Die vorliegende Erfindung betrifft eine Längsdüsenanordnung und die Dichtung einer Verpackungsmaschine. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Siegelstation, die eine Obermaterialbahn mit der Untermaterialbahn verbindet und ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung.

Verpackungsmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen Verpackungsmaschinen wird eine Materialbahn oder Verpackungsmulde mit einem Verpackungsgut belegt und diese Materialbahn/Verpackungsmulde dann in einer Siegelstation mit einer Obermaterialbahn hermetisch verschlossen. Vor dem Verschließen wird die Atmosphäre in der Verpackung im Vergleich zur Umgebungsatmosphäre verändert, beispielsweise in dem der Druck in der Verpackung abgesenkt und/oder ein Gas, das sich von der Zusammensetzung von Luft unterscheidet in die Verpackung eingeblasen wird. Bei der Verpackungsmaschine kann es sich beispielsweise um einen Thermoformer oder um einen Traysealer handeln. Als Werkstoff der Materialbahn kommt vorzugsweise Papier, Pappe, Metall, eine Kunststofffolie und/oder eine Kombination davon infrage. In der Vergangenheit ist es bei der Veränderung der Atmosphäre oftmals zu Hygieneproblemen gekommen und/oder die Veränderung der Atmosphäre war unvollständig und/oder es entstanden ungewollte Falten, Wellen oder andere Gestaltabweichungen an einer Materialbahn, zumeist der Obermaterialbahn und/oder es ist zu erhöhter Reibung und/oder Kollision beim Weitertransport der verschlossenen Verpackung gekommen, und/oder es entstand ungewollter Staub, insbesondere beim Verarbeiten von faserbasierten Materialbahnen, beispielsweise beim Schneiden von Karton.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Längsdüsenanordnung, eine Dichtung, eine Verpackungsmaschine und/oder ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Längsdüsenanordnung, die eine Längserstreckungsrichtung aufweist, entlang derer eine Vielzahl von Einblas- und/oder Absaugöffnungen vorgesehen sind und die entlang der Längserstreckungsrichtung ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei an mindestens einem Ende eine Rampe vorgesehen ist, deren Steigung sich zumindest in der Längserstreckungsrichtung erstreckt. Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können in andere Gegenstände aufgenommen werden und umgekehrt.

Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Längsdüsenanordnung, mit der ein Gas, insbesondere Luft, in einer Siegelstation zwischen zwei Materialbahnen abgesaugt oder ein Gas, insbesondere ein Inertgas, wie beispielsweise N2 und/oder Ar, oder CO2 oder O2 zwischen die Materialbahnen eingeblasen wird. Bei den Materialbahnen kann es sich jeweils um eine Papier-, eine Papp-, Aluminium- und/oder eine Kunststofffolienbahn handeln. Die Materialbahnen werden in einer Verpackungsmaschine entlang einer Laufrichtung transportiert, insbesondere intermittierend, taktweise um einen sogenannten Vorzug bzw. Formatlänge, d.h. eine gewisse Materialbahnlänge, weitertransportiert. Pro Takt wird vorzugsweise eine Mehrzahl von Verpackungsmulden in die Untermaterialbahn eingeformt oder die Materialbahn ungeformt belassen, mit dem zu verpackenden Produkt belegt und dann in der Siegelstation nach dem oben beschriebenen Gasaustausch mit der Obermaterialbahn verschlossen. Ein derartiges Format weist mindestens eine Spalte auf, wobei eine Spalte vorzugsweise über mehrere quer zur Transportrichtung der Untermaterialbahn angeordnete Verpackungsmulden verfügt. Vorzugsweise weist ein derartiges Format eine Mehrzahl derartiger Spalten, die bezogen auf die Transportrichtung der Untermaterialbahn hintereinander angeordnet sind, auf. Ein Format verfügt außerdem über vorzugsweise mehrere Reihen an Verpackungsmulden, die parallel zu der Transportrichtung der Untermaterialbahn angeordnet sind. Vorzugsweise ist nun vorgesehen, dass sich die Längsdüsenanordnung im Bereich mindestens eines seitlichen Randes, vorzugsweise beiden seitlichen Rändern der Materialbahnen angeordnet ist, wobei sich die Längserstreckungsrichtung der Längsdüsenanordnung parallel zu der Laufrichtung der Materialbahn erstreckt. Die Längsdüsenanordnung weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, die bezogen auf die Längserstreckungsrichtung der Längsdüsenanordnung oder die Laufrichtung der Materialbahn vorzugsweise nebeneinander, besonders bevorzugt nebeneinander in einer horizontalen Ebene vorgesehen sind.

Vorzugsweise weist die Längsdüsenanordnung eine Flachdüse auf, deren horizontale Erstreckung quer zur Längserstreckungsrichtung der Längsdüsenanordnung größer ist als deren lotrechte Erstreckung quer zur Längserstreckungsrichtung der Längsdüsenanordnung. Die Flachdüse weist vorzugsweise eine Vielzahl von Öffnungen auf, die nebeneinander entlang der Längserstreckungsrichtung der Flachdüse vorgesehen sind. Vorzugsweise verjüngt sich die Flachdüse zu den Öffnungen hin. Vorzugsweise liegen die Unter- und die Obermaterialbahn jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Flachdüse, insbesondere beim Abziehen oder Einblasen eines Gases, an. Alternativ kann anstelle der Flachdüse eine zumindest abschnittsweise keilförmige Düse vorgesehen sein. Vorzugsweise liegen die Unter- und die Obermaterialbahn jeweils an gegenüberliegenden Seiten der keilförmigen Düse, insbesondere beim Abziehen oder Einblasen eines Gases, an.

