Verfahren zur Herstellung einer Verpackung für Nahrungsmittel
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung für Biscuits oder dergleichen Nahrungsmittel, unter Verwendung von in Wärme zusammenschrumpfendem Material, sowie eine nach diesem Verfahren .hergestellte Verpackung.
Zurzeit sind verschiedene Vorrichtungen zum Verpacken von Keksen, Zwiebacken und anderem Gebäck in Gebrauch. Diese Vorrichtungen bestehen aus Einwickeimaschinen, bei denen Zellophan oder Wachspapier verwendet wird, und die mit den zu verpackenden Backprodukten von einer selbsttätigen Aufreih- und Stapeleinrichtung versorgt wird. Nach dem zurzeit angewendeten Verfahren werden die Kekse vor dem Verpacken abgezählt und beispielsweise zu Vierteipfundeinheiten zusammengefasst und abgesondert.
Die hierzu erforderliche Ausstattung ist teuer und beansprucht viel Raum. Es hat sich gezeigt, dass durch Unbeweglichmachung der Backwaren vor dem Abteilen das Verpacken wesentlich erleichtert und die Verpackungseinrichtung vereinfacht wird mit der Folge, dass die Herstellungskosten gesenkt werden.
Das Gegenstand dieser Erfindung bildende Verfahren, bei dem, wie erwähnt, in Wärme zusammen- schrumpfendes Material verwendet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass ein fortlaufender Streifen des Verpackungsmaterials in Längsrichtung um ein sich vorwärtsbewegendes Ende einer fortlaufenden Säule der Nahrungsmittel gelegt wird, um eine fortlaufende schlauchförmige, die Säule mit sich überlappenden Kanten umschliessende Umhüllung zu bilden, dass die sich überlappenden Kanten miteinander verschweisst werden, dass das Verpackungsmaterial erwärmt wird um zusammenzuschrumpfen und sich dabei eng an die Nahrungsmittel anzulegen, dass dann die umhüllte Säule durchschnitten und dabei in Gruppen mit einer gewünschten Anzahl der Nah mngsmittel aufgeteilt wind,
und dass schliesslich die Enden der Verpackung verschlossen werden.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich anhand einiger Ausführungsformen beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens, nach dem eine einzelne Säule nebeneinanderliegender Kekse sich durch die die Umhüllung formende Vorrichtung vorwärtsbewegt,
Fig. 2 eine Fortsetzung der Fig. 1, die schematisch das Erhitzen der Umhüllung zeigt, um diese zum Schrumpfen zu bringen,
Fig. 3 eine Fortsetzung der - Fig. 2, die das Zerschneiden der mit der geschrumpften Umhüllung versehenen Säule von Keksen in einzelne Einheiten mit der gewünschten Länge zeigt,
Fig. 4 eine Darstellung, die zeigt, in welcher Weise die freiliegenden Enden der abgetrennten Einheiten nach der Fig. 3 durch Kappen verschlossen werden,
Fig.
5 eine Darstellung, die zeigt, wie die Kappen auf den Enden der abgetrennten Einheiten sind,
Fig. 6 ein Längsschnitt durch eine Einheit aus zusammengepackten Doppelkeksen in einer Umhüllung aus einem geschrumpften thermoplastischen Film,
Fig. 7 eine Seitenansicht der in der Fig. 6 dargestellten Einheit, die an den Enden mit Verschlusskappen versehen ist,
Fig. 8 eine aStirnansicht der offenen, in der Fig. 6 dargestellten Einheit,
Fig. 9 eine Stirnansicht der mit einer Kappe versehenen Einheit nach Ider Fig. 7,
Fig. 10 eine schaubildliche Darstellung, zum Teil als Schnitt, einer Einheit aus rechteckigen Keksen, die zeigt, in welcher Weise sich die durch Wärme ein wirkung zum Schrumpfen gebrachte Umhüllung aus Kunststoffilm der Keksform anpasst,
Fig.
