Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens und dabei verwendete Schalenreihe

Die Erfindung betrifft eine Lebensmittelverpackung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verpackung, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbe¬ griff des Patentanspruchs 13 und ein hierfür geeignetes Halbzeug in Form einer Schalenreihe.

Lebensmittelverpackungen sind in großer Vielfalt auf dem Markt, wobei in jüngerer Zeit besondere Anstrengungen unternommen werden, den Anteil von nicht recycelbarem Kunststoff bei derartigen Verpackungen auf ein Minimum zu begrenzen. Durchgesetzt haben sich bislang Lebensmittelver- packungen in Form von tiefgezogenen Kunststoffschalen, die in der Regel ein Trägermaterial besitzen, das beispielswei¬ se aus Polyvinylchlorid, Polyester oder Polystyrol besteht. Diese Schalen werden regelmäßig in der Verpackungsmaschine tiefgezogen und durchlaufen anschließend eine Befüllungs- Station, bevor sie die Vakuumierungs- und Versiegelungssta¬ tion erreichen. Der Vorteil dieser Verpackung besteht darin, daß die Verpackungsvorrichtung übersichtlich aufge¬ baut werden kann, wobei auch eine modulare Zusammenstellung der Vorrichtung möglich ist.

Man hat auch bereits versucht, den Kunststoffanteil bei derartigen Verpackungen dadurch zu reduzieren, daß be¬ schichteter Karton Anwendung findet. Hierbei hat sich allerdings herausgestellt, daß es schwierig ist, diese Materialien in Vorrichtungen zu verarbeiten, in denen weit¬ gehend bekannte bzw. bereits existierende Module verwendet werden. Darüberhinaus sind bei solchen aus beschichtetem

Karton verpreßten Behältern die maximalen Formtiefen mit 25-30 mm begrenzt und die so im Preßverfahren hergestellten Behälter müssen einzeln den Verpackungsanlagen zugeführt werden.

Selbst wenn es durch eine Sperrschichtkaschierung möglich wird, die Kartonbehälterwände weitgehend Sauerstoffdicht auszurüsten, so bilden sich in den Radien, bedingt durch das Kaltformpressverfahren, Auffaltungen durch die entstan- dene Materialverdrängung. Diese Auffaltungen reichen bis in den Randflanschbereich der Verpackungen, wodurch eine sichere und dichte Versiegelung mit der Deckelfolie unmög¬ lich ist.

Um z.B. Traytiefen von mehr als 30 mm Formtiefe herzustel¬ len, werden Behälter aus beschichtetem Karton verwendet, die aus Zuschnitten geformt sind. Diese aus Sauerstoffdicht beschichtetem Karton auf einem separierten Aggregat gefer¬ tigten Zuschnitte werden aufgerichtet, also gefaltet und geklebt, und müssen ferner einzeln zugeführt werden. Jedoch gelingt es nicht, solche aus Zuschnitten gefertigten Behäl¬ ter an den Schnitt- oder Klebestellen wirklich gas- bzw. Sauerstoffdicht zu verbinden.

Somit reichen vielfach die mit derartigen, beschichteten Kartons erzielbaren Sauerstoffdichtigkeiten nicht aus, wobei sich insbesondere im Bereich der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation die Schwierigkeit ergeben hat, daß ein zu großes Volumen der Vakuu ierung unterzogen werden mußte.

Bei herkömmlichen aus PVC, Polyester oder Polysterol gefer¬ tigten Schalen entsteht, produktionstechnisch bedingt, auf Vakuumform- und -füllanlagen eine sehr ungleiche Dickenver¬ teilung im Bereich der Bodenradien. Dies führt sehr häufig zu sogenannten Knickbrüchen während des Transportes . Wohin¬ gegen bei Verwendung von Schalen aus Holzfasermasse oder

Zellulose, die im Urfomverfahren hergestellt sind, dies auszuschließen ist.

Weiter haben Reihenversuche gezeigt, daß eine Sperrschicht- läge aus Polyvinylalkohol, welche die erforderliche Sauer¬ stoffdichtigkeit erreicht und in Hartfolie eingebettet ist, ein wesentlich schlechteres Ausformergebnis zeigt, also ge¬ ringere Restwanddicken aufweist, als dies eine sogar dün¬ nere, in Weichfolie eingebettete Schicht zeigt. Demgegen- über ist aber die Dickenverteilung und damit die Sauer- stoffsperrschicht auch im Bereich der Bodenradien wesent¬ lich verbessert.

Beim Stand der Technik hat es sich demgemäß als notwendig erwiesen, das Kunststoff-Trägermaterial der Schalen, das für die Formstabilität verantwortlich ist, mit einem weite¬ ren Kunststoffmaterial für die Gewährleistung einer ausrei¬ chenden Sauerstoffdichtigkeit zu beschichten. Diese Kunst¬ stoffschicht besteht regelmäßig aus einem Ethylen-Vinyl- Alkoholsystem. Darüberhinaus war eine dritte Schicht erfor¬ derlich, um die Versiegelung mit der Deckfolie zu ermögli¬ chen. Dies führt zu einem mehrschichtigen, aus verschiede¬ nen Komponenten bestehenden Folienaufbau, der ein Recycling, also eine sortenreine Wiederaufarbeitung unmög- lieh macht.

Es besteht jedoch das Bedürfnis, eine Lebensmittelver¬ packung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die mit geringem Umrüstaufwand auf herkömmlichen, horizontalen Form-, Füll- und Schließanlagen herstellbar ist, wobei der Anteil an Kunststoff auf ein Minimum redu¬ ziert, gleichzeitig jedoch die Stabilität der Verpackung und die Sauerstoffdichte auf einem unverändert hohen Niveau gehalten werden soll.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur sauerstoffdichten Verpackung von Lebensmitteln unter Zuhil-

fenahme einer Lebensmittelverpackung der vorstehenden Art derart weiterzubilden, daß herkömmliche, modular aufgebaute Verpackungsanlagen mit höherer Taktzahl und damit wirt¬ schaftlicher betrieben werden können.

