Verschließstation und Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie (8) sowie auf eine Verschließstation (3) einer Schalenverschließmaschine (1), wobei ein Messer (14) an einem Siegelrahmen (13) oder einem Werkzeugunterteil (16) angebracht ist und der Siegelrahmen (13) eine Relativbewegung (R) gegenüber dem Siegelwerkzeugunterteil (16) ausführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie gemäß Anspruch 1 sowie auf eine Verschließstation für eine Schalenverschließmaschine nach Anspruch 8.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Schalenverschließmaschinen bekannt, die eine Deckelfolie in einer Verschließstation vor dem Aufbringen auf die zu versiegelnde Schale schneiden. Ein Messer ist dabei an einen Siegelrahmen so angebracht, dass es in der Bewegungsrichtung so weit hervorsteht, dass die Deckelfolie geschnitten wird, bevor die geschnittene Deckelfolie von einem Siegelrahmen auf die Schale geklemmt und anschließend gesiegelt wird.

[0003] Der Nachteil dieser Ausführung ist eine nicht prozesssichere Lage der geschnittenen Deckelfolie auf der Schale.

[0004] Andere Schalenverschließmaschinen, bei denen die Deckelfolie nach dem Klemmen und nach oder während des Siegelvorgangs geschnitten wird, weisen eine Vorrichtung auf, die es ermöglicht, das Messer unabhängig von dem Siegelrahmen und der Deckelfolie so zu bewegen, dass die Deckelfolie außerhalb der Schale geschnitten wird.

[0005] Der Nachteil dieser Ausführung ist, dass die geschnittene Folie außerhalb des Schalenrandes geschnitten wird und der Bereich zwischen Siegelnaht und Aussenkante der Deckelfolie nicht fixiert bzw. lose ist.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie und eine Verschließstation einer Schalenverschließmaschine zur Verfügung zu stellen, bei denen die vorstehend beschriebenen Nachteile beseitigt werden können.

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie in einer Verschließstation einer Schalenverschließmaschine nach Anspruch 1 beziehungsweise durch eine Verschließstation für eine Schalenverschließmaschine nach Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0008] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie in einer Verschließstation einer Schalenverschließmaschine sind folgende Schritte vorgesehen:

• Klemmen der Deckelfolie in einem ersten Bereich durch ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil der Verschließstation,
• Klemmen der Deckelfolie und einer Schale in einem zweiten Bereich mittels eines Siegelrahmens und einer Schalenaufnahme,
• Relativbewegung des Siegelrahmens und der Schalenaufnahme mit dem ersten Bereich der Deckelfolie und der Schale gegenüber dem Werkzeugunterteil,
• Schneiden der Deckelfolie während der Relativbewegung durch Kontakt der Deckelfolie mit wenigstens einem Messer, das am Siegelrahmen oder am Werkzeugunterteil angebracht ist.

[0009] Dieses Verfahren ermöglicht eine Schneidung der Deckelfolie, nachdem die Deckelfolie mittels des Siegelrahmens an die Schale geklemmt ist, ohne dass eine zusätzliche Vorrichtung zum Bewegen der Messer gegenüber der Folie notwendig ist. Dies führt zu einer kostengünstigen Schneidung.

[0010] In einem bevorzugten Verfahren wird die Relativbewegung des Siegelrahmens mit der Schalenaufnahme sowie dem zweiten Bereich der Deckelfolie und der Schale in Richtung des Werkzeugunterteils ausgeführt. Somit kann die Bewegung des Siegelrahmens zum Klemmen der Deckelfolie auf die Schale für den folgenden Schneidvorgang in gleicher Betätigungsrichtung beibehalten werden, um beide Funktionen in einem Bewegungsablauf auszuführen.

[0011] Vorzugsweise wird ein Bereich der Deckelfolie, der sich zwischen dem ersten und zweiten Bereich der Deckelfolie befindet, durch die Relativbewegung schräg gespannt. Diese Schrägstellung bewirkt den Kontakt mit dem Messer.

