DE4204396C2 - Vorrichtung zum Abpacken einer Masse in einen Folienschlauch - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abpacken einer im erhitzten Zustand flüssigen oder pastösen Masse in einen geschlossenen Folienschlauch nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Eine eingangs genannte Vorrichtung ist beispielsweise mit der DE 38 41 056 A1 und 38 41 945 A1 bekannt geworden, deren Gegenstand ist, daß insbesondere eine heißschmelzbare Käsemasse in einen vollständig geschlossenen Folienschlauch eingegossen wird und durch entsprechende Formstege, die an einem Transportband angeordnet sind, nacheinanderfolgend aus dem mit der Käsemasse geschlossenen Folienschlauch Abteilungen gebildet werden. Im Bereich dieser Trennstege wird die heißschmelzbare Käsemasse aus dem Folienschlauch verdrängt, und in diesem Bereich wird dann der Folienschlauch gesiegelt und nachfolgend abgekühlt. Nach dem Abkühlen werden dann die so gebildeten einzelnen, noch im Schlauch zusammenhängenden, Scheiben abgeschnitten und einer Stapelvorrichtung zugeführt.

Bei der oben genannten Vorrichtung erfolgt das Separieren der einzelnen Abteile im Folienschlauch in heißem Zustand. Damit besteht der Nachteil, daß sich die Folie aufgrund der Hitze­ einwirkung von seiten der heißen Masse in ihrer Längenausdeh­ nung verändert, wodurch es zu Längenveränderungen in der Folie im Bereich zwischen der Abfüllung der heißen Masse und der nachgeschalteten Siegelstation kommt.

Eine ähnliche Vorrichtung zeigen auch die US-PS 2 759 308, US-PS 2 505 603 und DE-AS 16 11 891.

Dies erfordert eine relativ breite Siegelnaht, um eine Abdichtung der einzelnen Folienabteile zu erreichen, d. h. eine ausreichend genaue Siegelgüte zu gewährleisten. Um nämlich den unterschiedlichen Längenänderungen der Folie Rechnung zu tragen, muß die Siegelnaht breit ausgebildet werden, um auch unter extremen Längenänderungen eine Siegelung im abgeteilten Stegbereich der Folie zu erreichen.

Bei der Anwendung relativ breiter Siegelnähte von z. B. 16 mm, ist es jedoch nicht einfach, die heiße Masse vollständig und sauber aus diesem Siegelbereich heraus zu verdrängen, wodurch die Siegelgüte beeinträchtigt wird. Damit bestand die Gefahr, daß die Siegelnaht durch verbleibende Produktreste verschmutzt wurde und und nicht sauber geschlossen war. Es konnte also kein gasdichter Verschluß gewährleistet werden, wodurch das im Folienschlauch einge­ schlossene Lebensmittel leichter verdarb.

Mit der Anbringung von relativ breiten Siegelnähten bestand im übrigen der weitere Nachteil, daß man einen relativ hohen Folienverbrauch hatte, was bei herkömmlichen Produktions­ maschinen bei einer üblichen Produktionsleistung einen Jahresmehraufwand von bis zu DM 50.000, -- ausmacht. Im übrigen war die verwendete Folie bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik wesentlich aufwendiger, denn um eine derartige Siegelung vorzunehmen, mußte man eine hitzebeständige Folie verwenden, die in der Lage ist, die relativ hohen Temperaturen des heißen Lebensmittels von z. B. 80-90°c aus zuhalten, ohne hierbei eine zu starke, unzulässige Formänderung zu zeigen.

Die Anbringung breiter Siegelnähte bewirkt im übrigen, daß sich an den Stirnseiten der abgeschnittenen Einzelpackungen ein sogenannter "Folienschwanz" ergibt, der beim Abschneiden einmal länger und einmal weniger lang ausfällt, wodurch eine nachfolgende Stapelung der Einzelpackungen beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein geringerer Folienverbrauch bei gleicher Produktionsleistung gewährleistet wird und daß die mit dem Verfahren erzeugten verpackten Einzelscheiben geometrisch exakt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also, daß man das Verdrängen, d. h. das Abteilen des Folienschlauches in einzelne Abteilungen, nun nicht mehr im heißen Zustand des Produkts ausführt, sondern daß man erst diesen, mit dem Produkt gefüllten, Folienschlauch soweit abkühlt, daß das Produkt in einen mindest pastösen Zustand gerät und daß man dann in diesem Zustand den Folienschlauch verdrängt, d. h. zu einzelnen Abteilungen abteilt und dann nachfolgend die abge­ trennten Abteilungen siegelt.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß die Quetscheinrichtung aus zwei einander gegenüber­ liegenden Walzen mit einander zugeordneten Verdrängungsstegen besteht. Hierdurch wird erreicht, daß das Verdrängen der Produkte nicht einfach durch eine senkrecht auf den Folienschlauch wirkende Kraft erreicht wird, sondern durch die aufgrund der Rotation entstehende Walzbewegung. Es erfolgt dann eine zuverlässigere Verteilung.