Schließlich besteht eine Aufgabe der Erfindung noch darin, die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erwähnten Sachverhalts derart an die erfindungsgemäßen Verpackungen anzupassen, daß die Störanfälligkeit der Verpackungsanlage selbst bei höchsten Taktzahlen minimiert ist.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich der Lebensmittelverpackung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Patent¬ anspruchs 13 und ein hierfür geeignetes Halbzeug in Form einer Schalenreihe gelöst.

Die erfindungsgemäße Lebensmittelverpackung hat als tragen- de Basis eine mit einer äußerst dünnen Kunststoffverbundfo¬ lie ausgekleidete Holzschliff- oder Zelluloseschale, die im Tiefziehverfahren hergestellt ist. Durch diese Herstellung im schon lange bewährten Umformprozeß kann, bedingt durch die wand- und bodenbildende Preßform, sicher ausgeschlossen werden, daß die Schaleninnenwände oder auch der Schalenbo¬ den scharfe oder spitze Ecken bzw. Kanten bildet, was bei aus Kartonzuschnitten hergestellten Behältern oder bei aus Karton im Kaltpreßverfahren geformten Trays nicht auszu¬ schließen ist. Die Beschichtung kann sich dementsprechend in allen Bereichen an die Innenwand der Schale anschmiegen. Hierdurch kann die Innenbeschichtung sehr dünn ausgeführt werden, was darüberhinaus dadurch gefördert wird, daß die Schalenwand die Kunststoff-Auskleidung zuverlässig vor mechanischen Einwirkungen abschirmt, die erfahrungsgemäß ausschließlich von außen auf die Lebensmittelverpackung einwirken.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verpackung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 6.

Durch die erfindungsgemäße Wahl der Kunststoff-ausgekleide- ten Zellulose- oder Holzschliffschale liegt ein Behältnis vor, das beim Einlaufen in die Vakuumierungs- und Versiege¬ lungsstation bis auf eine Seite, nämlich die Oberseite Sau¬ erstoffdicht ist. Weil darüberhinaus die Kunststoff-ausge- kleidete Schale auch im Bereich des umlaufenden Rand- flanschs eine sehr hohe Formstabilität hat, kann der Rand¬ flansch zwischen Dichtungen des geschlossenen Vakuumie¬ rungs- und Versiegelungswerkzeugs sicher aufgenommen wer¬ den, so daß erfindungsgemäß lediglich noch der Innenhohl¬ raum der tiefgezogenen Schale evakuiert werden muß. Die Leistungsaufnahme der Verpackungsanlage wird geringer und es wird zusätzlich Zeit im Arbeitstakt gespart.

Die Taktzahl der Maschine kann erheblich dadurch angehoben werden, wenn gemäß Patentanspruch 8 die tiefgezogenen, formstabilen Zellulose- oder Holzschliffschalen nicht ein¬ zeln, sondern in zusammenhängenden Reihen aus einem Spender zugeführt werden. Es hat sich gezeigt, daß die zwischen den nebeneinander liegenden Schalen ausgebildeten Sattelstege eine ausreichend hohe Stabilität haben, um trotz eines seitlichen Angreifens einer Transport- bzw. Fördereinrich¬ tung zuverlässig auszuschließen, daß selbst beim Befüllen der Schalen mit mehreren Lebensmitteln ein unkontrollierter Bruch bzw. ein unkontrolliertes Einreißen der Stege er¬ folgt.

Die BetriebsZuverlässigkeit der Vorrichtung kann darüber¬ hinaus zusätzlich dadurch angehoben werden, daß die zwi¬ schen den Schalen liegenden Sattelstege von unten mittels parallel zur Transportrichtung ausgerichteten Gleit- oder Führungsschienen unterstützt werden. Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung gemäß der die Behälter in der Befüllungs-

strecke von unten mittels eines synchron mit der Transport¬ einrichtung laufenden Stützbandes abgestützt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Mit diesen Weiterbildungen ergeben sich insbesondere die Vorteile einer weitergehenden Vereinfachung der Ver¬ packungsanlage, da nunmehr keine separate Tiefzieh-Stempel- einrichtungen mehr erforderlich ist. Auch kann die bislang erforderliche Vorheizstrecke ersatzlos entfallen. Gleich¬ wohl kann die hierfür erforderliche Durchlaufstrecke erfin¬ dungsgemäß für die Unterbringung der Befüllstation genutzt werden, wodurch zusätzlich Platz gespart wird. Entweder wird die Maschine insgesamt erheblich kürzer oder aber die Befüllstation kann länger als bislang ausgeführt werden, was den Verpackungsvorgang erleichtert.

Mit der erfindungsgemäßen Lebensmittelverpackung läßt sich der Anteil an nicht recycelbaren Kunststoff auf ein Minimum reduzieren, wobei sich bei der erfindungsgemäßen Werkstoff¬ wahl des Trays der zusätzliche Vorteil einer problemlosen Eigenverrottung ergibt.

