DE3439680C2 - Einrichtung zum Unterteilen eines Verpackungsschlauchs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Unterteilen eines mit plastischem oder pastösem Lebensmittel, insbesondere Käse, befüllten Verpackungsschlauchs in einzelne Packungseinheiten ergebende Längsabschnitte durch Annäherung von Siegelungs- (bzw. Schweiß-)Flächen gegen durch Flachlegen des Schlauches gebil­ dete Schlauchseitenwände, wobei die durch die Siegelungsflächen entstehende Siegelungszone mit fortschreitender Siegelungs­ flächenannäherung und -verformung von einer Anfangsberührungs­ linie aus seitlich zunehmend verbreitert wird und dem Lebens­ mittel eine Abflußmöglichkeit aus der Siegelungszone gewährt wird.

Bei der Herstellung einzeln verpackter Scheiben von Lebensmitteln, wie z. B. Käsescheiben, wird eine heiße viskose Käsemasse in einen Verpackungsschlauch einge­ führt, der kontinuierlich von einem geeigneten organischen polymeren Verpackungsmaterial ausgebildet wird, um ein längliches kontinuierliches Band Streichkäse innerhalb des Verpackungsschlauches zu erhalten. Der das Käseband enthaltende Verpackungsschlauch kann nacheinander quer­ verschlossen und transversal zur Längsachse des Schlauches abgetrennt werden,um einzelne verpackte Scheiben des Streichkäses zu erhalten. Um den gewünschten Querverschluß für derartige Verpackungen herzustellen, ist es notwendig, den Käse aus der Querverschlußzone zu entfernen und die gegenüberliegenden Innenflächen des Folienschlauches anein­ anderhaftend in Berührung zu bringen, um einen geeigneten Querverschluß herzustellen. Ein derartiges aneinanderhaften­ des Berühren wurde gewöhnlich durch Zusammendrücken einer Verpackungsfolie mit einer inneren Verschlußschicht mit relativ niedriger Schmelztemperatur zwischen einem elasto­ meren Auflageelement und einem metallischen Querverschluß­ stegelement durchgeführt, wobei das Verschlußelement auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt wurde, um das gewünschte Aneinanderhaften bei der Berührung unter den Betriebsbedingungen wie der Berührungszeit, des Drucks und der Temperatur zu bewirken.

Es haben sich jedoch wesentliche Schwierigkeiten bei der Ausbildung eines zuverlässigen Querverschlusses des Ver­ packungsmaterials durch das Lebensmittel hindurch heraus­ gestellt. Bezüglich dieser Schwierigkeiten sei auf die Aufrechterhaltung der geeigneten Temperaturbereiche für das Verschließen ohne Beschädigung des Verpackungsmaterials oder ohne Anhaften des Verpackungsmaterials an den Ver­ schließelemente, die Begrenzungen hinsichtlich der Art der für solche Verpackungen verwendeten Verpackungsfolie, die ungenügende Entfernung des Käses oder der anderen Lebensmittel aus der Verschlußzone, die Bildung sogenannter röhrenförmiger Leckkanäle aus einer Längsfaltung der Ver­ schlußzone, die Schwierigkeiten einer zuverlässigen Schaffung der Packungseinheit und der Schaffung des Packungsver­ schlusses, der sich ungleichmäßig öffnet, wenn eine relativ konstante Öffnungszugkraft durch den Verbraucher aufge­ bracht wird, hingewiesen. Verschiedenste Versuche, diese Probleme zu lösen, wie z. B. das Vorsehen nicht haftender Beschichtungen an den Querverschließelementen und den Auflageelementen, war nicht vollständig zufriedenstellend.

Aus der DE 14 61 895 B2 ist eine Vorrichtung zur kontinuierli­ chen Herstellung von mit fließfähigem Füllgut gefüllten Quader­ packungen aus einem durchgehenden Schlauch bekannt. Die Vor­ richtung umfaßt mehrere Paare im Querschnitt U-förmiger Form­ hälften, die sich längs einer Schließbewegungsbahn mit dem Schlauch fortbewegen und denen zwischen zwei aufeinanderfolgen­ den Formhälftenpaaren Backen zum Flachdrücken, Versiegeln- und Trennen des Schlauches zugeordnet sind. Die Backen werden von an den Formhälften schwenkbar angebrachten Faltklappen gebil­ det, wobei jede Formhälfte an ihren beiden Enden jeweils eine derartige Faltklappe aufweist. Zum Flachdrücken, Versiegeln und Abtrennen des Schlauches werden an einer betreffenden Stelle zwischen zwei Formhälftenpaaren die Faltklappen derart in Richtung zur jeweils anderen Formhälfte umgeklappt, daß zwei einander gegenüberliegende Schlauchseitenwände durch die Falt­ klappen unter entsprechender Verdrängung des fließfähigen Füllguts gegeneinander gedrückt werden. Hierbei liegen auf der einen Seite des Schlauches durch Heizbänder beheizbare Schweiß­ backen und auf der anderen Seite des Schlauches Gummieinlagen als Schweißgegenbacken am Schlauch an und werden mit einem kontrollierten Schweißdruck gegen den Schlauch gedrückt, wobei eine Schweißbacke einer Schweißgegenbacke gegenüber liegt. Die an dem Schlauch bzw. den aneinander anliegenden Schlauchseiten­ wänden angreifenden Oberflächen der Schweißbacken bzw. Schweiß­ gegenbacken sind, soweit der Auslegeschrift zu entnehmen, im wesentlichen eben und glatt.

