EP1935787B1 - Verpackungsmaschine - Google Patents

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EP1935787B1
EP1935787B1 EP07024058A EP07024058A EP1935787B1 EP 1935787 B1 EP1935787 B1 EP 1935787B1 EP 07024058 A EP07024058 A EP 07024058A EP 07024058 A EP07024058 A EP 07024058A EP 1935787 B1 EP1935787 B1 EP 1935787B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging
packaging machine
machine according
breathing rate
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP07024058A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1935787A1 (de
Inventor
Matthias Maisel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG filed Critical Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Publication of EP1935787A1 publication Critical patent/EP1935787A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1935787B1 publication Critical patent/EP1935787B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/02—Packaging agricultural or horticultural products
    • B65B25/04—Packaging fruit or vegetables
    • B65B25/041—Packaging fruit or vegetables combined with their conservation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/021—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas the containers or wrappers being interconnected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/025—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers
    • B65B31/028—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers closed by a lid sealed to the upper rim of the container, e.g. tray-like container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material

Definitions

  • the invention relates to a packaging machine for producing packages made of packaged goods according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for extending the shelf life of packaged goods packed in packages.
  • a packaging machine according to the preamble of claim 1 is known from EP 1 714 885 A1 out. There, a perforation unit is provided which can perforate the lidding film prior to connection to the packing troughs.
  • the WO 2006/086827 A1 discloses containers for storing perishable goods such as fruits, vegetables, flowers, mushrooms or nuts. Each of the storage containers is connected to a sophisticated measuring apparatus which measures the concentration of a particular gas in the container. As soon as the measured gas concentration falls below or exceeds a predetermined concentration threshold, additional gas is introduced into the vessel to re-stabilize the gas concentration. Such a type of continuous monitoring of the atmosphere in the container is unsuitable for packaging that trades after the packaging process and can not be controlled further.
  • the EP 1 378 450 A1 describes a method of making packages that randomly measures the exit of gas from filled and sealed packages.
  • the invention has the object to propose a packaging machine by means of which the durability of breathable packaged goods can be improved.
  • a packaging machine is characterized in that means for influencing the atmosphere in the packaging are provided depending on the respiration rate of the packaged product.
  • the influencing of the atmosphere in the packaging can be carried out, for example, by a supply and / or removal of one or more gases depending on the respiration rate of the respective product.
  • Another way to influence the atmosphere in the packaging is to design the package completely or partially gas-permeable. By such measures, the removal of gases produced by respiration of the packaged goods in the packaging and / or the supply of atmospheric ambient air can be effected in the packaging.
  • a longer shelf life of corresponding products such as vegetables or fruits can be achieved.
  • Such a process can be supported by the supply of atmospheric oxygen, for example, also by diffusion from the environment.
  • the packaging machine comprises means for detecting the respiration rate of the packaged goods to be packaged. In this way it can be ensured that the value of the respiration rate used for the adjustment of the atmosphere in the packaging is the actual respiration rate of the packaged product to be packaged largely corresponds.
  • an individual determination of the respiration rate of the packaged goods takes place in each individual pack or a group of packagings.
  • a packaging group may e.g. consist of several packages worked together in one working cycle.
  • the corresponding means for detecting the respiration rate in the operation of the packaging machine such an individual adaptation of the packaging or a packaging group or influencing the internal atmosphere of the packaging or packaging groups is possible.
  • the detection of the respiration rate of the product to be packaged is carried out during the packaging by the packaging machine itself.
  • a gas sensor is provided in a packaging machine according to the invention.
  • gas sensors are available for example for measuring the concentration of CO 2 as well as for other gases in the trade.
  • gas sensors can also be used for the invention for this purpose.
  • a gas sensor is understood to mean any sensor which is suitable for detecting or detecting a gas quantity and / or a gas concentration, for example also an infrared sensor, a spectrometer or the like.
  • a time-dependent measurement is performed and the change in gas concentration detected thereby is used as a measure of the respiration rate.
  • a measuring station is preferably constructed in the packaging machine, which is arranged upstream of a sealing station.
  • the measurement result from the measuring station for determining the respiration rate can be used to determine the desired influence on the interior atmosphere of the packaging before or during the sealing of the packages Packaging or packing group.
  • a lidding film for closing one or more trays or packing pits before the sealing of the packaging or packaging group can be individually adjusted according to the detected measured value of the packaged product, for example by perforations or other measures for influencing the permeability, e.g. Material weakening by abrasion, stretching, or the like.
  • Other areas, such. B. trays or troughs of a lower film can be processed accordingly, z. B. perforated.
  • a gas supply which takes place in known machines in the sealing station, can be dosed and controlled taking into account the measured value detected in the upstream measuring station.
  • an influence on the internal atmosphere of the packaging after sealing is also conceivable by changing the gas permeability of the packaging after sealing.
  • a selective permeability of at least part of the packaging For influencing the internal atmosphere of the packaging, as already indicated above, means are advantageously provided which produce a selective permeability of at least part of the packaging. Such selective permeability is possible, for example, by perforations, the number and size and shape of the perforation being usable to produce the selectivity.
  • Another way of making a package at least partially selectively permeable is to, for example, fully or partially stretch the lidding film and / or other packaging areas to create a region of selective permeability. Weakened zones of material may optionally be provided by reinforcing agents, such as mesh pads or the like, are stabilized. A corresponding measure, for example, by material removal, by melting or such measures conceivable.