Schließlich wird auch die Leistungsaufnahme der Maschine im Bereich der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation verrin¬ gert, da zum einen durch die reihenweise Versiegelung die Taktfrequenz herabgesetzt werden kann und zum anderen die Herstellung des Vakuums in der Schale schneller als bislang erfolgen kann, weil die erfindungsgemäße Gestaltung der Schalen zu einer sehr hohen Eigenstabilität führt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Aus¬ führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ver¬ packungsanlage;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Schalen¬ reihe;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab den Bereich der Verpac- kungsanlage am Einlauf der Schalenreihe;

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab die Formstation der Verpackungsanlage;

Fig. 5 eine Vorderansicht der in Fig. 4 gezeigten

Formstation mit eingebrachter Schalenreihe und Kunstoffverbundfolie;

Fig. 6 perspektivische Ansicht der Schalenreihe mit Kunststoffverbundfolie, wobei in einer in etwas vergrößertem Maßstab dargestellten Schnittan¬ sicht entlang der mit dem Pfeil angezeigten Linie der Schalenreihe den Randflanschbereich mit Kunststoffverbundfolie dargestellt ist;

Fig. 7 eine Vorderansicht der Versiegelstation mit eingebrachter Schalenreihe;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Schalenreihe mit Kunststoffverbundfolie und Deckelfolie, wobei in einer in vergrößertem Maßstab die Ein¬ zelheiten deutlicher dargestellt sind;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer erfindungs- gemäßen gebrauchs- bzw. Verbrauchsfertigen

Schale;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der erfindungsge¬ mäßen Schale mit teilweise herausgelöster Deckel- bzw. Kunststoffverbundfolie; und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der erfindungsge¬ mäßen Schale mit teilweise abgeschälter Deckel¬ folie.

In Fig. 1 ist die Seitenansicht einer Verpackungsanlage ge- zeigt, die im wesentlichen aus drei Stationen besteht, näm¬ lich einer Formstation FS, einer Befüllungsstrecke BS und einer zweistufigen Vereinzelungsanlage 80, 81, wobei letztere ebenso einstufig ausgelegt sein kann. Der Trans¬ port der Schalenreihe zu den einzelnen Stationen erfolgt über ein Transportband bzw. eine Transportkette 48, wobei zur streckenweisen Entlastung der Transportkette Stützbän¬ der 50 zusätzlich vorgesehen sind.

Die in einem Spender 10 angesammelten Schalenreihen 40 wer- den beispielsweise bodenseitig aus dem Spender 10 freigege¬ ben und von einem Transportschuh 56 aufgenommen bzw. aufge¬ fangen. Die dort aufliegende Schalenreihe 40 wird von einem in seiner Grundstellung 60 verharrenden Kolben- /Zylinderanordnung 62 im Zusammenspiel mit dem Transport- schuh 56 in den Wirkbereich der Transportkette 48 gescho¬ ben. Dabei überbrückt der Transportschuh 56 die Strecke ST zwischen Spender 10 und dem Einlaufpunkt der Schalenreihe 40 in die Greifer 46 der Transportkette 48 nur zu etwa 50 % . Für die Zurücklegung des restlichen Weges der Schalen- reihe 40 wird die zusätzlich vorgesehene Ausstoßeinrichtung vorzugsweise in Form einer pneumatisch angetriebenen Kolben-/Zylinderanordnung herangezogen, die im Takt mit der Transportkette 48 betrieben ist. Die nun auf der Transport¬ kette 48 befindlichen Schalenreihen 40 werden dann einer Formstation FS zum Auskleiden der Innenoberflächen der Schalenreihen mit einer Sauerstoffsperrenden Kunststoffver¬ bundfolie bzw. Sperrschichtverbundfolie 34 zugeführt. Die

Kunststoffverbundfolie 34 wird von einer Endlosrolle 33, welche über der Einlaufstrecke der Maschine auf einem Trag¬ arm befestigt ist, über Umlenkrollen über die eingeschobe¬ nen Schalenreihen 40 gezogen. Um ein unkontrolliertes Nach- laufen der Kunststoffverbundfolie 34 von der Endlosrolle 33 zu vermeiden, ist selbstverständlich wie allgemein üblich ein Bremsarm in die Zuführungsstrecke der Sperrschichtver¬ bundfolie 34 eingebaut. Eine weitere Umlenkrolle ist so oberhalb der Transportkette angebracht, daß die Kunststoff- verbundfolie 34 im wesentlichen parallel zur Transportebene in die Formstation FS eingezogen wird. Die Transportkette führt nun taktgleich die noch leeren Schalenreihen 40, wel¬ che durch die angesiegelte Kunststoffverbundfolie 34 abge¬ deckt sind, unter die Formstation FS, deren Arbeitsweise zum Auskleiden der Innenoberfläche der Schalenreihe mit der Kunststoffverbundfolie 34 anhand der Fig. 4 im Detail spä¬ ter beschrieben wird.

Als nächstes werden die Verpackungsschalen mittels der Transportkette 48 in den Bereich einer Befüllungsstation befördert, wobei die Befüllungsstrecke BS je nach Anzahl der Befüllungsschritte ausgelegt ist. Zur Entlastung der Transportkette 48 wird die Schalenreihe 40 durch ein Stütz¬ band 50, welches taktgleich mit der Transportkette arbei- tet, unterstützt. Von der Befüllungsstrecke BS laufen die befüllten Schalen in eine Vakuumierungs- und Versiegelungs¬ station VS ein, wobei gleichzeitig eine von einer Endlos¬ rolle 22 über ein Umlenkrollensystem geführte Deckelfolie 20 im wesentliche parallel zu der Transportstrecke in die Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS zugeführt wird. Die Arbeitsweise der Vakuumierungs- und Versieguelungssta- tion VS wird mittels der Fig. 7 im Detail beschrieben wer¬ den. Nach Versiegelung der Verpackungsschalen werden sie wiederum mittels der Transportkette 48 den Vereinzelungs- Stationen 80 bzw. 81 zugeführt, wobei die Schalenreihe erneut durch ein taktgleich arbeitendes Transportband 50 unterstützt wird.

Wie ebenso in Fig. 1 erkennbar, erstreckt sich die Trans¬ portstrecke der Transportkette 48 und des Stützbandes '→O von dem Spender 10 bis unmittelbar hinter die zweistufige Vereinzelungsstation 80, 81, so daß die gesamte Anlage taktgleich arbeitet.