Die Öffnungen der Längsdüsenanordnung können jeweils zum Einblasen von Gas und/oder zum Absaugen von Gas, insbesondere Luft, eingesetzt werden. Vorzugsweise kann der Gasvolumenstrom pro Öffnung oder eine Gruppe von mehreren Öffnungen individuell unabhängig von dem Volumenstrom der anderen Düsen eingestellt werden. Dies kann manuell oder automatisch erfolgen. Für den Fall, dass jeweils eine Längsdüsenanordnung bezogen auf die Laufrichtung rechts und links seitlich von der Materialbahn angeordnet ist, kann eine Längsdüsenanordnung nur zum Absaugen und eine Längsdüsenanordnung nur zum Einblasen von einem Gas eingesetzt werden. Es ist aber auch bevorzugt, dass beide Längsdüsenanordnungen zum Einblasen und/oder zum Absaugen von Gas in die Verpackung eingesetzt werden.

Die Länge der Längsdüsenanordnung, insbesondere der Flachdüse, in der Längserstreckungsrichtung entspricht vorzugsweise im Wesentlichen dem gerade produzierten Format oder der Länge des Vorzuges während eines Taktes. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform entspricht die Länge der Längsdüsenanordnung, insbesondere der Flachdüse oder keilförmigen Düse, in der Längserstreckungsrichtung im Wesentlichen der Länge des maximal möglichen Vorzuges der Materialbahn bei einem Takt. Für den Fall, dass der aktuelle Vorzug bzw. das aktuelle Format kürzer ist als der maximal mögliche Vorzug bzw. die maximale Formatlänge, beispielsweise wenn der aktuelle Vorzug bzw. das aktuelle Format anstelle der maximalen Anzahl n Spalten nur eine Anzahl n-1 Spalten enthält, werden Öffnungen in einem oder beiden Endbereich(en) der Flachdüse vorzugsweise abgeschaltet.

Vorzugsweise ist der Gasstrom in der Längsdüsenanordnung beim Absaugen und/oder beim Einblasen regulierbar. Dies betrifft vorzugsweise den Gasvolumenstrom und/oder die Gasmenge. Vorzugsweise sind die Öffnungen einer Längsdüsenanordnung, über die Gas eingeleitet und/oder abgezogen wird, wählbar, individuell oder als Gruppe von mehreren Düsen. Die Einstellung des Gasstroms und/oder die Anwahl der Öffnungen erfolgt vorzugsweise über mindestens ein, vorzugsweise mehrere Ventile, die vorzugsweise in der Längsdüsenanordnung vorgesehen sind. Vorzugsweise werden die Ventile bei einem Produktionswechsel automatisch eingestellt.

Vorzugsweise weist die Längsdüsenanordnung zwei Kanäle auf, einen fürs Abziehen von Gas, d.h. für das Evakuieren der Verpackung und einen fürs Einblasen eines Gases, d.h. Begasen der Verpackung. Beide Kanäle können vorzugsweise wahlweise mit den Öffnungen verbunden werden, so dass jede Öffnung wahlweise fürs Evakuieren und fürs Begasen eingesetzt werden kann.

Besonders vorteilhaft und schonend wirkt die Längsdüsenanordnung bei faserbasierten / faserhaltigen Materialbahnen, die beispielsweise Bestandteile von Papier, Wellpappe oder Karton enthalten, da der Gasaustausch durch die Längsdüse erfolgt und die sonst übliche Gasführung durch die Materialbahn, beispielsweise durch sogenannte seitliche Lochung entfällt, so dass das Staub erzeugende Schneiden der Bohrungen der seitlichen Lochung beispielsweise in Karton entfällt, wonach weniger oder kein Staub mehr in die Verpackung gelangen kann und/oder der Reinigungsaufwand beispielsweise an den Werkzeugen reduziert werden kann.

Erfindungsgemäß weist die Längsdüsenanordnung, insbesondere die Flachdüsen oder keilförmigen Düsen, ein bezogen auf deren Längserstreckungsrichtung oder die Transportrichtung der Materialbahn ein erstes, vorderes und ein zweites, hinteres Ende auf. Erfindungsgemäß ist an mindestens einem der beiden Enden eine Rampe vorgesehen, deren Steigung sich zumindest in der Längserstreckungsrichtung erstreckt. Vorzugsweise ist die Rampe jeweils an dem/den Ende(n) der Flachdüse vorgesehen. Vorzugsweise verjüngt sich die Längsdüsenanordnung, insbesondere die Flachdüse, zum Ende der Längsdüsenanordnung, insbesondere Flachdüse oder keilförmigen Düse hin, um beispielsweise ein sanftes Angleichen des Niveaus der Längsdüsenanordnung vor allem an das Niveau des Oberwerkzeugs zu erreichen, wodurch die Neigung zur Bildung von Wellen und Falten in den Materialbahnen deutlich reduziert wird.

