DE102021121748A1 - Method for operating a sealing station - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Siegelstation einer, insbesondere als Thermoformer oder Traysealer ausgebildeten, Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte zum Herstellen von Packungen jeweils aus zumindest einem unteren Packungsbestandteil, insbesondere einer Unterfolie oder einem vorgefertigten Packungsbestandteil, und zumindest einem oberen Packungsbestandteil, insbesondere einer Oberfolie, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, wobei an der Siegelstation zunächst jeweils zumindest der Produktbereich evakuiert und begast wird und anschließend die Packungsbestandteile durch Beaufschlagen mit Wärme und Druck miteinander verbunden werden, um die Packung und somit den Produktbereich zu verschließen, und wobei an der Siegelstation nach dem Evakuieren des Produktbereiches und vor dem Verschließen der Packung zumindest ein Zusatzstoff in den Produktbereich eingebracht wird.The invention relates to a method for operating a sealing station of a packaging machine for food products, in particular designed as a thermoformer or traysealer, for producing packs from at least one lower pack component, in particular a lower film or a prefabricated pack component, and at least one upper pack component, in particular a top film. which enclose at least one product area of a respective pack, with at least the product area being evacuated and gassed at the sealing station first and then the pack components being connected to one another by applying heat and pressure in order to seal the pack and thus the product area, and wherein at the At least one additive is introduced into the product area in the sealing station after the product area has been evacuated and before the pack is sealed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Siegelstation einer, insbesondere als Thermoformer oder Traysealer ausgebildeten, Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte zum Herstellen von Packungen jeweils aus zumindest einem unterem Packungsbestandteil, insbesondere einer Unterfolie oder einem vorgefertigten Packungsbestandteil, und zumindest einem oberen Packungsbestandteil, insbesondere einer Oberfolie, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, wobei an der Siegelstation zunächst jeweils zumindest der Produktbereich evakuiert und begast wird und anschließend die Packungsbestandteile durch Beaufschlagung mit Wärme und Druck miteinander verbunden werden, um die Packung und somit den Produktbereich zu verschließen.The invention relates to a method for operating a sealing station of a packaging machine for food products, in particular designed as a thermoformer or traysealer, for producing packs from at least one lower pack component, in particular a lower film or a prefabricated pack component, and at least one upper pack component, in particular a top film. which enclose at least one product area of a respective pack, with at least the product area being evacuated and gassed at the sealing station first and then the pack components being connected to one another by the application of heat and pressure in order to seal the pack and thus the product area.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte mit mehreren längs einer Transportrichtung hintereinander angeordneten Arbeitsstationen zum Herstellen von Packungen zumindest aus zwei Packungsbestandteilen, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, wobei eine Arbeitsstation eine Siegelstation ist und die Siegelstation gemäß einem Verfahren, wie hierin offenbart, betrieben wird.The invention also relates to a method for operating a packaging machine for food products with a plurality of work stations arranged one behind the other along a transport direction for producing packs from at least two pack components which enclose at least one product area of a respective pack, one work station being a sealing station and the sealing station being a method as disclosed herein.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Siegelstation für eine, insbesondere als Thermoformer oder Traysealer ausgebildete, Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte zum Herstellen von Packungen jeweils aus zumindest einem unteren Packungsbestandteil und zumindest einem oberen Packungsbestandteil, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, wobei die Siegelstation eingerichtet ist, zunächst jeweils zumindest den Produktbereich zu evakuieren und zu begasen und anschließend die Packungsbestandteile durch Beaufschlagung mit Wärme und Druck miteinander zu verbinden, um die Packung und somit den Produktbereich zu verschließen.In addition, the invention relates to a sealing station for a packaging machine for food products, in particular designed as a thermoformer or traysealer, for producing packs each consisting of at least one lower pack component and at least one upper pack component, which enclose at least one product area of a respective pack, the sealing station being set up to first evacuate and gas at least the product area and then to connect the pack components to one another by applying heat and pressure in order to seal the pack and thus the product area.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens wie hierin offenbart, mit mehreren längs einer Transportrichtung hintereinander angeordneten Arbeitsstationen zum Herstellen von Packungen zumindest aus zwei Packungsbestandteilen, die wenigstens einen Produktbereich einer jeweiligen Packung einschließen, wobei eine Arbeitsstation eine Siegelstation ist, wie sie hierin offenbart ist.The invention also relates to a packaging machine for food products, in particular for carrying out a method as disclosed herein, with a plurality of work stations arranged one behind the other along a transport direction for producing packs from at least two pack components which enclose at least one product area of a respective pack, with one work station being a sealing station as disclosed herein.
Verpackungsmaschinen und Siegelstationen für Verpackungsmaschinen, wie vorstehend erwähnt, sind grundsätzlich bekannt. Das Evakuieren und Begasen der Produktbereiche erfolgt insbesondere zum dem Zweck, vor dem Verschließen der Packungen eine Schutzgasatmosphäre im jeweiligen Produktbereich zu erzeugen, um auf diese Weise die Haltbarkeit der verpackten Produkte zu erhöhen. Beispielsweise wird als Schutzgas Kohlenstoffdioxid eingesetzt, um ein Bakterienwachstum zu unterbinden oder zu hemmen.Packaging machines and sealing stations for packaging machines, as mentioned above, are known in principle. The product areas are evacuated and gassed in particular for the purpose of generating a protective gas atmosphere in the respective product area before the packs are sealed, in order to increase the shelf life of the packaged products in this way. For example, carbon dioxide is used as a protective gas to prevent or inhibit bacterial growth.