Die Besonderheit der Verpackungsanläge besteht nun darin, daß zum einen eine besonders aufgebaute Schale Verwendung findet und zum anderen die Schale in einer besonderen Art und Weise, nämlich als besonders gestaltetes Halbzeug der Verpackungsanlage zugeführt wird.

Entgegen herkömmlicher Ausführungen solcher Verpackungsan- lagen wird durch den Spender 10 eine bereits vorgeformte, formstabile Schale mit oberseitigem Randflansch 24 zuge¬ führt, wobei die Schale als Trägermaterial 26 Zellulose oder Holzschliff aufweist. Die Schalenreihe 40 wird bei¬ spielsweise in die in Fig. 2 gezeigte Form gepreßt, wodurch sich schon bei relativ geringen Wandstärken eine sehr große Eigenstabilität ergibt, die durch den Randflansch 24 zusätzlich verbessert wird. Vorzugsweise geht der Rand¬ flansch 24 über eine Rundung 30 in die Seitenwände 28 der Schale 12a, 12b, 12c über. Gleichermaßen ist im Übergang von den Seitenwänden 28 zur Bodenwand 32 eine Rundung vor¬ gesehen.

Die der Verpackungsmaschine zugeführten Halbzeug-Streifen bzw. Schalenreihe 40 weisen mindestens zwei nebeneinander- liegende Schalen 12a-12c auf (s. Fig.2). Zu diesem Zweck ist der Spender 10 mit einer entsprechenden Breite ausge¬ stattet. Die vorgeformten Schalen 12a, 12b, 12c weisen ferner jeweils einen umlaufenden Randflansch 24 auf und sind über Sattelstege 42 miteinander einstückig verbunden. Die seitlichen Randflansche 24a weisen eine für die angrei¬ fende Transport-- und Greifeinrichtung ausreichende Breite B44 zuzüglich einer Mindestbreite B24 für eine ausreichend

sichere Versiegelungsfläche auf. Die Sattelstege 42 haben eine Breite B42, die ausreichend groß ist, um eine durchge¬ hende und von der Versiegelungsfläche her ausreichende Ver- schweißungsflache mit der Deckelfolie 20 bewerkstelligen zu können. Üblicherweise entspricht die Breite B42 der Sattel¬ stege 42 dem zweifachen Maß einer sicheren Mindestsiegel- flache. Vorzugsweise liegt diese Breite B42 im Bereich zwi¬ schen 8 und 12 mm. Die Breite BQ des Randflansches 24a der äußeren Schalen 12a und 12c quer zur Transportrichtung T ist etwas größer gehalten und sie liegt vorzugsweise im Be¬ reich zwischen 10 und 14 mm. Dies erfolgt deshalb, weil dieser Randflansch 24* für den Transport der Schalenreihe durch die Verpackungsanlage genutzt wird. Der in Transport¬ richtung gesehene, hintere Randflansch 24b der Schalen 12a, 12b, 12c weist eine erweiterte Breite von insgesamt 14 bis 18 mm auf, da jeweils mittig bezüglich der Schalen 12a, 12b, 12c eine Ausstanzung bzw. Griffaussparung GM vorgese¬ hen ist, die zur späteren Ausbildung der Grifflasche zum Ablösen des Folienverbundes vom Trägermaterial 26 geeignet ist.

Der äußere Bereich 44, der in Fig. 2 mit strichpunktierter Linie angedeutet ist, ist reserviert für den Eingriff von in vorbestimmten Längsabschnitten zueinanderstehenden Grei- fern bzw. zueinanderstehenden Greifglieder 46 der Trans¬ portkette 48. Die sich durch den umlaufenden Randflansch und den Aufbau der Schalen 12a-12c ergebende hohe Formsta¬ bilität der Schalenreihe 40 hat sich als besonders zuver¬ lässig erwiesen, um selbst bei größeren Taktzahlen Risse in den Behältnissen bzw. in den Randflanschen zuverlässig aus¬ zuschließen, selbst in dem Bereich der Griffaussparung GM. Auf diese Weise eignet sich die erfindungsgemäße Ausgestal¬ tung der Lebensmittelbehälter bzw. der Verpackungsanlage auch zur Herstellung von Verpackung mit im Verhältnis großem Gewicht. Um Durchbiegungen der Schalenreihe insbe¬ sondere im befüllten Zustand noch kleiner zu halten, kann es vorteilhaft sein, die Sattelstege 42 von unten durch

Führungs- oder Stützschienen zu unterstützen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann im Bereich der Befüllungsstrecke BS unter der Schalenreihe 40 Stützbänder 50 vorgesehen sein, die im gleichen Takt wie die Transportkette 48 ange- trieben sind.