Der Fachmann versteht, dass die Steigung de Rampe nicht linear sein muss, sondern auch kurvenförmig gestaltet sein kann. Bevorzugt ist jedoch eine lineare Steigung.

Vorzugsweise ist an mindestens einem der beiden Enden, an dem eine Rampe vorgesehen ist, eine zweite Rampe vorgesehen, deren Steigung sich vorzugsweise quer zur Längserstreckungsrichtung erstreckt und der ersten Rampe, deren Steigung sich in der Längserstreckungsrichtung erstreckt, vorzugsweise überlagert ist. Die Steigungen der beiden Rampen sind vorzugsweise gleich oder ähnlich, können aber auch unterschiedliche Winkel aufweisen. Die Steigungen jeder Rampe können über die Länge der Rampe gleich oder beispielsweise abschnittsweise unterschiedlich und/oder als Radien, beispielsweise ballig ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist es, dass die sich am Übergang der beiden Rampen ggfs. ergebende Kante verrundet ist. Solche zwei Rampen bilden eine Rampenanordnung.

Bevorzugt ist mindestens eine Rampe bzw. Rampenanordnung im Bereich zwischen dem vorderen und hinteren Ende der Längsdüsenanordnung und/oder der Flachdüse und/oder der keilförmigen Düse vorgesehen, beispielsweise bei einem kürzeren Format mit beispielsweise nur n-1 Spalten, deren Steigung sich in und vorzugsweise auch quer zur Längserstreckungsrichtung erstreckt. Besonders bevorzugt ist dabei dieser Rampe eine zweite Rampe in Längserstreckungsrichtung gegenübergestellt, wobei beide Rampen vorzugsweise durch eine Distanz aus einem vorzugsweise geraden Wegstreckenabschnitt voneinander beabstandet sind oder keine Distanz vorgesehen ist und sich vorzugsweise deren verjüngte Rampenenden gegenüberstehen. Diese zweite Rampenanordnung befindet sich bei einem kürzeren Format außerhalb des Formatbereichs, also dahinter oder davor, aber beispielsweise nach einem anschließendem Werkzeugwechsel auf ein Format mit maximaler Länge befindet sich die zweite Rampe, ebenso wie die ihr gegenüberstehende erste Rampe innerhalb des Formatbereichs.

Vorzugsweise weist die Längsdüsenanordnung, insbesondere die Flachdüse oder keilförmige Düse, an einem Ende, insbesondere dem vorderen, stromaufwärtigen Ende eine Zunge auf, die sich vorzugsweise quer zur Längserstreckungsrichtung der Düsenanordnung oder der Flachdüse erstreckt. Vorzugsweise ist die Zunge austauschbar und/oder aus einem anderen Material als die restliche Längsdüsenanordnung vorgesehen. Vorzugsweise ist die Zunge aus einem Kunststoff, besonders bevorzugt einem elastischen Kunststoff, vorgesehen. Ein mögliches Kunststoffmaterial ist beispielsweise Kautschuk oder Gummi oder Silikon. Die Zunge und die restliche Längsdüsenanordnung können aber auch aus demselben Material bestehen, beispielsweise Aluminium oder Kunststoff.

Vorzugsweise wird die Längsdüsenanordnung zumindest teilweise mittels schichtweisem Materialauftrag gefertigt. Vorzugsweise weist die Flachdüse an einer ihrer Oberflächen, insbesondere an ihrer Unterseite eine Einbuchtung auf, in die das Transportmittel der Verpackungsmaschine, insbesondere die Greifer an den Kettengliedern eintauchen können.

Noch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtung mit einer Längserstreckungsrichtung mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei an mindestens einem Ende eine Rampe vorgesehen ist, deren Steigung sich in der Längserstreckungsrichtung erstreckt.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können in andere Gegenstände aufgenommen werden und umgekehrt.

Erfindungsgemäß weist die Dichtung ein bezogen auf deren Längserstreckungsrichtung oder die Transportrichtung der Materialbahn ein erstes, vorderes und ein zweites hinteres Ende auf. Erfindungsgemäß ist an mindestens einem der beiden Enden eine Rampe vorgesehen ist, deren Steigung sich in der Längserstreckungsrichtung erstreckt. Vorzugsweise verjüngt sich die Dichtung vom Ende der Dichtung weg. Vorzugsweise ist an dem mindestens einem der beiden Enden, an dem eine Rampe vorgesehen ist, eine zweite Rampe vorgesehen, deren Steigung sich vorzugsweise quer zur Längserstreckungsrichtung erstreckt und der ersten Rampe, deren Steigung sich in der Längserstreckungsrichtung erstreckt, überlagert ist.

Vorzugsweise weist die Dichtung an einem Ende eine Rampe auf, die sich vorzugsweise quer zur Längserstreckungsrichtung erstreckt.

Die Dichtung ist vorzugsweise aus einem gummiartigen, elastischen Material, beispielsweise Silikon, vorgesehen und wird vorzugsweise durch Spritzen oder Spritzgießen hergestellt.

Vorzugsweise ist die Dichtung als geschlossenes Gebilde, d.h. endlos vorgesehen. Vorzugsweise ist die Dichtung gegossen oder spritzgegossen.