Aus der US 2,982,066 ist eine Vorrichtung zum Abpacken von Artikeln zwischen durchgehenden Kunststoffmaterialbahnen und zum Zusammenschweißen bzw. Zusammensiegeln der Bahnen entlang der Außen- bzw. Längsränder und in Abständen von einem Längsrand zum anderen in Querrichtung bekannt. Zum Bilden der Querver­ schweißungen bzw. Siegelungen werden die beiden Kunststoffmateri­ albahnen durch zwei einander gegenüberliegende Siegelungsbacken gegeneinander gedrückt. Die beiden Siegelungsbacken sind starr ausgebildet und weisen jeweils eine an der jeweiligen Kunst­ stoffmaterialbahn angreifende Siegelungsfläche auf. Diese jeweilige Siegelungsfläche ist von zwei sich kreuzenden Kanal scharen durchzogen, wobei die eine Kanalschar Kanäle aufweist, die sich in Längsrichtung erstrecken, und die andere Kanalschar Kanäle aufweist, die sich in Querrichtung erstrecken, jeweils bezogen auf die Längsrichtung der Kunststoffbahnen. Durch die Kanal­ scharen wird die Siegelungsfläche in eine Vielzahl von Einzel­ siegelungsflächen unterteilt, die alle in einer Ebene liegen.

Die Siegelung entlang der Längsränder erfolgt durch Siegelungs­ räder, wobei von zwei zusammenwirkenden Siegelungsrädern das eine eine gezahnte, sich in Umfangsrichtung erstreckende Siege­ lungsfläche aufweist und das andere Siegelungsrad eine Siege­ lungsfläche aufweist, die von einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, elastischen Oberflächenschicht gebildet ist.

Aus der US 2,751,732 ist ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, bei der zwei Verpackungsmaterialbahnen entlang ihrer Längs­ ränder und in Abständen in Querrichtung zu diesen durch ent­ sprechende Längs- bzw. Quersiegelungseinrichtungen verbunden werden, um einzelne Verpackungen für ein abzupackendes Material zu bilden. Über die Gestaltung der an den Bahnen angreifenden Siegelungsflächen können der Patentschrift keine Angaben ent­ nommen werden.

Aus der CH 545 718 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von verpackten scheibenförmigen Nahrungsmittel­ portionen (z. B. aus Schmelzkäse) bekannt. Die Vorrichtung dient dazu, einen aus einer bandförmigen Verpackungsmaterial­ bahn durch Längsverschweißen gebildeten Verpackungsschlauch mit dem Nahrungsmittelmaterial zu füllen, durch Anwendung von Preßrollen ein Nahrungsmittelmaterialband zu formen und durch eine Formeinrichtung umfassend eine Mehrzahl von Formrahmen das bandförmige Nahrungsmittelmaterial zu einzelnen Nahrungsmittel­ materialscheiben zu formen. Hierbei wirken zwei einander gegen­ überliegende Formrahmen derart zusammen, daß sich in Querrich­ tung erstreckende Formrahmenwände mit dazwischen liegendem, vom Verpackungsschlauch umhüllten Nahrungsmittelmaterialband gegen­ einander gedrückt werden, so daß das Nahrungsmittelmaterial aus diesem Bereich des Verpackungsschlauches herausgepreßt wird. Zum Versiegeln der einzelnen scheibenförmigen Portionen können Heizorgane direkt an den Formrahmen vorgesehen sein, so daß das Versiegeln gleichzeitig mit dem Preßformen erfolgen kann.

Aus der US 2,624,992 ist eine Quersiegelungseinrichtung be­ kannt, die zwei elastische Siegelungsplatten umfaßt. Die Siege­ lungsplatten dienen dazu, zwei durch Flachlegen eines Verpac­ kungsschlauches gebildete Schlauchseitenwände aneinander zu drücken, um einzeln verpackte Portionen eines in den Verpac­ kungsschlauch eingeführten fließfähigen Materials zu erhalten. Die elastischen Siegelungsplatten sind derart eingespannt, daß sie, solange sie nicht auf die Schlauchseitenwände wirken, zur jeweils anderen Siegelungsplatte gewölbt sind. Für die Querver­ siegelung werden die Siegelungsplatten von beiden Seiten zu den Schlauchseitenwänden verlagert und gegen diese gepreßt, wobei sich die Siegelungsplatten bei zunehmendem Anpreßdruck an die dazwischen liegenden Schlauchseitenwände derart verformen, daß sich eine in Längsrichtung zunehmend verbreiternde Siegelungs­ zone bildet, aus der das abzupackende Material verdrängt ist. Der Siegelungszone entspricht ein entsprechender, gegenüber der ursprünglichen Form der Siegelungsplatten verbogener, flacher Abschnitt der jeweiligen Siegelungsplatte. Soweit den Figuren zu entnehmen, scheinen die an den Schlauchseitenwänden angrei­ fenden Oberflächen der beiden Siegelungsplatten nicht glatt, sondern strukturiert zu sein. Nähere Angaben hierzu können der Patentschrift nicht entnommen werden. Gemäß einer einen Querschnitt durch eine Siegelungszone zeigenden Figur überträgt sich die Struktur der Siegelungsplattenoberflächen auf die durch die Siegelung miteinander verbundenen Schlauchseiten­ wände.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Einrichtung der eingangs ge­ nannten Art bereitzustellen, bei der die Packungseinheiten zuverlässig und dauerhaft dicht verschlossen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß von den beiden Siege­ lungsflächen eine von einem elastomeren Siegelungsbacken gebil­ det und im unverformten Zustand konvex und glatt ist und die andere von einem starren Siegelungsbacken gebildet und flach sowie von einer Kanalschar durchzogen ist.

