der unteren Materialbahn bildenden Unterseite der Stofflage abzugeben oder auszustoßen.
Je nach Orientierung der Unterseite der Stofflage im Raum am Ort der Aufbringung des Behandlungsmittels kann das gezielte Aufbringen in horizontaler Richtung, in vertikaler Richtung nach unten, in vertikaler Richtung nach oben oder schräg nach oben oder schräg nach unten erfolgen.
Die Aufbringeinrichtung kann derart ausgebildet und der Verlauf der unteren Materialbahn derart erfolgen, dass die Aufbringeinrichtung teilweise von der Materialbahn umschlungen ist. Beispielsweise kann die Materialbahn zusammen mit ihren Verlauf bestimmenden Umlenkrollen eine im Schnitt z.B. U-förmige Kammer um denjenigen Bereich herum bilden, an dem das Aufbringen erfolgt. Das Behandlungsmittel kann dabei in eine Richtung vertikal nach oben oder zur Seite ausgegeben, beispielsweise aufgespritzt, werden, was den Vorteil hat, dass abtropfendes Behandlungsmittel auf einen unteren Abschnitt der Materialbahn gelangt und so zu einer "Vortränkung" der Materialbahn führt und anhaftet.
Die Aufbringeinrichtung kann zumindest eine Abgabeöffnung für das Behandlungsmittel aufweisen. Insbesondere kann die Abgabeöffnung von einer Düse gebildet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Aufbringeinrichtung mit einem Behandlungsmittelvorrat in Verbindung steht. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass für den Behandlungsmittelvorrat wenigstens ein Behälter vorgesehen ist, der an oder in der Verpackungsmaschine angeordnet und insbesondere auswechselbar und/oder nachfüllbar ist. Insbesondere können mehrere Behälter vorgesehen sein, die derart mit der Aufbringeinrichtung verbunden sind, dass der Inhalt der Behälter nacheinander verbraucht und die Behälter unabhängig voneinander ausgewechselt und/oder nachgefüllt werden können. Durch die Vorbehandlung verursachte Stillstandszeiten für die Verpackungsmaschine können auf diese Weise verhindert werden.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Aufbringeinrichtung einen sich in Querrichtung erstreckenden Träger umfassen, an dem mehrere Abgabeöffnungen, insbesondere mehrere jeweils eine Abgabeöffnung bildende Düsen, und zu den Abgabeöffnungen führende Zufuhrleitungen für das Behandlungsmittel angebracht sind.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Aufbringeinrichtung mehrere Abgabeöffnungen aufweist, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung einer jeweiligen Abgabeöffnung oder von der Anzahl der Abgabeöffnungen kann vorgesehen sein, dass die Abgabeöffnungen jeweils mittels einer Steuereinheit gezielt entweder freigegeben oder geschlossen werden können, z.B. mittels eines ansteuerbaren Ventils, das der jeweiligen Abgabeöffnung oder einer Gruppe von die jeweilige Abgabeöffnung umfassenden Abgabeöffnungen zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Abgaberichtung von Behandlungsmittel mittels der Steuereinheit verändert werden kann, beispielsweise durch Verstellen einer die Abgabeöffnung bildenden Düse. Wenn mehrere Abgabeöffnungen vorgesehen und diese unabhängig voneinander ansteuerbar sind, dann ist es möglich, auf diese Weise eine besonders flexible Anpassung an die jeweilige Anwendung zu erreichen. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung nur ein Teil der grundsätzlich vorgesehenen Abgabeöffnungen verwendet werden. Auch ist es beispielsweise möglich, verschiedene Behandlungsmittel vorzusehen und beispielsweise in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung entweder das eine Behandlungsmittel über eine oder mehrere der Abgabeöffnungen oder ein davon verschiedenes Behandlungsmittel über eine oder mehrere der anderen Abgabeöffnungen aufzubringen. Des Weiteren ist es auch möglich, mehrere Abgabeöffnungen gleichzeitig zu verwenden, über diese aber verschiedene Behandlungsmittel - und diese also gleichzeitig - aufzubringen.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass das Behandlungsmittel mehrere, insbesondere separat bevorratete Komponenten umfasst, die vor oder bei Abgabe durch eine jeweilige Abgabeöffnung zusammenführbar sind. Dabei kann beispielsweise eine der Komponenten aktiv, insbesondere mittels einer Pumpe, der jeweiligen Abgabeöffnung zugeführt werden, wobei die Strömung dieser Komponente im Bereich der Abgabeöffnung unter Ausnutzung des Venturi- Prinzips die andere Komponente des Behandlungsmittel durch Ansaugen fördern kann, so dass als Behandlungsmittel eine Mischung der mehreren Komponenten bereitgestellt wird.