In Fig. 3 ist in vergrößertem Maßstab der Bereich gezeigt, an dem die über den Spender 10 zugeführten Schalenstreifen 40 der Transportkette 48 übergeben werden. Man erkennt, daß unterhalb des Spenders 10 ein Transportschuh 56 angeordnet ist, der hinsichtlich seiner Höhenlage der Achse 57 der Umlenkrolle 52 ausrichtbar ist. Auf dem Transportschuh 56 liegen nach beispielweise bodenseitiger Freigabe des Spen¬ ders 10 die Schalenreihen 40 auf. Der Transportschuh 56 trägt vorzugsweise über einen nach oben abgewinkelten Rand eine Ausstoßhilfe bzw. Ausstoßeinrichtung 62 in Form einer beispielsweise pneumatisch angetriebenen Kolben- /Zylinderanordnung. Der Antrieb des Transportschuhs und der Ausstoßeinrichtung 62 erfolgt derart, daß jedes dieser bei- den Aggregate lediglich den halben Taktweg des schrittwei¬ sen Transports zurücklegt. Das heißt, der Transportschuh 56 wird um den halben Taktweg gemäß Fig. 3 nach links takt¬ weise bewegt. Die mitbewegte Ausstoßeinrichtung 62 voll¬ führt dann durch Ansteuerung der Kolben-/Zylinderanordung die zweite Hälfte des Taktweges. Man erkennt aus der Dar¬ stellung gemäß Fig. 3 ferner, daß die an der Transportkette 48 sitzenden Greifer 46 kurz bevor sie die Umlenkrolle 42 verlassen geöffnet werden. Die vom Transportschuh 56 und der Ausstoßeinrichtung 62 gemäß Fig. 3 nach links bewegten Schalenreihen 40 können somit problemlos in die geöffneten Kettenglieder 46 hineinbewegt werden. Durch geeignete Synchronisierung dieser Bewegungen werden dann zum richti¬ gen Zeitpunkt die Randbereiche 44 der Schalenreihe 40 beim erneuten Schließen der Kettenglieder erfaßt, woraufhin der Transport der Schalenreihe 40 durch die Transportkette 48 erfolgt.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Umlenkrolle 52 ermög¬ licht es, die Bewegung dieser Umlenkrolle 52 zur Bewegungs¬ steuerung der Kettenglieder heranzuziehen. Hier findet beispielsweise bzw. vorzugsweise eine Nockensteuerung Anwendung, d.h. die drei Kettenglieder 46 werden beim Auflaufen auf einen Nocken kurz vor dem Verlassen der Umlenkrolle 52 aufgesteuert und bei Weiterbewegung beim Ablaufen vom Nocken wieder geschlossen, wodurch die Schalenreihe fest ergriffen wird.

In der Seitenansicht gemäß Fig. 4 ist erkennbar, auf welche Weise in der Formstation die Werkzeughälften 16 und 18 mit der Schalenreihe 40 zusammenwirken, um mittels einer Heiz¬ einrichtung 72 die Innenoberflächen der Schalenreihen 40 mit der Kunststoffverbundfolie 34 auszukleiden. In dem in Fig. 4 mit dargestellten Insert ist zur Gedächtnisstütze gezeigt, an welcher Stelle der Verpackungsanläge sich die Formstation FS befindet.

Das Werkzeug der Formstation FS besteht aus einer Unterform 16 und einer Oberform 18, die entsprechend dem in Fig. 4 gezeigten Pfeil getaktet auseinander- und zusammengefahren werden, wobei die Unterform 16 vorzugsweise ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme der Schalen 12 hat, so daß die Randflansche 24 der Schalen 12 abgedichtet abgestützt wer¬ den. Die Oberform 18 ist darüberhinaus so gestaltet, daß eine Heizeinrichtung 72 aufgenommen werden kann. Die Heiz¬ einrichtung kann als Heizplatte so gestaltet sein, daß im hinteren Teil der Heizplatte, wenn in Transportrichtung betrachtet wird, ein Bereich 73 existiert, der im zusammen¬ gefahrenen Zustand der Formstation FS keinen oder nur geringen Wärmeübertrag auf die dazwischenliegende Kunst¬ stoffverbundfolie 34 und Randflansch 24 vollzieht.

In Fig. 5 ist die Vorderansicht der Formstation gezeigt, wobei die Unterform 16 stegartige Einsätze 66 aufweist, deren Form an den Querschnitt des Schalensstreifens 40

angepaßt ist, so daß im zusammengefahrenen Zustand der Werkzeughälften 16 und 18 die Schale bzw. die Einzelschalen 12A, 12B, 12C zusätzlich durch den vorgesehenen Formeinsatz 58, dessen Oberflächenkontur der Form der einzelnen Schalen entspricht, formschlüssig abgestützt sind. Darüberhinaus sind im Boden des Unterteils und durch den Formeinsatz hin¬ durch vereinzelt Durchlässe VK vorgesehen, welche mit einem Pumpsystem zur Erzeugung eines Unterdrucks verbunden sind.

Die Funktionsweise der Formstation FS soll im folgenden im Detail beschrieben werden. Wird nun eine Schalenreihe 40 durch die Greifglieder 46 der Transportkette 48 in die Formstation FS eingebracht und ausgerichtet, so bewegt sich das zuvor nach unten ausgefahrene Unterteil 16 der Formsta- tion in Pfeilrichtung, beispielsweise über Kniehebel (nicht gezeigt) nach oben. Beim Zusammenfahren des Werkzeugunter¬ teils 16 gegen das Werkzeugoberteil 18 wird der gesamte Innenraum des Formwerkzeuges der Formstation FS über die im Unterteil 16 eingelassene rundumlaufende, ca. 3 mm dicke Silikonschnur 70E abgedichtet. Die über der Schalenreihe 40 liegende Kunststoffverbundfolie 34 wird durch diesen Schließtakt festgehalten. Gleichzeitig wird dabei die reliefartige Ausbildung der Heizplatte 72 gegen die Sili¬ kondichtungen 70 im Werkzeugunterteil 16 gedrückt. Dabei wird durch den Anpreßdruck und Wärme die zwischen den Werk¬ zeugteilen 16 und 18 über den Randflanschen 24 und den Sattelstegen 42 liegende Kunststoffverbundfolie 34 mit die¬ sen Siegelflächen verbunden. Mit Unterdruck, eventuell auch Vakuum wird gleichzeitig die Kunststoffverbundfolie 34 im freiliegenden Bereich der Schalenmulden 12A, 12B, 12C gegen die Heizplatte 72 zum plastischen Erwärmen gesaugt.

Das Werkezug wird dann kurz entlüftet, das Vakuum bzw. der Unterdruck auf das Werkzeugunterteil 16 umgeschaltet und nun wird über die Vakuumkanäle VK die plastisch erwärmte Sperrschichtfolie 34 in den Bodenbereich ÜB der Schalen¬ reihe 40 eingesaugt.