Noch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verpackungsmaschine, bei der zur Herstellung einer Verpackung eine Materialbahn entlang einer Laufrichtung transportiert wird und die eine Siegelstation aufweist, die die Materialbahn mit einer Obermaterialbahn verbindet, wobei die Siegelstation die erfindungsgemäße Längsdüsenanordnung und/oder die erfindungsgemäße Dichtung aufweist.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können in andere Gegenstände aufgenommen werden und umgekehrt.

Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zur Herstellung einer Verpackung, bei der eine Untermaterialbahn, beispielsweise eine Pappoder Papierbahn, eine Kunststofffolie oder eine Materialbahn, die insbesondere eine Karton-, Papier, Aluminium oder eine sonstige von Kunststoff verschiedene Schicht aufweist, von einer Vorratsrolle abgerollt und vorzugsweise intermittierend/taktweise entlang der Verpackungsmaschine in einer Transportebene transportiert wird. In einer Formstation kann diese Unterfolienbahn dann zunächst mittels eines Tiefziehwerkzeugs geformt werden, um beispielsweise eine Mulde und/oder eine Struktur, insbesondere eine Anti-rutsch-Struktur in die Untermaterialbahn zu formen. Die Formstation weist in der Regel ein Unter- und ein Oberwerkzeug auf, die zum Formen aufeinander zu und zum Weitertransport der Untermaterialbahn voneinander wegbewegt werden. Das Unterwerkzeug befindet sich dabei unterhalb und das Oberwerkzeug oberhalb der Transportebene der Untermaterialbahn. In der Regel werden in der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine mehrere Verpackungen, die in einem sogenannten Format angeordnet sind, gleichzeitig bearbeitet und im Folgenden gleichzeitig entlang der Verpackungsmaschine transportiert. Vorm und/oder beim Tiefziehen wird die Untermaterialbahn mit einer Heizplatte vorzugsweise beheizt. Nachfolgend wird die Untermaterialbahn mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, wie beispielsweise Wurst, Schinken oder Käse, belegt und in einem nächsten Schritt in einer Siegelstation mit einer Oberfolie verschlossen, wobei die Oberfolie in der Regel an die Unterfolienbahn gesiegelt wird. Anschließend wird die so fertiggestellte Verpackung vereinzelt, indem die Verpackung aus der Unter- und Obermaterialbahn ausgeschnitten wird. Die Obermaterialbahn wird ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Bezogen auf die Transportrichtung der jeweiligen Folienbahn befindet sich stromabwärts von wenigstens einer Vorratsrolle vorzugsweise ein Tänzer, der die Spannung in der jeweiligen Materialbahn zumindest im Wesentlichen konstant hält. Bei dem Tänzer kann es sich um einen Linear- oder einen Rotationstänzer handeln. Bei der Verpackung kann es sich aber auch um einen sogenannten Traysealer handeln, bei dem vorgefertigte Verpackungsschalen mit einem Verpackungsgut belegt und dann mit einer Oberfolie verschlossen werden.

Erfindungsgemäß weist die Siegelstation die erfindungsgemäße Längsdüsenanordnung und/oder die erfindungsgemäße Dichtung auf, die für eine im Vergleich zur Umgebung veränderte Atmosphäre in der Verpackung erzeugt. Verändert werden kann der Druck in der Verpackung und/oder die Zusammensetzung der Atmosphäre im Vergleich zu Luft. Der Fachmann spricht von Evakuieren und/oder Begasen. Vor dem Begasen kann die Verpackung evakuiert werden, um das Begasen zu verbessern.

Die oben beschriebene sanfte Niveauangleichung von der Längsdüsenanordnung, insbesondere deren Flachdüse oder keilförmigen Düse ermöglicht beim Schließen der Werkzeuge eine deutliche Reduzierung oder sogar Vermeiden von Falten- und Wellenbildung in den Materialbahnen, eine deutlich verbesserte Dichtwirkung, Hygiene sowie Vollständigkeit des Gasaustauschs. Zudem wird, vor allem beim Weitertransport der fertig verschlossenen Verpackung, die Kollisionsgefahr der Verpackung mit der Längsdüsenanordnung vermieden.

Besonders bevorzugt ist eine Siegelstation, bei der die erfindungsgemäße Längsdüsenanordnung die Dichtwirkung entfaltet, ohne dass es einer zusätzlichen Dichtung aus einem gummiartigen, elastischen Material bedarf.

Die erfindungsgemäße Längsdüsenanordnung, insbesondere deren Flachdüse oder keilförmige Düse wird für das Evakuieren und/oder Begasen zwischen den beiden Materialbahnen angeordnet. Die Dichtung befindet sich oberhalb der Obermaterialbahn und drückt diese während des Evakuierens und oder Begasens dichtend gegen die Längsdüsenanordnung. Mittels eines Unterwerkzeugs kann die Untermaterialbahn auch dichtend während des Evakuierens und oder Begasens gegen die Längsdüsenanordnung gedrückt werden.

Vorzugsweise weist die Siegelstation der Verpackungsmaschine ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug auf, wobei das Unter- und/oder Oberwerkzeug vorzugsweise anheb- und absenkbar vorgesehen ist. Das Oberwerkzeug befindet sich oberhalb der Obermaterialbahn und das Unterwerkzeug befindet sich unterhalb der Untermaterialbahn. Für den Weitertransport der Materialbahnen wird das Oberwerkzeug vorzugsweise angehoben und das Unterwerkzeug vorzugsweise abgesenkt, so dass sie jeweils keinen oder nur einen verminderten Kontakt zu der jeweiligen Materialbahn haben, wodurch die Reibung nachhaltig gemindert wird.