[0012] Vorzugsweise schneidet das Messer die Deckelfolie zwischen einer Siegelnaht und einem Schalenaußenrand. Dieses Verfahren ermöglicht eine Schneidung der Deckelfolie nahe einer Aussenkante einer Siegelnaht, nachdem die Deckelfolie sicher mittels des Siegelrahmens an die Schale geklemmt wurde. Dies führt zu einem optisch sehr ansprechenden Aussehen der Verpackung, da es keine lose über die Siegelnaht überstehende Deckelfolie gibt.

[0013] Vorzugsweise wird das Schneiden der Deckelfolie vor dem Siegeln der Deckelfolie an die Schale ausgeführt. Gegen Ende der Relativbewegung des Siegelrahmens und der Schalenaufnahme wird die Deckelfolie durch das Messer geschnitten, bevor die Schalenaufnahme am Werkzeugunterteil anschlägt. Dabei erfolgt das Schneiden der Deckelfolie für alle in der Verschließstation befindlichen Schalen gleichzeitig.

[0014] Bevorzugt erzeugt der Siegelrahmen am Ende der Relativbewegung eine Siegelkraft auf die Deckelfolie und Schale. Dabei wirkt als Gegendruckanlage das Werkzeugunterteil der Verschließstation.

[0015] Das Innere der Schale wird vorzugsweise vor dem Siegeln evakuiert und/oder begast, um eine lange Haltbarkeit zu erreichen, wenn es sich bei einem Produkt um ein Lebensmittel handelt.

[0016] Die erfindungsgemäße Verschließstation für eine Schalenverschließmaschine weist ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil zum Klemmen der Deckelfolie in einem ersten Bereich auf, sowie einen Siegelrahmen und eine Schalenaufnahme zum Klemmen einer Deckelfolie an eine Schale in einem zweiten Bereich. Die Verschließstation weist des Weiteren eine Hubeinrichtung für den Siegelrahmen auf, und ein Messer zum Schneiden der Deckelfolie ist am Siegelrahmen oder Werkzeugunterteil angebracht. Der Siegelrahmen und die Schalenaufnahme zusammen mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie und der Schale sind relativ zum Werkzeugunterteil bewegbar. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung, bei der das Messer ohne eine eigene bzw. zusätzliche Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, kann eine Verschließstation kostengünstig und raumsparend ausgeführt werden.

[0017] Der seitliche Abstand des Messers von dem Siegelrahmen ist vorzugsweise kleiner als 5 mm, besonders bevorzugt kleiner als 3 mm. Dadurch kann die Deckelfolie sehr nahe an einer Siegelnaht geschnitten werden, welches der Verpackung ein besonders attraktives Aussehen beschert, da der Anteil der losen Folie im Randbereich der Verpackung auf ein Minimum reduziert ist. Die Vorderkante des Messers kann gegenüber dem Siegelrahmen zurückstehend, eben oder etwas überstehend sein. Die Hubbewegung des Siegelrahmens beträgt vorzugsweise 4 mm bis 8 mm. Der Abstand vom Messer zur Innenseite des Werkzeugober- bzw. Werkzeugunterteils beträgt vorzugsweise 2 mm bis 4mm.

[0018] Das Messer ist vorzugsweise ringförmig entsprechend der Außenkontur der Siegelnaht ausgebildet.

[0019] Die Hubeinrichtung der Verschließeinrichtung ist in vorteilhafter Weise dazu geeignet, in einer Position, bei der die Schalenaufnahme mit dem Werkzeugunterteil in Kontakt kommt, eine Siegelkraft über den Siegelrahmen auf die Deckelfolie und die Schale im Bereich der Siegelnaht zu erzeugen.

[0020] Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:

Figur 1

eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine,

Figur 2 bis Figur 7

schematische Vertikalschnitte durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschließstation bei unterschiedlichen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Figur 8 und Figur 9

ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschließstation.

[0021] Gleiche und ähnliche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0022] Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Schalenverschließmaschine ("Traysealer"). Die Verpackungsmaschine 1 verfügt über ein Maschinengestell 2, auf dem eine Verschließstation 3 zum Verschließen sowie gegebenenfalls zum Siegeln und/oder Evakuieren und/oder Begasen von zugeführten, schalenförmigen Behältern, sowie zum Schneiden von einer zum Verschließen verwendeten Deckelfolie angeordnet ist. Die Verschließstation 3 befindet sich unter einer Schutzabdeckung 4.