  • parts of the packaging may also be included. Openings are provided, which are then closed again with appropriately permeable materials.
  • perforation means offers various advantages. On the one hand, as indicated above, by selecting the number, the shape of the perforations, the permeability of both the quantity and the selectivity can be influenced.
  • perforating agents can be easily integrated into a packaging machine, for example in the region of a cover film and / or in the region of a lower film. In this case, a shaped or unshaped film can be processed accordingly.
  • mechanical perforating means, perforating means with fluid jet nozzles, for example water jet nozzles and / or perforating means with the aid of lasers or the like are possible.
  • the corresponding parts of the packaging which are used for influencing the internal atmosphere of the packaging, are worked up accordingly in a region of the machine which is at a distance from the product to be packaged and are then added to the packaging.
  • the cover film and / or the lower film can be correspondingly processed before being fed to the sealing station.
  • Such a spatial separation avoids that impurities, which can be produced by processing the packaging, for example in the form of steam, reach the area of the packaged goods. Basically, the Processing of the films, however, also take place during or after the sealing.
  • a measuring station for detecting the respiration rate can be constructed in different ways.
  • a measuring chamber can be provided, which receives the packaging to be measured, closes to the environment and then over a certain time by means of a sensor suitable for detecting a gas quantity and / or a gas concentration, a gas quantity and / or or a gas concentration detected. If no individual, to be assigned to each individual packaging data acquisition is desired, and a certain number of such packaging, for example, in a roller or thermoforming machine several in one or more rows contiguous packaging can be placed as a packaging group in such a measuring chamber. In this case, the measurement of the respiration rate is averaged over the packaging in the measuring chamber.
  • the invention can be usefully applied to different types of packaging.
  • tray packaging in which products are placed in a preformed cup-shaped lower film and then sealed with a lidding film.
  • packaging bags or packaging in which one or more films are stretched over the product can be processed accordingly.
  • Such packages are known, for example, under the term "flow pack".
  • the influencing of the inner atmosphere is, as already mentioned, possible for example by a perforation of packaging films.
  • Such perforations can in different areas of the package, be made for example in shell packaging in the lidding film, but also at any other arbitrary locations.
  • a better distribution of the gas permeability of the packaging and thus a good distribution of the added and / or discharged gas within the package can be achieved.
  • the packaging machine it is preferred to form the packaging machine according to the invention as a so-called thermoforming or roller machine or else as a so-called tray sealing machine (tray sealer).
  • the packages are formed from trough-shaped shells, in which the packaged goods are inserted and which are subsequently closed with a cover film.
  • a shell sealing machine in this case individual shells are used, which are for example taken from a stack.
  • a roll or thermoforming machine a certain number of contiguous packages are molded or deep drawn in a forming station, continuously transported in line with the machine, filled, sealed and cut into individual packages only after the seal.
  • a measuring station for detecting the respiration rate of the sealing station is now preferably arranged upstream of such machines.
  • an evacuation and gas supply to the packaging can take place in the sealing station.
  • the lidding film is advantageously processed accordingly prior to the sealing of the packaging, for example perforated. In the case of machines of this type, this can be carried out clearly spaced from the packaged goods, since the lidding film is generally removed from a supply roll mounted thereon in a spaced manner and a corresponding perforation unit between the supply roll and the sealing station can be arranged without difficulty.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention results when not only the measured respiration rate of the packaged goods for influencing the internal atmosphere, for example the design of a gas-permeable packaging, is used, but at the same time specific parameters of the type of storage provided for the packages produced are taken into account.
  • Such storage parameters may be determined by the environment at the location of storage, e.g. the temperature, humidity or the like are present.
  • other product-specific parameters can be taken into account, so the surface; the degree of maturity, the pretreatment and / or other information for the type of influence of the internal atmosphere of the packaging are taken into account.
  • values such as degree of ripeness, surface or the like can also be determined in the measuring station for recording the respiration rate.
  • a complete olfactometric measurement is housed in such a measurement station.
  • This consideration of product properties or also of the storage conditions at the location of the intended storage is preferably carried out by a mathematical correction of the measured value of the respiration rate in a corresponding control unit.
  • Packungsmulden 2 which were formed by a molding station, not shown in a 'bottom film 3 are filled with' Packgut 4.
  • the packaged product 4 can be a breathable product, for example vegetables or fruit.
  • the filled packing troughs 2 in a measuring chamber 6 are separated from the outside environment.
  • the measuring chamber 6 consists of a lower part 7 and a top 8.
  • One or both of the parts 7, 8 may be arranged to be movable, so that they can be opened for the arrival and removal of the respective packing wells 2.
  • the sensor 10 is a sensor which can directly generate a usable signal and supply it to a control unit 11 of the packaging machine 1.
  • the sensor 9, however, requires its own sensor control and / or evaluation unit 12 in order to generate further processable measurement results for the control unit 11.
  • the sensor 9 may, for example, a gas sensor, in particular be a CO 2 sensor.
  • a gas sensor in particular be a CO 2 sensor.
  • Such sensors are market customary with their own sensor control and / or evaluation units.
  • the sensor 10 may be, for example, a temperature sensor.
  • Other sensors for example, for measuring the humidity or for detecting a further gas can also be readily provided.