Vorzugsweise ist die Dichtung mit dem Oberwerkzeug verbunden und wird mit diesem angehoben bzw. abgesenkt. Vorzugsweise weist die Dichtung eine Feder auf, die in eine Nut in dem Oberwerkzeug eingeführt wird und dadurch die Dichtung mit dem Oberwerkzeug reversibel verbindet. Beim Absenken presst das Oberwerkzeug die Dichtung gegen die Obermaterialbahn und diese gegen die Längsdüsenanordnung, insbesondere die Flachdüse. Dabei kann sich die Dichtung reversibel, elastisch verformen.

Die Längsdüsenanordnung ist vorzugsweise direkt oder indirekt mit einem Rahmen der Verpackungsmaschine verbunden, d.h. vorzugsweise ortsfest vorgesehen.

Noch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Siegeln einer Obermaterialbahn an eine Materialbahn zur Herstellung einer Verpackung, wobei mittels einer Längsdüsenanordnung in der Verpackung die Atmosphäre im Vergleich zur Umgebung verändert wird, wobei eine Dichtung bei der Veränderung der Atmosphäre an der Materialban anliegt und die Materialbahnen nach dem Siegeln weitertransportiert werden und wobei die Dichtung vor und/oder bei dem Weitertransport vorzugsweise angehoben wird.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können in andere Gegenstände aufgenommen werden und umgekehrt.

Gemäß dieses Gegenstandes der vorliegenden Erfindung wird die Dichtung vor und/oder beim Weitertransport der Materialbahn vorzugsweise angehoben. Dadurch besteht beim Weitertransport der Materialbahn, insbesondere der Obermaterialbahn, kein oder ein verminderter Kontakt zwischen Obermaterialbahn und Dichtung, so dass Reibung zumindest vermindert wird. Nachdem der Transport der Materialbahn nach einem Takt beendet ist, wird die Dichtung wieder abgesenkt und gegen die Obermaterialbahn gedrückt. Vorzugsweise wird die Dichtung vor und/oder bei der Veränderung der Atmosphäre abgesenkt und gegen die Obermaterialbahn gedrückt. Vorzugsweise werden für die Veränderung der Atmosphäre eine erfindungsgemäße Längsdüsenanordnung und/oder die erfindungsgemäße Dichtung verwendet.

Vorzugsweise wird bei der Veränderung der Atmosphäre die Dichtung gegen die Längsdüse gedrückt, insbesondere wird die Rampe der Dichtung gegen die Auslauframpe der Längsdüsenanordnung, insbesondere der Flachdüse, gedrückt.

Noch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Siegeln einer Obermaterialbahn an eine Materialbahn zur Herstellung einer Verpackung, wobei mittels einer Längsdüsenanordnung in der Verpackung die Atmosphäre im Vergleich zur Umgebung verändert wird, wobei eine Dichtung bei der Veränderung der Atmosphäre an der Materialban anliegt und die Materialbahnen nach dem Siegeln weitertransportiert werden, bei dem die Längsdüsenanordnung die Dichtwirkung entfaltet, ohne dass es einer zusätzlichen Dichtung aus einem gummiartigen, elastischen Material bedarf.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können in andere Gegenstände aufgenommen werden und umgekehrt.

Diese bevorzugte oder erfindungsgemäße Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Längsdüse im Zusammenspiel mit der Materialbahn die benötigte Dichtwirkung erzielt wird.

Die folgenden Ausführungen gelten für alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Vorzugsweise ist der Gasstrom, der durch die jeweiligen Einblas- und/oder Absaugöffnungen in das Siegelwerkzeug eintritt bzw. aus dieser abgesaugt wird, einstellbar, insbesondere individuell einstellbar. Dies kann manuell oder motorisch erfolgen. Ziel der Einstellung ist es vorzugsweise, dass der Gasvolumenstrom beim Einsaugen und/oder Ausblasen bei allen Öffnungen zumindest im Wesentlichen gleich ist.

Vorzugsweise sind die Öffnungen, aus denen Gas austritt bzw. durch die Gas abgesaugt wird und die jeweils damit verbundenen Gasleitungen, insbesondere soweit sie in der Längsdüse vorgesehen sind, voneinander getrennt. Dadurch ergeben sich hygienische Vorteile. Vorzugsweise ist in der Gasleitung, mit der die Einblasöffnungen verbunden sind bzw. die Gasleitung, mit der die Absaugöffnungen verbunden sind, jeweils ein Ventil vorgesehen, mit dem jeweils die jeweilige Leitung insbesondere geöffnet und geschlossen werden kann. Vorzugsweise ist das jeweilige Ventil jeweils beabstandet von den damit verbundenen Öffnungen vorgesehen.

Beim Absaugen von Gas aus dem Siegelwerkzeug wird das Gasvolumen in der Einblasleitung, das sich zwischen dem Ventil und den Öffnungen befindet, ebenfalls mit Unterdrück beaufschlagt. Der dadurch entstehende Gasstrom zieht eventuell vorhandene Verunreinigungen aus der Einblasleitung heraus, so dass diese gereinigt wird. Beim Einblasen von Gas in das Siegelwerkzeug, wird das Gasvolumen in der Absaugleitung zwischen der Öffnung und dem Ventil komprimiert, so dass möglicherweise darin vorhandene Verunreinigungen von der Absaugöffnung wegbewegt und in die Leitung gedrückt werden und somit nicht in die herzustellende Verpackung gelangen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.