Wie bereits erwähnt, kann als Behandlungsmittel insbesondere Wasser, beispielsweise destilliertes Wasser, zum Einsatz kommen. Anstelle von Wasser oder als zusätzliche Behandlungsmittel-Komponente können beispielsweise solche Flüssigkeiten verwendet werden, die eine imprägnierende oder versiegelnde Wirkung in Bezug auf die Stofflage haben. Hierdurch kann gewissermaßen eine Schutzschicht beispielsweise für ein auf der sichtbaren Unterseite der Stofflage vorhandenes Druckbild erzeugt werden. Ein Mehrkomponenten-Behandlungsmittel kann auch dahingehend zusammengesetzt sein, dass es besser oder schneller von der Stofflage aufgenommen wird als Wasser. Das Behandlungsmittel oder zumindest eine Komponente des Behandlungsmittels kann beispielsweise eine Tensidbasis aufweisen, um so die Oberflächenspannung zu verringern. Es ist auch möglich, ein Behandlungsmittel oder zumindest eine Komponente des Behandlungsmittels zu verwenden, die so beschaffen ist, dass sie durch nachfolgende Prozesse in der Verpackungsmaschine aktiviert wird, beispielsweise durch Reibung, durch Temperaturänderung, durch Druck oder durch Beaufschlagen mit Vakuum, wobei diese Aktivierung mit einer Veränderung zumindest einer Eigenschaft einhergeht. Beispielsweise kann das Behandlungsmittel bzw. die Behandlungsmittel-Komponente durch eine solche Aktivierung aushärten, womit die Formstabilität der Stofflage weiter erhöht und eine Schutzschicht an der von der Stofflage gebildeten Außenseite der fertigen Verpackung erzeugt wird.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann eine den Betrieb der Verpackungsmaschine steuernde Steuereinrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, eine Regelung der Vorbehandlungseinrichtung und/oder der Formstation und/oder eine Prozesskontrolle durchzuführen, insbesondere gemäß den im Rahmen dieser Offenbarung beschriebenen möglichen Ausführungsbeispielen.
Folglich kann die Steuereinrichtung alle Aufgaben in Bezug auf die Vorbehandlungseinrichtung übernehmen. Alternativ kann für die Vorbehandlungseinrichtung eine separate Steuereinheit vorgesehen sein, die entweder in die Verpackungsmaschinensteuerung integriert oder als eine separate Einheit ausgebildet sein kann, die mit der Verpackungsmaschinensteuerung drahtgebunden oder drahtlos verbunden sein kann. Unabhängig von der jeweiligen konkreten Ausgestaltung kann eine Aufbringeinrichtung der Vorbehandlungseinrichtung, die mit einem Behandlungsmittelvorrat in Verbindung steht, an einer jeweils optimal geeigneten Stelle an oder in der Verpackungsmaschine derart angeordnet werden, dass die oder jede Abgabeöffnung in der jeweils gewünschten Weise positioniert und/oder ausgerichtet ist. Mit dem Behandlungsmittelvorrat, der beispielsweise wenigstens einen Behälter umfassen kann, kann die Aufbringeinrichtung beispielsweise über eine oder mehrere flexible Leitungen verbunden sein. Auf diese Weise kann die Aufbringeinrichtung flexibel an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten der Verpackungsmaschine angepasst und in diese integriert werden.
Wenn gemäß einigen Ausführungsbeispielen die Aufbringeinrichtung einen langgestreckten Träger umfasst, an dem mehrere Abgabeöffnungen und zu den Abgabeöffnungen führende Zufuhrleitungen für das Behandlungsmittel angebracht sind, dann kann der Träger beispielsweise als ein langgestreckter Düsenbalken ausgebildet sein. Ein solcher Träger kann beispielsweise werkzeuglos abnehmbar sein, um auf einfache Weise gereinigt oder ausgewechselt zu werden.
Rein beispielhaft sei erwähnt, dass Versuche gezeigt haben, dass gute Ergebnisse, also Packungen hoher Formstabilität, erzielt wurden, wenn bei einer insgesamt ein Flächengewicht von etwa 300g/mA2 aufweisenden unteren Materialbahn mit einer oberen Kunststofflage und einer unteren Papierlage Wasser auf die Papierlage gesprüht wurde, und zwar eine Menge von etwa 0,0022ml/cmA2 während des Vorziehens der unteren Materialbahn mit einer Dauer von etwa 0,5sek für einen Abziehvorgang mit einer Vorziehlänge von etwa 40mmm. Dabei hat sich gezeigt, dass das Wasser etwa 30sek benötigt, um in die Stofflage einzuziehen. Die Temperatur in der Formstation betrug dabei zwischen 65 und 85°C. Die vorstehend erläuterten möglichen Ausgestaltungen der Erfindung stellen jeweils unabhängige Aspekte der Erfindung dar, für die auch jeweils unabhängig von anderen Aspekten Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaften unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Verpackungsmaschine in einer Seitenansicht, und
Fig. 2 bis 4 jeweils schematisch eine mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorbehandlungseinrichtung.
