DE69804649T2 - Vorrichtung zum konditionieren in einer kontrollierten atmosphäre von produkten in mit einer folie versiegelten behältern - Google Patents

Vorrichtung zum konditionieren in einer kontrollierten atmosphäre von produkten in mit einer folie versiegelten behältern

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Versiegelungsvorrichtung für eine Maschine zum Abpacken von Produkten, etwa Lebensmittelprodukten, unter einer kontrollierten Atmosphäre in Behältern, wie Schalen, Töpfen oder ähnlichen durch eine Folie versiegelten Packungen.
  • Das Abpacken von Lebensmitteln und anderen Produkten in solchen versiegelten Packungen geschieht auf Maschinen, die "Siegelmaschinen" oder "Heißsiegelmaschinen" genannt werden, abhängig davon, ob die zu versiegelnden Behälter vorher auf einer anderen Maschine hergestellt oder durch Thermoformung, bspw. einer Folie aus thermoplastischem Material auf der gleichen Maschine erzeugt werden, die die Versiegelung vornimmt. Häufig ist es, insbesondere beim Verpacken von Lebensmittelprodukten oder pharmazeutischen Produkten, im Hinblick auf eine bessere Konservierung einen besseren Schutz und/oder auch die Hygiene notwendig die Versiegelung im Vakuum oder unter einer kontrollierten Atmosphäre vorzunehmen, was eine Luftabsaugung und/oder eine Gasinjektion mit sich bringt.
  • Eine bekannte und üblicherweise verwendete Lösung besteht darin, dass das Absaugen der Luft und/oder die Gasinjektion durch an den Seiten der Versiegelungsfolie vorgesehene Löcher längs der Mitnehmerketten erfolgt. Das erlaubt es zwar in den Packungen eine gut kontrollierte Atmosphäre einzustellen, bringt aber nicht einen nicht vernachlässigbaren Verlust an Versiegelungsfolie mit sich, weil diese eine Breite aufweisen muss, die beträchtlich größer ist als jene der zu versiegelnden Behälter.
  • Andere zu diesem Zwecke bis heute vorgeschlagene Lösungen (vgl. bspw. die Dokumente US-A 4,162/599, US-A 4,624,099, US-A 5,271,207, WO-96/09210, die dem Stand der Technik nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechen) sind kompliziert und umständlich und trotzdem nicht völlig zufriedenstellend. Insbesondere gestatten sie es nicht eine einwandfreie Dichtheit des um den zu versiegelnden Behälter herum erzeugten äußeren Randes, insbesondere im Bereich der Einrichtung zum Absaugen der Luft und/oder zum Injizieren des Spülgases zwischen der Versiegelungsfolie und dem zu versiegelnden Behälter zu erzielen.
  • Auf der anderen Seite ist es bis heute nicht möglich die für die Versiegelung vorbereiteten Behälter randvoll vollständig mit Flüssigkeit zu füllen, wenn die Füllung an einer Station geschieht, die vor der Versiegelungsstation liegt und der gefüllte aber noch nicht versiegelte Behälter von der Füllstation zu der Versiegelungsstation transportiert wird, was nämlich eine Bewegung beinhaltet, die die Ausbildung einer Welle auf der Oberfläche des in dem Behälter enthaltenen Produktes hervorruft. Aus diesem Grunde werden die Behälter bis heute lediglich teilweise gefüllt, damit die bei dem Transport sich bildende Welle nicht über den Behälter überlaufen oder an den oberen Rand des Behälters herankommen und diesen verschmutzen kann, wodurch das Aufschweißen der Versiegelungsfolie auf dem Behälter verhindert würde.
  • Die vorliegende Erfindung will eine Versiegelungsvorrichtung für eine Maschine zum Abpacken in versiegelten Behältern schaffen, eine Vorrichtung, die bei besonders einfachem und zuverlässigem Aufbau eine einwandfreie Dichtheit des ringsum laufenden Randbereiches gewährleistet, in dem die Deckelfolie auf dem Behälter aufgeschweißt ist, wobei die Möglichkeit geschaffen wird in dem versiegelten Behälter eine Atmosphäre zu erzeugen, die besser kontrolliert ist als bisher.
  • Außerdem will die Erfindung eine Versiegelungsvorrichtung für eine Maschine zum Abpacken in versiegelten Behältern schaffen, die eine vollständige Füllung der Behälter erlaubt ohne dass die Gefahr besteht, dass das in dem Behälter enthaltene Produkt den oberen Behälterrand verschmutzt und das Aufsiegeln der Deckelfolie auf dem Behälter beeinträchtigt.