Damit werden wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erreicht.

Ein erster Vorteil ist, daß durch das Abteilen des Folien­ schlauches, wenn das Produkt bereits in abgekühltem Zustand ist, nun keine Formänderungen im Folienschlauch mehr zu befürchten sind.

Beim eingangs genannten Verfahren nach dem Stand der Technik hatte sich der Folienschlauch beim Eingießen des heißen Lebensmittelprodukts ausgebaucht und sich verformt, wodurch die dann geschaffenen Einzelverpackungen bauchförmig aufge­ formt wurden, was die Stapelgenauigkeit der einzelnen Scheiben beeinträchtigte.

Bei der vorliegenden Erfindung besteht hingegen der Vorteil, daß, weil das Produkt erst nach dem Kühlen abgetrennt wird, derartige Formänderungen im Folienschlauch nicht mehr stattfinden und daß das Produkt im Folienschlauch nun nicht mehr bauchförmig aufgegossen wird, sondern relativ flach ausgebildet ist. Es wird also eine gleichmäßige Dicke ausgebildet.

Durch die Möglichkeit der "Kalt-Verdrängung" nach der Erfindung ergibt sich also der Vorteil, daß nun nicht mehr die Gefahr besteht, daß das Produkt im Folienschlauch beim Anbringen der einzelnen Abteilungen verfließt und in die spätere Siegelnaht hineinfließt, sondern weil das Produkt schon abgekühlt ist, besteht die Verfließungsgefahr nicht und man kann deshalb auch schmale Siegelnähte anbringen, was mit wesentlichen Vorteilen verbunden ist. Es ergibt sich nämlich durch schmale Siegelnähte der Vorteil eines geringeren Folienverbrauches und der weitere Vorteil, daß die "Folienschwänze" nun exakt abgeschnitten werden können, wodurch die Stapelgenauigkeit gewährleistet wird.

Im übrigen ist die Dichtheit der Siegelnähte auch bei schmalen Siegelnähten gewährleistet, weil nicht mehr die Gefahr besteht, daß das Produkt in den Bereich der Siegel­ naht hineinfließt.

Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß nun eine kostengünstige recyclingfähige Folie verwendet werden kann, z. B. eine PB-Folie oder eine PE-Folie, was beim Stand der Technik nicht möglich war, weil dort in heißem Zustand gesiegelt wurde, während nach der Erfindung in kaltem Zustand gesiegelt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: schematisiert in Seitenansicht eine Maschine;

Fig. 2: die Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1;

Fig. 3: eine abgewandelte Ausführung gegenüber Fig. 1;

Fig. 4: schematisiert ein Detail der Maschine am auslauf­ seitigen Ende.

Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Maschine, die im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei verschiedene Lebensmittelprodukte verarbeiten kann und demzufolge zwei unterschiedliche Folienschläuche 27, 27a auffüllt und dementsprechend verdrängt, siegelt und abschneidet.

Der Einfachheit halber wird im folgenden lediglich eine einzige Verarbeitungslinie beschrieben, weil die andere, parallele Verarbeitungslinie genau identisch ist.

Eine Folienabspulstation 1 besteht im wesentlichen aus einer Folienrolle 14, die in einem sogenannten Folienwechsler 17 angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine Vorratsrolle 16 dann in den Folienwechsler 17 einzusetzen, wenn die Folienrolle 14 abgespult ist.

In gleicher Weise gilt dies für die Folienrolle 15 der zweiten Verarbeitungslinie, die in einem gleichen Folienwechsler 17 angeordnet ist und der eine gleiche Vorratsrolle 16 zugeordnet ist.

Die Folienbahnen 18, 19 der zwei Verarbeitungslinien werden durch eine Richtstation 20 hindurchgeleitet, wo der Folienstrang ausgerichtet wird, um eine exakte Formgebung eines Folienschlauches in der nachfolgenden Schlauchformstation 2 zu erreichen.