Die Siegelungsfläche des starren Siegelungsbackens weist erfin­ dungsgemäß Kanäle zum Ableiten des plastischen oder pastösen Lebensmittels (im folgenden auch Füllgut genannt) aus der Siegelungszone auf. Der elastomere Siegelungsbacken mit der im unverformten Zustand konvexen und glatten Siegelungsfläche sorgt für eine besonders wirksame Verdrängung des Füllguts aus der sich verbreiternden Siegelungszone durch die Kanäle in den Innenraum der benachbarten Packungseinheiten.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Siegelungsfläche des starren Siegelungsbackens von zwei sich kreuz enden Kanal scharen durchzogen ist, vorzugsweise derart, daß die Siegelungsfläche des starren Siegelungsbackens mindestens 77 Einzelsiegelungs­ flächen pro cm² aufweist, wobei diese Einzelsiegelungsflächen mindestens 30% dieser Siegelungsfläche ausmachen. Es ergibt sich eine feine Riffelung der Siegelungsfläche (auch als Ver­ schließfläche bezeichnet), was im Zusammenspiel mit dem elasto­ meren Siegelungsbacken für einen besonders zuverlässigen Ver­ schluß der Packungseinheiten sorgt.

Die Kanäle weisen vorzugsweise eine Tiefe von zwischen 0,127 mm und 0,508 mm und eine Breite von zwischen 0,254 mm und 0,762 mm auf.

Es wird vorgeschlagen, daß die Kanäle gegen die Durchlaufrich­ tung des Schlauchs geneigt sind. Der Abstand der Kanäle kann einer Kanalanzahl von mindestens 6 Kanälen pro cm, vorzugsweise etwa 8-16 Kanälen pro cm, entsprechen.

Vorzugsweise wird die Einrichtung auf eine Siegelungsdauer von maximal einer Sekunde eingestellt. Hinsichtlich des Siegelungs­ drucks wird ein Druck von zwischen 1 Newton/mm² (etwa 10,5 kp/cm²) und 4 Newton/mm² (etwa 42 kp/cm²) vorgeschlagen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird vorzugsweise wie folgt eingesetzt. Als erstes wird ein länglicher kontinuierlicher Körper des plastischen, zu verpackenden Lebensmittels gebildet, der durchgehend von einer schlauchartigen bzw. zu einem Schlauch geformten Verpackungsfolie umgeben ist. Die Verpac­ kungsfolie umfaßt vorzugsweise zwei schichten, nämlich eine innere Verschluß- oder Siegelungsschicht mit einer verhältnis­ mäßig niedrigen Schmelztemperatur und eine bei den Verschließ­ bedingungen nicht schmelzende Außenschicht. Derartige Verpac­ kungsfolien sind üblich zur Verpackung von Lebensmitteln, wie z. B. Streichkäse. Der Querverschluß des Verpackungsmaterials erfolgt durch die dazwischen liegende Schicht des viskosen oder plastischen Lebensmittels, insbesondere Streichkäse, hindurch. Hierzu wird das umhüllte Lebensmittelband in Querrichtung zwischen der insbesondere fein geriffelten Verschließ- bzw. Siegelungsfläche des starren Siegelungsbackens und der elasto­ meren glatten Siegelungsfläche des anderen Siegelungsbackens zusammengedrückt, um das Lebensmittel aus der Siegelungszone zwischen diesen beiden Siegelungsflächen herauszudrücken und die Innenflächen des Verpackungsmaterials zu verschweißen.

Erfindungsgemäß wirken die von Kanälen durchzogene Siegelungs­ fläche und die elastomere glatte Siegelungsfläche bei der Herstellung des Querverschlusses in dem Verpackungsmaterial durch das Lebensmittel hindurch zusammen. Vorzugsweise weist die Siegelungsfläche des starren Siegelungsbackens eine Mehr­ zahl relativ schmaler und dicht beabstandeter Kanäle auf, die eine Richtungskomponente aufweisen, die rechtwinklig zur Längs­ achse des Siegelungsbackens (auch als Verschließelement be­ zeichnet) verläuft. Es ergibt sich eine fein geriffelte Siege­ lungsfläche. Als minimale Kanaldichte ist eine Kanaldichte von mindestens 6 Kanälen pro cm bevorzugt, und die Kanaldichte liegt höchst vorzugsweise in einem Bereich von etwa 8 bis etwa 16 Kanälen pro cm.