Nachstehend wird anhand von Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine beschrieben, die mit Ausnahme der erfindungsgemäßen Vorbehandlung dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist. Der Einfachheit halber wird bei der nachfolgenden Beschreibung die untere Materialbahn 23 gemäß einer bislang üblichen Terminologie auch als Unterfolie bezeichnet, obwohl sie eine Stofflage 33, z.B. eine Papierlage, umfasst.
Die in Fig. 1 dargestellte, in einer Transportrichtung T arbeitende Verpackungsmaschine V umfasst ein Maschinengestell 47. An einem linken Seitenrahmen und an einem rechten Seitenrahmen des Maschinengestells 47 ist jeweils eine hier nur schematisch am stromaufwärts gelegenen Ende der Maschine dargestellte Transportkette 27 geführt. Die beiden Transportketten 27 bilden gemeinsam eine Transporteinrichtung für eine von einer Vorratsrolle 23a abgezogene Unterfolie 23.
Die Maschine umfasst eine Mehrzahl von in Transportrichtung T aufeinander folgenden Arbeitsstationen, nämlich eine auch als Tiefzieher oder Thermoformer bezeichnete Formstation 1 1 , eine Einbringstation 13 für zu verpackende Produkte 10, eine Zufuhrstation 14 für eine von einer Vorratsrolle 25a abgezogene Oberfolie 25, eine Siegelstation 15, eine Etikettier- und/oder Druckstation 16, eine Quertrennstation 17 sowie eine Längstrennstation 19. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Formstation 11 also ein Thermoformer, wobei dies aber nicht zwingend ist, sondern in einer alternativen Ausführungsform das Umformen ohne Wärmeeinwirkung erfolgen kann.
Bei den zu verpackenden Produkten 10 handelt es sich um Lebensmittelprodukte, hier in Form von sogenannten Portionen, die jeweils mehrere Scheiben umfassen, welche zuvor mittels eines Lebensmittelslicers (nicht dargestellt) von einem laib- oder riegelförmigen Lebensmittel wie z.B. Wurst, Käse, Schinken oder Fleisch abgetrennt wurden. Der Slicer und die Verpackungsmaschine können eine durchgehende Produktionslinie bilden.
Den Betrieb der Verpackungsmaschine V einschließlich der erwähnten Arbeitsstationen steuert eine zentrale Steuereinrichtung 41 . Diese kann auch den Slicer steuern oder mit einer Steuereinrichtung des Slicers verbunden sein. Zudem ist die Verpackungsmaschine V bevorzugt mit einer Bedieneinrichtung 45 versehen, die z.B. einen Touchscreen umfasst, an welchem einem Bediener alle erforderlichen Informationen angezeigt werden können und der Bediener alle notwendigen Einstellungen vor und während des Betriebs der Maschine vornehmen kann.
Aufbau und Funktionsweise der genannten Arbeitsstationen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, sodass hierauf nicht im Detail eingegangen wird.
An der ein Oberwerkzeug 1 1 a und ein Unterwerkzeug 1 1 b umfassende Formstation 11 werden jeweils in einem Tiefziehprozess in der Unterfolie 23 auch als Mulden bezeichnete Vertiefungen 29 ausgebildet. In diese Vertiefungen 29 werden an der Einbringstation 13 die erwähnten Portionen 10 eingelegt. Die Einbringstation 13 umfasst hier einen sogenannten Einleger, von dem zwei Endlosförderbänder 13a, 13b dargestellt sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Einbringstation 13 einen hier ebenfalls schematisch dargestellten Roboter 50 umfassen, z.B. in Form eines sogenannten "Picker", der als Delta-Roboter mit einem Greifer, der zwei jeweils eine Portion 10 gemeinsam haltende Schaufeln umfasst, ausgebildet sein kann. Derartige Roboter und deren Einsatz bei der Handhabung von Lebensmitteln, insbesondere beim Einlegen von Portionen in Vertiefungen von Verpackungen, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, weshalb hier weitergehende Ausführungen nicht erforderlich sind.
