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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND PACKAGING MACHINE FOR PACKAGING A PRODUCT PLACED IN A TRAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/022431
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for packaging a product (3) placed in a tray (1). A top film (13) located above the product at a distance is stretched along an edge encircling the tray (1) and deformed in a direction extending away from the product. Afterwards, air contained in the space surrounding the product is evacuated, the tray is raised toward the top film (13), and the film is sealed to the edge of the tray. In doing this, the seam of the top film with the edge of the tray does not have any creases whereby producing a durable and attractive packaging. The invention also relates to a packaging machine for carrying out the method.

Inventors:
NATTERER JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/008309
Publication Date:
March 18, 2004
Filing Date:
July 28, 2003
Export Citation:
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Assignee:
MULTIVAC HAGGENMUELLER GMBH (DE)
NATTERER JOHANN (DE)
International Classes:
B65B31/02; B65B7/16; B65D81/20; (IPC1-7): B65B31/02
Foreign References:
US5534282A1996-07-09
EP0314546A11989-05-03
US5514392A1996-05-07
FR2725692A11996-04-19
US5529178A1996-06-25
US6408598B12002-06-25
EP1038773A12000-09-27
Attorney, Agent or Firm:
Hofer, Dorothea (Harthauser Strasse 25d, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Verpacken eines in einer Schale befindli chen Produktes, bei dem eine in einem Abstand über dem Pro dukt befindliche Folie entlang eines die Schale umgebenen Randes eingespannt und in einer sich vom Produkt weg er streckenden Richtung verformt wird, und bei dem anschließend die Schale relativ zur Oberfolie angehoben und dann der Rand der Schale mit der Oberfolie versiegelt wird.
2. Verfahren zum Verpacken eines in einer Schale befindli chen Produktes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Produkt umgebende Raum vor dem Versiegeln evakuiert wird.
3. Verfahren zum Verpacken eines in einer Schale befindli chen Produktes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der das Produkt umgebende Raum vor dem Versiegeln mit einem Gas gefüllt wird.
4. Verpackungsmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, mit einer einen In nenraum aufweisenden Versiegelungsstation mit einem ein Sie gelwerkzeug aufweisenden Oberwerkzeug und einem Unterwerk zeug, die relativ zueinander in eine geöffnete und eine ge schlossene Stellung bewegbar sind, einer in geöffneter Stel lung in den Innenraum einbringbaren Schale, einer Einrichtung zum Zuführen einer Oberfolie in das Kammerinnere, einem An trieb für die Relativbewegung von Oberund Unterwerkzeug und das Siegelwerkzeug, einer Steuerung zum Steuern des Antrie bes, die so ausgebildet ist, daß die Kammer nach dem Zuführen der Schale geschlossen und dabei die Oberfolie entlang eines den Rand der Schale umgebenden Randes fest eingespannt, die Oberfolie in einer Richtung vom Produkt weg gedehnt, dann die Schale zur Oberfolie hin angehoben wird und anschließend das Versiegeln erfolgt.
5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuerung so ausgebildet ist, daß vor dem Versiegeln ein Evakuieren des das Produkt umgebenden Raum und ggfs. ein Zuführen von Gas in diesen Raum erfolgt.
6. Verpackungsmaschine mit einer ein Kammerinneres aufwei senden Versiegelungsstation mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug, die relativ zueinander bewegbar sind, einer Einrichtung zum Aufnehmen einer Schale im Kammerinneren, und einer Vorrichtung zum Zuführen einer Oberfolie in das Kammer innere, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufnehmen der Schale zwischen einer ersten Stellung, in der die Schale einen maximalen Abstand zu der Ebene der Oberfolie hat, und einer zweiten Stellung, in der die Schale einen mi nimalen Abstand von dieser Ebene aufweist, hinund herbe wegbar ist.
7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Oberwerkzeug ein Formwerkzeug mit einer zum Unterwerkzeug gerichteten Ausnehmung aufweist.
8. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Schalenträger vorgesehen ist, der zum Sersiegeln einer Packung in die Versieglungsstation einbring bar ist und einen bei geschlossener Versiegelungsstation zwischen Oberund Unterwerkzeug getragenen Rahmen und ein Tragteil aufweist und daß das Tragteil zur Durchführung der Abstandsänderung hinund herbewegbar ist.
Description:
Verfahren und Verpackungsmaschine zum Verpacken eines in einer Schale befindlichen Produktes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken eines in einer Schale befindlichen Produktes sowie eine Verpackungsma- schine zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Viele Gegenstände und Produkte werden bei der Vermarktung in vorgefertigte Schalten verpackt und mit einer sogenannten Stretchfolie verschlossen. Dabei wird eine dehnfähige, meist transparente Folie um die Schale gewickelt, um den Inhalt zu fixieren und vor Einflüssen von außen zu schützen. Da kein hermetischer Abschluß des Inhaltes erfolgt, kann der Luftsau- erstoff nachteilig auf verderbliche Produkte einwirken. Die Packungen sind aber optisch sehr attraktiv, besonders, wenn Lebensmittel wie Fleischwaren den Schalenrand überragen und mit der transparenten Abdeckung sehr plastisch wirken.