In der Praxis ist es häufig erwünscht, weitere Stoffe in die Produktbereiche einzubringen. So ist beispielsweise die Zugabe von Aromastoffen bekannt, um den Geruch und/oder den Geschmack der Produkte in einer jeweils gewünschten Weise zu beeinflussen. Auch ist es bekannt, zusätzliche Mittel zur Haltbarkeitsverlängerung entweder aufzusprühen oder aufzuspritzen, die einen zusätzlichen Effekt im Hinblick auf eine bessere Haltbarkeit der Produkte haben. Um diese zusätzlichen Mittel in die Produktbereiche einzubringen, ist es bekannt, hierfür in die Verpackungsmaschine zusätzliche Module zu integrieren, die in Transportrichtung gesehen der Siegelstation vorgeordnet sind. Einrichtungen zum Aufbringen der zusätzlichen Mittel bzw. Stoffe auf die Produkte können auch an noch weiter stromaufwärts einer gesamten Produktionslinie angeordneten Maschinen oder Teilen davon vorgesehen sein, beispielsweise an einer Aufschneidevorrichtung, mit der Lebensmittelprodukte in Scheiben geschnitten und Portionen aus einer oder mehreren Scheiben erzeugt werden. So können beispielsweise Aromastoffe oder Mittel zu Haltbarkeitsverlängerung an einem Hochgeschwindigkeitsslicer, der einer Verpackungsmaschine vorgelagert ist, aufgesprüht oder aufgespritzt werden.In practice, it is often desirable to include other substances in the product areas. For example, the addition of flavorings is known in order to influence the odor and/or the taste of the products in a respectively desired manner. It is also known to either spray or inject additional shelf life extension agents, which have an additional effect in terms of improving the shelf life of the products. In order to introduce these additional resources into the product areas, it is known to integrate additional modules into the packaging machine for this purpose, which modules are arranged upstream of the sealing station as seen in the direction of transport. Devices for applying the additional agents or substances to the products can also be provided on machines or parts thereof arranged even further upstream of an entire production line, for example on a slicing device with which food products are cut into slices and portions of one or more slices are produced. For example, flavorings or shelf-life extension agents can be sprayed or sprayed on at a high-speed slicer upstream of a packaging machine.
Problematisch in diesem Zusammenhang ist, dass ein derartiges Aufbringen zusätzlicher Mittel in einem offenen Zustand der Packungen geschieht. Dies bedeutet, dass sich beispielsweise aufgebrachte Aromen verflüchtigen können und so ihre eigentlich gewünschte Wirkung einbüßen. Auch können in Abhängigkeit von einem jeweiligen Produktionsstandort an einer Produktionslinie aufgebrachte zusätzliche Mittel sich derart verbreiten, dass sie in unerwünschter Weise auf benachbarte Produktionslinien gelangen können. Besonders problematisch kann dies sein, wenn es sich bei den zusätzlichen Mitteln um Organismen handelt, die in bekannter Weise zur Haltbarkeitsverlängerung eingesetzt werden. Dass sich zusätzliche Mittel in die Umgebung verteilen, ist grundsätzlich unerwünscht, kann aber in vielen Fällen jedenfalls nicht vollständig unterbunden werden, sodass entweder - sofern zulässig - dies einfach in Kauf genommen oder in anderen Fällen auf die Verwendung von zusätzlichen Mitteln gänzlich verzichtet werden muss.The problem in this connection is that such an application of additional agents takes place when the packs are in an open state. This means that, for example, aromas that have been applied can evaporate and thus lose their actually desired effect. Also, depending on a particular production location, additional funds applied to a production line can spread in such a way that they can undesirably reach neighboring production lines. This can be particularly problematic if the additional agents are organisms that are used in a known manner to extend the shelf life. It is fundamentally undesirable for additional funds to be distributed in the surrounding area, but in many cases it cannot be completely prevented, so that either - if permissible - this simply has to be accepted or, in other cases, the use of additional funds has to be completely dispensed with.
Aufgabe der Erfindung ist es, vor dem Hintergrund der vorstehend geschilderten Situation das Einbringen von Zusatzstoffen in die Produktbereiche so zu ermöglichen, dass eine unerwünschte Verteilung der Zusatzstoffe in die Umgebung soweit wie möglich unterbunden wird.The object of the invention, against the background of the situation described above, is to Enabling the introduction of additives into the product areas in such a way that an undesired distribution of the additives into the environment is prevented as far as possible.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.This task is solved in each case by the features of the independent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Siegelstation ist vorgesehen, dass an der Siegelstation nach dem Evakuieren des Produktbereiches und vor dem Verschließen der Packung zumindest ein Zusatzstoff in den Produktbereich eingebracht wird. Bei der erfindungsgemäßen Siegelstation ist vorgesehen, dass ein Strömungspfad für einen Zusatzstoff vorgesehen ist, über den der Zusatzstoff in den Produktbereich einbringbar ist, wobei der Strömungspfad direkt in den Produktbereich oder in einen unmittelbar vor dem Produktbereich befindlichen, in den Produktbereich führenden Eintrittsbereich mündet.In the method according to the invention for operating a sealing station, it is provided that at least one additive is introduced into the product area at the sealing station after the product area has been evacuated and before the pack is closed. In the sealing station according to the invention, a flow path is provided for an additive, via which the additive can be introduced into the product area, with the flow path opening directly into the product area or into an entry area located immediately in front of the product area and leading into the product area.