  • Die den Gegenstand der Erfindung bildende Versiegelungsvorrichtung ist für eine Maschine zum Abpacken von Produkten unter einer kontrollierten Atmosphäre in Behältern wie Schalen, Töpfen und ähnlichen durch eine Folie verschlossenen Behältern bestimmt. Sie ist in dem Patentanspruch 1 definiert. Diese Vorrichtung weist ein mit, einem Schweißkopf versehenes, glockenförmiges Oberteil und ein trogförmiges Unterteil auf. Das Unterteil nimmt wenigstens einen zu versiegelnden Behälter auf und wirkt mit dem Oberteil derart zusammen, dass rings um den zu versiegelnden Behälter ein Verschlussbereich begrenzt ist, in dem eine vorher auf den Behälter aufgebrachte, kontinuierliche Versiegelungsfolie mittels des Schweißkopfes des Oberteiles auf dem Behälter aufgeschweißt wird. Erfindungsgemäß weist das Oberteil in einer Wand auf der Zufuhrseite der Versiegelungsfolie einen Durchgangsschlitz für die Versiegelungsfolie, gesteuert betätigbare Verschluss- und Klemmmittel zum Verschließen des Schlitzes und zum Blockieren der Folie bezüglich des Oberteils und Fluideinführ- und/oder Absaugmittel auf, die auf der Innenseite des Verschlussrandes zwischen dem Schlitz und dem unteren Rand der Wand münden. Die Verschluss- und Klemmmittel können vorzugsweise durch einen aufweitbaren Schlauch gebildet sein, der auf der Wand an einer Seite des Schlitzes angeordnet ist. Der aufweitbare Schlauch ist vorteilhafterweise in einer Ausnehmung angeordnet, die sich in der Wand über die ganze Breite des Schlitzes erstreckt, derart, dass der Schlitz die Ausnehmung anschneidet.
  • Die Fluideinführ- und/oder Absaugmittel können Gasinjektionsöffnungen, Gasabsaugöffnungen und/oder Füllstutzen für die Behälter in der Versiegelungsstation aufweisen.
  • In dem Fall dass wie bei der Mehrzahl der Versiegelungs- oder Heißversiegelungsmaschinen das Oberteil der Versiegelungsstation zur Anpassung an Behälter unterschiedlicher Größe und Gestalt eine Montageplatte aufweist, auf der wahlweise Schweißköpfe unterschiedlicher Gestalt und Größe und Rahmen unterschiedlicher Gestalt und Größe, die sich um den jeweiligen Schweißkopf erstrecken, angeordnet werden können, bildet die von dem durch gesteuerte Betätigung der Verschluss- und Klemmmittel verschließbaren Schlitz durchquerte Wand mit Vorteil Teil eines Rahmens der anstelle eine normalen Rahmens auf das Oberteil, um den Schweißkopf herum aufgesetzt werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen wird im Nachfolgendem eine lediglich zur Veranschaulichung dienende, nicht beschränkende Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Versiegelungsvorrichtung beschrieben:
  • In den Zeichnungen:
  • Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt einer erfindungsgemäßen Versiegelungsvorrichtung für Schalen,
  • Fig. 2 ist ein teilweise Schnitt im größeren Maßstab des Verschluss- und Klemmbereichs der Vorrichtung nach Fig. 1, in einer Stellung vor dem Aufschweißen,
  • Fig. 3 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 2 in der Schweißstellung.
  • Die Versiegelungsvorrichtung 1 nach Fig. 1 einer Maschine zum Abpacken von Produkten, insbesondere von Lebensmittelprodukten in thermogeformten, mit Hilfe einer aufgeschweißten Folie verschlossenen Schalen, wobei diese Vorrichtung Teil einer Thermoform-Heißversiegelungsmaschine ist, weist ein Unterteil 2 in Gestalt eines Troges oder einer Hohlform und ein Oberteil 3 in Gestalt einer Glocke auf.
  • Das Unterteil 2, dass zur Aufnahme der zu versiegelnden Schale 4 bestimmt ist, ist unter der Einwirkung einer nicht dargestellten Steuerung vertikal auf und ab beweglich, wie dies durch einen Pfeil 4 angedeutet ist.
  • Das Oberteil ist ortsfest und weist eine Montageplatte 6 auf, auf deren Unterseite mit Hilfe von Schrauben von denen lediglich die Achsen 7 dargestellt sind, ein Rahmen 8 befestigt ist, der einen Schweißkopf 9 umgibt. Der Schweißkopf 9 ist unter der Einwirkung einer nicht dargestellten Steuerung bezüglich der Platte 6 vertikal auf und ab beweglich, wie dies durch einen Pfeil 10 angedeutet ist.