11 eine schaubildliche Darstellung einer fertigen Packung mit der in der Fig. 10 dargestellten Einheit,
Fig. 12 ein Querschnitt durch die fertige Packung nach der Linie 12-12 in der Fig. 11,
Fig. 13 eine schaubildliche Darstellung einer der geformten Kunststoftkappen nach der Fig. 11,
Fig. 14 eine der Fig. 10 ähnliche schaubildliche Darstellung einer Einheit mit dreieckigen Keksen,
Fig. 15 eine schaubildliche Darstellung einer fertigen Verpackung der in der Fig. 14 dargestellten Einheit,
Fig. 16 ein Querschnitt durch die fertige Packung nach der Linie 16-16 in'der Fig. 15 und die
Fig. 17 eine schaubildliche Darstellung einer der geformten Kunststoffkappen für die in der Fig. 15 dargestellte Einheit.
Die Beschreibung beginnt mit dem Austritt der Backwaren aus einem Durchlauf-Backofen, wobei die fortlaufende Entnahme mit Hilfe einer an sich keinen Teil der Erfindung bildenden Einrichtung und nach einem Verfahren erfolgt, nach dem der Keks verschiedene Bearbeitungsstufen durchläuft, die das Zerbrechen einer Keksplatte in einzelne Kekse, das Aufreihen, Zusammenstapeln u. s. w. umfassen, wobei eine einzelne Säule von hochkant stehenden und mit den flachen Seiten aneinander anliegenden Keksen gebildet wird.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf das Verpacken von Keksen. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern kann zum Verpakken von anderen Nahrungslmitteln, z. B. von anderen Backwaren ebensogut Anwendung finden.
Die Fig. 1 zeigt eine Säule 11 aus Keksen 10, die hochkant stehend und mit den flachen Seiten aneinander anliegend von einem Förderband 12 zu einer ersten Station in der Reihenfolge von Verfahrensstufen befördert werden, die die vorliegende Erfindung bilden. An dieser Station wird ein fortlaufendes Band 13 aus Verpackungsmaterial in Form einer Folie oder eines Films von einer Vorratsrolle 14 abgewikkelt und um eine Spannwalze 15 herumgeführt, die das Band 13 spannt, während dieses duroh einen kegelstumpfförmigen Kanal oder Formkonus 16 geleitet wird. Der Formkonus 16 ist mit einem Ausschnitt oder einer in der Längsrichtung sich verengenden Öffnung 18 versehen, die sich im wesentlichen über die Länge des Formkonus hinweg erstreckt und in einer Queröffnung 19 endet, wodurch ein durchgehender Kanal zur Aufnahme der genannten Kekssäule 11 geschaffen wird.
Wird das Filmband 13 an der Innenseite des Formkonus 1-6 entlanggezogen, so folgt das Band dem Umriss des sich verengenden Kanals 16. Bei der weiteren Bewegung des Bandes 13 zieht die sich verengende Öffnung 18 die Kanten des Bandes zusammen unter Bildung einer langgestreckten schlauchförmigen Umhüllung 20, die eine überlappte Längsnaht 21 aufweist. Infolgedessen wird die Kekssäule 11 beim Vorrücken mitten durch den formenden Konus 16 mit dem Verpackungsmaterial, beispielsweise mit einem Kunststoffilm umkleidet, dasdie Säule 11 ungeachtet deren Querschnittes oder deren Umrisses nach und nach umgibt.
Um die schlauchartige Umhüllung 20 in deren Lage e um die Säule 11 herum festzuhalten, kann die Nahtstelle 21, wenn gewünscht, geschlossen werden.
Zu diesem Zweck wird die locker umhüllte Kekssäule 11 nach Verlassen des Fornakonus 16 längs der Nahtstelle 21 mit einer heissen Platte 24 in Berührung ge bracht, die das Material an der Nahtstelle zusammenschweisst.
Hierzu wird vorzugsweise eine elektrisch beheizte Platte benutzt, die von einer Feder mit dem geeigneten Druck gegen die Nahtstelle 21 gedrückt wird.
Zum Zusammenschweissen der Nahtstelle können jedoch auch andere Mittel verwendet werden, beispielsweise eine Vorrichtung mit einem heissen Draht oder einem heissen Messer.
Nach Verlassen der zuletzt Ibeschriebenen Station ist die Kekssäule 11 lose in einem Schlauch 20 aus einer thermoplastischen Folie enthalten, der durch eine seitliche Schweissnaht 21 verschlossen ist, wie in der Fig. 2 dargestellt.