Die Erfindung nutzt die Siegelstation zum Einbringen von Zusatzstoffen und damit den insofern spätesten möglichen Zeitpunkt, da an der Siegelstation die Packungen verschlossen werden. Von Vorteil ist auch, dass die Packungen beim Eintreten in die Siegelstation zwar noch nicht vollständig verschlossen sind, da dies ja erst in der Siegelstation durch das Versiegeln erfolgt, gleichwohl die Produktbereiche der Packungen an der Siegelstation aber nicht mehr offen liegen, da der obere Packungsbestandteil, insbesondere also eine Oberfolie, die Produktbereiche bereits abdeckt. Indem erfindungsgemäß auf ein Einbringen der Zusatzstoffe zu einem früheren Zeitpunkt, also an einer der Siegelstation vorgelagerten Stelle, verzichtet wird, kann es also nicht passieren, dass die Zusatzstoffe in dem Zeitraum bis zum vollständigen Verschließen der Packungen in die Umgebung gelangen. Die eingangs geschilderten Probleme des Standes der Technik werden also vermieden.The invention uses the sealing station for introducing additives and thus the latest possible point in time since the packs are sealed at the sealing station. It is also advantageous that the packs are not yet completely sealed when they enter the sealing station, since this is only done in the sealing station by sealing, but the product areas of the packs are no longer open at the sealing station, since the upper part of the pack , in particular a top web that already covers product areas. By dispensing with the introduction of the additives at an earlier point in time according to the invention, ie at a point upstream of the sealing station, it cannot happen that the additives get into the environment in the period until the packs are completely sealed. The problems of the prior art described above are thus avoided.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.Advantageous embodiments of the invention are also specified in the dependent claims, the following description and the drawing.
Was das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Siegelstation angeht, so kann in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff über einen Strömungspfad in den Produktbereich eingebracht wird, der in den Produktbereich oder in einen unmittelbar vor dem Produktbereich befindlichen, in den Produktbereich führenden Eintrittsbereich mündet. Auf diese Weise kann eine gezielte Einbringung des Zusatzstoffes in den jeweiligen Produktbereich sichergestellt werden, um so eine unerwünschte Verteilung des Zusatzstoffes in die Umgebung besonders zuverlässig zu verhindern.As far as the method according to the invention for operating a sealing station is concerned, it can be provided in some exemplary embodiments that the additive is introduced into the product area via a flow path which opens into the product area or into an entry area located immediately in front of the product area and leading into the product area. In this way, a targeted introduction of the additive into the respective product area can be ensured in order to particularly reliably prevent an undesired distribution of the additive into the environment.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff vorportioniert wird, zum Beispiel indem für einen jeweiligen Einbringvorgang eine vorgegebene, eine jeweilige Zusatzstoff-Portion bildende Menge des Zusatzstoffes getrennt von einer bereitgestellten größeren Zusatzstoffmenge vorgehalten wird. Durch eine derartige Vorportionierung kann sichergestellt werden, dass für jeden Produktbereich stets die gleiche vorgegebene Menge an Zusatzstoff vorhanden und so stets die korrekte Zusatzstoff-Menge in den jeweiligen Produktbereich eingebracht wird.Furthermore, it can be provided that the additive is pre-portioned, for example by storing a predetermined amount of the additive forming a respective additive portion separately from a larger amount of additive provided for a respective introduction process. Such a pre-portioning can ensure that the same predetermined amount of additive is always present for each product area and thus the correct amount of additive is always introduced into the respective product area.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff vor dem Begasen in den Produktbereich eingebracht wird. Hierdurch ist es möglich, das Einbringen des Zusatzstoffes derart zu realisieren, dass die an der Siegelstation zum Begasen der Produktbereiche vorgesehenen Einrichtungen nicht beeinträchtigt werden, d.h. dass der Prozess des Begasens in keiner Weise durch das Einbringen des Zusatzstoffes gestört wird.According to some exemplary embodiments, provision can be made for the additive to be introduced into the product area before gassing. This makes it possible to introduce the additive in such a way that the devices provided at the sealing station for gassing the product areas are not impaired, i.e. that the gassing process is not disturbed in any way by the introduction of the additive.
In vorteilhafter Weise kann bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen sein, dass nach dem Evakuieren des Produktbereiches eine Strömungsverbindung für den Zusatzstoff in den Produktbereich geöffnet und der Zusatzstoff zumindest zum Teil aufgrund des nach dem Evakuieren herrschenden Unterdrucks in den Produktbereich gesaugt wird. Der ohnehin nach dem Evakuieren in den Produktbereichen herrschende Unterdruck wird hierbei dazu genutzt, den Zusatzstoff in den Produktbereich zu fördern. Zusätzliche Einrichtungen zum Fördern des Zusatzstoffes können hierdurch entfallen oder weniger leistungsstark dimensioniert werden, da der in den Produktbereichen herrschende Unterdruck beim Zusatzstoff-Transport zumindest unterstützend wirksam ist.Advantageously, in some exemplary embodiments of the invention it can be provided that after the product area has been evacuated, a flow connection for the additive is opened in the product area and the additive is at least partially sucked into the product area due to the negative pressure prevailing after the evacuation. The negative pressure that already prevails in the product areas after the evacuation is used here to convey the additive into the product area. As a result, additional devices for conveying the additive can be dispensed with or be dimensioned to be less powerful, since the negative pressure prevailing in the product areas has at least a supporting effect during the transport of the additive.