Die Schlauchformstation 2 wandelt die vorher flache Folienbahn 18, 19 in einen offenen Folienschlauch um. Hierzu wird die vorher flache Folienbahn 18, 19 zu einem Schlauch geformt und längs gesiegelt, wodurch sich der vorher erwähnte Folienschlauch 27, 27a ausbildet. In diesen offenen Folienschlauch wird nun das Lebensmittelprodukt im Bereich der Schlauchformstation 2 eingefüllt.

Nach dem Durchlaufen der Schlauchformstation ist der Folienschlauch 27, 27a nun mit dem zu verpackenden Produkt gefüllt und läuft zunächst durch eine Formstation 3, die aus einzelnen parallel zueinander und zwischen sich einen Abstand ausbildenden Gurtbändern 34 besteht, zwischen welchen der gefüllte Folienschlauch 27, 27a hindurch läuft, und die aus dem vorher in der Schlauchformstation 2 rund oder oval ausgebildeten Folienschlauch einen rechteckigen Folienschlauch 27, 27a ausbilden.

In der Schlauchformstation wird ein heißes, warmschmelzbares Produkt eingefüllt, welches dann nach dem Durchlaufen durch die Formstation 3 in eine Kühlstation 4 einläuft.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Kühlstation 4, die nachfolgend beschrieben wird, nicht notwendigerweise aus einem Wasserbad bestehen muß. Es kommen hierbei auch andere Kühlverfahren in Betracht. z. B. ein Luftkühlverfahren, eine Kontaktkühlung an entsprechenden Kühlplatten und dergleichen mehr.

Die Kühlstation 4 besteht im wesentlichen aus einem Wasserkanal 5, in dem eine Reihe von Umlenkrollen angeordnet sind, so daß der mit dem heißen Produkt gefüllte und rechteckig geformte Folienschlauch 27, 27a mehrfach in diesem Wasserkanal hin- und hergeführt wird, bis die geforderte Abkühlung erreicht wird.

Der Folienschlauch wird nach dem Durchlaufen durch die Formstation 3 zunächst zwischen parallel zueinander verlaufenden Längsbändern 28, 29 hindurchgeführt, welche den rechteckig geformten Folienschlauch in das Wasserbad hineinführen. Danach gelangt der Folienschlauch 27, 27a in den Bereich des Längsbandes 28, dem ein unteres, horizontales Band 30 gegenüberliegt, welches eine zusätzliche Führung und Formung des Folienschlauches während des Kühlprozesses gewährleistet.

Danach wird der Folienschlauch 27 über die Umlenkwalze 31 in Form einer acht geführt und am Boden des Wasserkanals 5 entlang zu einer weiteren Umlenkwalze 35.

Anschließend wird der Folienschlauch 27 durch eine Trockenstrecke 6 geführt. Der Trockenstrecke 6 vorgelagert ist ein Abstreifer, der das aus dem Wasserkanal 5 noch anhaftende Wasser abstreift. Im Bereich der Trockenstrecke 6 erfolgt dann die Trocknung beider Folienschläuche 27, 27a mit Luft, wobei die Luft kalt oder warm sein kann.

Danach werden beide Folienschläuche über zwei parallel zueinander angeordnete Umlenkwalzen geführt und in eine Transportstation 7 hineingelenkt.

Die Transportstation 7 hat den Zweck, den Folienschlauch 27, 27a kontinuierlich angetrieben in die nachfolgende Verdrängungsstation 8 einzuleiten. Die Geschwindigkeit des Antriebes der Transportstation 7 und des Antriebes in der Formstation 3 ist synchronisiert.

Die Einzelheiten der Verdrängstation 8 und der Siegelstation 9 sind aus Fig. 4 zu entnehmen.

Aus Fig. 2 ergibt sich, daß die Folienschläuche 27, 27a parallel nebeneinanderliegend in die jeweilige zugeordnete Verdrängstation 8 und die nachgeschaltete Siegelstation 9 eingeführt werden, d. h. jedem Folienschlauch 27, 27a ist jeweils eine eigene Verdrängstation 8 und eine zugeordnete Siegelstation 9 zugeordnet.

In der Fig. 4 liegen die beiden Verdrängung- und Siegelstationen in der Zeichenebene hintereinander, wobei nur die vorderste Verdrängung- und Siegelstation sichtbar ist.

Es wird daher gemäß der Fig. 4 nur die Verarbeitung eines einzigen Folienschlauches beschrieben, z. B. des Folienschlauches 27.