Bei Vakuum-oder sogenannten Atmos-Packungen wird durch her- metischen Verschluß die Einwirkung von Luftsauerstoff auf verderbliche Lebensmittel verhindert. Hierzu wird eine un- durchlässige Folie als Abdeckung auf die Schale aufgesiegelt, aus der zuvor die Luft durch Evakuieren abgesaugt und eventu- ell durch Inertgas ersetzt wird.

Wenn übliche Schalen-Versiegelungsmaschinen eingesetzt wer- den, darf bei Verwendung einer planebenen Abdeckfolie der Packungsinhalt den Schalenrand nicht überragen, da sonst die Abdeckfolie Falten bilden kann und beim Aufsiegeln undichte Stellen in der Siegelnaht entstehen.

Aus der US 6,408, 598 ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Packung bekannt. Es wird vorgeschlagen, eine Abdeck- folie, die erwärmt wurde, in einer beheizten Mulde über dem Produkt zu verformen. Dabei besteht die Gefahr, daß im Rand- bereich Falten entstehen, die in der Siegelzone Leckagen ver- ursachen. Nachteilig ist auch die Erwärmung der Abdeckfolie vor oder während der Verformung, da schrumpffähige Folien bei höheren Temperaturen ihre Schrumpfeigenschaft verlieren.

Aus der EP-A-1 038 773 ist eine Verpackungsmaschine mit einer schematisch angedeuteten Verschließstation und einer Einrich- tung zum Zuführen von mit einer Oberfolie zu verschließenden Schalen in die Verschließstation bzw. aus dieser heraus be- kannt. Insbesondere sind solche Verschließstationen bei dem bekannten Verpackungsmaschinen als Evakuier-und Siegelsta- tion ausgebildet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nach- teile bei einem Verfahren zum Verpacken bzw. einer Ver- packungsmaschine zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vor- richtung zu schaffen, mit der die Herstellung einer Ver- packung mit einer Schale und einem über den Schalenrand nach oben hervorstehenden Produkt zuverlässig möglich ist. Die so geschaffenen Produktpackungen sollen sowohl dicht sein als auch rein äußerlich eine vorteilhafte Präsentation erlauben.

Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren sowie die in den beiden Nebenansprüchen 3 und 5 be- schriebene Verpackungsmaschine gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge- kennzeichnet.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei- spieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen : Fig. 1 das Beispiel einer Packung mit überstehendem Pro- dukt ; Fig. 2 einen Schalenträger mit eingelegter Schale und überstehendem Produkt im Querschnitt ; Fig. 3 den in Fig. 2 gezeigten Schalenträger in einer ge- öffneten Evakuier-und Versiegelungsstation ; Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Evakuier-und Versiegelungs- station in geschlossenem Zustand ; Fig. 5 die geschlossene Evakuier-und Versiegelungsstation mit angelegtem Vakuum mit noch abgesenkter Schale ; Fig. 6 die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung mit angehobener Schale ; Fig. 7A die in Fig. 6 gezeigte Evakuier-und Versiegelungs- station mit Evakuierung des Packungsinneren und ge- gebenenfalls Gasspülung ; Fig. 7B eine ausschnittsweise Vergrößerung aus Fig. 7A ; Fig. 8 die Evakuier-und Versiegelungsstation im Zustand des Versiegeln ; Fig. 9 die Evakuier-und Versiegelungsstation mit betätig- tem Schneidwerkzeug ; Fig. 10 die Evakuier-und Versiegelungsstation mit Belüf- tung des Kammerinneren ; und Fig. 11 die geöffnete Evakuier-und Versiegelungsstation zum Herausführen des Schalenträgers mit fertiger Packung.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Packung mit der eigentlichen Schale 1 und dem über den Rand 2 der Schale nach oben hervor- stehenden Produkt 3.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer Evakuier-und Ver- siegelungseinrichtung 4 aus einem Oberwerkzeug 5 und einem Unterwerkzeug 6. In dem Ausführungsbeispiel ist das Oberwerk- zeug 5 an einem Rahmen fest montiert. Das Unterwerkzeug 6 ist über eine Kniehebeleinrichtung oder eine pneumatische Ein- richtung in Richtung des Pfeiles 7 in die in Fig. 3 gezeigte abgesenkte Stellung bzw. in die in Fig. 4 gezeigte geschlos- sene Stellung auf-und abbewegbar. Das Oberwerkzeug 5 umfaßt einen zum Unterwerkzeug hin offenen Innenraum 8, in dem eine zum Unterwerkzeug hin eine konkave Öffnung aufweisende For- meinrichtung 9 fest montiert ist. Diese quasi übergreifend ist ein übliches Siegelwerkzeug 10 vorgesehen, welches über einen pneumatischen Antrieb aus der in Fig. 3 gezeigten zu- rückgezogenen Stellung in die in Fig. 8 gezeigte Siegelstel- lung bewegbar ist. Schließlich ist eine Schneideinrichtung 11 vorgesehen, die ein außen um die Siegeleinrichtung herum ver- laufendes Schneidmesser aufweist, welches ebenfalls pneuma- tisch bewegbar ist zwischen der in Fig. 3 zurückgezogenen Stellung und der in Fig. 9 gezeigten Schneidstellung.