Alternativ oder zusätzlich kann in einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff während des Begasens in den Produktbereich eingebracht wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff zusammen mit einem für das Begasen verwendeten Gas in den Produktbereich eingebracht wird.As an alternative or in addition, some exemplary embodiments of the invention can provide for the additive to be introduced into the product area during gassing. In particular, it can be provided that the additive is introduced into the product area together with a gas used for gassing.
Hierdurch wird die ohnehin vorhandene Infrastruktur, die für das Begasen vorgesehen ist, gleichzeitig zum Einbringen des Zusatzstoffes genutzt.As a result, the already existing infrastructure, which is intended for gassing, is used at the same time for introducing the additive.
In diesem Zusammenhang kann bei einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff mittels einer Venturi-Düse angesaugt wird, die von einem für das Begasen verwendeten Gas durchströmt wird. Auf diese Weise kann ein bewährtes, einfaches und zuverlässiges Prinzip genutzt werden, um den Zusatzstoff in die jeweiligen Produktbereiche zu bringen.In this context, in some exemplary embodiments it can be provided that the additive is sucked in by means of a Venturi nozzle through which a gas used for gassing flows. In this way, a proven, simple and reliable principle be used to bring the additive into the respective product areas.
In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass als Zusatzstoff ein Gas, eine Flüssigkeit, ein rieselfähiger Stoff wie z.B. ein Pulver oder ein Granulat, oder eine Mischung aus mehreren, bevorzugt separat bereitgestellten Stoffkomponenten eingebracht wird.In some exemplary embodiments, it can be provided that a gas, a liquid, a free-flowing substance such as a powder or granules, or a mixture of several, preferably separately provided, substance components is introduced as an additive.
Wenn der Zusatzstoff in Form einer Mischung aus mehreren Komponenten vorgesehen ist, dann kann dies beispielsweise dazu dienen, eine Komponente, beispielsweise ein Bakterium, mittels einer als Trägermedium dienenden weiteren Komponente einzubringen, wobei diese Träger-Komponente so ausgeführt sein kann, dass sie sich im Laufe der Zeit auflöst, d.h. nur die Trägerfunktion erfüllt.If the additive is provided in the form of a mixture of several components, this can serve, for example, to introduce a component, for example a bacterium, by means of a further component serving as a carrier medium, whereby this carrier component can be designed in such a way that it is in the Dissolves over time, i.e. only fulfills the carrier function.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann es sich bei dem Zusatzstoff beispielsweise um einen Aromastoff handeln. In diesem Zusammenhang kann bei einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass die Packungsbestandteile jeweils aus einem aromadichten Material bestehen. Derartige Materialien stellen sicher, dass sich Aromen nicht oder nur in einem akzeptablen geringen Maße verflüchtigen können, sodass als Zusatzstoff oder auch als eine von mehreren Stoffkomponenten des Zusatzstoffes ein Aromastoff eingebracht werden kann.As already mentioned at the outset, the additive can be a flavoring, for example. In this context, in some exemplary embodiments it can be provided that the packaging components each consist of an aroma-tight material. Such materials ensure that aromas cannot evaporate or can only evaporate to an acceptable small extent, so that an aroma can be introduced as an additive or also as one of several components of the additive.
Des Weiteren kann bei einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass es sich bei dem Zusatzstoff oder bei einer von mehreren Stoffkomponenten des Zusatzstoffes um einen Funktionsstoff handelt, der so ausgebildet ist, dass er Veränderungen anzeigen kann. So kann beispielsweise ein Funktionsstoff dazu dienen, bei abgelaufenen Packungen, also nicht innerhalb eines vorgegebenen Haltbarkeitszeitraumes aufgebrauchtem Packungsinhalt, auf verdorbene Produkte hinzuweisen, indem der Funktionsstoff auf Stoffe reagiert, die beim Verderben der Produkte in der Packung entstehen, und sich aufgrund dieser Stoffe beispielsweise verfärbt.Furthermore, in some exemplary embodiments it can be provided that the additive or one of several substance components of the additive is a functional substance which is designed in such a way that it can indicate changes. For example, a functional substance can serve to draw attention to spoiled products in the case of expired packs, i.e. pack contents that have not been used up within a specified shelf life period, by the functional substance reacting to substances that occur when the products in the pack go bad and, for example, discoloring as a result of these substances .
Bei der erfindungsgemäßen Siegelstation kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass der Strömungspfad für den Zusatzstoff von einer Leitung oder von einem Kanal gebildet ist. Am austrittsseitigen Ende der Leitung oder des Kanals kann z.B. eine Düse zum Ausbringen des Zusatzstoffen angeordnet sein.In some exemplary embodiments of the sealing station according to the invention, it can be provided that the flow path for the additive is formed by a line or a channel. For example, a nozzle for dispensing the additives can be arranged at the outlet end of the line or channel.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Strömungspfad vollständig getrennt von einem zum Begasen dienenden Strömungspfad verläuft, oder dass der Strömungspfad für den Zusatzstoff teilweise mit einem zum Begasen dienenden Strömungspfad zusammenfällt.Provision can furthermore be made for the flow path to run completely separately from a flow path used for gassing, or for the flow path for the additive to partially coincide with a flow path used for gassing.