Durch die Kanäle wird erreicht, daß die Siegelungsfläche meh­ rere voneinander getrennte Einzelsiegelungsflächen aufweist, wobei vorzugsweise wenigstens etwa 6 gesonderte Einzelsiege­ lungsflächen zwischen den Kanälen (auch Querkanäle genannt) vorgesehen sind. Wie schon erwähnt, weist die Siegelungsfläche des starren Siegelungsbackens einander schneidende bzw. kreu­ zende Reihen von Kanälen (Kanalscharen) auf. Hierdurch wird ein Kanalnetzwerk und eine entsprechende Anzahl getrennter Einzel­ siegelungsflächen (Direktkontakt-Flächenelemente) gebildet. Die Siegelungsfläche weist vorzugsweise mindestens 77, höchst vorzugsweise mindestens etwa 124, Einzelsiegelungsflächen bzw. Kontaktflächenelemente pro cm der zusammengesetzten Siegelungs­ fläche auf.

Die Tiefe und Breite derartiger Kanäle ist bei der Schaffung sicherer Querverschlüsse wichtig. Die Kanäle sollten möglichst eine Tiefe in einem Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,508 mm und noch bevorzugter von etwa 0,254 mm aufweisen. Die Breite der Kanäle sollte möglichst in einem Bereich von etwa 0,254 mm bis etwa 0,762 mm an der Schnittstelle der Kanäle mit den in direkter Berührung stehenden, dazwischen ausgebildeten Einzel­ siegelungsflächenelementen liegen.

Die aufgrund der vorhandenen Kanäle diskontinuierliche Siege­ lungsfläche des starren Siegelungsbackens sollte mindestens etwa 30% der Gesamtfläche der Siegelungsoberfläche, also einschließlich der Kanäle, umfassen. Die diskontinuierliche Sieglungsfläche (also die Summe der Kontaktflächen bzw. Einzel­ siegelungsflächen) beträgt vorzugsweise 40-60% der Gesamt­ fläche. Entsprechend sollte der Flächenanteil der Kanäle an der Gesamtfläche weniger als etwa 70% und vorzugsweise etwa 40-60% der Gesamtfläche betragen.

Der starre Siegelungsbacken kann leicht aus geeigneten Metal­ len, Metallegierungen durch übliche Herstellungsverfahren (Walztechniken) hergestellt werden. Auch können andere Ver­ fahren, wie z. B. Fotomaskenerzeugung mit elektrochemischem Walzen, Plasmaätzen oder chemisches Ätzen in ähnlicher Art und Weise eingesetzt werden, um die gewünschte diskontinuierliche Oberfläche bzw. Siegelungsfläche mit den gesonderten, im direk­ tem Kontakt mit dem Verpackungsmaterial stehenden Verschließ­ flächen (Kontaktflächen bzw. Einzelsiegelungsflächen) zu erzeu­ gen.

Es wird angenommen, daß das Zusammenwirken der festen, fein geriffelten Siegelungsfläche bzw. Verschließelementefläche mit ihren vorzugsweise feinen, diskontinuierlichen Einzelver­ schließflächen und der entsprechenden Vielzahl von Kanälen mit dem elastomeren glatten Siegelungsbacken beim Zusammendrücken des länglich eingewickelten Lebensmittels das Entfernen im wesentlichen des gesamten plastischen Lebensmittels aus der Verschlußzone erleichtert, wodurch es leichter möglich ist, die Folie in einem festen, faltenfreien Zustand zu halten, um dadurch gleichförmige zuverlässige Verschlüsse zu erzeugen. Das Vorsehen der vielen getrennten Verschlußelementflächen bzw. Einzelsiegelungsflächen dient weiter zur Konzentration der Druckkraft an den getrennten Verschlußelementflächenpunkten, wodurch das sichere Anhaften der entsprechenden inneren Flächen des Packungsschlauchs, insbesondere Folienschlauchs, an diesen Punkten erreicht wird. Durch das Vorsehen der quer bzw. schräg verlaufenden Kanäle und der entsprechenden getrennten bzw. gesonderten Flächenelemente, die winkelig bezüglich der Längs­ achse des Schlauches ausgerichtet sind, werden rohrförmige Leckkanäle, Falten oder Knicke vermieden, die sonst leicht in dieser Richtung, also parallel zur Längsachse, auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.- Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausbildung des Querverschlusses einer Käseverpackung mit einem feingeriffelten Verschließelement;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des feingeriffelten Verschließelements, das bei der Vorrichtung in Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Teil der Verschließ­ fläche des Verschließstegs von Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht des feingeriffel­ ten Verschließelements von Fig. 3 längs der Linie IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht des feingeriffelten Verschließelements von Fig. 3 längs der Linie V-V von Fig. 3, wobei ein dazwischenliegender Ver­ packungsfolienschlauch und das Käseband durch die Betätigung des Verschließelements und des Auflage­ elements verschlossen wird; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung des in Fig. 1 verwendeten elastomeren Auflageele­ ments.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Vorrichtung zum Quer­ verschließen eines Verpackungsschlauches dargestellt, die eine Vielzahl winziger, mit Querkanälen versehener Ver­ schließelemente 200 aufweist, die unter Druck mit einem elastomeren Auflageteil 600, wie es in Fig. 6 darge­ stellt ist, zusammenwirken. Fig. 2 bis 5 zeigen ver­ größerte Ansichten der Teile des Verschließelements 200 und Fig. 6 zeigt das elastomere Auflageteil 600.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Querverschließen dargestellt, die eine Vielzahl winziger mit Querkanälen versehener Verschließelemente 200 aufweist, die im zu­ sammengedrückten Zustand dem elastomeren Auflageteil 600, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, gegenüberliegen. Die Fig. 3 bis 6 zeigen vergrößerte Ansichten der Teile des Verschließelements 200 und des elastomeren Auflageteils 600.