  • the gas sensor 9 is used to determine the respiration rate. For this purpose, it is necessary to make the gas measurement time-dependent or to detect a change in the gas concentration (gradient measurement). This type of measurement can be controlled, for example, by the sensor control and / or evaluation unit 12, so that a finished measured value for the respiratory rate is already transferred to the control unit 11. In another embodiment, however, the control unit can also control or regulate the time-dependent measurement.
  • the detection of other parameters can be used to improve the durability.
  • additional measured values can be used to make a comparison of the environmental conditions at the location of the packaging machine with the expected storage location. All recorded measurements as well as possibly additionally provided information with regard to the storage location or the type of storage (whereby also the transport of the goods can be regarded as storage) can be taken into account in a highly developed embodiment of the invention by the control unit 11 to the internal atmosphere to influence the packaging, eg to drive a perforation unit 14.
  • the perforation unit 14 brings perforations 15 into a top film 17 drawn from a supply roll 16.
  • a laser 18 with a focused laser beam 19 is indicated, but other possibilities for influencing the permeability of the top film and in particular for attaching perforations 15 can also be considered.
  • a mechanical perforation would be conceivable, for example.
  • the size of the perforations could be changed by the penetration depth of perforation needles, etc.
  • the perforations 15 are adapted to the desired gas exchange between the internal atmosphere of the packages and the external environment, both in terms of their size, their number and their shape.
  • a sealing station 20 which comprises a sealing chamber 21 consisting of an upper part 22 and a lower part 23, the upper film 17 is connected or welded by means of a sealing plate 25 to the lower film 3 or packaging troughs 2.
  • the sealing chamber 21 or its upper part 22 and lower part 23 are designed to be movable and preferably liftable for the purpose of supplying and removing the packings 26 formed from lower film 3 and upper film 17, so that the sealing chamber 21 can be opened and closed.
  • an evacuation and a dependent of the measurement of the measuring station gas supply can be made in the packaging.
  • the finished packages 26 are then fed to a cutting station, not shown, which separates the still contiguous packages 26 in individual packages.
  • the illustrated embodiment is only one example of the implementation of the invention.
  • the gas permeability of the packages 26 can also be influenced in other ways than by perforation of a top film. Even tightly closed packaging 26 can, for example, by Gas supply in the sealing station 20 are influenced in terms of their internal atmosphere. Combinations of gas supply and production of gas permeabilities, in particular selective gas permeabilities, can also be used according to the invention to increase the shelf life of the packaged packaged product 4.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Herstellen von Packungen aus mit Packgut gefüllten Verpackungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verlängerung der Haltbarkeit von in Verpackungen gefüllten Packgut.
  • Zur Herstellung von Packungen durch Verpacken von Packgut in verpackungen sind bereits Maschinen im Handel erhältlich, bei denen beispielsweise muldenförmige, mit Packgut gefüllte Verpackungen mit einer Deckelfolie geschlossen und versiegelt werden. Auf diese Weise lassen sich Vakuumverpackungen oder Packungen mit Inertgasfüllung verwirklichen.
  • Bei der Verpackung bestimmter Lebensmittel, beispielsweise von Käse, von Obst und Gemüse wie Spargel, Salat, von weiteren Lebensmitteln oder von dergleichen atmungsaktiven Produkten haben geschlossene Verpackungen den Nachteil, dass beim Reifeprozess in der Verpackung Gase, insbesondere Ethylen und Kohlendioxid entstehen, die die Haltbarkeit beeinträchtigen. Insbesondere Ethylen beschleunigt den Reifungsvorgang und verkürzt danach die Haltbarkeit. Kohlendioxid verursacht unter anderem unerwünschte Gärungsprozesse und wirkt somit auch der Haltbarkeit entgegen. Wünschenswert für eine gute Haltbarkeit von derartigem Packgut ist, eine an das zu verpackende Produkt angepasste Atmosphäre, z. B. im Falle bestimmter Lebensmittel ein möglichst gleichbleibender Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre im Inneren der Packungen beispielsweise von ungefähr 5 % unter Entfernung unerwünschter Gase wie Kohlendioxid und Ethylen. Zu diesem.Zweck ist man dazu übergegangen, entsprechend perforierte Folien zu verwenden. Die Deckelfolien können dabei üblicherweise in Vorratsrollen von dem Betreiber der verpackungsmaschine bei Folienanbietern bezogen werden.
  • Eine Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 geht aus der EP 1 714 885 A1 hervor. Dort ist eine Perforationseinheit vorgesehen, die die Deckelfolie vor der Verbindung mit den Packungsmulden perforieren kann.
  • Die WO 2006/086827 A1 offenbart Behälter zum Lagern verderblicher Ware wie Obst, Gemüse, Blumen, Pilzen oder Nüssen. Jeder der Lagerbehälter ist mit einer aufwendigen Messapparatur verbunden, die die Konzentration eines bestimmten Gases in den Behälter misst. Sobald die gemessene Gaskonzentration eine vorbestimmte Konzentrationsschwelle unter- oder überschreitet, wird zusätzliches Gas in den Behälter eingeleitet, um die Gaskonzentration wieder zu stabilisieren. Eine solche Art der kontinuierlichen Überwachung der Atmosphäre in dem Behälter ist ungeeignet für Verpackungen, die nach dem Verpackungsprozess in den Handel gelangen und dabei nicht weiter kontrolliert werden können.
  • Die EP 1 378 450 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungen, bei dem stichprobenartig der Austritt von Gas aus gefüllten und versiegelten Verpackungen gemessen wird.