Der Strömungspfad für den Zusatzstoff kann an einer Stelle in den zum Begasen dienenden Strömungspfad münden, die zwischen einer Quelle für ein zum Begasen verwendetes Gas und dem Produktbereich gelegen ist.The additive flow path may join the fumigation flow path at a location intermediate a source of fumigation gas and the product area.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass in einem zum Begasen dienenden Strömungspfad eine Venturi-Düse angeordnet ist, mittels der während des Begasens des Produktbereiches der Zusatzstoff angesaugt wird.Furthermore, it can be provided that a venturi nozzle is arranged in a flow path used for gassing, by means of which the additive is sucked in during the gassing of the product area.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Strömungspfad für den Zusatzstoff von einem den Zusatzstoff bereitstellenden Vorratsbehälter oder Anschluss ausgeht.Furthermore, it can be provided according to the invention that the flow path for the additive starts from a storage container or connection providing the additive.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 schematisch in einer Seitenansicht eine Verpackungsmaschine gemäß dem Stand der Technik, die mit einer erfindungsgemäßen Siegelstation versehen und in erfindungsgemäßer Weise betrieben werden kann, und -
2 schematisch in einer senkrecht zur Transportrichtung einer Verpackungsmaschine geschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße Siegelstation.
-
1 schematically, in a side view, a packaging machine according to the prior art, which can be provided with a sealing station according to the invention and can be operated in a manner according to the invention, and -
2 a schematic view of a sealing station according to the invention in a section perpendicular to the transport direction of a packaging machine.
Die in
Die Maschine umfasst eine Mehrzahl von in Transportrichtung T aufeinander folgenden Arbeitsstationen, nämlich eine auch als Tiefzieher oder Thermoformer bezeichnete Formstation 11, eine Einbringstation 13 für zu verpackende Produkte 10, eine Zufuhrstation 14 für eine von einer Vorratsrolle 25a abgezogene Oberfolie 25, eine Etikettier- und/oder Druckstation 16, eine Quertrennstation 17 sowie eine Längstrennstation 19.The machine comprises a plurality of work stations that follow one another in the transport direction T, namely a forming station 11, also referred to as a thermoformer, an infeed
Bei den zu verpackenden Produkten 10 handelt es sich beispielsweise um Lebensmittelprodukte, hier in Form von sogenannten Portionen, die jeweils mehrere Scheiben umfassen, welche zuvor mittels eines Lebensmittelslicers (nicht dargestellt) von einem laib- oder riegelförmigen Lebensmittel wie z.B. Wurst, Käse, Schinken oder Fleisch abgetrennt wurden. Der Slicer und die Verpackungsmaschine können eine durchgehende Produktionslinie bilden.The
Den Betrieb der Verpackungsmaschine V einschließlich der erwähnten Arbeitsstationen steuert eine zentrale Steuereinrichtung 41. Diese kann auch den Slicer steuern oder mit einer Steuereinrichtung des Slicers verbunden sein. Zudem ist die Verpackungsmaschine V bevorzugt mit einer Bedieneinrichtung 45 versehen, die z.B. einen Touchscreen umfasst, an welchem einem Bediener alle erforderlichen Informationen angezeigt werden können und der Bediener alle notwendigen Einstellungen vor und während des Betriebs der Maschine vornehmen kann.A
Aufbau und Funktionsweise der genannten Arbeitsstationen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, sodass hierauf nicht im Detail eingegangen wird.The structure and mode of operation of the work stations mentioned are fundamentally known to the person skilled in the art, so that they are not discussed in detail here.
An der ein Oberwerkzeug 11a und ein Unterwerkzeug 11b umfassende Formstation 11 werden jeweils in einem Tiefziehprozess in der Unterfolie 23 auch als Mulden bezeichnete Vertiefungen 29 ausgebildet. In diese Vertiefungen 29 werden an der Einbringstation 13 die erwähnten Portionen 10 eingelegt. Die Einbringstation 13 umfasst hier einen sogenannten Einleger, von dem zwei Endlosförderbänder 13a, 13b dargestellt sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Einbringstation 13 einen hier ebenfalls schematisch dargestellten Roboter 50 umfassen, z.B. in Form eines sogenannten „Picker“, der als Delta-Roboter mit einem Greifer, der zwei jeweils eine Portion 10 gemeinsam haltende Schaufeln umfasst, ausgebildet sein kann. Derartige Roboter und deren Einsatz bei der Handhabung von Lebensmitteln, insbesondere beim Einlegen von Portionen in Vertiefungen von Packungen, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, weshalb hier weitergehende Ausführungen nicht erforderlich sind.At the forming station 11 comprising an
Anschließend werden die mit den gefüllten Vertiefungen 29 versehene Unterfolie 23 und die Oberfolie 25 der Siegelstation 15 zugeführt, die ein Oberwerkzeug 15a und ein Unterwerkzeug 15b umfasst. Mittels dieser Werkzeuge 15a, 15b werden die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 miteinander verbunden. Hierdurch werden die Vertiefungen 29 und somit die von Oberfolie 25 und Unterfolie 23 gebildeten Packungen 21 verschlossen. In
Im Anschluss an die Siegelstation 15 hängen die Packungen 21 noch durch die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 zusammen, müssen also noch vereinzelt werden. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Packungen 21 vor dem Vereinzeln an der Etikettier- und/oder Druckstation 16 mit Etiketten versehen und/oder bedruckt. Das Etikettieren und das Bedrucken kann auch in separaten Stationen erfolgen.After the sealing