Wie man in Fig. 1 sieht, wird ein kontinuierliches Band 12 in Längsrichtung verpackten Käses, vorzugsweise Streichkäse, der extrudiert wurde oder auf andere Art und Weise mit der Innenfläche der Verpackung bei einer erhöhten Temperatur (z. B. über etwa 68,33°C) in Be­ rührung gebracht wurde,in üblicher Weise hergestellt. Das eingeschlossene Käseband sollte vorzugsweise in kontinuierlicher Berührung mit den Innenflächen des Ver­ packungsmaterials stehen, wobei im wesentlichen dazwischen keine Lufträume ausgebildet sind. Diesbezüglich wird der Streichkäse oder ein anderes Lebensmittel von der üblichen Bearbeitungsmaschine bei erhöhter Temperatur zugeliefert und kontinuierlich in geschmolzener oder flüssiger Form in eine Form oder eine Kunststoffolienumhüllung extrudiert, um ein kontinuierliches Band Streichkäse zu schaffen, das mittels der organischen polymeren Umhüllung umgeben ist.

Wie in Fig. 5 dargestellt, die eine Schnittansicht des um­ wickelten Käsebandes 12 längs der Querverschlußrichtung zeigt, steht das eingeschlossene Käseband 502 in direkter inniger Berührung mit dem umgebenden Verpackungsmaterial 504. Das eingeschlossene Käseband 504 kann vorzugsweise eine Dicke im Bereich von etwa 0,254 cm bis etwa 0,762 cm auf­ weisen und hat eine Breite im Bereich von etwa 5,08 bis etwa 12,7 cm. Typische Käsebänder haben eine Breite von etwa 8,89 cm und eine Dicke von etwa 0,32 cm. Die Ver­ packungsfolie 504 umfaßt eine äußere Schicht eines relativ wärmeundurchlässigen, lebensmittelgerechten Kunststoffs, wie z. B. Polypropylen oder ein Polyester Polymer,und eine innere Beschichtung eines relativ niedrig schmelzenden Ver­ schlußmaterials, wie z. B. lebensmittelgerechtes Polyäthylen oder ein Polyäthylen Copolymer. Die Folienschlauchkanten überlappen sich vorzugsweise in Längsrichtung an ihren ent­ sprechenden Enden oder können aufeinanderliegend bei der anfänglichen Ausbildung des eingewickelten Käsebandes 12 verschlossen werden.

Obwohl der Streichkäse gewöhnlich bei erhöhten Temperaturen extrudiert wird, wird das eingewickelte Käseband 12 vorzugs­ weise in geeigneter Weise auf Raumtemperatur oder darunter (z. B. 12,78°C bis 21,1°C) vor dem Querverschließen ge­ kühlt. Ein derartiges Kühlen erhöht die Festigkeit des Käsebandes und macht es schwieriger, es aus der Verschluß­ zone zu entfernen,wodurch die Vorteile des beschriebenen Verschlußsystems erhöht werden.

Der Ausdruck "plastisch", wie er in diesem Zusammenhang verwendet wird, umfaßt ebenfalls viskose Materialien, die keine definierte Spannungs-Dehnungsgrenze aufweisen, je­ doch schwierig aus der Verschlußzone zu entfernen sind. Vorzugsweise verwendet die beschriebene Ausführungsform Streichkäse, wobei jedoch ebenfalls andere plastische Lebensmittel verwendet werden können.