Es sind Mittel vorgesehen, die fortlaufend eine sich vorwärtsbewegende Säule zusammengelegter Kekse umhüllen, bevor die Kekssäule in kleinere Einheiten zwecks Herstellung der fertigen Packungen unterteilt wird. Der die Kekse lose umhüllende Schlauch 20 wird an der Aussenseite auf eine Temperatur erhitzt, bei der eine Schrumpfung des Verpakkungsmaterials erfolgt, ohne dass dieses zum Schmelzen gebracht wird.
Diese Schrumpfung dient dazu, das Verpackungsmaterial um die sich vorwärtsbewegende Kekssäule herum zusammenzuziehen und zu straffen, so dass die einzelnen Kekse der Säule 11 in ihrer Lage in bezug aufeinander festgehalten werden und eine straff umhüllte Koks säule entsteht, die in kleinere Gruppen oder Einheiten von zusammengelegten Keksen zerschnitten werden kann, ohne die Lage der einzelnen Kekse in bezug aufeinander zu verändern.
Um eine Schrumpfung des Materials um die Kekssäule herum zu bewirken, wird die Kekssäule vorzugsweise durch einen (nicht dargestellten) Tunnel geleitet, in den Dampf oder Heissluft um die umhüllte Kekssäule herum eingelassen wird. Es können auch Heizelemente in Form einer Reihe von (nicht dargestellten) Infrarotlampen benutzt werden sowie auch andere Erhbitzungsmittel, wenn gewünscht. Zusammen mit den Heizelementen können ein oder mehrere Gebläse vorgesehen werden, um die Wärme gleichmässig um die Kekssäule herum zu verteilen.
Die Menge der anzuwendenden Wärme ist je nach dem verwendeten Verpackungsmaterial veränderlich und hängt auch von der Geschwindigkeit ab, mit der die Kekssäule siich durch den Heiztunnel hindurchbewegt.
Durch das Schrumpfen des Verpackungsmaterials werden die Kekse der Säule fest zusammengezogen und aufeinanider längs der Säulenachse unter Bildung eines steifen Stapels 25 ausgerichtet, in dem die einzelnen Kekse unbeweglich ruhen. In dieser Weise wird ein möglicher Längsidurchhang in der umhüllten Kekssäule nach Verlassen der Nahtverschweisstation beseitigt. Im besonderen zeigen die Figuren 2-6, in welcher Weise das Verpackungsmaterial nach dem Erhitzen sich fest auf Grund des Schrumpfens um die einzelnen Kekse herum zusammenzieht, wodurch ein sich selbst tragendes steifes Gebilde geschaffen wird.
Das Aufteilen wider Kekssäule 11 in kleinere Keksgruppen zwecks Herstellung einer endgültigen Pakkung erfolgt nach dem Umhüllen der Kekssäule.
Dementsprechend wird der umhüllte Kekssäulenauf- bau 25 an einer in der Fig. 3 schematisch dargestellte Schneidstation in kleinere umhüllte Einheiten 26 zerschnitten, wobei geeignete Schneidmittel, beispielsweise ein Messer 27 benutzt werden. Da die Steifheit der umhüllten Einheit 26 durch das Durchschneiden nicht beeinträchtigt wird, so behalten die einzelnen Kekse ihre Lage in der umhüllten Einheit bei.
Die Schneidmittel sollen vorzugsweise in die Säule 25 seitlich nicht tiefer eindringen als die Stärke der Verpackungsfolie 13 beträgt, um eine Beschädigung des Gebäcks zu vermeiden, und da die Säule 11 an sich körperlich nicht fest ist, so besteht keine Notwendigkeit, die Kekssäule nach dem Durchtrennen der Umhüllung vollständig gdurchzuschnoiden.
Um zu verhindern, dass das seitlich wirkende Messer 27 sich mit der vorrückenden Kekssäule 25 verklemmt oder deren Bewegung behindert, so wird das Messer vorzugsweise intermittierend betrieben und dessen Arbeitshub auf die lineare Geschwindigkeit der vorrückenden Kekssäule und auf die gewünschte Länge der umhüllten Einheiten zeitlich abgestimmt, wobei ferner eine Synchronisation mit der Bewegung der vorrückenden Koks säule während des seitlichen Durchdringens der Umhüllung erfolgt.
Wird das Messer seitlich zurückgezogen, so erfolgt dies rückläufig in bezug auf die Ausgangsstellung, so dass das Messer innerhalb der Arbeitsfolge des Eindringens, des linearen Vorrückens und des Zurückzie hens eine Schwingbewegung ausführt.