Stromabwärts der Trennstationen 17, 19 können weitere Förderbänder und/oder Arbeitsstationen vorgesehen sein, beispielsweise eine Waage zur Gewichtskontrolle der Packungen 21.Further conveyor belts and/or work stations can be provided downstream of the separating
Anwendungen können sich z.B. hinsichtlich der Art der zu verpackenden Produkte 10, der Größe/Form der Vertiefungen 29 in Längs- und/oder Querrichtung oder hinsichtlich eines Formatsatzes voneinander unterscheiden. Ein Formatsatz bezeichnet hier allgemein eine Gruppe von Items, hier insbesondere sowohl von Portionen 10 als auch Vertiefungen 29 oder Packungen 21, die als Ganzes - also formatsatzweise - gehandhabt werden und sich insbesondere durch Anzahl und Abstand von Items in Längs- und Querrichtung voneinander unterscheiden.Applications can differ from one another, e.g. with regard to the type of
So kann z.B. pro Arbeitstakt der Verpackungsmaschine ein Verpackungsformat oder Formatsatz von 3 x 4 (3 in Querrichtung und 4 in Längsrichtung) Vertiefungen 29 oder andersartigen Produktaufnahmen in der Formstation 11 gebildet werden, an der Einbringstation 13 ein Formatsatz von 3 x 4 entsprechend angeordneten Produkten 10 in einen jeweiligen Formatsatz von Vertiefungen 21 eingebracht werden, und an der Siegelstation 15 ein jeweiliger Formatsatz von 3 x 4 mit Produkten 10 gefüllten Vertiefungen 29 verschlossen werden. Analoges gilt für die Etikettier- und/oder Druckstation 16.For example, per work cycle of the packaging machine, a packaging format or format set of 3 x 4 (3 in the transverse direction and 4 in the longitudinal direction) indentations 29 or other types of product receptacles can be formed in the forming station 11, and a format set of 3 x 4 correspondingly arranged
Grundsätzlich kann ein beliebig dimensionierter N x M Formatsatz gebildet werden, mit N > 2 und M >= 1.In principle, an N x M format set of any size can be formed, with N > 2 and M >= 1.
Der Betrieb der Verpackungsmaschine hinsichtlich Erfassung, Analyse und Beseitigung bzw. Reduzierung von Verpackungsfehlern kann anhand von Daten oder Messergebnisse von Messeinrichtungen (nicht gezeigt) überwacht und bei Bedarf angepasst werden. Die Messergebnisse werden zu diesem Zweck der Steuereinrichtung 41 zugeführt.The operation of the packaging machine with regard to the detection, analysis and elimination or reduction of packaging errors can be monitored using data or measurement results from measuring devices (not shown) and adjusted if necessary. The measurement results are fed to the
Beispielsweise kann eine Vermessung der im Entstehen befindlichen Packungen 21 unmittelbar im Anschluss an jede der Arbeitsstationen vorgesehen sein. Dieses Konzept kann auch nur mit einer Auswahl von Arbeitsstationen durchgeführt werden, d.h. es ist bei diesem Konzept nicht zwingend, dass eine Vermessung der Packungen 21 nach jeder Arbeitsstation erfolgt. Es kann auch lediglich eine Schlusskontrolle nach dem Vereinzeln der Packungen 21 erfolgen.For example, the
Nach Analyse der Messergebnisse kann - bevorzugt automatisch - in den Betrieb einer oder mehrerer Arbeitsstationen eingegriffen werden, um dem Entstehen von Befüllungs- und/oder Verpackungsfehlern entgegenzuwirken. Gemäß einem alternativen Konzept kann die Steuereinrichtung 41, beispielsweise an der Bedieneinrichtung 45, Informationen darstellen, anhand welcher ein Bediener selbst in den Betrieb einer oder mehrerer jeweiliger Arbeitsstationen eingreifen kann.After the measurement results have been analyzed, one can intervene—preferably automatically—in the operation of one or more work stations in order to counteract the occurrence of filling and/or packaging errors. According to an alternative concept, the
Der Eingriff in den Betrieb einer Arbeitsstation, d.h. die Regelung des Betriebs einer Arbeitsstation, kann insbesondere eine Veränderung der Position der Arbeitsstation bzw. eines Arbeitswerkzeuges der Arbeitsstation beinhalten, beispielsweise eine Positionsänderung in Transportrichtung T.The intervention in the operation of a workstation, i.e. the regulation of the operation of a workstation, can in particular include a change in the position of the workstation or a working tool of the workstation, for example a change in position in the transport direction T.
In
Der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise einer Siegelstation einer Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte sind dem Fachmann bekannt, sodass hierauf nachstehend nicht im Detail näher eingegangen zu werden braucht.The basic structure and the basic mode of operation of a sealing station of a packaging machine for food products are known to the person skilled in the art, so that there is no need to go into more detail here below.
Im Ausführungsbeispiel der
In einem Produktbereich 61 einer jeweiligen Packung befindet sich jeweils ein zu verpackendes Produkt 10. Im unteren Gehäuse 56 sind zu den Produktbereichen 61 führende Kanäle 62, ein zu den Bereichen 31 oberhalb der Oberfolie 25 führender Kanal 65 sowie zu den Bereichen 33 unterhalb der Unterfolie 23 führende Kanäle 63 ausgebildet.A
Ein Gasaustausch in den Produktbereichen 61 erfolgt durch die übereinanderliegenden Randbereiche der beiden Folie 23, 25 hindurch, und zwar über in einem Randbereich der Unterfolie 23 ausgebildete, in Transportrichtung der Verpackungsmaschine (vgl.