Das in Längsrichtung eingewickelte Käseband 12 kann von einer oder mehreren geeigneten Richt- und Kühlwalzen (nicht gezeigt) zugeführt werden und in die Vorrichtung 16 zum Verschließen eingebracht werden. Die Verschlußvor­ richtung 16 umfaßt zwei gegenüberliegende Reihen 18, 20 von Verschlußelementen bzw. Auflageelementen, die mitein­ ander mittels Riemen verbunden sind, die mit einer relativ hohen Geschwindigkeit gleichförmig angetrieben werden. In der Verschlußstegriemenreihe 18 sind mehrere Verschlußstege 200 (siehe Fig. 2) abwechselnd mit flachen Platten 22 als endloses Band miteinander verbunden. In der Auflageteil­ reihe 20 sind mehrere beabstandete, elastomere Auflageteile 600 (Fig. 6) in ähnlicher Weise mittels flachen Platten 22 getrennt und in Form eines endlosen Bandes im wesent­ lichen gleicher Länge verbunden. In der dargestellten Aus­ führungsform 10 umfaßt die Verschließelementbandreihe 18 sechsundzwanzig Verschließstege und sechsundzwanzig Platten 22, die abwechselnd mit den Stegen angeordnet sind. In ähnlicher Weise umfaßt die Auflageteilreihe 20 sechsund­ zwanzig Auflageteile 600 und sechsundzwanzig abwechselnd damit angeordnete Platten 22. Es ist nur eine begrenzte An­ zahl der entsprechenden Verschließstege und Auflageteile mit den entsprechenden Bändern 18 und 20 in Fig. 1 dargestellt, wobei normalerweise diese Elemente regelmäßig und konti­ nuierlich längs der gesamten Länge der Bänder angeordnet sind. Die Schließstege bzw. Verschließelemente 200 und die elastomeren Auflageteile 600 sind entsprechend der ge­ wünschten Länge der fertigen Produktpackungen beabstandet und einander gegenüberliegend mittels eines geeigneten Antriebs, der die Antriebselemente 23, 24 für die ent­ sprechenden Bänder 18, 20 umfaßt, gegenüberliegend aus­ gerichtet. In Betrieb werden das Verschließstegband 18 und das Auflageteilband 20 so angetrieben, daß das folien­ umwickelte Käseband 12 in der mittels des Pfeils in Fig. 1 dargestellten Richtung dazwischen durchgezogen wird. Die Bänder 18 und 20 werden bezüglich einander unter einem geeigneten Druck gehalten, so daß die entsprechenden gegenüberliegenden Verschließ- und Auflageelemente 200, 600 gegen das dazwischenliegende folienumwickelte Käse­ band 12 mit einem Berührungsdruck im Bereich von etwa 10,5 Kg/cm² bis etwa 42,18 Kg/cm² der Berührungsfläche gedrückt werden, wobei der Bereich vorzugsweise von etwa 17,575 Kg/cm² bis etwa 28,12 Kg/cm² reicht. In der dar­ gestellten Ausführungsform 10 stehen ungefähr sechs Ver­ schließ-Auflageteile der entsprechenden Bänder 18, 20 in einer derartigen Druckberührung, wobei verschiedene zusätzliche Verschließ-Auflagepaare an der Eingabe- und Ausgabeseite der Bänder 18, 20 einer entsprechenden Druck­ beaufschlagung und -entlastung unterliegen.

Wie bereits ausgeführt, ist die mit winzigen Querkanälen versehene Oberfläche des Verschließelements ein wichtiges Merkmal der Erfindung. Im folgenden soll daher das in der Vorrichtung 10 verwendete Schließelement im einzelnen beschrieben werden. Das Schließelement 200 ist in Fig. 2 perspektivisch dargestellt. Das dargestellte Schließelement 200 umfaßt einen Körper 204 mit einer im wesentlichen flachen Berührungsfläche 206, die in der dargestellten Ausführungsform eine Breite von etwa 1,19 cm und eine Länge von etwa 25,4 cm in Richtung der Längsachse hat. Der gesamte Körper des Schließelements 200 besteht aus einem relativ harten metallischen Werkstoff, wie z. B. Nickel­ stahl. Das Element 200 kann an dem Förderband 18 der Ver­ schließvorrichtung 16 mittels der dargestellten Befesti­ gungsöffnungen befestigt werden und auf die gewünschte Querverschließtemperatur mittels einer geeigneten Wider­ standsheizung, die innerhalb der Aussparung 208 der mit dem Band verbundenen Seiten des Schließelements angeordnet ist, erwärmt werden.

Die Verschließfläche 206 des Elements 200 umfaßt eine wesentliche flache ebene Fläche 210, in der mehrere Reihen 212, 214 regelmäßig beabstandeter Aussparungen eingearbeitet sind. Die dargestellten Aussparungen umfassen einen ersten Satz Kerben bzw. Kanäle 212, die ungefähr eine Tiefe von 0,254 mm bei einem Abstand von Mitte zu Mitte von 0,889 mm aufweisen. Die Nuten 212 weisen einen Schnittwinkel 216 von 45° bezüglich der Längsachse des Verschließelements 200 auf. Die Nuten sind mit 60° längs der Kanalrichtung eingeschnitten. Ein zweiter Satz die ersten Nuten schneidenden Nuten 214, die im wesentlichen in gleicher Weise regelmäßig beabstandet sind, sind etwa 0,254 mm tief, bei einem Mitten zu Mittenabstand von 0,889 mm. Sie sind ebenfalls in einem Winkel von 45° be­ züglich der Längsachse des Verschließelements 200 einge­ schnitten und weisen einen Schnittwinkel von 60° längs der Kanalrichtung auf. Die Nuten 212 und 214 sind somit etwa in einem Winkel von 90°zueinander angeordnet, um eine Anordnung regelmäßig beabstandeter, getrennter, schmaler Verschließflächen 212 auszubilden, die zwischen den Nuten­ reihen 212, 214 angeordnet sind. Diesbezüglich sind über etwa einhundertvierundzwanzig getrennte Verschließflächen 210 pro cm² Verschließelementfläche mittels der mitein­ ander verbundenen Kanäle 212, 214 ausgebildet. Die Kanäle 212, 214 schaffen ebenfalls miteinander verbundene Reihen Kanäle für die Entfernung des Käses von der Längsmittel­ linie des Verschließelements in Längsrichtung und in axialer Richtung zu den Außenlängskanten des Verschließ­ steges, wenn der Verschließsteg mit dem Auflageteil 600 aus Gummi zusammenwirkt.