Figur 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.

Figuren 2 - 3 zeigen Detail der Dichtung, der Düsenanordnung und/oder der Siegelstation.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1, die optional eine Formstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 15 aufweist. Die Verpackungsmaschine kann eine sogenannter Thermoformer oder ein sogenannter T raysealer sein. Eine Untermaterialbahn 8, hier eine Kunststofffolie 8, wird von einer Vorratsrolle abgezogen und taktweise entlang der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine von rechts nach links transportiert. Bei jedem Takt wird die Untermaterialbahn 8 um eine Formatlänge/Vorschublänge intermittierend weitertransportiert. Dafür weist die Verpackungsmaschine zwei Transportmittel 21 , in dem vorliegenden Fall jeweils zwei Endlosketten, auf, die rechts und links von der Untermaterialbahn 8 angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Welle, verbunden sein. Jedes Transportmittel 21 weist eine Vielzahl von Klemmmitteln/Greifern 22 auf, die die Untermaterialbahn 8 im Einlaufbereich klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Untermaterialbahn 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Untermaterialbahn 8 wieder gelöst. Stromabwärts von dem Einlaufbereich kann ein Heizmittel vorgesehen sein, das die Untermaterialbahn 8 erwärmt, insbesondere wenn diese still steht. Die optionale Formstation 2 weist ein Unterwerkzeug 4 und ein Oberwerkzeug 3 auf. Das Unterwerkzeug 4 kann, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, auf- und ab-bewegt werden, wobei es zum Formen nach oben in Richtung der Untermaterialbahn 8 und zum Weitertransport der Untermaterialbahn 8 nach unten bewegt wird. In der angehobenen Stellung wird die Untermaterialbahn vorzugsweise zwischen den beiden Werkzeugen 3, 4 geklemmt. Das Unterwerkzeug 4 kann auf einem Hubtisch 5 angeordnet sein, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar sein kann, um die oben beschriebene Bewegung des Unterwerkzeugs zu erzeugen. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die hier angedeuteten in die Untermaterialbahn geformten Verpackungsmulden 6 oder die Untermaterialbahn 8 dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 belegt. In der sich daran anschließenden Siegelstation 15, die ebenfalls aus einem gegebenenfalls vertikal verstellbaren Oberwerkzeug 12 und einem gegebenenfalls vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 11 besteht, wird eine Oberfolie 14 stoffschlüssig durch Siegeln an der Untermaterialbahn 8 befestigt. Dadurch wird die Bewegung der Untermaterialbahn 8 auf die Obermaterialbahn 14 übertragen. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder wahlweise das Unterwerkzeug vor und nach jedem Folientransport abgesenkt bzw. angehoben. Auch die Oberfolie 14 kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur vor der Siegelstation und ggf. stromaufwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Unterfolie gemacht wurden. Auch die Oberfolie kann mit einem Heizmittel angewärmt und/oder tiefgezogen werden. Für das Siegeln ist als Unterwerkzeug 11 beispielweise ein Siegelrahmen vorgesehen, der pro Verpackungsmulde eine Öffnung aufweist, in die die gegebenenfalls vorhandene Verpackungsmulde beim Siegeln, d.h. bei der Aufwärtsbewegung des Untersiegelwerkzeugs, eintaucht. Zum Siegeln werden die Ober- und die Untermaterialbahn zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug 12, 11 zusammengepresst und verbinden sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck. Nach dem Siegeln werden die Werkzeuge 11, 12 wieder vertikal auseinanderbewegt. Zwischen der Vorratsrolle der Obermaterialbahn 14 und dem Siegelwerkzeug kann ein Tänzer, beispielsweise ein Rotationstänzer vorgesehen sein, der die Materialbahn 14 möglichst auf einer konstanten Spannung hält. Der Fachmann versteht, dass auch im Bereich der Untermaterialbahn 8 vorzugsweise ein Tänzer vorgesehen ist, vorzugsweise stromabwärts von der Vorratsrolle. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Tänzer um einen Lineartänzer. Vor und/oder beim Siegeln der Obermaterialbahn an die Untermaterialbahn erfolgt in jeder Verpackungsmulde vorzugsweise ein Gasaustausch. Dafür kann die in der Verpackungsmulde vorhandene Luft zunächst teilweise abgesaugt und/oder durch ein Austauschgas ersetzt. Dafür weist die Verpackungsmaschine die in den Figuren 2 - 3 näher erläuterte Längsdüsenanordnung auf. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was z.B. mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Siegelwerkzeug 11, 12 eine Stanze auf, die die Unter- und die Obermaterialbahn vorm, beim und/oder nach dem Siegeln durchtrennt. Vorzugsweise werden bei jedem Takt mehrere Verpackungen gleichzeitig hergestellt, die in einem sogenannten Format als Matrix angeordnet sind.