Ein Evakuierungs- und Begasungsprozess, wie er mit der Siegelstation 15 im Ausführungsbeispiel der
Wie
Nach dem Evakuieren erfolgt das Begasen bzw. Belüften. Bei geschlossenen Vakuumventilen in den Vakuumleitungen VL wird durch Ansteuern eines Servomotors für ein Gasventil (nicht dargestellt) dafür gesorgt, dass in einer Gasleitung GLS, die mit einer Schutzgasquelle 37 verbunden ist, der Gasdurchfluss entsprechend einer Regelungsvorgabe eingestellt wird. Gleichzeitig mit diesem Begasen der Produktbereiche 61 erfolgt das Belüften des oberen Bereiches 31 sowie des unteren Bereiches 33, und zwar wiederum durch Ansteuern entsprechender Servomotoren, die einem jeweiligen Gasventil zugeordnet sind (nicht dargestellt), welches in einer zum oberen Bereich 31 bzw. zum unteren Bereich 33 führenden Gasleitung GLB angeordnet ist.After the evacuation, gassing or ventilation takes place. When the vacuum valves in the vacuum lines VL are closed, activation of a servo motor for a gas valve (not shown) ensures that the gas flow in a gas line GLS, which is connected to a
Am Ende des Begasungs- bzw. Belüftungsprozesses ist der Gasaustausch in den Produktbereichen 61 abgeschlossen, sodass die Unterfolie 23 und die Oberfolie 25 durch Zusammenwirken von Unterwerkzeugen 15b und Oberwerkzeug 15a der Siegelstation 15 in grundsätzlich bekannter Weise an den erwähnten Siegelstellen 71 miteinander verbunden und somit die betreffenden Packungen und somit deren Produktbereiche 61 verschlossen werden können.At the end of the gassing or aeration process, the gas exchange in the
Dabei wird in an sich bekannter Weise über einen im oberen Gehäuse 54 ausgebildeten Druckluftkanal 73 eine Siegelmembran 75 beaufschlagt, die wiederum das als auch Siegelplatte bezeichnete Oberwerkzeug 15a mit seinen hierfür vorgesehenen Siegelabschnitten an den Siegelstellen 71 auf die Folien 23, 25 presst. Nicht dargestellt sind Produktschutzplatten, die jeweils zwischen dem Oberwerkzeug 15a und der Oberfolie 25 zwischen den Siegelstellen 71 angeordnet sein können und dann dazu dienen, die jeweilige Packung vor der hohen Temperatur des Oberwerkzeugs 15a zu schützen.A sealing
Wie
Erfindungsgemäß ist nun zusätzlich vorgesehen, dass vor dem Verschließen der Packungen ein Zusatzstoff 77 in die Produktbereiche 61 der Packungen eingebracht wird.According to the invention, it is now additionally provided that before the packs are closed, an additive 77 is introduced into the
Wie im Einleitungsteil bereits erläutert, kann dies zu unterschiedlichen Zeitpunkten sowie auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Verschiedene Konzepte sind in
Zur Veranschaulichung unterschiedlichen Einbring-Methoden sind in
Gemäß einem möglichen Konzept der Erfindung erfolgt das Einbringen des Zusatzstoffes 77 vor dem vorstehend erläuterten Begasen und Belüften der Produktbereiche 61, indem nach dem ebenfalls vorstehend beschriebenen Evakuieren der Produktbereiche 61 das der Leitung 81' zugeordnete Ventil 67 geöffnet wird. Aufgrund des in den Produktbereichen 61 herrschenden Unterdrucks kann dann über die von der Leitung 81' ausgehenden Gasleitungen GLZ die Zusatzstoff-Portion 78 aus dem Vorbehälter 74 in die Produktbereiche 61 gesaugt werden. Die Gasleitungen GLZ müssen nicht, wie es
Zusätzlich kann gemäß einer modifizierten Vorgehensweise dem Vorbehälter 74 bzw. der Leitung 81' eine Pumpe (nicht dargestellt) zugeordnet sein, die den in den Produktbereichen 61 herrschenden Unterdruck unterstützt und den Zusatzstoff 77 aus dem Vorratsbehälter 76 bzw. die Zusatzstoff-Portion 78 aus dem Vorbehälter 74 herausfördert und in die Produktbereiche 61 drückt. Die Wirkung einer solchen Pumpe kann derart groß gewählt sein, dass die Saugwirkung des Unterdrucks in den Produktbereichen 61 relativ oder vernachlässigbar klein ist und der Zusatzstoff 77 folglich im Wesentlichen nur durch die Wirkung dieser Pumpe in die Produktbereiche 61 gedrückt wird.In addition, according to a modified procedure, a pump (not shown) can be assigned to the