Das Durchtrennen der Umhüllung der Säule 25 kann auch unter Verwendung einer erhitzten Widerstandsdrahtschlinge erfolgen (nicht dargestellt). Eine solche Schlinge kann aus einem Chromnickel-Widerstandsdraht bestehen, die durch elektrischen Strom intermittierend auf Weissglut erhitzt wird. Die Drahtschleife wird vorzugsweise so betrieben, dass sie in die Umhüllung seitlich eindringt und sich dabei im Gleichlauf mit der vorrückenden Kekssäule vorwärtsbewegt, sich seitlich von der Säule zurückzieht und in die Ausgangsstellung zurückkehrt.
Wie in der Fig. 3 dargestellt, besteht die geschlossene Bewegungsbahn der Schneididinge 27 aus einer Ellipse 28. Es wird darauf hingewiesen, dass die lineare Geschwindigkeit des Schneidelementes beim Durchmessen der Ellipse besonders im oberen Teil veränderlich ist, welcher Teil den Rücklauf darstellt.
Das Schneidelement muss sich über diesen Teil der Ellipse hinweg verhältnismässig rascher bewegen als beim Vorlauf, um rechtzeitig zum Durchschneiden der folgenden Einheit von Keksen zurückzukehren. Die Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch eine abgetrennte Einheit in der geschrumpften Umhüllung vor dem Aufsetzen der Kappen.
Zum Verschliessen der freiliegenden Enden der einzelnen Einheiten 25 mit den umhüllten Keksen werden geformte Kunststoffkappen 23 benutzt. Diese Kappen sind in den Figuren 7 und 9 ausführiich dargestellt.
Das Verschliessen der abgetrennten Einheiten 26 mit Kappen kann. unter Verwendung eines Förderbandes 29 erfolgen, das sich rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der unzerschnittenen Kekssäule 25 vorwärtsbewegt, wie in der Fig. 4 dargestellt. Das Förderband 29 besteht vorzugsweise aus einem endlosen Band mit halbkreisförmigen Haltern 30, in Idenen die einzelnen Packungen 26 ruhen.
Während jede Packung 26 sich seitlich vorwärtsbewegt, wie in der Fig. 4 dargestellt, werden zwei geformte Kunststoffkappen 23 in geeigneter Weise seitlich nach innen in Richtung zu den freiliegenden Enden der einzelnen Einheitspackung bewegt, Ibis sie die in sFig. 5 gezeigte Stellung einnehmen.
Der Innen, durchmesser einer jeden Kappe ist nur wenig grösser als der Aussendurchmesser der Kunststoffolie, die die Kekspackungen ungibt. Infolgedessen sitzt jede Kappe nach dem Aufsetzen fest, so dass die Notwendigkeit entfällt, die Kappen durch Hitze ansclrweissen oder dadurch Klebemittel an den entgegengesetzten Enden der einzelnen Packungen befestigen zu müssen.
Die hier dargestellten und beschriebenen Endkappen 23 sind aus einer Kunststoffolie geformt, beispielsweise aus durchscheinenden oder durchsichtigen Polystyren, Polyäthylen oder Mylar , welches Material, wenn gewünscht, mit erhöhten Ornamenten versehen werden kann.
Die Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch eine in einer Schrumpfhülle befindlichen P ackungs einheit aus Doppelkeksen. Während die Fig. 7 die fertige Packung mit den an bilden Seiten aufgesetzten Kappen 23 zeigt. Die Fig. 8 zeigt eine Stirnansicht der noch nicht verschlossenen Packung nach der Fig. 6, während die Fig. 9 eine Stirnansicht der mit einer Kappe verschlossenen Packung nach der Fig. 8 zeigt.
Aus den Fig. 11 und 15 ist die ausserordentli- che Vielseitigkeit des erfindungsgemässen Verpakkungsverfahrens zu ersehen. Unter Anwendung dieses Verfahrens können quadratische, rechteckige, runde oder dreieckige Kekse verpackt werden. Die Fig. 10-13 zeigen eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Verpackung rechteckiger Kekse, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 6-9 benutzt wurden. Ebenso wurden bei der in den Fig. 1417 dargestellten Verpackung dreieckiger Kekse die gleichen Bezugszeichen benutzt wie bei der in den Fig. 6-9 dargestellten Packung.
Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens steht eine grosse Anzahl von Kunststoffolien zur Verfügung, von denen Polyvinyliden-Ghlorid vorzuziehen ist.
Ferner können auch andere bei Wärmeeinwirkung schrumpfende Folien verwendet werden, zum Beispiel geeignete GummiHydrochloride oder Vinylpolymere, Vinylidenpolymere und Vinylvinyliden Kopolymere.
Ausserdem kann jede geeignete Kombination von Verpackungsmaterialien, beispielsweise mehrlagige Folien von GummiwHydrochlorid verwendet werden.
Das Material setzt sich gewöhnlich aus zwei Aussenlagen ungereckter Folie und einer Zwischenlage aus gereckter Folie zusammen, die Butylstearat enthält.
Die mehrschichtigen Verpackungsfolien weisen viele Vorzüge auf, von denen eine grössere Festigkeit und eine bessere Undurchlässigkeit für Wasserdampf angeführt seien. Die günstigsten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Verpackungsfolie mehrschichtig ist und eine Aussenschicht aus einem bei Wärmeeinwirkung schrumpfenden Material mit einer Dicke von ungefähr 0,05 mm aufweist, die mit einer Innen sohicht aus einer Kunststoffolie verbunden ist, die durch Hitze zusammengeschweisst werden kann.
Wie aus dem Vorstehenden zu ersehen ist, um fasst die Erfindung das Verfahren des Umhüllens einer Säule zusammengelegter Kekse, bevor diese in einzelne Verpackungseinheiten abgeteilt werden, wobei das durch Wärmeeinwirkung erzielte Schrumpfen der Umhüllung zugleich mit dem Umhüllen erfolgen kann, wenn die hohe Wärme der Kekse selbst zum Schrumpfen des Verpackungsmaterials ausgenutzt wird. Dieses Verfahren weist den doppelten Vorzug auf, dass einmal die Notwendigkeit entfällt, zum Herbeiführen des Schrumpfens äussere Wärmequellen vorsehen zu müssen, während andererseits die Kekse vor dem Verpacken nicht abgekühlt zu werden brauchen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, dass durch die Erfindung ein neuartiges Verfahren zum Herstellen von einzelnen Kekspackungen aus einer Säule zusammengelegter Kekse geschaffen wunde, wobei die Kekssäule vor dem Abteilen und der Herstellung der Packungen mit einer Umhüllung versehen wird.
Zusätzlich zu der Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung weist die Erfindung die nachstehenden Vorzüge auf:
Zum Verpacken von Keksen und anderen Backwaren brauchen keine Kartons oder Schachteln verwendet zu werden; die Verpackung der Backwaren erfolgt ununterbrochen, wofür bisher kein derchführ- bares Verfahren verfügbar war; es wird die Herstellung von selbsttragenden Verpackungseinheiten für Backwaren ermöglicht, wobei der Inhalt durch die Umhüllung besichtigt werden kann, das Verfahren ermöglicht das Verpacken von vielgestaltigen Backwaren mit grosser Wirtschaftlichkeit und Vielseitigkeit, wobei diese in grösstem Ausmass gegen Feuchtigkeit und Verunreinigung geschützt werden.
An den oben beschriebenen Ausführnngsbeispie- len der Erfindung können von Sachkundigen ohne Abweichung vom Erfindurligsgedanken Änderungen und Abwandlungen vor, genommen werden.
PATESNTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung einer Verpackung für Biscuits oder dergleichen Nialhrungsmitbel, unter Verwendung von in Wärme zusammenschrumpfendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass ein fortlaufender Streifen des Verpackungsmaterials (13) in Längsrichtung um ein sich vorwärtsbe,wegendes Ende einer fortlaufenden Säule (11) der Nahrungsmittel (10) gelegt wird, um eine fortlaufende schlauchförmige, die Säule (11) mit sich überlappenden Kanten umschliessende Umhüllung (20) zu bilden, dass die sich überlappenden Kanten miteinander verschweisst werden, dass das Verpackungsmaterial erwärmt wird um zusammenztischrumpfen und sich dabei eng an die Nahrungsmittel anzulegen, dass dann die umhüllte Säule (11)
durchschnitten und dabei in Gruppen (26) mit einer gewünschten Anzahl der Nah- rungsmittel aufgeteilt wird, und dass schliesslich die Enden der Verpackung verschlossen werden.