  • Die beiden Teile 2, 3 begrenzen, wenn sie durch Hochfahren des Unterteils 2 gegen das Oberteil 3 aneinander angelegt sind, einen umlaufenden Randbereich in dem eine von einer nicht dargestellten Vorratsspule abgezogene und der Versiegelungsstation 1 in Richtung des Pfeiles 12 zur Auflage auf die Schale 4 zugeführte, durchgehende Versiegelungsfolie 11 auf den Rand 4a der Schale 4 mit Hilfe des Schweißkopfes 9 aufgeschweißt wird.
  • Wie genauer den Fig. 2, 3 zu entnehmen, wird der Rahmen 8 des Oberteils 3 der Schweißvorrichtung auf der Höhe seiner auf der Zuführseite der Versiegelungsfolie 11 liegenden Wand, von einem Schlitz 13 mit einem Querschnitt (Breite und Höhe) durchquert, der größer als der Querschnitt (Breite und Höhe) der Versiegelungsfolie 11 ist. Dieser Schlitz 13 ist hier in der Zufuhrrichtung 12 der Folie 11 von oben nach unten geneigt und mündet im Inneren des Rahmens 8 in geringem Abstand oberhalb dessen Unterkante. Dem Schlitz 13 ist ein Verschluss- und Klemmmittel 14 zugeordnet, dass durch einen aufweitbaren Schlauch 15, beispielsweise aus Gummi gebildet ist, welcher in einer Ausnehmung 16 angeordnet ist, die in der Wand des Rahmens 8 so ausgebildet ist, dass er sich über die ganze Breite des Schlitzes 13 erstreckt, derart dass der Schlitz 13 eine Sekante zu der Bohrung oder Ausnehmung 16 bildet. Die Höhe des Schlitzes 13, der Durchmesser und die Lage der Ausnehmung 14 bezüglich des Schlitzes 13 und die charakteristischen Eigenschaften des aufweitbaren Schlauches (Art, Elastizität, Aufweitdruck etc.) sind derart gewählt, dass bei nicht aufgeweitetem Schlauch 15 er den Durchgang der Versiegelungsfolie 11 in dem Schlitz 13 erlaubt, während er, wenn er aufgeblasen ist, die Versiegelungsfolie 11 in dem Schlitz 13 verklemmt und diesen dicht verschließt.
  • Der Rahmen 8 weist außerdem in der gleichen Wand zwischen dem Schlitz 13 und der Unterkante dieser Wand eine oder mehrere Düsen 17 auf, die unterhalb der Mündung des Schlitzes 13 in den Innenraum des Rahmens 8 münden. Die Düsen 13 können an eine Unterdruckquelle und/oder eine Gasquelle angeschlossen sein, die nicht dargestellt sind, derart, dass vor dem Versiegeln der Schale 4, bei durch den aufweitbaren Schlauch 15 verschlossenem Schlitz 13, in der Schale ein Vakuum und/oder eine Gasathmosphäre erzeugt werden kann.
  • Die Verschluss- und Klemmmittel 14, die einen integrierenden Teil des Rahmens 8 des Oberteiles 3 der Versiegelungsvorrichtung bilden, erlauben es so, in Kombination mit in sich geschlossenen, auf dem oberen Rand des Unterteils 2 vorgesehenen Dichtungen 18 sicherzustellen, dass die beiden Teile 2, 3 der Vorrichtung rings um die zu versiegelnde Schale 4 einen vollständig abgedichteten Randbereich begrenzen, innerhalb dessen eine einwandfreie, kontrollierte (unter Vakuum gesetzte und/oder mit Gasinjektion beaufschlagte) Atmosphäre erzeugt werden kann.
  • Im übrigen ist es im Rahmen der Erfindung möglich, an dem Rahmen 8, zusätzlich zu oder anstelle von den Absaug- und/oder Gasinjektionsdüsen 17, eine oder mehrere Öffnungen oder vorzugsweise abnehmbare Stutzen zum Befüllen der Schalen mit dem abzupackenden Produkt vorzusehen. Auf diese Weise besteht z. B. die Möglichkeit, in der Versiegelungsstation die Schalen vollständig, das heißt randvoll zu befüllen, ohne dass eine Gefahr des Überlaufens oder der Verschmutzung der Schalenränder bestünde, wie dies bei bekannten Versiegelungs- oder Heißversiegelungsmaschinen der Fall ist, bei denen die Befüllung der Schalen in einer Station in Transportrichtung vor der Versiegelungsstation geschieht, was einen Transport der gefüllten aber noch nicht versiegelten Schalen von einer Station zu einer anderen mit sich bringt. Solche Öffnungen oder ein Füllstutzen erlauben es auch, in die Schalen andere Fluide, beispielsweise flüssige, pastöse oder pulverförmige einzufüllen, die auf der Oberfläche des schon in den Schalen enthaltenen Produktes verteilt werden.