[0023] Die Verpackungsmaschine 1 verfügt ferner über ein Zuführband 5 zum Zuführen der Behälter, ein Abführband 6 zum Abtransportieren der verschlossenen Behälter, eine Folienzuführrolle 7 zum Aufnehmen und Zuführen einer nur abschnittsweise dargestellten Deckelfolie 8, sowie einen Restfolienaufwickler 9 zum Aufwickeln der nach dem Versiegeln verbleibenden Folienbahn der Deckelfolie 8. Eine Anzeige 10 ermöglicht dem Bediener der Verpackungsmaschine 1 das Überprüfen und Steuern des Betriebs der Verpackungsmaschine 1. An der Anzeige 10 können zu diesem Zweck Bedienelemente 11 vorgesehen sein, beispielsweise Bedienfelder oder Schalter, um den Betrieb der Verpackungsmaschine 1 zu beeinflussen.

[0024] Figur 2 zeigt eine vertikale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verschließstation 3 mit der Folienzuführrolle 7 und dem Restfolienaufwickler 9 für die Deckelfolie 8. Eine Hubeinrichtung 12 für einen Siegelrahmen 13, an dem ein Messer 14 angebracht ist, ist in einem Werkzeugoberteil 15 aufgenommen. Das Werkzeugunterteil 16 besitzt eine Führung 17 für eine Schalenaufnahme 18 mit wenigstens einer (Druck-) Feder 19. Eine mit einem Produkt gefüllte Schale 20 mit einem umlaufenden und nach unten zusätzlich abgewinkeltem Rand ist durch eine nicht dargestellte Handhabungsvorrichtung oder manuell in die Schalenaufnahme 18 eingelegt worden. Der einfacheren Darstellung wegen ist nur eine Schale 20 gezeigt. In der Praxis werden mehrere hintereinander und/oder nebeneinander benachbarte Schalen gleichzeitig in einer Verschleißstation mit der Deckelfolie verschlossen.

[0025] Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, wie in Figur 3 gezeigt, wird die Deckelfolie 8 durch das Werkzeugoberteil 15 und das Werkzeugunterteil 16 umlaufend geklemmt. Dieser Bereich, in dem die Deckelfolie 8 geklemmt wird, wird als ein erster Bereich definiert. In dieser Stellung bilden das Werkzeugoberteil 15 und das Werkzeugunterteil 16 eine geschlossene Kammer, die evakuiert und/oder begast wird.

[0026] Nachdem der Atmosphärenaustausch abgeschlossen ist, bewegt sich, wie in Figur 4 dargestellt, der Siegelrahmen 13 mittels der Hubeinrichtung 12 in der Richtung R nach unten und klemmt die Deckelfolie 8 in einem zweiten Bereich an die Schale 20, die von der Schalenaufnahme 18 gestützt wird. Die Klemmkraft entspricht annähernd der Federkraft durch die Federn 19.

[0027] Wie in Figur 5 dargestellt, bewegt sich der Siegelrahmen 13 weiter in Richtung Werkzeugunterteil 16. Auch die Schalenaufnahme 18 bewegt sich relativ zum Werkzeugunterteil 16 nach unten. Dabei werden die Federn 19 soweit zusammengedrückt, bis die Schalenaufnahme 18 am Werkzeugunterteil 16 anschlägt. Durch diese Bewegung wird die Schale 20 mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie 8 relativ zum Werkzeugunterteil 16 und auch zum Werkzeugoberteil 15 nach unten bewegt. Dies führt zu einer Spannung in dem Bereich der Deckelfolie 8, der nicht in einem zweiten Bereich durch den Siegelrahmen 13 und die Schalenaufnahme 18 bzw. in einem ersten Bereich durch das Werkzeugoberteil 15 und das Werkzeugunterteil 16 geklemmt ist.

[0028] Durch die dabei entstehende Schrägstellung der Deckelfolie 8 zwischen dem ersten und zweiten Bereich, in denen die Deckelfolie 8 geklemmt ist, kommt die Deckelfolie 8 mit dem Messer 14 in Kontakt und wird geschnitten. Das Messer 14 weist vorzugsweise eine gezackte Form auf, welches den Schneidvorgang erleichtert. Die Deckelfolie 8 ist beispielsweise eine Kunststofffolie oder eine Mehrschichtfolie, die auch schrumpf- oder skinfähig sein kann.