Nach dem Durchlaufen durch die Transportstation 7 gemäß Fig. 4 gelangt der Folienschlauch 27 in den Bereich der Verdrängstation 8.

Die Verdrängstation besteht im wesentlichen aus einer oberen Walze 38 mit radial über den Außenumfang vorstehenden Verdrängungsstegen 9 und einer gegenüberliegenden, unteren Walze 40, über welche eine Kette oder Zahnriemen 41 mit daran ausgebildeten Auflagestegen 42 geführt ist.

Die Kette oder der Zahnriemen 41 treibt somit die Walze 40 an.

Sobald der rechteckige geformte und mit dem abgekühlten Produkt gefüllte Folienschlauch 27 in den Bereich zwischen die beiden Walzen 38, 40 gelangt, verdrängen die radial auswärts gerichteten Verdrängungsstege 39 das Produkt in einem kurzen, schmalen, sich über die Breite des Folienschlauches erstreckenden, Bereich nach innen und außen, d. h. in Längsrichtung des Folienschlauches. Die Auflagestege 42 dienen zur Unterstützung der Kette oder Zahnriemen 41, damit die bearbeitete Folie 27′ zwischen der Verdrängungsstation 8 und der Siegelstation 9 nicht durchhängt. Im übrigen sind im Bereich der unteren Walze 40 ebenfalls radial auswärts gerichtete Verdrängungsstege 39 angeordnet, wobei die beiden Walzen 38, 40 so synchronisiert sind, daß jeweils ein Verdrängungssteg 39 der oberen Walze 38 auf einen Verdrängungssteg 39 der unteren Walze 40 trifft und hierbei die gewünschte Ausbildung des gewünschten Steges für den Folienschlauch bewerkstelligt.

Der so mit stegartigen Abtrennungen versehene aber noch unversiegelte Folienschlauch 27′ gelangt nun in den Bereich der Siegelstation 9, wo wiederum zwei einander gegenüberliegende Walzen mit radial auswärts gerichteten Siegelstegen 45 vorgesehen sind, welche Siegelstege beheizt sind und somit die gewünschte, schmale Siegelnaht im Bereich der vorher verdrängten Stege anbringt. Beide Walzen 43, 44 werden dementsprechend beheizt.

Wichtig ist, daß die Siegelstation 9 dicht hinter der Verdrängungsstation 8 angeordnet ist, womit gewährleistet ist, daß die vorher abgeteilten Stege im Folienschlauch nicht durch das zurückströmende Produkt wieder unbeabsichtigt geöffnet werden, wodurch die Siegelgüte beeinträchtigt werden könnte. Das Produkt ist nämlich soweit abgekühlt, daß es sich in einem zähflüssigen, pastösen Zustand befindet, welcher ein Zurückfließen des Produktes in den Bereich des abgeteilten Steges verzögert.

Damit ist es nun erstmals möglich, relativ schmale Siegelnähte mit hoher Siegelgüte zu erzielen, denn im Bereich zwischen der Verdrängungsstation 8 und der Siegelstation 9 muß mit keiner Formänderung im abgekühlten Folienschlauch 27′ gerechnet werden. Es kann demzufolge eine hohe Siegelgüte (Dichtheit der Siegelnaht) bei schmalem Siegelbereich gewährleistet werden.

Nach dem Durchlaufen durch die Siegelstation 9 gelangt der nun fertig gesiegelte Folienstrang in den Bereich einer Ausgleichsstation 10, wo die beiden Folienstränge aufgeteilt werden, einmal in eine längere Ausgleichsschlaufe 22 und eine kürzere Ausgleichsschlaufe 21, die jeweils aus aneinanderhängenden aber voneinander gesiegelten einzelnen Abteilungen des Folienschlauches besteht, wobei die einzelnen Abteilungen mit dem Produkt gefüllt sind. Zweck der Ausgleichsstation 10 ist es, von einem kontinuierlichen Transport 11 Transportstation 7 in einen getakteten Transport überzugehen, wie er in der nachfolgenden Schneid- und Stapeleinheit 12 verwendet wird. Hierzu sind entsprechende Folientransportstationen 11, 11a vorgesehen, die diesen getakteten Transport übernehmen. Es wird also mit den Ausgleichsschlaufen 21, 22 eine Art von Längenpuffer gebildet, der ein taktweises Arbeiten der nachgeschalteten Folientransportstationen 11, 11a gewährleistet.