Anschließend werden die mit den gefüllten Vertiefungen 29 versehene Unterfolie 23 und die Oberfolie 25 der Siegelstation 15 zugeführt, die ein Oberwerkzeug 15a und ein Unterwerkzeug 15b umfasst. Mittels dieser Werkzeuge 15a, 15b werden die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 miteinander verbunden. Hierdurch werden die Vertiefungen 29 und somit die von Oberfolie 25 und Unterfolie 23 eingeschlossenen Produktbereiche 20, d.h. die von Oberfolie 25 und Unterfolie 23 gebildeten Verpackungen 21 verschlossen. In Fig. 1 sind quer zur Transportrichtung T verlaufende, auch als Siegelnähte bezeichnete Siegelstellen 43 schematisch angedeutet. Anstelle des Begriffs "Verpackung" ist auch der Begriff "Packung" verbreitet.
Im Anschluss an die Siegelstation 15 hängen die Verpackungen 21 noch durch die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 zusammen, müssen also noch vereinzelt werden, was an den erwähnten Trennstationen 17, 19 erfolgt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Verpackungen 21 vor dem Vereinzeln an der Etikettier- und/oder Druckstation 16 mit Etiketten versehen und/oder bedruckt. Das Etikettieren und das Bedrucken kann auch in separaten Stationen erfolgen.
Stromabwärts der Trennstationen 17, 19 können weitere Förderbänder und/oder Arbeitsstationen vorgesehen sein, beispielsweise eine Waage zur Gewichtskontrolle der Verpackungen 21 . Anwendungen können sich z.B. hinsichtlich der Art der zu verpackenden Produkte 10, der Größe/Form der Vertiefungen 29 in Längs- und/oder Querrichtung oder hinsichtlich eines Formatsatzes voneinander unterscheiden. Ein Formatsatz bezeichnet hier allgemein eine Gruppe von Items, hier insbesondere sowohl von Portionen 10 als auch Vertiefungen 29 oder Verpackungen 21 , die als Ganzes - also formatsatzweise - gehandhabt werden und sich insbesondere durch Anzahl und Abstand von Items in Längs- und Querrichtung voneinander unterscheiden.
So kann z.B. pro Arbeitstakt der Verpackungsmaschine ein Verpackungsformat oder Formatsatz von 3 x 4 (3 in Querrichtung und 4 in Längsrichtung) Vertiefungen 29 oder andersartigen Produktaufnahmen in der Formstation 1 1 gebildet werden, an der Einbringstation 13 ein Formatsatz von 3 x 4 entsprechend angeordneten Produkten 10 in einen jeweiligen Formatsatz von Vertiefungen 21 eingebracht werden, und an der Siegelstation 15 ein jeweiliger Formatsatz von 3 x 4 mit Produkten 10 gefüllten Vertiefungen 29 verschlossen werden. Analoges gilt für die Etikettier- und/oder Druckstation 16.
Grundsätzlich kann ein beliebig dimensionierter N x M Formatsatz gebildet werden, mit N >= 1 und M >= 1 .
Die erfindungsgemäße Vorbehandlung bezieht sich in diesem Ausführungsbeispiel auf die vorstehend auch als Unterfolie bezeichnete untere Materialbahn 23, die gemäß der vergrößerten Detailansicht ganz rechts in Fig. 1 eine obere Lage 31 aus Kunststoff und eine untere Lage 33 aus Faserstoff und/oder pflanzlichem Rohstoff umfasst. Die Stofflage 33 kann beispielsweise von einem Papier gebildet werden. Die obere Kunststofflage 31 kann selbst ein- oder mehrlagig ausgebildet sein und im Falle einer mehrlagigen Ausgestaltung mehrere Folien aus dem gleichen Kunststoff oder aus unterschiedlichen Kunststoffen umfassen. Auf ihrem Weg von der Vorratsrolle 23a zur Formstation 1 1 durchläuft die untere Materialbahn 23 eine hier nur schematisch dargestellte Vorbehandlungseinrichtung 55, die in diesem Ausführungsbeispiel dazu dient, die Papierlage 33 zu befeuchten, um den Feuchtigkeitsgehalt der Papierlage 33 für das anschließende Thermoformen in der Formstation 1 1 gegenüber dem Feuchtigkeitsgehalt, den die Papierlage 33 im Ausgangszustand in der Vorratsrolle 23a besitzt, zu erhöhen.