  • In der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 10 2006 017 887.4 wird weiterhin eine Verpackungsmaschine beschrieben, bei der eine Perforationseinheit zum Perforieren der Deckelfolie vorgesehen ist. Dadurch lässt sich die gleiche Folie, die zum dichten Verschliessen der Verpackungen verwendet wird, für Verpackungen mit selektiv permeabler Deckelmembran verwenden.
  • Ausgehend von einer solchen Vorrichtung hat die Erfindung die Aufgabe, eine Verpackungsmaschine vorzuschlagen, mittels der die Haltbarkeit atmungsaktiven Packguts verbessert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale und durch das Verfahren nach Anspruch 16 gelöst.
  • Durch die in den Unteransprüchen genannten Massnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemässe Verpackungsmaschine dadurch aus, dass Mittel zur Beeinflussung der Atmosphäre in der Verpackung abhängig von der Atmungsrate des Packguts vorgesehen sind. Durch eine solche Massnahme kann die Haltbarkeit eines atmungsaktiven Packguts, beispielsweise eines Lebensmittels wie Gemüse, Obst oder dergleichen verlängert werden.
  • Die Beeinflussung der Atmosphäre in der Verpackung kann dabei beispielsweise durch eine von der Atmungsrate des jeweiligen Produkts abhängige Zufuhr und/oder Abfuhr eines oder mehrerer Gase vorgenommen werden. Eine andere Möglichkeit, die Atmosphäre in der Verpackung zu beeinflussen besteht darin, die Verpackung ganz oder teilweise gasdurchlässig auszugestalten. Durch derartige Maßnahmen kann die Abfuhr von durch Atmung des Packguts in der Verpackung entstehender Gase und/oder die Zufuhr von atmosphärischer Umgebungsluft in die Verpackung bewirkt werden. So kann beispielsweise durch die Abfuhr von CO2 und/oder Ethylen durch Diffusion durch einen entsprechend durchlässigen Bereich der Verpackung eine längere Haltbarkeit entsprechender Produkte wie Gemüse oder Obst erreicht werden. Ein solcher Vorgang kann durch Zufuhr von Luftsauerstoff, z.B. ebenfalls durch Diffusion aus der Umgebung unterstützt werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Verpackungsmaschine Mittel zum Erfassen der Atmungsrate des zu verpackenden Packguts. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der für die Einstellung der Atmosphäre in der Verpackung verwendete Wert der Atmungsrate der tatsächlichen Atmungsrate des zu verpackenden Packguts weitestgehend entspricht.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine individuelle Bestimmung der Atmungsrate des Packguts in jeder einzelnen Verpackung oder einer Gruppe von Verpackungen. Eine solche Verpackungsgruppe kann z.B. aus mehreren in einem Arbeitstakt gemeinsam bearbeiteten Verpackungen bestehen. Bei der Integration der entsprechenden Mittel zum Erfassen der Atmungsrate in den Arbeitsablauf der Verpackungsmaschine ist eine derartige individuelle Anpassung der Verpackung oder einer Verpackungsgruppe bzw. eine Beeinflussung der Innenatmosphäre der Verpackungen oder Verpackungsgruppen möglich.
  • Die Erfassung der Atmungsrate des zu verpackenden Produkts wird dabei während der Verpackung durch die Verpackungsmaschine selbst vorgenommen .
  • Bei einer bereits vorab durchgeführten Bestimmung der Atmungsrate kann sogar für jedes einzelne zu verpackende Packgut direkt der erfasste Wert zur Manipulation der genau für dieses Produkt nachfolgend her- bzw. fertigzustellenden Verpackung herangezogen werden. Hierdurch ist eine optimale Einflussnahme auf die Innenatmosphäre möglich.
  • Zur Erfassung der Atmungsrate wird bei einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine vorzugsweise wenigstens ein Gassensor vorgesehen. Derartige Gassensoren sind beispielsweise zur Konzentrationsmessung von CO2 sowie auch für ändere Gase im Handel erhältlich. Grundsätzlich sind für die Erfindung zu diesem Zweck auch alle künftigen Entwicklungen von Gassensoren verwendbar. Unter einem Gassensor wird erfindungsgemäß jeder Sensor verstanden, der dazu geeignet ist, eine Gasmenge und/oder eine Gaskonzentration zu detektieren bzw. zu erfassen, z.B. auch ein Infrarotsensor, ein Spektrometer oder dergleichen.
  • Um nicht nur die Gasmenge oder -konzentration in der Verpackung oder Verpackungsgruppe bzw. in der näheren Umgebung der Verpackung oder Verpackungsgruppe, beispielsweise über einer oder mehreren Verpackungsschalen oder -mulden, sondern auch die Atmungsrate des darin befindlichen Produkts bezogen auf das erfasste Gas zu bestimmen, wird eine zeitabhängige Messung durchgeführt und die damit erfasste Änderung der Gaskonzentration als Maß für die Atmungsrate verwendet.
  • Zu diesem Zweck wird bevorzugt eine Messstation in der Verpackungsmaschine aufgebaut, die einer Versiegelungsstation vorgeordnet ist. Somit kann das Messergebnis aus der Messstation zur Bestimmung der Atmungsrate dazu verwendet werden, um vor oder während der Versiegelung der Verpackungen die gewünschte Einflussnahme auf die Innenatmosphäre der Verpackung oder Verpackungsgruppe vorzunehmen.