  • Im Falle der Befüllung der Schalen in der erfindungsgemäßen Versiegelungsstation kann der Vorgang Füllen/Versiegeln in mehreren Stufen ablaufen, wobei er ein zunächst teilweises Aufschweißen der Folie auf der Schale, bei dem lediglich Durchlässe für die Füllstutzen freigelassen werden, sodann die Befüllung der Schalen über die Stutzen und nach Entfernung der Stutzen, das endgültige Verschweißen aller noch nicht verschweißten Durchlässe beinhalten kann.
  • Es versteht sich, dass die dargestellte und beschriebenen Ausführungsform lediglich als erläuterndes und nicht beschränkendes Beispiel gegeben wurde und dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen und Varianten möglich sind. So können die Verschluss- und Klemmmittel 14 anstelle, dass sie aus einem aufweitbaren Schlauch bestehen, auch durch alle anderen Mittel gebildet sein, die die gleiche Funktion ausüben können, beispielsweise Schwenksysteme, Exzentersysteme etc. Der aufweitbare Schlauch 15 zeichnet sich durch die Einfachkeit seines Aufbaus und seiner Betätigung sowie durch seine hervorragende Wirksamkeit aus. Das Mittel 14 könnte anstelle, das es sich oberhalb des Schlitzes 13 befindet auch unterhalb des Schlitzes 13 oder auf beiden Seiten des selben angeordnet sein. Der Aufbau und die Gestalt der beiden Teile 2, 3 der Versiegelungsvorrichtung können, abhängig von der Natur und der Gestalt der zu versiegelnden Behälter, die auch andere Behälter wie Schalen, nämlich beispielsweise Töpfe sein können, abgewandelt werden. Schließlich kann die Versiegelungsvorrichtung auch anstelle, dass sie Teil einer Thermoform-/Heißversiegelungsmaschine ist, bei der die Schalen aus einem Materialband ausgeformt und befüllt und versiegelt werden, bevor sie voneinander getrennt werden, auch auf einer Versiegelungsmaschine eingesetzt werden, die mit bereits vorgeformten Schalen versorgt wird.
  • Zusätzlich zu dem Verschluss des Schlitzes 13 bewirken die Mittel 14 auch das Festklemmen der Versiegelungsfolie 11, womit sie ein Funktion ausüben, die bei bekannten Versiegelungsmaschinen den Einsatz einer zusätzlichen Vorrichtung erforderlich macht.
  • Schließlich erlaubt es die bekannten Versiegelungsvorrichtung im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen, bei denen die Gasinjektion durch Löcher erfolgt, die in der Versiegelungsfolie an deren Rändern, das heißt in einem Teil verlorener Folie vorgesehen sind, eine Einsparung an Versiegelungsfolie zur erzielen, die in der Größenordnung von 10% oder mehr liegen kann.

Claims (7)

1. Versiegelungsvorrichtung für einen Maschine zum Abpacken von Produkten unter einer kontrollierten Atmosphäre in Behältern, Schalen, Töpfen oder dergleichen durch eine Folie versiegelten Behältern, mit einem glockenförmigen Oberteil, das mit einem Schweißkopf versehen ist und einem trogförmigen Unterteil, wobei das Unterteil wenigstens einen zu versiegelnden Behälter aufnimmt und mit dem Oberteil derart zusammenwirkt, dass rings um den zu versiegelnden Behälter ein Randbereich ausgebildet wird, in dem eine vorher auf den Behälter aufgelegte, durchgehende Versiegelungsfolie auf den Behälter durch den Schweißkopf des Oberteils aufgeschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (3) in einer Wand (8) auf der Zufuhrseite der Versiegelungsfolie (11) einen Durchlassschlitz (13) für die Versiegelungsfolie, gesteuert betätigbare Verschluss- und Klemmittel zum Verschließen des Schlitzes und zum Festhalten der Folie bezüglich des Oberteils und Fluideinführ- und/oder Absaugmittel (17) aufweist, die innerhalb des Randbereiches zwischen den Schlitz (13) und der Unterkanten der Wand (8) münden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschluss- und Klemmmittel (14) einen aufweitbaren Schlauch (15) aufweisen, der auf der Wand auf einer Seite des Schlitzes (13) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aufweitbare Schlauch (15) in einer Ausnehmung (16) angeordnet ist, die sich über die ganze Breite des Schlitzes derart erstreckt, dass der Schlitz die Ausnehmung anschneidet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluideinführ- und/oder Absaugmittel Gasinjektionsöffnungen aufweisen.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluideinführ- und/oder Absaugmittel Gasabsaugöffnungen aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluideinführ- und/oder Absaugmittel wenigstens einen Füllstutzen für den Behälter aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand Teil eines auf das Oberteil (3)aufgesetzten den Schweißkopf (9) umschließenden Rahmens (8) ist.
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