Außerdem in Fig. 1 dargestellt ist eine Erfassungseinrichtung 53 in Form einer Kamera, mit der eine Prozesskontrolle erfolgen kann, wie es anhand mehrerer Beispiele an anderer Stelle bereits beschrieben worden ist. Die Kamera 53 und eine zugeordnete Bilderkennungssoftware sind dazu eingerichtet, ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt der Papierlage 33 zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann diese Prozesskontrolle dazu eingerichtet sein, ein Maß für die Verteilung der Feuchtigkeit in der Ebene der Papierlage 33 zu ermitteln. Die Positionierung der Kamera 53 in Fig. 1 oberhalb der unteren Materialbahn 23 ist rein schematisch zu verstehen. Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, kann die untere Materialbahn 23 tatsächlich so geführt werden, dass abschnittsweise die Papierbahn 33 vertikal nach oben oder schräg nach oben weist, so dass sie von einer oberhalb der Materialbahn 23 angeordneten Kamera 53 erfasst werden kann. Alternativ kann die Kamera unterhalb der Materialbahn 23 angeordnet werden.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen beispielhaft und rein schematisch unterschiedliche Möglichkeiten zum Aufbringen von Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, auf die Stofflage der unteren Materialbahn 23 mittels einer der Vorratsrolle 23a nachgeordneten Vorbehandlungseinrichtung 55.
Die Vorbehandlungseinrichtung 55 umfasst bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 jeweils einen Behälter 57, in welchem sich eine bestimmte Menge an Wasser befindet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird die Materialbahn 23 mit Hilfe von Umlenkrollen 69 durch dieses Wasserbad hindurchgeführt. Im Ausfüh- rungsbeispiel der Fig. 3 wird die Materialbahn 23 durch einen von zwei Walzen 71 , 73 gebildeten Spalt hindurchgeführt, der sich oberhalb des Wasserbades befindet. Die untere Walze 73 taucht in das Wasserbad ein, so dass deren Oberfläche benetzt wird und bei Rotation der unteren Walze 73 das Wasser auf die die untere Lage der Materialbahn 23 bildende Papierlage überträgt, um so die Papierlage 33 zu befeuchten.
Eine Möglichkeit, die Papierlage 33 der unteren Materialbahn 23 berührungslos zu befeuchten, zeigt beispielhaft Fig. 4. Die Vorbehandlungseinrichtung 55 umfasst eine langgestreckte Aufbringeinrichtung 51 , die sich quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn 23 über deren gesamte Breite hinweg erstreckt. An einem langgestreckten Träger 65 der Aufbringeinrichtung 51 sind in Erstreckungsrichtung verteilt mehrere Düsen 61 angebracht, von denen in Fig. 4 der Einfachheit halber nur eine mit dem Bezugszeichen 61 versehen ist. Das vordere Ende einer jeweiligen Düse 61 bildet eine Abgabeöffnung 59, aus der ein jeweiliges Behandlungsmittel, beispielsweise destilliertes Wasser, versprüht oder als Folge einzelner, fliegender Flüssigkeitsmengen abgegeben werden kann.
Die in Fig. 4 schematisch dargestellte Zufuhr des flüssigen Behandlungsmittels zu den Düsen 61 erfolgt beispielsweise über eine Zufuhrleitung 67, die in oder an der Aufbringeinrichtung 51 verläuft und von der einzelne Leitungsabschnitte abzweigen, die zu den Düsen 61 führen. Es können hier nicht dargestellte, ansteuerbare Ventile vorgesehen sein, die einzeln oder gruppenweise angesteuert werden können, um die Abgabe von Behandlungsmittel für die Düsen 61 einzeln oder gruppenweise zu steuern, d.h. gezielt freizugeben oder zu unterbinden.
An anderer Stelle wurde bereits erwähnt, dass unterschiedliche Bereiche der Papierlage 33, insbesondere hinsichtlich der Querrichtung, unterschiedlich vorbehandelt werden können, um auf diese Weise zum Beispiel eine Anpassung der Vorbehandlung an einen jeweiligen Verformungsgrad der in der Formstation 1 1 (vgl. Fig. 1 ) herzustellenden Vertiefungen 29 zu erreichen.
Hierzu können die Düsen 61 in Gruppen unterteilt werden, wobei jede Gruppe mehrere, insbesondere unmittelbar aufeinanderfolgende, Düsen 61 umfasst. Zudem kann insbesondere in Abhängigkeit von der aufzubringenden Menge an Behandlungsmittel die Anzahl der aktiven Düsen 61 pro Gruppe variiert werden und so eine gezielte Anpassung erfolgen.
Außerdem kann es möglich sein, die Düsen 61 manuell oder gesteuert auszurichten, um auf diese Weise für jede Düse 61 die Abgaberichtung des Behandlungsmittels gezielt einstellen zu können.