  • Zur erfindungsgemäßen Beeinflussung der Atmosphäre sind unterschiedliche Maßnahmen möglich. So kann beispielsweise eine Deckelfolie zum Verschluss einer oder mehrerer Schalen oder Packungsmulden vor der Versiegelung der Verpackung oder Verpackungsgruppe entsprechend dem erfassten Messwert des Packguts individuell abgestimmt werden, beispielsweise durch Perforationen oder sonstige Maßnahmen zu Beeinflussung der Durchlässigkeit, wie z.B. Materialschwächungen durch Abtragen, Dehnen, oder dergleichen. Auch andere Bereiche, z. B. Schalen oder Mulden einer Unterfolie können entsprechend bearbeitet, z. B. perforiert werden. Auch eine Gaszufuhr, die bei bekannten Maschinen in der Versiegelungsstation stattfindet, kann unter Berücksichtigung des in der vorgeordneten Messstation erfassten Messwerts dosiert und gesteuert werden.
  • Grundsätzlich ist auch eine Einflussnahme auf die Innenatmosphäre der Verpackungen nach der Versiegelung denkbar, indem die Gasdurchlässigkeit der Verpackungen nach dem Versiegeln verändert wird.
  • Zur Beeinflussung der Innenatmosphäre der Verpackung werden, wie bereits oben angedeutet, vorteilhafterweise Mittel vorgesehen, die eine selektive Permeabilität wenigstens eines Teils der Verpackung erzeugen. Eine solche selektive Permeabilität ist beispielsweise durch Perforationen möglich, wobei die Anzahl sowie die Größe und Form der Perforation zur Herstellung der Selektivität verwendbar sind. Eine andere Möglichkeit, eine Verpackung wenigstens teilweise selektiv permeabel zu gestalten, besteht darin, beispielsweise die Deckelfolie und/oder andere Verpackungsbereiche ganz oder teilweise zu dehnen, um einen Bereich selektiver Permeabilität zu erzeugen. Geschwächte Materialzonen können gegebenenfalls durch Verstärkungsmittel, wie Netzauflagen oder dergleichen, stabilisiert werden. Eine entsprechende Maßnahme ist beispielsweise auch durch Materialabtrag, durch Anschmelzen oder derartige Maßnahmen denkbar. In einer anderen Ausführungsform können.auch Teile der Verpackung mit. Öffnungen versehen werden, die anschließend mit entsprechend durchlässigen Materialien wieder verschlossen werden.
  • Die Verwendung von Perforationsmitteln bietet dabei verschiedene Vorteile. Zum einen kann wie oben angeführt, durch Auswahl der Anzahl, der Form der Perforationen die Durchlässigkeit sowohl.hinsichtlich der Menge, als auch hinsichtlich der Selektivität beeinflusst werden. Darüber hinaus können Perforationsmittel leicht in eine Verpackungsmaschine integriert werden, beispielsweise im Bereich einer Deckelfolie und/oder im Bereich einer Unterfolie. Dabei kann eine geformte oder ungeformte Folie entsprechend bearbeitet werden. In Frage kommen beispielsweise mechanische Perforationsmittel, Perforationsmittel mit Fluidstrahldüsen, beispielsweise Wasserstrahldüsen und/oder Perforätionsmittel unter zu Hilfenahme von Lasern oder dergleichen.
  • Bevorzugt werden die entsprechenden Teile der Verpackung, die zur Beeinflussung der Innenatmosphäre der Verpackungen herangezogen werden, in einem vom Packgut beabstandeten Bereich der Maschine entsprechend aufgearbeitet und erst anschließend der Verpackung hinzugefügt. Bei Rollen- bzw. Tiefziehmaschinen oder Schalenversiegelungsmaschinen kann beispielsweise die Deckelfolie und/oder die Unterfolie entsprechend bearbeitet werden, bevor sie der Versiegelungsstation zugeführt wird.
  • Durch eine derartige räumliche Trennung wird vermieden, dass Verunreinigungen, die durch Bearbeitung der Verpackung beispielsweise in Form von Dampf entstehen können, in den Bereich des Packguts gelangen. Grundsätzlich kann die Bearbeitung der Folien jedoch auch erst während oder nach der Versiegelung erfolgen.
  • Eine Messstation zur Erfassung der Atmungsrate kann auf unterschiedliche Art und weise aufgebaut sein. Um ein packungsspezifisches Messergebnis zu erhalten, kann in einer besonderen Ausführungsform eine Messkammer vorgesehen werden, die die auszumessende Verpackung aufnimmt, gegenüber der Umgebung verschließt und sodann über eine bestimmte Zeit mittels eines zur Erfassung einer Gasmenge und/oder einer Gaskonzentration geeigneten Sensors eine Gasmenge und/oder eine Gaskonzentration erfasst. Sofern keine individuelle, auf jede einzelne Verpackung zuzuordnende Messwerterfassung gewünscht wird, kann auch eine gewisse Anzahl derartiger Verpackungen, beispielsweise bei einer Rollen- oder Tiefziehmaschine mehrere in einer oder mehreren Reihen zusammenhängende Verpackungen als Verpackungsgruppe in eine solche Messkammer gebracht werden. In diesem Fall wird bei' der Messung der Atmungsrate diese über die in der Messkammer befindlichen Verpackungen gemittelt.