Das Unterwerkzeug weist einen dem Oberwerkzeug zugewandten Innenraum 12 auf. In der vom unteren Rand des Oberwerkzeuges 5 gebildeten Ebene ist eine Oberfolie 13 geführt.

Ferner ist eine im weiteren als Schalenträger 14 bezeichnete Einrichtung zur Aufnahme einer mit dem Produkt 3 gefüllten Schale 1 vorgesehen, die sich zunächst außerhalb der Evaku- ier-und Versiegelungseinrichtung 4 befindet. Mittels einer beispielsweise in der genannten EP-A 1 038 773 beschriebenen Transporteinrichtung ist der Schalenträger in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zwischen Werkzeugoberteil 5 und Werkzeugun- terteil 6 der Evakuier-und Versiegelungseinrichtung einführ- bar.

Der Schalenträger 14 weist einen Rahmen 15 auf, der im we- sentlichen in einer Höhe angeordnet ist, die der Unterkante des Oberwerkzeuges 5 entspricht, d. h. die obere Ebene des Rahmens 15 liegt unmittelbar unter der Ebene der Oberfolie 13. An seiner Unterseite weist der Rahmen 15 zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Bolzen 16 auf, die zur Füh- rung für das eigentliche Tragteil 17 des Schaltenträgers 14 dienen. Das Tragteil 17 weist an den beiden äußeren Seiten auf den Bolzen 16 laufende Gleitlager 19 auf. Ferner ist auf dem Tragteil 17 ein von Form und Größe des Randes 2 der auf- zunehmenden Schale 1 bestimmter Rand vorgesehen, der auf sei- nem dem Siegelwerkzeug 10 zugewandten oberen Rand die Schale 1 mit ihrem Rand aufnimmt. Form und Größe des zugewandten Randes 20 des Siegelwerkzeuges entspricht Form und Größe des Randes des Trageiles 17.

Das Oberteil weist außen an seinem dem Unterwerkzeug zuge- wandten Rand einen umlaufenden Dichtungsring 21, und das Un- terwerkzeug 6 auf seiner dem Oberwerkzeug zugewandten Seite einen Dichtungsring 22 auf.

Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist der Innenraum 8 des Oberwerkzeuges über eine Bohrung 23 mit einer schematisch dargestellten Evakuiereinrichtung 24 verbunden. Die Formein- richtung 9 weist auf ihrem dem Unterwerkzeug abgewandten Bo- den ringsum laufende Bohrungen 25 zum Verbinden der dem Un- terwerkzeug zugewandten Seite mit dem Innenraum 8 auf, so daß bei Anschluß von Unterdruck über die Bohrung 23 auch eine Saugwirkung auf der dem Unterwerkzeug zugewandten Seite der Bohrung 25 anliegt.

Ferner sind Pneumatikantriebe 26 zum Auf-und Abbewegen des Siegelwerkzeuges und Pneumatikantrieb 27 zum Auf-und Abbe- wegen des Schneidwerkzeuges vorgesehen.

Der Innenraum 12 des Unterwerkzeuges 6 weist zunächst auf seinem Boden ein Widerlager 28 zur Auflage des Tragteiles 17 auf. Der Innenraum 12 ist über eine Bohrung 29 mit einer in Fig. 7A schematisch angedeuteten Evakuier-und Begasungsein- richtung verbunden.

Wie am besten aus einem Vergleich von Fig. 3 und 4 ersicht- lich ist, ist der Rahmen 15 zwar in der in Fig. 3 gezeigten Höhe relativ zur Höhe des Oberwerkzeuges 5 fixiert, jedoch insoweit nachgebend, als er bei Anliegen eines entsprechenden Druckes am Unterwerkzeug 6 von dem Unterwerkzeug so gegen das Oberwerkzeug gedrückt wird, daß das Innere der Evakuier-und Versiegelungseinrichtung hermetisch nach außen abgeschlossen ist.