In den Figuren 2 und 3 sind jeweils die Längsdüsenanordnung 10, die Dichtung 19 und das Unterwerkzeug 11 auf einer Seite, hier der rechten Seite der Materialbahn dargestellt. Die Transportrichtung der Materialbahn ist mit dem Pfeil 20 symbolisiert. Figur 2 zeigt bezogen auf die Transportrichtung 20 der Materialbahn das erste Ende 28 der Längsdüsenanordnung 10 oder der Dichtung 19 oder anders bezeichnet die Einlaufseite. Dieses Ende ist bezogen auf die Transportrichtung 20 der Materialbahn das stromaufwärtige Ende. Figur 3 zeigt bezogen auf die Transportrichtung 20 der Materialbahn das zweite Ende 29 der Längsdüsenanordnung 10 oder der Dichtung 19 oder anders bezeichnet die Auslaufseite. Dieses Ende ist bezogen auf die Transportrichtung 20 der Materialbahn das stromabwärtige Ende. Der Fachmann versteht, dass auch an dem anderen Rand der Materialbahn eine Längsdüsenanordnung vorgesehen sein kann.

Die Längsdüsenanordnung weist eine Längserstreckungsrichtung 27 auf, die sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der Transportrichtung 20 erstreckt. Entlang dieser Längserstreckungsrichtung 27 ist eine Düse 26 vorgesehen, die eine Vielzahl von Öffnungen 21 aufweist, die hier nebeneinander angeordnet sind. Durch die Öffnungen 21 können wahlweise zum Abziehen von Luft einer oder mehreren Verpackungen und/oder zum Einblasen eines Inertgases eingesetzt werden. Dafür weist die Längsdüsenanordnung ein oder mehrere Ventile auf. Mit diesem/diesen oder einem oder mehreren anderen Ventilen kann auch der Gasvolumenstrom beim Absaugen und/oder Einblasen und/oder die Gasmenge eingestellt werden. Alle oder einige Ventile können manuell oder automatisch eingestellt werden. Die Länge der Längsdüsenanordnung in Längserstreckungsrichtung kann zumindest im Wesentlichen der Länge des Vorzuges des aktuell produzierten Formates entsprechen. Es ist aber auch möglich die Länge der Längsdüsenanordnung länger vorzusehen und Öffnungen im Einlaufbereich 28 und/oder im Auslaufbereich 29 mittels des/der Ventil(e) abzuschalten. Die Düse 26 ist in dem vorliegenden Fall als Flachdüse ausgeführt, d.h. ihre horizontale Erstreckung quer zu Längserstreckungsrichtung 27 ist größer, vorzugsweise wesentlich größer als deren vertikale Erstreckung quer zur Längserstreckungsrichtung 27. In dem vorliegenden Fall verjüngt sich die Flachdüse in Richtung der Öffnungen. Beim Absaugen und/oder Einblasen eines Gases aus dem Format an Verpackungen, erstreckt sich die Flachdüse zwischen der Obermaterialbahn 14 und der Materialbahn 8, wobei die Materialbahn 8 bezogen auf die Vertikale die Flachdüse von untern und die Materialbahn 14 die Flachdüse von oben berührt.

Fürs Evakuieren und/oder Begasen können die Öffnungen 21 vorzugsweise einzeln, besonders bevorzugt Gruppenweise angesteuert werden. Für den Fall, dass zwei Längsdüsenanordnungen 10, eine rechts und eine links von der Materialbahn, kann mit einer Längsdüsenanordnung nur Gas abgesaugt und mit einer Düsenanordnung nur Gas abgezogen werden.

Wie insbesondere Figur 2 entnommen werden kann wird die Flachdüse einlaufseitig von einer Zunge 22 begrenzt, die sich hier quer zur Längserstreckungsrichtung 27 der Längsdüsenanordnung erstreckt, Die Zunge 22 ist vorzugsweise ein separates Bauteil, das mit der Längsdüsenanordnung verbunden wird. Vorzugsweise ist die Zunge aus einem elastischen Kunststoffmaterial gefertigt vorzugsweise austauschbar vorgesehen.

Figure 3 zeigt, dass die Längsdüsenanordnung, hier die Flachdüse an ihrem auslaufseitigen Ende 29 eine Rampe 24 aufweist, die sich in Laufrichtung 20 der Materialbahn oder zu ihrem auslaufseitigen Ende hin verjüngt. Die Rampe 24 kann einstückig mit der Flachdüse verbunden oder als separates Bauteil vorgesehen sein. Die Rampe erstreckt sich parallel zu der Längserstreckungsrichtung der Längsdüsenanordnung oder parallel zu der Transportrichtung der Materialbahn 8, 14.

Der Fachmann erkennt, dass die Zunge 22 auch durch eine Rampe 24 ersetzt werden kann, deren Höhe in Laufrichtung zur Materialbahn zunimmt, bis sie die Höhe der Flachdüse erreicht hat.

In der Verpackungsmaschine wird die Längsdüsenanordnung 10 vorzugweise mit dem

Rahmen der Verpackungsmaschine verbunden, und zwar vorzugsweise so, dass sich die Flachdüse 26 oberhalb der Transportmittel, insbesondere der Kette mit den Greifern, befindet. Dafür ist die Flachdüse an ihrer Unterseite vorzugsweise zumindest abschnittsweise konkav ausgeführt, so dass die Greifer teilweise in diese Konkavität hineinragen.