  • Die Erfindung kann bei unterschiedlichen Arten von Verpackungen sinnvoll angewandt werden. In Frage kommen beispielsweise sogenannte Schalenverpackungen, bei denen Produkte in eine vorgeformte schalenförmige Unterfolie eingelegt und anschließend mit einer Deckelfolie versiegelt werden. Erfindungsgemäß können jedoch auch Verpackungsbeutel oder Verpackungen bei denen eine oder mehrere Folien über das Produkt gespannt werden, entsprechend bearbeitet werden. Derartige Verpackungen sind beispielsweise unter dem Ausdruck "Flowpack" bekannt.
  • Die Beeinflussung der Innenatmosphäre ist, wie bereits erwähnt, beispielsweise durch eine Perforation von Verpackungsfolien möglich. Derartige Perforationen können dabei in unterschiedlichen Bereichen der Verpackung, beispielsweise bei Schalenverpackungen in der Deckelfolie, aber auch an sonstigen, beliebigen Stellen vorgenommen werden. Durch geeignete Anordnung derartiger Perforationen kann eine bessere Verteilung der Gasdurchlässigkeit der Verpackung und somit eine gute Verteilung des zu- und/oder abgeführten Gases innerhalb der Packung erreicht werden.
  • Es wird bevorzugt, die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine als sogenannte Tiefzieh- oder Rollenmaschine oder aber auch als sogenannte Schalenversiegelungsmaschine (Tray-Sealer) auszubilden. Bei derartigen Verpackungsmaschinen werden die Verpackungen aus muldenförmigen Schalen gebildet, in die das Packgut eingelegt wird und die anschließend mit einer Deckelfolie verschlossen werden. Bei einer Schalenversiegelungsmaschine werden hierbei einzelne Schalen verwendet, die beispielsweise von einem Stapel entnommen werden. Bei einer Rollen- oder Tiefziehmaschine wird eine bestimmte Anzahl zusammenhängender Verpackungen in einer Formstation geformt bzw. tiefgezogen, zusammenhängend im Takt der Maschine weitertransportiert, gefüllt, versiegelt und erst im Anschluss an die Versiegelung zu einzelnen Packungen geschnitten.
  • Bei Maschinen dieser Art ist in der Versiegelungsstation bereits nach dem Stand der Technik eine Evakuierung und Gaszufuhr in die Verpackung möglich. In Kombination mit der Erfindung wird nunmehr vorzugsweise bei derartigen Maschinen eine Messstation zur Erfassung der Atmungsrate der Versiegelungsstation vorgeordnet. Je nach Ausführung kann in der Versiegelungsstation eine Evakuierung und Gaszufuhr zu den Verpackungen erfolgen.
  • Sofern bei einer derartigen Maschine eine gewisse Gasdurchlässigkeit der Verpackung gewünscht wird, wird dabei vorteilhafterweise die Deckelfolie vor der Versiegelung der Verpackung entsprechend bearbeitet, beispielsweise perforiert. Dies kann bei derartigen Maschinen deutlich beabstandet von dem Packgut vorgenommen werden, da die Deckelfolie in der Regel von einer hiervon beabstandet gelagerten Vorratsrolle abgezogen wird und problemlos eine entsprechende Perforationseinheit zwischen der Vorratsrolle und der Siegelstation angeordnet werden kann.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dann, wenn nicht nur die gemessene Atmungsrate des Packguts für die Beeinflussung der Innenatmosphäre, beispielsweise der Ausgestaltung einer gasdurchlässigen Verpackung, herangezogen wird, sondern zugleich spezifische Parameter der für die hergestellten Packungen vorgesehenen Art der Lagerung Berücksichtigung finden. Derartige Lagerparameter können durch die Umgebung am Ort der Lagerung, z.B. der Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder dergleichen vorliegen. Darüber hinaus können auch weitere produktspezifische Parameter berücksichtigt werden, so kann die Oberfläche; der Reifegrad, die Vorbehandlung und/oder sonstige Informationen für die Art der Einflussnahme der Innenatmosphäre der Verpackungen berücksichtigt werden. Gegebenenfalls können produktabhängig Werte wie Reifegrad, Oberfläche oder dergleichen auch in der Messstation zur Erfassung der Atmungsrate bestimmt werden.
  • Zu einer besonderen Ausführungsform wird eine komplette olfaktometrische Messung in einer solchen Messstation untergebracht.
  • Diese Berücksichtigung von Produkteigenschaften oder aber auch der Lagerverhältnisse am Ort der vorgesehenen Lagerung werden vorzugsweise durch eine rechnerische Korrektur des Messwerts der Atmungsrate in einer entsprechenden Kontrolleinheit vorgenommen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figur nachfolgen näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine.
    • Figur 1 zeigt eine sogenannte Rollen- oder Tiefziehmaschine in einem schematischen, ausschnittsweise dargestellten Diagramm.
  • Packungsmulden 2, die von einer nicht näher dargestellten Formstation in eine' Unterfolie 3 geformt wurden, werden mit' Packgut 4 befüllt. Das Packgut 4 kann ein atmungsaktives Produkt, beispielsweise Gemüse oder Obst sein. In einer Messstation 5 werden die gefüllten Packungsmulden 2 in einer Messkammer 6 von der Außenumgebung getrennt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Messkammer 6 aus einem Unterteil 7 sowie einem Oberteil 8. Eines oder beide der Teile 7, 8 können hubbeweglich angeordnet sein, so dass sie für den An- und Abtransport der jeweiligen Packungsmulden 2 geöffnet werden können.