Im Betrieb ist die Evakuier-und Versiegelungseinrichtung 4 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung geöffnet. In dieser Stel- lung wird der die mit dem Produkt 3 beladene Schale 1 tra- gende Schalenträger 14 in Richtung des Pfeiles 31 in die ge- zeigte zentrierte Position zwischen die Werkzeugteile gefah- ren. Im nächsten Schritt wird der in Fig. 4 schematisch ange- deutete Antrieb 33 des Unterwerkzeuges 6 derart betätigt, daß das Unterwerkzeug in die Fig. 4 gezeigte geschlossene Stel- lung bewegt wird, und zwar so, daß die Oberfolie 13 und der Rahmen 15 zwischen Oberwerkzeug 5 und Unterwerkzeug 6 einge- klemmt sind. Damit ist die plane, ebene Oberfolie 13 falten- frei ringsherum eingespannt. In dem nächsten in Fig. 5 ge- zeigten Schritt erfolgt über die Evakuiereinrichtung 24 ein Evakuieren oberhalb der Oberfolie mit der Folge, daß diese an die Innenwandung der Formeinrichtung 9 angesaugt und somit gereckt wird.

In dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Schritt ist die Schale 1 durch die zurückgezogene Stellung des Tragteiles 17 jeweils so tief gehalten, daß das Produkt 3 noch einen Abstand von der Ebene der Oberfolie 13 besitzt. Nachdem die Oberfolie in dem in Fig. 5 gezeigten Schritt an die innere Oberfläche der Formeinrichtung 9 angesaugt ist, wird in dem in Fig. 6 ge- zeigten Schritt mit einem schematisch angedeuteten Antrieb 33 das Tragteil 17 relativ zum Rahmen 15 soweit zum Oberwerkzeug 5 hin bewegt, daß sein oberer Rand in der ursprünglichen Ebene der Oberfolie bzw. in einer Ebene mit der zum Oberwerk- zeug hingerichteten Oberfläche des Rahmens 15 liegt. Bei die- sem Schritt bleibt die Evakuiereinrichtung 24 eingeschaltet.

In dem in Fig. 7A gezeigten Schritt wird die Evakuier-und Begasungseinrichtung 30 zusätzlich eingeschaltet. Dadurch er- folgt zunächst über einen sich ringsherum um das Tragteil 17 erstreckenden Kanal 34 zwischen Tragteil 17 und Rahmen 15 eine Evakuierung. Dieser Kanal mündet an einer Stelle, die durch die Oberfolie 13 gegen den Innenraum abgetrennt ist, so daß der Raum 35 zwischen Produkt 3 und gereckter Oberfolie 13 evakuiert wird. Für den Fall, daß es gewünscht ist, erfolgt durch entsprechendes Umschalten der Evakuier-und Begasungs- einrichtung 30 anschließend ein Zuführen eines Schutzgases in den Raum 35.

In dem nächsten in Fig. 8 gezeigten Schritt wird durch Ein- schalten des pneumatischen Antriebes 26 des Siegelwerkzeuges 10 dieses in die Siegelstellung bewegt, wodurch der Rand 2 der Schale 1 mit der Oberfolie hermetisch und faltenfrei ver- siegelt wird. Anschließend wird der pneumatische Antrieb 27 für die Schneideinrichtung 11 eingeschaltet derart, daß die Schneideinrichtung in die in Fig. 9 gezeigte Trennstellung bewegt wird, wodurch die fertige Packung aus der Oberfolien- bahn ausgetrennt wird.

In dem darauffolgenden in Fig. 10 gezeigten Schritt erfolgt über Umschalten der Pneumatikantriebe 26 und 27 ein Zurück- ziehen von Schneideinrichtung 11 und Siegelwerkzeug 10 sowie ein Belüften über die Evakuiereinrichtungen 24 und 30. Durch das Belüften über die Evakuiereinrichtung 24 wird die Oberfo- lie 13 von der Hohlfläche der Formeinrichtung 9 gelöst und legt sich auf den am meisten hervorstehenden Teil des Produk- tes 3. Damit ist die Packung vollständig erzeugt. Das Unter- werkzeug 6 wird über seinen Antrieb in die zurückgezogene un- tere Stellung bewegt, und anschließend wird der Schalenträger 14 in Richtung des Pfeiles 36 aus der Evakuier-und Versiege- lungseinrichtung herausbewegt, so daß die fertige Packung dem Schalenträger entnehmbar ist.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jeweils nur eine Schale in die Versiegelungsstation eingebracht. Nach einer abgewandelten Ausführungsform ist der Schalenträger so ausgebildet, daß er eine Mehrzahl von Schalen aufnimmt und diese zum gleichzeitigen Versiegeln in die Versiegelungssta- tion eingebracht werden.