Wie in Fig. 6 dargestellt, umfaßt das Auflageteil 600 einen elastomeren Körper 602 mit einer konvexen Ver­ schließfläche 604, die in einer Richtung der Längsachse des Auflageteils 600 bogenförmig ausgebildet ist, so daß bei einem Druck gegen den Folienschlauch 12 der Käse fortlaufend von der Mitte der Verschließzone im allgemeinen seitlich der Berührungskraft entfernt wird.

Mindestens das Oberflächenteil des elastomeren Auflage­ teils 600, das dem Verschließelement 200 beim Zusammen­ drücken des Folienschlauches 12 gegenüberliegt, sollte aus einem elastomeren Material bestehen. Gewöhnlich be­ stehen derartige Auflageteile aus einem elastomeren Material, wie z. B. einem Polyurethanelastomer mit einer Shore A Härte von etwa 70 bis 90. Durch das Vor­ sehen der gekrümmten Oberfläche 604 des Auflageteils wird die Druckkraft anfänglich an einem mittleren Be­ rührungspunkt, mit dem lebensmittelenthaltenden Folien­ schlauch aufgebracht, so daß das Lebensmittel von der Berührungslinienach außen gebracht wird, wenn das Auf­ lageelement gegen das Verschließelement weiter gedrückt wird. Fig. 5 zeigt die Form des lebensmittelenthaltenden Folienschlauchs, des Verschließelements 200 und des Auflageelements. Es wird weiter diesbezüglich ange­ nommen, daß die elastomere Eigenschaft des Auflageele­ ments die Folienschichten zumindest teilweise in die Kanäle 212, 214 des Verschließelements drückt, wodurch die Folie gezogen wird, und das dazwischen enthaltene Produkt durch die Kanäle in die Verpackungszone benach­ bart zur Verschließzone gepumpt wird. Die Verschließ­ elemente 200 werden bei einer vorbestimmten angehobenen Temperatur gehalten, die für das Verschließen der thermoplastischen Folienschicht unter den Zeit-Druckbe­ dingungen, die in dem Verfahren verwendet werden, ge­ eignet ist. Übliche Heizelemente und Steuervorrichtungen (nicht dargestellt) können zu diesem Zweck verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform kann die Verschließelementtemperatur in einem relativ niedrigen Temperaturbereich von etwa 93,32 bis etwa 121°C ge­ halten werden.

Das Verschließelementband 18 und das gegenüberliegende Auflageteilband 20 können mit relativ hoher Geschwindig­ keit, z. B. mindestens mit etwa 30,48 m/min. betrieben werden, wodurch sich eine Berührungszeit bei der darge­ stellten Ausführungsform 10 der Verschließelemente 200 bei maximalem Preßdruck von etwa 1 Sekunde oder weniger ergibt. Entsprechend muß die Entfernung des Lebensmittels und das Verschließen der Innenflächen des Verpackungs­ materials in begrenzter Zeit durchgeführt werden. Ge­ wöhnlich wird die Vorrichtung 10 mit einer Geschwindig­ keit von etwa 61 m/min. betrieben, wodurch sich eine entsprechende Berührungszeit bei maximalem Preßdruck für das Folienband von etwa 0,5 Sekunden ergibt. Wenn das Band durch das Verschließsystem 16 läuft ,werden ein Schließelement des Verschließbandes 18 und ein entsprechend ausgerichtetes gegenüberliegendes elastomeres Auflage­ teil des Auflageteilbandes 20 mit dem Käseband in Berüh­ rung gebracht, wobei allmählich der plastische Käse aus der die Elemente trennenden Zone herausgedrückt wird, wenn sie mittels der Bänder 16, 18 zusammengebracht werden. Da die Oberfläche des Auflageteils 600 konvex ist, wird der Käse allmählich vom anfänglichen Berührungspunkt des ge­ krümmten elastomerischen Auflageteils 600 weggeführt, bis die Verschließelemente und die entsprechenden gegenüber­ liegenden Auflageelemente 600 mit maximalem Preßdruck gegen die dazwischenliegende Verpackungsfolie gedrückt werden. Das Band der Verschließelemente 200 und das Band der entsprechenden Auflageelemente wird gegen ent­ sprechende Druckplatten geführt, um eine dauernde Preß­ kraft zwischen ihnen auszubilden. Die flachen Elemente 22 sind in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, der der gewünschten Dicke der einzelnen zu verpackenden Käse­ packungen entspricht. Das Verschließelement und das ent­ sprechende elastomere Auflageteil werden allmählich gegen­ einander gebracht und für die Dauer des Durchlaufs des Verschließelements 16 gegeneinander gedrückt, bis das Aus­ gabeende des Verschließabschnitts 16 erreicht ist, wo die Bänder mittels einer ähnlich geneigten Nockenplatte all­ mählich die Verschließelemente und die Auflageteile trennen, um sie zum oberen Abschnitt der Verschließstation zurückzuführen, wo sie erneut mit dem verpackten Käseband in der Nähe des Eingangs der Verschließvorrichtung in Eingriff gelangen.