  • In der Messstation 5 bzw. der Messkammer 6 sind zwei schematisch angedeutete Sensoren 9, 10 dargestellt. Der Sensor 10 ist dabei ein Sensor, der unmittelbar ein verwertbares Signal erzeugen und einer Kontrolleinheit 11 der Verpackungsmaschine 1 zuführen kann. Der Sensor 9 hingegen bedarf einer eigenen Sensorkontroll- und/oder Auswerteeinheit 12, um weiterverarbeitbare Messergebnisse für die Kontrolleinheit 11 zu erzeugen. In der dargestellten Ausführungsform besteht eine Rückkopplungsleitung 13 zwischen der Kontrolleinheit 11 und der Sensorkontroll- und/oder Auswerteeinheit 12, mit der bei Bedarf eine Regelung der Messung durchgeführt werden kann.
  • Der Sensor 9 kann beispielsweise ein Gassensor, insbesondere ein CO2-Sensor sein. Derartige Sensoren sind mit eigenen Sensorkontroll- und/oder Auswerteeinheiten marktüblich.
  • Der Sensor 10 kann beispielsweise ein Temperatursensor sein. Weitere Sensoren, beispielsweise zur Messung der Feuchtigkeit oder zur Erfassung eines weiteren Gases können ohne weiteres ebenfalls vorgesehen werden.
  • Der Gassensor 9 wird zur Bestimmung der Atmungsrate verwendet. Hierzu ist es erforderlich, die Gasmessung zeitabhängig vorzunehmen bzw. eine Veränderung der Gaskonzentration zu erfassen (Gradientenmessung). Diese Art der Messung kann beispielsweise von der Sensorkontroll-und/oder Auswerteeinheit 12 kontrolliert werden, so dass bereits ein fertiger Messwert für die Atmungsrate an die Kontrolleinheit 11 übergeben wird. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch auch die Kontrolleinheit die zeitabhängige Messung steuern oder regeln.
  • Die Erfassung weiterer Parameter, wie beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit, Oberfläche der Produkte, usw. kann zur Verbesserung der Haltbarkeit herangezogen werden. Insbesondere können derartige zusätzliche Messwerte verwendet werden, um einen vergleich der Umgebungsverhältnisse am Ort der Verpackungsmaschine mit.dem zu erwartenden Lagerort vorzunehmen. Alle erfassten Messwerte sowie eventuell zusätzlich zur Verfügung gestellte Informationen im Hinblick auf den Lagerort oder die Art der Lagerung (wobei auch der Transport der Ware als Lagerung betrachtet werden kann) können in einer hochentwickelten Ausführungsform der Erfindung durch die Kontrolleinheit 11 berücksichtigt werden, um die Innenatmosphäre der Verpackungen zu beeinflussen, z.B. um eine Perforationseinheit 14 anzusteuern.
  • Die Perforationseinheit 14 bringt Perforationen 15 in eine von einer Vorratsrolle 16 abgezogenen Oberfolie 17 an.
  • Vorliegend ist ein Laser 18 mit fokussiertem Laserstrahl 19 angedeutet, es können jedoch auch andere Möglichkeiten zur Beeinflussung der Durchlässigkeit der Oberfolie und insbesondere zum Anbringen von Perforationen 15 in Betracht gezogen werden. Auch eine mechanische Perforation wäre beispielsweise denkbar. Hierbei könnte beispielsweise die Größe der Perforationen durch die Eindringtiefe von Perforationsnadeln, usw. verändert werden.
  • Die Perforationen 15 werden sowohl im Hinblick auf ihre Größe, ihre Anzahl sowie ihre Form an den gewünschten Gasaustausch zwischen der Innenatmosphäre der Verpackungen und der äußeren Umgebung angepasst. In einer Versiegelungsstation 20, die eine Versiegelungskammer 21 bestehend aus einem Oberteil 22 und einem Unterteil 23 umfasst, wird die Oberfolie 17 mittels einer Siegelplatte 25 mit der Unterfolie 3 bzw. Verpackungsmulden 2 verbunden bzw. verschweißt. Die Versiegelungskammer 21 bzw. deren Oberteil 22 und Unterteil 23 sind zum Zwecke der Zufuhr und Entnahme der aus Unterfolie 3 und Oberfolie 17 gebildeten Packungen 26 beweglich, vorzugsweise hubbeweglich ausgebildet, so dass die Versiegelungskammer 21 geöffnet und geschlossen werden kann.
  • In der Versiegelungskammer 21 kann eine Evakuierung und eine von der Messung der Messstation abhängige Gaszufuhr in die Verpackungen vorgenommen werden.
  • Die fertigen Verpackungen 26 werden sodann einer nicht näher dargestellten Schneidstation zugeführt, die die noch zusammenhängenden Packungen 26 in Einzelpackungen trennt.