In der Schneid- und Stapeleinheit 12 werden dann die einzelnen gesiegelten Abteilungen im jeweiligen Folienschlauch abgeschnitten und die beiden unterschiedlichen; von den getrennten Folienschläuchen kommenden Packungseinheiten werden in jeweils einem Stapelmagazin 33 gestapelt, nachdem sie vorher durch die Schneideinrichtung 32 abgeschnitten wurden. Im Stapelmagazin 33 werden dann die jeweiligen Produktstapel 25, 26 ausgebildet, die von jeweils einem Transportband 23, 24 einer Verpackungsstation zugeführt werden.

Die Verwendung von zwei Produktlinien hat den Vorteil, daß man unterschiedliche Produkte mit ein und derselben Maschine herstellen kann und diese dann voneinander getrennt auf jeweils ein Transportband 23, 24 aufgibt, wo sie nachfolgend entweder gemischt werden können und als Mischprodukt einer Verpackungsmaschine zugeführt werden, oder wo sie getrennt voneinander bleibend der nachgeschalteten Verpackungsmaschine zugeführt werden.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß in Fig. 3 eine vereinfachte Ausführungsform im Vergleich zur Fig. 1 dargestellt ist, wo ohne Formungsbänder 28, 29, 30 gearbeitet wird und demzufolge die Kühlung einfacher abläuft. Ansonsten gelten für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen.

Bezugszeichenliste

 1 Folienpulstation
 2 Schlauchformstation
 3 Formstation
 4 Kühlstation
 5 Wasserkanal
 6 Trockenstrecke
 7 Transportstation
 8 Verdrängungsstation
 9 Siegelstation
10 Ausgleichsstation
11 Folientransportstation 11a
12 Schneid- und Stapeleinheit
13 Folienabspulung
14 Folienrolle
15 Folienrolle
16 Vorratsrolle
17 Folienwechsler
18 Folienbahn
19 Folienbahn
20 Richtstation
21 Ausgleichsschlaufe
22 Ausgleichsschlaufe
23 Transportband
24 Transportband
25 Produktstapel
26 Produktstapel
27 Folienschlauch 27a 27′
28 Längsband
29 Längsband
30 Band
31 Umlenkwalze
32 Schneideeinrichtung
33 Stapelmagazin
34 Gurtband
35 Umlenkwalze
36 Umlenkwalze
37 Abstreifer
38 Walze
39 Verdrängungsstege
40 Walze
41 Kette, Zahnriemen
42 Auflagesteg
43 Walze
44 Walze
45 Siegelsteg
46 Transportrichtung
47 Produkt
48 Produkt

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Abpacken einer in erhitztem Zustand flüssigen oder pastösen Masse, insbesondere Schmelzkäse, bestehend aus einer Zuführvorrichtung für eine bahnförmige Folie, mit einer Schlauchformeinrichtung, einer Siegel­ einrichtung zum Versiegeln des Schlauch-Längsrandes, einer Zuführeinrichtung für die erhitzte Masse, welche diese in den Schlauch einfüllt, und einer Einrichtung, welche den Schlauch abflacht, einer nachgeschalteten Quetscheinrichtung zum Verdrängen der Masse in parallelen, querverlaufenden Quetsch­ zonen und einer nachgeschalteten Quersiegelstation, welche mit rotierenden Siegelbacken Siegelnähte im Bereich der Quetschzonen anbringt, und einer Schneidstation zum Abtrennen der Packungen im Bereich der Siegelnähte, wobei eine Kühlstation und eine Trockenstation für den gefüllten Schlauch vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abflachen des Schlauches aus sich gegenüber­ liegenden, glatten Gurtbändern (34) besteht, die einen Folienschlauch mit sich gegenüberliegenden, parallelen Schlauchbereichen ausbilden, daß vor der Quetscheinrichtung die Trockenstation und davor das Kühlbad angeordnet ist und daß die Quetscheinrichtung aus zwei einander gegenüberliegen­ den Walzen (38, 40) mit einander zugeordneten Verdrängungs­ stegen (39) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstation (4) aus einem Wasserkanal (5) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstation aus einer Luftkühl- oder Kontaktkühl- Vorrichtung besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlauch (27, 27a) im Bereich der Kühlstation (4) durch zusätzliche formstabilisierende Transportbänder hindurch läuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme der Kühlstation alle Verarbeitungsstationen (1-12) doppelt vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß auch einschließlich der Kühlstation alle Verarbeitungsstationen doppelt vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Walze (40) der Quetsch­ einrichtung über eine Kette oder einen Zahnriemen (41) mit daran ausgebildeten Auflagestegen (42) angetrieben ist.