[0029] In Figur 6 ist dargestellt, dass der Siegelrahmen 8 weiter auf die Schalenaufnahme 18 drückt, um die Siegelkraft Fs zu erzeugen, die nötig ist, um die Deckelfolie 8 an die Schale 20 im Bereich der Siegelnaht 22 luftdicht zu siegeln.

[0030] In Figur 7 sind sowohl das Werkzeugoberteil 15 und das Werkzeugunterteil 16, als auch der Siegelrahmen 13 und die Schalenaufnahme 18 so weit auseinander gefahren, dass die verschlossene Verpackung 23 mit einer nicht dargestellten Handhabungseinrichtung aus der Verschließstation 3 heraustransportiert werden kann.

[0031] Eine Variante der Anordnung des Messers 14 ist in Figur 8 gezeigt. Dabei ist das Messer 14 am Werkzeugunterteil 16 angebracht, wobei sich die Vorderkante des Messers sehr nahe an der Schalenaufnahme 18 befindet, um die Deckelfolie 8 direkt am äußeren Packungsrand zu schneiden.

[0032] In Figur 9 ist dargestellt, wie durch die Relativbewegung R des Siegelrahmens 13 mit der Schalenaufnahme 18 zusammen mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie 8 und der Schale 20 gegenüber dem Werkzeugunterteil 16 nach unten die Deckelfolie 8 durch das Messer 14 geschnitten wird.

Ansprüche

1. Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie (8) in einer Verschließstation (3) einer Schalenverschließmaschine (1) mit folgenden Schritten:

Klemmen der Deckelfolie (8) in einem ersten Bereich durch ein Werkzeugoberteil (15) und ein Werkzeugunterteil (16) der Verschließstation (3),

Klemmen der Deckelfolie (8) und einer Schale (20) in einem zweiten Bereich mittels eines Siegelrahmens (13) und einer Schalenaufnahme (18),

Relativbewegung (R) des Siegelrahmens (13) und der Schalenaufnahme (18) mit dem ersten Bereich der Deckelfolie (8) und der Schale (20) gegenüber dem Werkzeugunterteil (16),

Schneiden der Deckelfolie (8) während der Relativbewegung (R) durch Kontakt der Deckelfolie (8) mit wenigstens einem Messer (14), das am Siegelrahmen (13) oder am Werkzeugunterteil (16) angebracht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung (R) des Siegelrahmens (13) und der Schalenaufnahme (18) gemeinsam mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie (8) und der Schale (20) in Richtung des Werkzeugunterteils (16) ausgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich der Deckelfolie (8), der sich zwischen dem ersten und zweiten Bereich der Deckelfolie (8) befindet, durch die Relativbewegung (R) schräg gespannt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (14) die Deckelfolie (8) zwischen einer Siegelnaht (22) und einem Schalenaußenrand schneidet.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden der Deckelfolie (8) vor einem Siegeln der Deckelfolie (8) an die Schale (20) ausgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Relativbewegung (R) der Siegelrahmen (13) eine Siegelkraft (Fs) über die Deckelfolie (8) und die Schale (20) auf die Schalenaufnahme (18) erzeugt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Siegeln das Innere der Schale (20) evakuiert und/oder begast wird.

8. Verschließstation (3) für eine Schalenverschließmaschine (1), wobei die Verschließstation (3) ein Werkzeugoberteil (15) und ein Werkzeugunterteil (16) zum Klemmen eines ersten Bereichs einer Deckelfolie (8) und einen Siegelrahmen (13) zum Klemmen eines zweiten Bereichs der Deckelfolie (8) an eine Schale (20) sowie ein Messer (14) aufweist, das zum Schneiden der Deckelfolie (8) vorgesehen und am Siegelrahmen (13) oder am Werkzeugunterteil (16) angebracht ist, wobei die Verschließstation (3) ferner eine Hubeinrichtung (12) für den Siegelrahmen (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelrahmen (13) und die Schalenaufnahme (18) relativ zum Werkzeugunterteil (16) bewegbar sind.

9. Verschließstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand des Messers (14) von dem Siegerahmen (13) kleiner als 6 mm ist, vorzugsweise kleiner als 3 mm.

10. Verschließstation nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (14) ringförmig entsprechend der Außenkontur der Siegelnaht (22) ausgebildet ist.

11. Verschließstation nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung (12) in einer Position, bei der die Schalenaufnahme (13) mit dem Werkzeugunterteil (16) in Kontakt steht, dazu ausgebildet ist, eine Siegelkraft (Fs) über den Siegelrahmen (13) auf die Deckelfolie' (8) und die Schale (20) im Bereich der Siegelnaht (22) zu erzeugen.

12. Verpackungsmaschine mit einer Verschließstation nach einem der Ansprüche 8 bis 11.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Verfahren zum Schneiden einer Deckelfolie (8) in einer Verschließstation (3) einer Schalenverschließmaschine (1) mit folgenden Schritten:

Klemmen der Deckelfolie (8) in einem ersten Bereich durch ein Werkzeugoberteil (15) und ein Werkzeugunterteil (16) der Verschließstation (3),

Klemmen der Deckelfolie (8) und einer Schale (20) in einem zweiten Bereich mittels eines Siegelrahmens (13) und einer Schalenaufnahme (18),

Relativbewegung (R) des Siegelrahmens (13) und der Schalenaufnahme (18) mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie (8) und der Schale (20) gegenüber dem Werkzeugunterteil (16),

Schneiden der Deckelfolie (8) während der Relativbewegung (R) durch Kontakt der Deckelfolie (8) mit wenigstens einem Messer (14), das am Siegelrahmen (13) oder am Werkzeugunterteil (16) angebracht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung (R) des Siegelrahmens (13) und der Schalenaufnahme (18) gemeinsam mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie (8) und der Schale (20) in Richtung des Werkzeugunterteils (16) ausgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich der Deckelfolie (8), der sich zwischen dem ersten und zweiten Bereich der Deckelfolie (8) befindet, durch die Relativbewegung (R) schräg gespannt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das am Siegelrahmen (13) angebrachte Messer (14) die Deckelfolie (8) zwischen einer Siegelnaht (22) und einem Schalenaußenrand schneidet.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden der Deckelfolie (8) vor einem Siegeln der Deckelfolie (8) an die Schale (20) ausgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Relativbewegung (R) der Siegelrahmen (13) eine Siegelkraft (Fs) über die Deckelfolie (8) und die Schale (20) auf die Schalenaufnahme (18) erzeugt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Siegeln das Innere der Schale (20) evakuiert und/oder begast wird.

8. Verschließstation (3) für eine Schalenverschließmaschine (1), wobei die Verschließstation (3) ein Werkzeugoberteil (15) und ein Werkzeugunterteil (16) zum Klemmen eines ersten Bereichs einer Deckelfolie (8) sowie eine Schalenaufnahme (18) und einen Siegelrahmen (13) zum Klemmen eines zweiten Bereichs der Deckelfolie (8) an eine Schale (20) sowie ein Messer (14) aufweist, das zum Schneiden der Deckelfolie (8) vorgesehen und am Siegelrahmen (13) oder am Werkzeugunterteil (16) angebracht ist, wobei die Verschließstation (3) ferner eine Hubeinrichtung (12) für den Siegelrahmen (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelrahmen (13) und die Schalenaufnahme (18) zusammen mit dem zweiten Bereich der Deckelfolie (8) und der Schale (20) relativ zum Werkzeugunterteil (16) bewegbar sind.

9. Verschließstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand des Messers (14) von dem Siegerahmen (13) kleiner als 6 mm ist, vorzugsweise kleiner als 3 mm.

10. Verschließstation nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (14) ringförmig ausgebildet ist.

11. Verschließstation nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung (12) in einer Position, bei der die Schalenaufnahme (18) mit dem Werkzeugunterteil (16) in Kontakt steht, dazu ausgebildet ist, eine Siegelkraft (Fs) über den Siegelrahmen (13) auf die Deckelfolie (8) und die Schale (20) zu erzeugen.

12. Verpackungsmaschine mit einer Verschließstation nach einem der Ansprüche 8 bis 11.

Zeichnung