Die Zufuhrleitung 67 der Aufbringeinrichtung 51 ist an einen als Behandlungsmittelvorrat 63 dienenden Behälter angeschlossen, und zwar unter Zwischenschaltung einer ansteuerbaren Pumpe 77, mittels welcher das Behandlungsmittel von dem Vorrat 63 zu den Düsen 61 gefördert wird.
Für die Steuerung der Vorbehandlungseinrichtung 55 während des Betriebs der Verpackungsmaschine ist eine Steuereinheit 75 vorgesehen, die in Fig. 4 schematisch als separate Einheit dargestellt ist. Diese Steuereinheit 75 kann eine physisch und/oder funktionell separate Einheit der Verpackungsmaschinensteuerung bilden und insofern in diese integriert sein. Die Steuereinheit 75 kann beispielsweise ein Hardware- und/oder ein Softwaremodul beispielsweise im Sinne einer separaten Applikation innerhalb der Steuereinrichtung 41 darstellen. Alternativ ist es möglich, die Steuereinheit 75 für die Vorbehandlungseinrichtung 55 räumlich getrennt von der Verpackungsmaschinensteuerung 41 vorzusehen und drahtlos oder drahtgebunden mit dieser Steuereinrichtung 41 zu verbinden. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Steuereinheit 75 unter anderem mit dem Vorrat 63, um z.B. die jeweils noch darin vorhandene Behandlungsmittelmenge zu messen, mit der Pumpe 77, um z.B. die pro Zeiteinheit der Aufbringeinrichtung 51 zuzuführende Menge an Behandlungsmittel zu steuern, und mit der Aufbringeinrichtung 51 verbunden, um den Betrieb der Düsen 61 zu steuern. Die Steuerung der Vorbehandlungseinrichtung 55 kann in einer einfachen Realisierung unabhängig von dem Betrieb der Verpackungsmaschine erfolgen, indem beispielsweise permanent eine bestimmte Menge an Behandlungsmittel über alle Düsen 61 abgegeben wird. Die Vorbehandlung kann aber auch in Abhängigkeit von dem Betrieb der Verpackungsmaschine und auf der Basis von Betriebsinfor- mationen wie insbesondere gemessenen Eigenschaften insbesondere der Stofflage 33 der Materialbahn 23 erfolgen. Auf mögliche Ausgestaltungen einer Prozesskontrolle sowie einer Regelung, in der die Vorbehandlung und/oder die Formstation 11 (vgl. Fig. 1 ) einbezogen sein können, wurde bereits an anderer Stelle eingegangen, worauf hiermit verwiesen wird.
Bezuqszeichenliste
10 Produkt
11 Formstation
11 a Oberwerkzeug der Formstation
11 b Unterwerkzeug der Formstation
13 Einbringstation
13a Förderband
13b Förderband
14 Zufuhrstation
15 Siegelstation
15a Oberteil der Siegelstation
15b Unterteil der Siegelstation
16 Etikettierstation
17 Trennstation (Querrichtung)
19 Trennstation (Längsrichtung)
21 Packung
23 untere Materialbahn
23a Vorratsrolle
25 obere Materialbahn
25a Vorratsrolle
27 Transporteinrichtung (Transportkette für untere Materialbahn)
29 Vertiefung
31 obere Lage
33 untere Lage, Stofflage, Papierlage
41 Steuereinrichtung
43 Siegelnaht
45 Bedieneinheit
47 Maschinengestell
50 Roboter
51 Aufbringeinrichtung
53 Erfassungseinrichtung
55 Vorbehandlungseinrichtung
57 Behälter
59 Abgabeöffnung
61 Düse
63 Behandlungsmittelvorrat
65 Träger
67 Zufuhrleitung
69 Umlenkrolle
71 obere Walze
73 untere Walze
75 Steuereinheit
77 Pumpe

Claims

Ansprüche Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine (V) für Lebensmittelprodukte (10) zum Herstellen von Packungen (21 ) zumindest aus einer unteren Materialbahn (23) und einer oberen Materialbahn (25), die wenigstens einen Produktbereich (20) einer jeweiligen Packung (21 ) einschließen, bei dem die untere Materialbahn (23) eine Formstation (11 ) der Verpackungsmaschine (V) durchläuft, in der entweder durch Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder durch Thermoformen in der unteren Materialbahn (23) Vertiefungen (29) der Produktbereiche (20) gebildet werden, und nach dem Einbringen von Lebensmittelprodukten (10) in die Vertiefungen (29) die Materialbahnen (23, 25) miteinander verbunden werden, um die Produktbereiche (20) zu verschließen, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Materialbahn (23) zumindest eine Stofflage (33) umfasst, die aus Faserstoff und/oder pflanzlichem Rohstoff besteht oder Faserstoff und/oder pflanzlichen Rohstoff umfasst, und dass vor dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung bzw. vor dem Thermoformen die untere Materialbahn (23) einer Vorbehandlung unterzogen wird, bei welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage (33) verändert, insbesondere erhöht, wird. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die untere Materialbahn (23) mehrlagig ausgebildet ist und wenigstens eine obere Lage (31 ) aus Kunststoff sowie als untere Lage die zumindest eine Stofflage (33) umfasst. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Unterseite der Stofflage (33) die untere Außenseite der unteren Materialbahn (23) bildet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorbehandlung an der Verpackungsmaschine (V) während des laufenden Betriebs der Verpackungsmaschine (V) unmittelbar vor dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung bzw. vor dem Thermoformen oder unmittelbar nach einem Abwickeln der unteren Materialbahn erfolgt, und/oder wobei die Vorbehandlung bei stillstehender unterer Materialbahn (23) oder während einer Vorziehbewegung der unteren Materialbahn (23) erfolgt . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorbehandlung auf dem Weg der unteren Materialbahn (23) von einer Vorratsrolle (23a) zur Formstation (11 ), insbesondere in einem Bereich unmittelbar nach der Vorratsrolle (23a) oder in der Formstation (11 ) erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorbehandlung durch Aufbringen von Behandlungsmittel, insbesondere eines Fluids, beispielsweise Wasser, auf die Stofflage (33) erfolgt, insbesondere wobei das Behandlungsmittel oder ein zusätzlich zu dem Behandlungsmittel aufgebrachtes Zusatzmittel einen oder mehrere Duft- und/oder Aromastoffe umfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmittel in flüssiger Form oder in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol aufgebracht wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmittel aufgebracht wird, indem die untere Materialbahn (23) durch ein Behandlungsmittelbad oder durch einen das Behandlungsmittel in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol enthaltenden Vorbehandlungsbereich hindurchgeführt wird. . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmittel durch Kontakt oder berührungslos aufgebracht wird. 0. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmittel aufgebracht wird, indem das Behandlungsmittel in Form von einzelnen, fliegenden Flüssigkeitsmengen abgegeben, in flüssiger Form versprüht oder als Dampf ausgestoßen wird. 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmittel in Richtung der die Unterseite der unteren Materialbahn (23) bildenden Unterseite der Stofflage (33) abgegeben oder ausgestoßen wird. 2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der unteren Materialbahn (23) bei der Vorbehandlung zumindest ein Teil der für das Thermoformen erforderlichen Wärme zugeführt wird, insbesondere wobei die Wärmezufuhr gleichzeitig mit dem und insbesondere durch das Aufbringen von Behandlungsmittel erfolgt. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Prozessparameter der Vorbehandlung und/oder der Formstation (11 ) in Abhängigkeit von Eigenschaften, insbesondere Feuchtigkeitsgehalt und/oder Temperatur, der Stofflage (33) eingestellt oder verändert werden, die vor der Vorbehandlung und/oder nach dem Umformen und/oder während des Umformens ohne Wärmeeinwirkung oder Thermoformens ohne Wärmeeinwirkung bzw. nach dem Thermoformen ermittelt werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorbehandlung und/oder die Formstation (11 ) in eine Regelung einbezogen werden, bei der Eigenschaften, insbesondere Feuchtigkeitsgehalt und/oder Temperatur, der Stofflage (33) nach dem Umformen ohne Wärmeeinwirkung bzw. nach dem Thermoformen als Ist-Werte ermittelt und mit vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden und bei der Stellgrößen von einem oder mehreren Prozessparametern der Vorbehandlung und/oder der Formstation (11 ) gebildet werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei unterschiedliche Bereiche der Stofflage (33), insbesondere hinsichtlich der Querrichtung, unterschiedlich vorbehandelt werden, insbesondere zur Anpassung der Vorbehandlung an einen jeweiligen Verformungsgrad der Vertiefungen (29). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorbehandlung einer Prozesskontrolle unterworfen wird, insbesondere wobei durch Kontakt oder berührungslos mittels einer Erfassungseinrichtung (53), bevorzugt einer Kamera, ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage (33) und/oder für die Verteilung der Feuchtigkeit in der Stofflage (33) ermittelt wird. Verpackungsmaschine (V) für Lebensmittelprodukte (10), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit mehreren längs einer Transportrichtung (T) hintereinander angeordneten Arbeitsstationen zum Herstellen von Packungen (21) zumindest aus einer unteren Materialbahn (23) und einer oberen Materialbahn (25), die wenigstens einen Produktbereich (20) einer jeweiligen Packung (21 ) einschließen, wobei eine Arbeitsstation eine Formstation (11 ) ist, die dazu ausgebildet ist, durch Umformen ohne Wärmeeinwirkung oder durch Thermoformen in der unteren Materialbahn (23) Vertiefungen (29) der Produktbereiche (20) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Materialbahn (23) zumindest eine Stofflage (33) umfasst, die aus Faserstoff und/oder pflanzlichem Rohstoff besteht oder Faserstoff und/oder pflanzlichen Rohstoff umfasst, und dass zumindest eine der Formstation (11 ) vorgelagerte oder zumindest teilweise in die Formstation (11 ) integrierte Vorbehandlungseinrichtung (55) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die untere Materialbahn (23) einer Vorbehandlung zu unterziehen, bei welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Stofflage (33) verändert, insbesondere erhöht, wird. Verpackungsmaschine nach Anspruch 17, wobei die untere Materialbahn (23) mehrlagig ausgebildet ist und wenigstens eine obere Lage (31 ) aus Kunststoff sowie als untere Lage die zumindest eine Stofflage (33) umfasst. Verpackungsmaschine nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Vorbehandlungseinrichtung (55) dazu ausgebildet ist, Behandlungsmittel, insbesondere Wasser, auf die Stofflage (33) aufzubringen, insbesondere in flüssiger Form oder in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Vorbehandlungseinrichtung (55) an einer von der aufgewickelten unteren Materialbahn (23) gebildeten Vorratsrolle (23a), auf dem Weg der unteren Materialbahn (23) von der Vorratsrolle (23a) zur Formstation (11 ), insbesondere unmittelbar nach der Vorratsrolle (23a), oder zumindest teilweise in der Formstation (11 ) angeordnet ist. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die Vorbehandlungseinrichtung (55) einen Behandlungsbehälter (57), der das Behandlungsmittel in flüssiger Form enthält, oder einen zumindest teilweise umschlossenen Behandlungsraum umfasst, der das Behandlungsmittel in Form von Dampf, Nebel oder Aerosol enthält, wobei die untere Materialbahn (23) durch den Behandlungsbehälter (57) bzw. den Behandlungsraum hindurchführbar ist. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , wobei die Vorbehandlungseinrichtung (55) eine Aufbringeinrichtung (51 ) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Behandlungsmittel durch Kontakt oder berührungslos auf die Stofflage (33) aufzubringen. Verpackungsmaschine nach Anspruch 22, wobei die Aufbringeinrichtung (51 ) dazu ausgebildet ist, das Behandlungsmittel in Form von einzelnen, fliegenden Flüssigkeitsmengen abzugeben, in flüssiger Form zu versprühen oder als Dampf auszustoßen Verpackungsmaschine nach Anspruch 22 oder 23, wobei die Aufbringeinrichtung (51 ) dazu ausgebildet ist, das Behandlungsmittel in Richtung der die Unterseite der unteren Materialbahn (23) bildenden Unterseite der Stofflage (33) abzugeben oder auszustoßen, und/oder wobei die Aufbringeinrichtung (51 ) zumindest eine Abgabeöffnung (59) für das Behandlungsmittel aufweist, insbesondere wobei die Abgabeöffnung (59) von einer Düse (61 ) gebildet ist. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei die Aufbringeinrichtung (51 ) mit einem Behandlungsmittelvorrat (63) in Verbindung steht, insbesondere wobei für den Behandlungsmittelvorrat (63) wenigstens ein Behälter vorgesehen ist, der an oder in der Verpackungsma- schine (V) angeordnet und insbesondere auswechselbar und/oder nachfüllbar ist.
26. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei die Aufbringeinrichtung (51 ) einen sich in Querrichtung erstreckenden Träger (65) umfasst, an dem mehrere Abgabeöffnungen (59), insbesondere mehrere jeweils eine Abgabeöffnung (59) bildende Düsen (61 ), und zu den Abgabeöffnungen (59) führende Zufuhrleitungen (67) für das Behandlungsmittel angebracht sind.
27. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei die Aufbringeinrichtung (51 ) mehrere Abgabeöffnungen (59) aufweist, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
28. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 27, wobei das Behandlungsmittel mehrere, insbesondere separat bevorratete, Komponenten umfasst, die vor oder bei Abgabe durch eine jeweilige Abgabeöffnung (59) zusammenführbar sind
29. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 28, wobei eine den Betrieb der Verpackungsmaschine (V) steuernde Steuereinrichtung (41 ) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, eine Regelung der Vorbehandlungseinrichtung (55) und/oder der Formstation (1 1 ) und/oder eine Prozesskontrolle durchzuführen, insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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