DE1145087B

DE1145087B - Machine for packing piece goods, especially biscuits and other foods, in shrinkable containers

Info

Publication number: DE1145087B
Application number: DEB46252A
Authority: DE
Inventors: Herbert William Brock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-10-02
Filing date: 1957-10-01
Publication date: 1963-03-07

Description

Maschine zum Verpacken von Stückware, insbesondere Biskuits und anderen Lebensmitteln, in schrumpfbare Behälter Für die Verpackung von Stückware, insbesondere Biskuits und anderen Lebensmitteln, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, das auf der Fähigkeit von in der Wärme vorgerecktem und anschließend stabilisiertem thermoplastischem Material beruht, infolge nochmaliger Erwärmung wieder auf seine ursprünglichen Abmessungen zu schrumpfen, und zwar macht es von dieser Eigenschaft in einer noch nicht bekanntgewordenen Weise Gebrauch, indem aus vorher nicht behandeltem thermoplastischem Streifenmaterial durch Tiefziehen in erwärmtem Zustand und anschließendes, durch Abkühlung erzieltes Stabilisieren offene Behälter mit allseitigem Flansch geformt werden.Machine for packing piece goods, in particular biscuits and others Food, in shrinkable containers For the packaging of piece goods, in particular Biscuits and other foods, a method has been suggested that can on the ability of heat pre-stretched and then stabilized thermoplastic material is based, as a result of repeated heating again on its to shrink original dimensions, and indeed it makes of this property use in a manner not yet known by making use of what was not previously treated thermoplastic strip material by deep drawing in a heated state and subsequent, Stabilization achieved by cooling open containers with flanges on all sides be shaped.

Diese erhalten nach ihrer Füllung einen ebenfalls aus thermoplastischer Kunststoffolie bestehenden Deckel, der unter gleichzeitiger Schrumpfung des Behälters aufgeschweißt wird. Damit unterscheidet es sich von bisher gebräuchlichen ähnlichen Verpackungsmethoden, bei denen die Folien stets in gerecktem Zustand zur Anwendung kamen, während jetzt die Streckung erst bei der Herstellung der Behälter erfolgt. Auf diese Weise werden zwei Arbeitsgänge in einem zusammengefaßt, was eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung des Verpackens bedeutet. Darüber hinaus lassen sich die Behälter der Form der zu verpackenden Ware weitgehend anpassen, so daß ein einwandfreies Anschmiegen der geschrumpften Folie gewährleistet ist. Dieses Verfahren ist aber nicht Gegenstand des vorliegenden Patents.After they have been filled, these are also made of thermoplastic material Plastic film existing lid, which with simultaneous shrinkage of the container is welded on. This differs from similar ones that have been used up to now Packaging methods in which the films are always used in a stretched state came, while now the stretching only takes place during the manufacture of the containers. In this way, two operations are combined into one, which is a significant one Simplification and cheaper packaging means. In addition, you can largely adapt the container to the shape of the goods to be packaged, so that a perfect Nestling of the shrunk film is guaranteed. This procedure is however not the subject of the present patent.

Zur Durchführung des genannten neuen Verfahrens ist eine auf dessen Belange ausgerichtete neuartige Maschine erforderlich, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet. Sie umfaßt in der Hauptsache einen als Tiefziehtisch mit einer Vielzahl hintereinanderliegender Formstellen ausgebildeten Bandförderer, der den Vorschub des von einer Vorratsspule zugeführten Folienmaterials bewirkt. Dieses durchläuft entsprechend den auszuführenden Arbeitsgängen nacheinander eine Verformungseinrichtungzum Erwärmen, Tiefziehen und Stabilisieren der Behälterunterteile, eine Füllstation, eine Verschließeinrichtung zum Aufschweißen der Deckelteile sowie eine Einrichtung zum Nacherwärmen der geschlossenen Behälter zum Zwecke des Schrumpfens und endet an einer Vorrichtung zum Abtrennen der fertigen Pakkungen. Außerdem kann der Verschließeinrichtung noch eine Vorratsspule für ein die Behälterdeckel bildendes Kunststoffband zugeordnet sein. To carry out the new method mentioned is one of its Needs oriented novel machine that is the subject of the present Invention forms. It mainly includes a deep-drawing table with a Large number of consecutive forming points formed belt conveyor that the The feed of the film material fed from a supply reel is effected. This goes through a deformation device one after the other according to the work steps to be carried out Heating, deep drawing and stabilization of the lower parts of the container, a filling station, a closing device for welding on the cover parts and a device to reheat the closed container for the purpose of shrinking and ends on a device for separating the finished packages. In addition, the closing device still assigned a supply reel for a plastic band forming the container lid be.