Obwohl der Schalenboden zwar luftdurchlässig ist, könnten zusätzlich kleine Nadellöcher im Bodenradius der Schalen 12 vorgesehen sein, die das Ansaugen durch Vakuum unterstützen könnten. Um dennoch die Stabilität des Schalenbodens nicht zu beeinträchtigen, könnten die Nadellöcher in den stärker ausgebildeten Rundungen der Schalen 12A, 12B, 12C einge¬ bracht werden.

Nachdem nun die Innenoberfläche der Schalenreihe 40 mit der Kunststoffverbundfolie ausgekleidet ist, wird das Formwerk¬ zeug der Formstation FS belüftet, taktgleich öffnet sich durch nach untenfahren des Werkzeugunterteils 16 die Form¬ station FS, womit die Schalenreihe 40 freigeben wird und zum Befüllen mittels der Transportkette 48 weiterbefördert wird.

In Fig. 6 ist die Schalenreihe dargestellt, wie sie die Formstation verläßt. Dabei ist sie nahezu vollständig mit der Kunststoffverbundfolie 34 ausgekleidet. Lediglich der seitliche Randabschnitt, an dem die Greifer 46 der Trans¬ portkette 48 angreifen, ist nicht bedeckt. Wie ebenso er¬ kennbar, überdeckt die Kunststoffverbundfolie 34 auch die Griffaussparung. Da der Bereich 73 der Heizplatte auf die Griffaussparung GM abgestimmt werden kann, kommt es zu keiner Verformung des nicht durch den Randflansch 24 unter¬ stützten Bereichs der Kunststoffverbundfolie 34. In der ebenfalls dargestellten Schnittzeichnung längs des Rand¬ flansches der Schalenreihe 40 mit daraufliegender Kunst- stoffverbundfolie 34 sind die jeweiligen, die Kunst¬ stoffverbundfolie beinhaltenden Schichten 36, 37, 38 darge¬ stellt. Die Kunststoffverbundfolie 34 weist eine Sauer¬ stoffSperrschicht 36 vorzugsweise aus Polyvinylalkohol und eine Siegelschicht 38 vorzugsweise aus peelbarem Poly- ethylen sowie eine Haftschicht 37 vorzugsweise aus dem modifizierten Polyethylentyp Typ Surlyn A auf. Es hat sich gezeigt, daß die Innenbeschichtung des die Schalen 12 aus-

bildenden Trägermaterials 26 extrem dünn ausgeführt werden kann. Die Stärke liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 10 und 15 Micrometern. Die Kunststoffverbundfolie kann dar¬ überhinaus so aufgebaut und in ihrem Verhalten gesteuert werden, daß sie nach dem Gebrauch der Verpackung vom Zellu¬ lose- oder Holzschliffträger abgezogen werden kann, so daß für die Entsorgung bzw. für das Recycling reine Bestand¬ teile vorliegen. Hierzu dient erfindungsgemäß die Griffaus¬ sparung GM.

Nach Verlassen der Formstation durchlaufen die Schalen 12a, 12b, 12c die Befüllungsstation entlang der Befüllungs¬ strecke BS, währenddessen sie mit den zu verpackenden Lebensmitteln befüllt werden, wobei der Transport der Schalen durch die gesamte Anlage gleichsam taktweise erfolgt. Von der Befüllungsstrecke laufen die befüllten Schalen in die Vakuumisierungs- und Versiegelungsstation VS ein, in der sie durch das Unterteil 16 mittels Formeinsatz 58 und stegartigen Einsätze 66 exakt ausgerichtet positio- niert werden. Das Werkzeug besteht aus einer Unterform 16 und einer Oberform 18, die getaktet auseinander- und zusam¬ mengefahren werden, wobei die Unterform 16 vorzugsweise ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme der Schalen 12 hat, derart, daß Randflansche der Schalen 12 abgedichtet abge- stützt werden. Die Oberform 18 ist so konzipiert, daß sie eine ein Linienmuster aufweisende Heizplatte 74 in vertika¬ ler Richtung bewegbar aufnehmen kann. Das Linienmuster ist so ausgelegt, daß es Flächenbereiche definiert, an denen eine Versiegelung der Schalen 12 mit der Deckelfolie 20 erfolgen soll. Nachfolgend soll anhand der Fig. 7 näher die Funktionsweise der Versiegelungsstation erläutert werden.

Die Siegelfolie 20 läuft - wie in Fig. 1 gezeigt - von einer Endlosvorratswalze 22 ab in den Werkzeugspalt ein, wobei der Transport der Siegelfolie 20 dadurch erfolgt, daß über die Haftung an den bereits versiegelten Schalen 12 und deren Transportrichtung eine Mitnahme der Deckelfolie

durchgeführt wird. In der Vorderansicht gemäß Fig. 7 ist erkennbar, auf welche Weise in der Vakuumierungs- und Ver¬ siegelungsstation die Werkzeughälften 16 und 18 mit der Schalenreihe 40 zusammenwirken.