Gemäß einem alternativen Konzept, das auch zusätzlich zu dem vorstehend erläuterten Unterdruck-Konzept vorgesehen sein kann, wird der Zusatzstoff 77 bzw. die Zusatzstoff-Portion 78 aus dem Vorbehälter 74 während des Begasens in den Produktbereich 61 eingebracht. Hierzu ist mit dem Vorbehälter 74, wiederum über ein steuerbares Ventil 67, eine weitere Leitung 81 verbunden, die aber nicht - wie die Leitung 81' - in die Produktbereiche 81 bzw. in die entsprechenden Kanäle 62, sondern in die Leitung GLS für das Schutzgas mündet, und zwar an einer Stelle, in der eine Venturi-Düse 79 angeordnet ist, sodass diese während des Begasens der Produktbereiche 61 die Zusatzstoff-Portion 78 über die Leitung 81 aus dem Vorbehälter 74 bei geöffnetem Ventil 67 ansaugen kann. Der Zusatzstoff 77 gelangt somit in die evakuierten Produktbereiche 61 zusammen mit dem von der Schutzgasquelle 37 bereitgestellten Schutzgas über die von der Gasleitung GLS abgehenden Gasleitungen GLSZ.According to an alternative concept, which can also be provided in addition to the negative pressure concept explained above, the additive 77 or the
Unabhängig von dem jeweils gewählten Konzept kann durch die Erfindung also die ohnehin an der Siegelstation 15 vorhandene Infrastruktur genutzt werden, um in der gewünschten Weise den Produktbereichen 61 vor dem Verschließen der Packungen einen jeweils gewünschten Zusatzstoff 77 zuzuführen. Wie vorstehend erläutert, kann dies in portionierter Weise erfolgen, z.B. über einen für jeden Arbeitstakt eine Zusatzstoff-Portion 78 bereitstellenden Vorbehälter 74. Auch ist es möglich, wie im Einleitungsteil erläutert, als Zusatzstoff 77 eine Mischung aus mehreren Stoffkomponenten in die Produktbereiche 61 einzubringen. Diese Stoffkomponenten können separat bereitgestellt werden. In diesem Fall kann dann für jede Stoffkomponente ein Vorratsbehälter vorgesehen sein, der über eine jeweilige eigene Leitung zu den Produktbereichen 61 bzw. zu den in diese mündenden Kanälen 62 führt oder in die Gasleitung GLS für das Schutzgas mündet.Irrespective of the respectively chosen concept, the invention allows the infrastructure already present at the sealing
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Produktproduct
- 1111
- Formstationforming station
- 11 a11 a
- Oberwerkzeug der FormstationUpper tool of the forming station
- 11b11b
- Unterwerkzeug der FormstationLower tool of the forming station
- 1313
- Einbringstationloading station
- 13a13a
- Förderbandconveyor belt
- 13b13b
- Förderbandconveyor belt
- 1414
- Zufuhrstationfeeding station
- 1515
- Siegelstationsealing station
- 15a15a
- Oberteil der SiegelstationUpper part of the sealing station
- 15b15b
- Unterteil der SiegelstationLower part of the sealing station
- 1616
- Etikettierstationlabeling station
- 1717
- Trennstation (Querrichtung)Separation station (cross direction)
- 1919
- Trennstation (Längsrichtung)cutting station (longitudinal direction)
- 2121
- Packungpack
- 2323
- Unterfoliebottom film
- 23a23a
- Vorratsrollesupply roll
- 2525
- Oberfolietop film
- 25a25a
- Vorratsrollesupply roll
- 2727
- Transporteinrichtung (Transportkette für Unterfolie)Transport device (transport chain for bottom film)
- 2929
- Vertiefungdeepening
- 3131
- oberer Bereichupper area
- 3333
- unterer Bereichlower area
- 3535
- Vakuumpumpevacuum pump
- 3737
- Schutzgasquelleprotective gas source
- 4141
- Steuereinrichtungcontrol device
- 4343
- Siegelnahtsealing seam
- 4545
- Bedieneinheitoperating unit
- 4747
- Maschinengestellmachine frame
- 4949
- Greifergripper
- 5050
- Roboterrobot
- 5454
- oberes Gehäuseupper case
- 5555
- Oberwerkzeug der SiegelstationUpper tool of the sealing station
- 5656
- unteres Gehäuselower case
- 5757
- Unterwerkzeug der SiegelstationLower tool of the sealing station
- 6161
- Produktbereichproduct area
- 6262
- Kanalchannel
- 6363
- Kanal für unteren BereichChannel for lower range
- 6565
- Kanal für oberen BereichChannel for upper range
- 6767
- VentilValve
- 7171
- Siegelstellesealing point
- 7373
- Druckluftkanalcompressed air duct
- 7474
- Vorbehälterholding tank
- 7575
- Siegelmembransealing membrane
- 7676
- größere Zusatzstoff-Menge, Vorratsbehälterlarger amount of additive, storage tank
- 7777
- Zusatzstoffadditive
- 7878
- Zusatzstoff-Portionadditive portion
- 7979
- Venturi-Düseventuri nozzle
- 81, 81'81, 81'
- Leitung Management
- TT
- Transportrichtungtransport direction
- VV
- Verpackungsmaschinepackaging machine
- GLBGLB
- Gasleitung für BelüftungGas line for ventilation
- GLSGLS
- Gasleitung für SchutzgasGas line for protective gas
- GLZGLZ
- Gasleitung für ZusatzstoffGas line for additive
- GLSZGLSZ
- Gasleitung für Schutzgas und ZusatzstoffGas line for protective gas and additive
- VLVL
- Vakuumleitungvacuum line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102018116507 A1 [0052]DE 102018116507 A1 [0052]
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- 2021-08-23 DE DE102021121748.2A patent/DE102021121748A1/en active Pending
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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