In den Figuren 2 und 3 ist ebenfalls die erfindungsgemäße Dichtung 19 dargestellt, die, wie insbesondere Figur 3 entnommen werden kann im Auslaufbereich 29 eine Auslaufschräge 25 aufweist, die hier als Rampe ausgeführt ist und die vorzugsweise komplementär zu der Rampe 24 der Längsdüsenanordnung vorgesehen ist. Die Auslaufschräge 25 erstreckt sich parallel zur Transportrichtung der Materialbahn. Die Auslaufschräge bildet einen Übergangsbereich zwischen einem dünneren Bereich der Dichtung, der sich parallel zur Transportrichtung der Materialbahn oder oberhalb der Flachdüse erstreckt und einem dicken Bereich, der sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn oder quer zur Flachdüse 26 erstreckt.

In Figur 2 ist der Einlaufbereich der Dichtung 19 dargestellt. In diesem Bereich ist eine Einlaufschräge 22 vorgesehen, die sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn erstreckt. Die Einlaufschräge 23 bildet einen Übergangsbereich zwischen einem dünneren Bereich der Dichtung, der sich parallel zur Transportrichtung der Materialbahn oder oberhalb der Flachdüse erstreckt und einem dicken Bereich, der sich quer zur Transportrichtung der Materialbahn oder quer zur Flachdüse 26 erstreckt.

Für den Fall, dass die Längsdüsenanordnung im Einlaufbereich ebenfalls eine Rampe aufweist, ist dieser Bereich der Dichtung analog wie die Schräge 25 ausgeführt.

Wir in Figur 3 durch den Doppelpfeil symbolisiert, ist die Dichtung vorzugsweise anhebbar bzw. absenkbar vorgesehen. Dafür ist die Dichtung 19 vorzugsweise mit einem Oberwerkzeug 12 verbunden, das angehoben bzw. abgesenkt wird.

Vorzugsweise ist die Dichtung 19 als geschlossene Form, insbesondere als geschlossenes Rechteck oder Quadrat ausgeführt, die rundherum um eine Verpackung oder ein Format von Verpackungen erstreckt.

In den Figuren 2 und 3 ist auch ein Unterwerkzeug 11 dargestellt, das als Gegenlager beim Siegeln fungiert und Kavitäten für die Verpackungen aufweisen kann. Wahlweise wird dieses Werkzeug wie durch den Doppelpfeil symbolisiert angehoben und abgesenkt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Eine Verpackung oder eine Materialbahn 8 mit einer oder mehreren Verpackungsmulden wird in die Siegelstation eingebracht, beispielsweise durch einen taktweisen Transport der Materialbahn 8. Die Verpackung oder die Materialbahn 8 befindet sich dann unterhalb der Flachdüse 26 und oberhalb des Unterwerkzeugs 11. Oberhalb der Flachdüse 26 befindet sich die Obermaterialbahn 14, die an die Verpackung oder die Materialbahn 8 gesiegelt wird. Sodann senkt sich die Dichtung 19 und drückt die Obermaterialbahn gegen die Flachdüse 26 oder gegen das Unterwerkzeug 11. Vorzugsweise gleichzeitig hebt sich das Unterwerkzeug 11 und drückt die Materialbahn 8 gegen die Flachdüse 26 bzw. gegen die Dichtung 19. Dadurch entsteht zwischen der Verpackung und der Obermaterialbahn oder zwischen den beiden Materialbahnen 8, 14 ein geschlossener, zumindest im Wesentlichen gasdichter Bereich, der jetzt mittels einer oder mehrerer Längsdüsenanordnungen 10 evakuiert bzw. begast werden kann. Sobald die Veränderung der Atmosphäre in der Verpackung beendet ist, wird die Obermaterialbahn 14 an die Untermaterialbahn 8 gesiegelt. Danach wird die Dichtung 19 wieder angehoben und das Unterwerkzeug 11 abgesenkt und dabei und/oder danach erfolgt der Weitertransport der Verpackung bzw. Materialbahnen 8, 14.

Bezugszeichenliste:

1 Verpackungsmaschine

2 Formstation, Tiefziehstation

3 Oberwerkzeug der Formstation, Oberwerkzeug der Tiefziehstation

4 Unterwerkzeug der Formstation, Oberwerkzeug der Tiefziehstation

5 Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung

6 Verpackungsgutträger, Verpackungsmulde, Unterschale, Tray

7 Füllstation, Einlegestation

8 Materialbahn, Untermaterialbahn

9 Hubeinrichtung

10 Längsdüsenanordnung

11 Unterwerkzeug der Siegelstation

12 Oberwerkzeug der Siegelstation

13 Abgetrennter Abschnitt, Ecke

14 Obermaterialbahn, Deckelmaterialbahn

15 Siegelstation

16 Verpackungsgut

17 Längsschneider

18 Querschneider

19 Dichtung

20 Laufrichtung der Materialbahn 8, 14

21 Einblas-/Absaugöffnungen

22 Dichtzunge an der Längsdüse 26

23 Einlaufschräge der Dichtung 19

24 Auslauframpe an der Längsdüse 26

25 Auslaufschräge der Dichtung 19

26 Flachdüse

27 Längserstreckungsrichtung

28 Erstes Ende der Längserstreckungsrichtung, Einlaufseite

29 Zweites Ende Längsdüsenanordnung (10) nach, Auslaufseite