Fig. 7 zeigt, daß die Unterform 16 stegartige Einsätze 66 hat, deren Form an den Querschnitt des Schalenstreifens 40 angepaßt ist, so daß im zusammengefahrenen Zustand der Werkzeughälften 16 und 18 die Schale bzw. die Einzelschalen durch den vorgesehenen Formeinsatz 58, dessen Oberflächenkontur der Form der einzelnen Schalen entspricht, formschlüssig abgestützt sind. Mit 70 sind Dichtungen bezeichnet, gegen die sich die Randflansche bzw. die Sattelstege der Schalenreihe 40 im zusammengefahrenen Zustand des Werkzeugs 16, 18 legen, so daß eine Vakuumie- rung der Einzelschalen 12a-12c, die in diesem Zustand bereits das Lebensmittel enthalten, durchgeführt werden kann. Durch die Formstabilität der vorgeformten Schalen¬ reihe 40 genügt es, lediglich im Hohlraum der Schalen 12a- 12c ein Vakuum zu erzeugen, ohne Gefahr zu laufen, daß sich die Schale über Gebühr verformt. Mit 74 sind Heizeinrich¬ tungen bezeichnet, die entsprechend einem mit den Randste¬ gen fluchtenden Muster in der oberen Werkzeughälfte 18 untergebracht sind, so daß im zusammengefahrenen Zustand der Werkzeughälften 16, 18 eine Verschweißung der Deckelfo¬ lie 20 mit den betreffenden Randflanschen der Einzelbehäl¬ ter 12a-12c derart erfolgt, daß eine umlaufende, durchge¬ hende Versiegelungsfläche zustande kommt. An dieser Stelle sei hervorgehoben, daß es sich hierbei um eine handelsübli- ehe Station handeln kann, bei der nach einer Evakuierung eine Begasung beispielsweise mit Stützgas erfolgt. Die im Oberteil des Werkzeugs befindliche Heizplatte ist vorzugs¬ weise mit reliefförmig ausgeprägten Siegelstegen ausgebil¬ det, wobei durch Wärme und Druckeinwirkung die Deckelfolie mit der Siegelbeschichtung des umlaufenden Randflansches und der Sattelstege der Schalen versiegelt wird.

In Fig. 8 ist gezeigt, wie nun die mit Lebensmitteln gefüllte, versiegelte Schalenreihe 40 mit den einzelnen Schalen 12 die Vakuumierungs- bzw. Versiegelungsstation VS verlassen. Wie durch die gewellte Schraffierung erkennbar, ist nahezu die gesamte Kunststoffverbundfolie 34 mit der Deckelfolie 20 verschweißt. Dies ist besonders in der im größeren Maßstab dargestellten Aufrißzeichnung veranschau¬ licht. Der gepunktete Bereich soll den Teil darstellen, an dem die Deckelfolie 20 mit der Kunststoffverbundfolie 34 nicht verschweißt ist. Hervorzuheben sei an dieser Stelle, daß die Deckelfolie mit der Kunststoffolie im Bereich einer vom nachlaufenden Randflansch der Schalen 12a, 12b, 12c ausgebildeten Greifaussparung ausgehend von der Innenkante des Randflansches nur über einen Teilbereich der sich in die Griffaussparung hineinstrecken Überlappung verschweißt ist. Nach Verlassen der Vakuumierungs- und Versiegelungs¬ station VS werden die über die Deckelfolie und Kunststoff¬ verbundfolie zusammenhängenden Schalenstreifen 40 einer zweistufigen Vereinzelungsstation 80, 81 zugeführt. In der ersten Stufe werden die zusammenhängenden Schalenstreifen 40 so voneinander getrennt, daß eventuell vorgesehene Run¬ dungen an den Eckbereichen der einzelnen Schalen 12a, 12b, 12c ebenfalls eingeschnitten werden. In der zweiten Stufe 81 werden dann die einzelnen Schalen 12a, 12b, 12c vonein- ander getrennt, wobei ebenfalls die noch fehlenden eventu¬ ell vorgesehenen Rundungen am Rand der Schalen durchgeführt werden können.

Nach Verlassen der zweistufigen Vereinzelungsstation liegen die einzelnen Schalen 12a bzw. 12b bzw. 12c wie in der Fig. 9 gezeigten Ausführung vor.

Mit der vorstehenden Anordnung gelingt es pro Packung etwa 25 g an nicht mehr verwertbarem Kunststoff einzusparen, d.h. ca. 75 % dessen, was bei herkömmlichen Verpackungen anfällt. Aus der vorstehenden Beschreibung wird darüberhin¬ aus klar, daß es durch die vorgegebene Form der in die

Vakuumkammer eingeführten Mulde auch nicht mehr erforder¬ lich ist, die gesamte Kammer - was bislang erforderlich war - welche zur Aufnahme der gefüllten Mulde dient, zu evaku¬ ieren. Es genügt eine Evakuierung lediglich des Volumens des eigentlichen Produktaufnahmeraumes, nämlich der vorge¬ formten Schale. Die Arbeitsbreite der Vorrichtung ist selbstverständlich nicht beschränkt. Es hat sich allerdings gezeigt, daß die Breite zumindest 420 mm betragen sollte, um die Wirtschaftlichkeit der Arbeitsweise der Vorrichtung auf einem besonders hohen Niveau zu halten.

Die Deckelfolie 20 ist vorzugsweise ebenfalls aus einer Kunststoffverbundfolie hergestellt, die eine Sauer¬ stoffSperrschicht hat, welche auf der der Schale 12 zuge- wandten Seite von einer vorzugsweise "peelbaren" Kunst¬ stoffschicht, vorzugsweise aus Polyäthylen, abgedeckt ist. Diese Schicht wird dann mit der Siegelschicht 38 der Lebensmittelverpackung verschweißt. Bei der dem Heiz- bzw. Siegelelement zugewandten Seite wird die Sauerstoffsperren- de Schicht vorzugsweise von einer Hitzesperreschicht abge¬ deckt, die vorzugsweise Polypropylen enthält, um in der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS für eine ausrei¬ chende Flächen- bzw. Formstabilität der Siegelfolie zu sorgen. Da die Siegelfolie und auch die der Siegelfolie zu- gewandte Kunststoffolie der Schalenauskleidung vorzugsweise "peelbar" ausgeführt sind, entsteht bei der Verschweißung dieser Folienschichten eine Verbindung, die weitestgehend ohne Zerstörungen der Folienoberfläche von Hand aufgeschält werden kann (Fig. 11).