Nach dem Austritt aus dem Ausgabeende der Verschließstation 16 ist die Folie in Querrichtung in Abständen verschlossen, die dem Abstand der Verschließelemente 200 und den gegen­ überliegenden Auflageteilen 600 der Bänder 18, 20 ent­ sprechen. Die dadurch ausgebildete kontinuierliche quer­ verschlossene Folie 26 wird darauf einer Schneidstation 30 zugeführt, die von üblicher Bauart ist, in der die Folie 26 etwa in der Mitte des Querverschlusses zerschnitten wird, um einzelne Packungen 32 zu erhalten. Die Verschließstation 16 und die entsprechende Schneidstation 30 können bei relativ hoher Geschwindigkeit betrieben werden, um ein­ zelne verpackte Lebensmittelscheiben mit Querverschlüssen gewünschter einheitlicher Festigkeit und Einheit zu schaffen. Der Querverschluß kann durch den Verbraucher kontinuierlich gleichförmig geöffnet werden, wobei ein regelloses Auf­ reißen, ein absatzweises Aufreißen verhindert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform stehen bei der Ver­ schließstation etwa zehn Verschließelemente mit dem Band in Berührung, wobei der maximale Preßdruck etwa über eine Länge von 101,6 cm aufrechterhalten wird. Bei einer Be­ triebsgeschwindigkeit im Bereich von etwa sechshundert Packungen pro Minute entspricht dies einer maximalen Preßdruckzeit von weniger als etwa 0,5 Sekunden für jeden Querverschluß. Durch Vergrößern der Tiefe der Verschließ­ station 16 können mehrere Folienschläuche 12 verarbeitet werden, wodurch die Produktionsmenge der einzelnen ver­ packten Verpackungen 32 multipliziert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verschließverfahren und der entsprechenden Vorrichtung wird ein zuverlässiger, leicht zu öffnender Verschluß geschaffen, wobei das Problem des Austretens des Käses und des ungleichförmigen Verschlusses gelöst ist. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglicht weiter eine verbesserte Produktivität und eine Verminderung des Ausschusses. Weiter wird ein Anhaften der Folie an dem Gummi des Auflageteils aufgrund der verminderten Ver­ schließtemperatur vermindert, bzw. ausgeschaltet, wodurch ein zuverlässiges Entfernen des Käses aus der Verschließ­ zone ermöglicht wird. Durch die Verwendung der geriffelten Ober­ fläche des Verschließteils durch die Ausbildung winziger querverlaufender Kanäle wird weiter eine wesentliche Ver­ minderung der Verschließtemperatur der Verschließelemente ermöglicht, wodurch ein zuverlässiger Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten für die verschiedensten Arten der Ver­ packungsfolien ermöglicht wird, die vorher nicht für der­ artige Verpackungen verwendet werden konnten.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Unterteilen eines mit plastischem oder pastösem Lebensmittel, insbesondere Käse (502), befüllten Verpackungsschlauchs (12) in einzelne Packungseinheiten ergebende Längsabschnitte durch Annäherung von Siegelungs- (bzw. Schweiß-)Flächen (206, 604) gegen durch Flachlegen des Schlauches gebildete Schlauchseitenwände (504), wobei die durch die Siegelungsflächen (206, 604) entstehende Siege­ lungszone mit fortschreitender Siegelungsflächenannäherung und -verformung von einer Anfangsberührungslinie aus seitlich zunehmend verbreitert wird und dem Lebensmittel (502) eine Abflußmöglichkeit aus der Siegelungszone gewährt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Siegelungsflächen (206, 604) eine (604) von einem elastomeren Siegelungsbacken (602) gebildet und im unverformten Zustand konvex und glatt ist und die andere (206) von einem starren Siegelungsbacken (204) gebildet und flach sowie von einer Kanalschar (212, 214) durchzogen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelungsfläche (206) des starren Siegelungsbackens (204) von zwei sich kreuzenden Kanalscharen (212, 214) durchzogen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelungsfläche (206) des starren Siegelungsbackens (204) mindestens 77 Einzelsiegelungsflächen (210) pro cm² aufweist, wobei diese Einzelsiegelungsflächen (210) minde­ stens 30% dieser Siegelungsfläche (206) ausmachen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (212, 214) eine Tiefe von zwischen 0,127 mm und 0,508 mm und eine Breite von zwischen 0,254 mm und 0,762 mm besitzen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf eine Siegelungsdauer von maximal 1 Sekunde eingestellt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einen Siegelungsdruck von zwischen 1 N/mm² und 4 N/mm² eingestellt ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (212, 214) gegen die Durchlaufrichtung des Schlauchs geneigt sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kanäle (212, 214) einer Kanalanzahl von mindestens 6 Kanälen pro Zentimeter, vorzugsweise etwa 8 bis 16 Kanälen pro Zentimeter, entspricht.