  • Die dargestellte Ausführungsform stellt nur ein Beispiel für die Verwirklichung der Erfindung dar. Die Gasdurchlässigkeit der Verpackungen 26 kann auch auf andere Weise als durch Perforation einer Oberfolie beeinflusst werden. Auch dicht geschlossene Verpackungen 26 können beispielsweise durch Gaszufuhr in der Siegelstation 20 hinsichtlich ihrer Innenatmosphäre beeinflusst werden. Auch Kombinationen von Gaszufuhr und Erzeugung von Gasdurchlässigkeiten, insbesondere selektiven Gasdurchlässigkeiten können zur Steigerung der Haltbarkeit des verpackten Packguts 4 erfindungsgemäß eingesetzt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rollen- oder Tiefziehmaschine
    2
    Packungsmulde
    3
    Unterfolie
    4
    Packgut
    5
    Messstation
    6
    Messkammer
    7
    Unterteil
    8
    Oberteil
    9
    Sensor
    10
    Sensor
    11
    Kontrolleinheit
    12
    Sensorkontroll- und/oder Auswerteeinheit
    13
    Rückkopplungsleitung
    14
    Perforationseinheit
    15
    Perforation
    16
    Vorratsrolle
    17
    Oberfolie
    18
    Laser
    19
    Laserstrahl
    20
    Versiegelungsstation
    21
    Versiegelungskammer
    22
    Oberteil
    23
    Unterteil
    24
    Siegelplatte
    25
    Siegelplatte
    26
    Verpackung

Claims (16)

  1. Verpackungsmaschine (1) zum Herstellen von Packungen aus mit Packgut gefüllten Verpackungen, wobei Mittel zur Beeinflussung der Atmosphäre im Innenraum der Verpackungen (26) abhängig von der Atmungsrate des Packguts (4) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel (9) zum Messen einer Gaskonzentration individuell in jeder einzelnen Verpackung (26) oder in einer Gruppe von Verpackungen (26) vorgesehen sind,
    dass eine Sensorkontroll- und/oder Auswerteeinheit (12) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, aus einer zeitabhängigen Änderung der Gaskonzentration einen fertigen Wert für die Atmungsrate des Packguts (4) zu bestimmen und diesen Wert an eine Kontrolleinheit (11) der Verpackungsmaschine (1) zu übergeben,
    und dass die Verpackungsmaschine (1) ferner dazu ausgebildet ist, den für ein bestimmtes Packgut (4) bestimmten Wert der Atmungsrate zur Manipulation einer nachfolgend her- oder fertigzustellenden Verpackung heranzuziehen.
  2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Dosierung eines oder mehrerer zuzuführender Gase in den Innenraum der Verpackung (26) in Abhängigkeit von der Atmungsrate des Packguts (4) vorgesehen sind.
  3. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung einer Gasdurchlässigkeit wenigstens eines Teils der Verpackung (26) in Abhängigkeit von der Atmungsrate des Packguts (4) vorgesehen sind.
  4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmaschine zum Erzeugen einer Perforierung von Folienverpackungen, insbesondere von Beuteln und/oder Mulden (2) in einer geformten oder ungeformten Folie (3), ganz oder teilweise vor, beim oder nach dem Siegelvorgang ausgebildet ist.
  5. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Perforationsmittel (14) zur Herstellung einer Perforation (15) in wenigstens einem Teil der Verpackung (26) vorgesehen sind.
  6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (14, 18) zur Einstellung der Anzahl und/oder Grösse und/oder Form von Perforationsöffnungen vorgesehen sind.
  7. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Perforationen (15) in der Verpackung (26) an eine gute Verteilung des zu- und/oder abgeführten Gases innerhalb der Packung (26) angepasst ist.
  8. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gassensor (9, 10) zum Erfassen der Gaskonzentration vorgesehen ist.
  9. Verpackungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (9, 10) zur Erfassung der O2- und/oder der CO2- und/oder der Ethylen-Konzentration vorgesehen ist.
  10. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messstation (5) zum Bestimmen der Atmungsrate einer Versiegelungsstation (20) vorgeordnet ist.
  11. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (14) zur Erzeugung einer selektiven Permeabilität wenigstens eines Teils der Verpackung (26) vorgesehen sind.
  12. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Einstellung der Gasdürchlässigkeit wenigstens eines Teils der Verpackung (26) vorgesehen sind.
  13. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Tiefzieh-und/oder Schalenversiegelungsmaschine (1) ausgebildet ist.
  14. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (11) zur Berücksichtigung von produktspezifischen Parametern und/oder vom Ort und der Art der Lagerung abhängigen Parameter vorgesehen ist.
  15. Verpackungsmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine rechnerische Korrektur des Messwerts der Atmungsrate zur Anpassung an sonstige produktspezifische. Parameter oder an die für das Packgut (4) vorgesehenen Lagerverhältnisse vorgesehen ist
  16. Verfahren zur Verlängerung der Haltbarkeit von in Verpackungen (26) gefülltem Packgut, wobei bei der Verpackung bzw. Herstellung der Packungen (26) die Innenatmosphäre der Packungen (26) abhängig von der Atmungsrate des Packguts (4) beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitabhängige Messung einer Gaskonzentration vorgenommen wird,
    dass eine Sensorkontroll- und/oder Auswerteeinheit (12) vorgesehen ist, die aus der erfassten Veränderung der Gaskonzentration einen Wert für die Atmungsrate bestimmt und diesen an eine Kontrolleinheit (11) der Verpackungsmaschine (1) übergibt,
    wobei die Atmungsrate des Packguts (4) individuell in jeder Verpackung (26) oder in einer Gruppe von Verpackungen (26) bestimmt wird,
    und wobei der für ein bestimmtes Packgut (4) bestimmte Wert der Atmungsrate zur Manipulation einer nachfolgend her- oder fertigzustellenden Verpackung herangezogen wird.
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