Selbstverständlich sind Abweichungen von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist es selbst¬ verständlich möglich, die Anzahl der Schalen pro Schalen- reihe zu variieren. Es ist auch denkbar, durch den Spender 10 über Sattelstege zusammenhängende Schale zuzuführen, die in mehreren Reihen, d.h. in einem Flächenmuster angeordnet

sind. In diesem Fall ist es selbstverständlich erforder¬ lich, das Schnittwerkzeug hinter der Versiegelungs- und Vakuumierunsstation entsprechend zu gestalten.

Darüberhinaus ist es ebenfalls denkbar, bevor die Schalen¬ reihen in die Formstation eingeführt werden, eine Vorrich¬ tung anzubringen, mit der die Schalenstreifen 40 keimfrei gemacht bzw. sterilisiert werden können. Hierbei handelt es sich in vorteilhafter Weise um eine sogenannte Wasserstoff- peroxyd-Dusche.

Aufgrund des angewendeten erfindungsgemäßen Verfahren, sowohl bei der sauerstoffdichten Innenfolie als auch bei der Sauerstoffdichten Deckelfolie, kann eine Verbundkombi- nation aus Folien der Polyolefin-Gruppe Anwendung finden. Diese Verbundkombination kann als Monofolie recycelt wer¬ den. Gleichzeitig wird jedoch die Stabilität der Verpackung als auch die Sauerstoffdichte des Verpackungsunterteils wesentlich erhöht.

Eine wirklich sichere Versiegelung mit dem mit Sperr¬ schichtverbundfolie ausgekleideten Behälter durch die Sperrschichtdeckelfolie wird dadurch geschaffen, daß ver¬ fahrensbedingt die umlaufenden Randflansche als auch die Sattelstege eine Siegelfläche von mindestens 6 mm bei den Randflanschen und mindestens 12 mm bei den Sattelstegen bilden. Da die komplette zur Verfügung stehende Siegelflä¬ che, welche mit der Siegelseite der Sperrschicht beschich¬ tet ist, als Versiegelungsfläche mit der Deckelfolie zur Verfügung steht, ist durch die erst nach dem Versiegeln durchgeführte Vereinzelung der Packungen immer eine ausrei¬ chende Siegelnahtbreite gewährleistet. Bei einzeln zuge¬ führten Behältern kann, bedingt durch Toleranzen beim Fi¬ xieren der Behälter im Verfahrensprozeß, eine gleichmäßig breite und damit sichere Siegelnahtfläche nicht erreicht werden.

Das Trennen das sauerstoffdichten Folienbeutels vom eigent¬ lichen, stabilitätgebenden Tray ist ein wesentlicher Punkt der Erfindung (s. Fig. 10). Die die Innenseiten des Holzfa¬ ser- oder Zellulosetrays auskleidende Sperrschichtverbund¬ folie ist mit den Fasern der Innenwände des Behälters ver¬ bunden. Diese Verbindung erfolgt auf bekannte Art, indem die durch Erwärmung plastisch gewordene Haftschicht Surlyn durch Vakuum an die Behälterflächen gedrückt, in die Fasern des Behälters einfließt.

Die Sperrschichtdeckelfolie wird über die umlaufenden Rand¬ flansche und die Sattelstege der Schalenreihe, die, wie im Verfahren beschrieben, mit einer Siegelschicht beschichtet sind, nach dem Evakuieren und eventuellem Begasen der Packung, in der Siegelstation fest mit dem Unterteil der Packung verbunden.

Die vorgesehene, halbovale Ausstanzung des hinteren, in Transportrichtung liegenden Randflansches und die entspre- chende Ausgestaltung des Formwerkzeuges, schaffen die Mög¬ lichkeit, über eine sog. "Grifflasche" den gesamten Verbund aus der dann reinen Holzfaser- oder Zelluloseschale heraus¬ zulösen, die dann kompostierbar ist.

Im Anwendungsbereich ist auch das Abschälen der Deckelfolie von den Siegelstegen der Packung vorgesehen, um den Inhalt leicht und ohne Werkzeug entnehmen zu können. Dies kann durch eine besondere Ausgestaltung des Siegelwerkzeuges in der Siegelstation ohne größere Umrüstarbeiten vorgesehen werden. In diesem Falle löst der Verbraucher die Deckelfo¬ lie soweit ab, bis das Füllgut entnommen werden kann. Die innenauskleidende Folie und die noch nicht ganz abgeschälte Deckelfolie wird dann zusammen über die Grifflasche vom eigentlichen Tray gelöst, so daß die Deckelfolie und die Sperrschichtinnenfolie vom eigentlichen Holzfaser- bzw. Zelluloseträger auf einfache Weise und sortenrein getrennt

werden kann. Die einzelnen Werkstoffe können so ihrer wei¬ teren Verwendung wieder zugeführt werden.

Die Erfindung schafft somit eine Lebensmittelverpackung in der Gestalt einer formstabilen, vorgeformten Schale, mit einem oberseitigen, umlaufenden Randflansch, über den mittels einer vorzugsweise Sauerstoffsperrenden Deckelfolie ein hermetischer Abschluß des Behälterinnenraumes erfolgt. Die Schale besteht aus Zellulose- oder Holzschliff und trägt innenseitig sowie im Bereich des Randflansches eine Sauerstoffsperrende Kunststoffverbundfolie, die zur Versie¬ gelung mit der Deckelfolie geeignet ist. Beschrieben wird außerdem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer sauerstoffdichten Verpackung, wobei vorgeformte und formstabile Behälterschalen von einem Spender zugeführt werden. Diese Schalen werden in einer Formstation mit einer Kunststoffverbundfolie ausgekleidet. Die in einer Schalen¬ reihe vorliegenden Schalen sind zur Erhöhung der Stabilität über Verbindungsstege, die mit den Randflanschen der Behäl- ter zusammenfallen, einstückig miteinander verbunden, so daß die Schalen reihenweise und synchron getaktet die Ver¬ packungsanlage durchlaufen und gemeinsam versiegelt werden.