In einer Ausgestaltung der Verformungseinrichtung besteht diese im wesentlichen aus einer Hohlform sowie einem Stempel, die sich in vorwiegend vertikaler Richtung gegeneinanderbewegen. Beide sind in ihrer Form veränderlich und können so den jeweils zu verpackenden Gegenständen weitgehend angepaßt werden. Zum Erweichen der im Bereich der Verformungswerkzeuge befindlichen Streifenabschnitte ist ferner ein Heizelement angeordnet, das vorzugsweise durch Strahlung wirksam wird. Schließlich kann die Hohlform noch an eine Saugvorrichtung angeschlossen sein, um den gepreßten Teil zwecks Abkühlung darin festhalten zu können. In one embodiment of the deformation device, this consists of essentially from a hollow form and a stamp, which are predominantly vertical Move towards each other. Both are in hers Form changeable and can do so are largely adapted to the items to be packaged. To soften the strip sections located in the area of the deformation tools are also a heating element arranged, which is preferably effective by radiation. In the end the hollow form can still be connected to a suction device to the pressed To be able to hold part in it to cool down.

Die Verschließeinrichtung weist zwei getrennt voneinander wirkende Sätze von Heiz- und Preßorganen auf, von denen der erste das Zuschweißen des größten Teils der am Flansch des Behälters umlaufenden Naht besorgt, während der zweite zum Verschweißen des restlichen Nahtteils dient. Dabei wird letzterer so betätigt, daß er erst nach der Schrumpfung des Behälters zur Wirkung kommt, wenn also die überschüssige Luft daraus entwichen ist. The closing device has two acting separately from one another Sets of heating and pressing elements on, the first of which is the welding of the largest Part of the seam around the flange of the container, while the second serves to weld the rest of the seam. The latter is operated in such a way that it only comes into effect after the container has shrunk, i.e. when the excess air has escaped from it.

Für die zur Schrumpfung der Behälter notwendige Nacherwärmung sind sowohl Strahlungserhitzer als auch Heißgasgebläse geeignet. For the post-heating necessary to shrink the container both radiant heaters and hot gas blowers are suitable.

Die folgende Beschreibung, in der auf die Zeichnung Bezug genommen wird, soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutern. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der beweglichen Teile einer Verpackungsmaschine in einem Stadium ihres Arbeitsganges, Fig. 2 einen Querschnitt eines Teils der Fig. 1 in Richtung der Pfeile II, Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Querschnitt mit Darstellung von Teilen der Maschine in einem anderen Stadium des Arbeitsganges, Fig. 4 einen Teilschnitt in Richtung der Pfeile IV. The following description, in which reference is made to the drawing is intended to explain the invention in more detail using an exemplary embodiment. In the drawing shows Fig. 1 is a perspective view of the movable Parts of a packaging machine in one stage of its operation, FIG. 2 shows a Cross section of part of FIG. 1 in the direction of arrows II, FIG. 3 one of FIGS. Cross-section similar to Fig. 2 showing parts of the machine in another Stage of the operation, FIG. 4 shows a partial section in the direction of the arrows IV.

In der erfindungsgemäßen Maschine ist ein aus einem Metallstreifen bestehendes Transportband 11 zum Umlauf über eine Leerlauftrommel 12 und eine Trommel 13 vorgesehen, die durch einen (nicht gezeigten) intermittierenden Mechanismus angetrieben wird. Das Band ist der Länge nach in regelmäßigen Abständen mit rechtwinkligen Oeffnungen 14 versehen, und der intermittierende Mechanismus ist so angeordnet, daß die Bewegungsstrecke jedesmal, wenn das Band bewegt wird, der Entfernung zwischen den Mittelpunkten benachbarter Öffnungen entspricht. In the machine according to the invention one is made of a metal strip existing conveyor belt 11 for circulation over an idle drum 12 and a drum 13 which are driven by an intermittent mechanism (not shown) will. The length of the band is at regular intervals with right-angled openings 14 provided, and the intermittent mechanism is arranged so that the moving distance each time the tape is moved, the distance between the centers of adjacent ones Openings corresponds.

Thermoplastisches Bandmaterial einer Breite, die der Breite des Transportbandes 11 angenähert entspricht, wird durch die Bewegung des Transportbandes von einer Rolle 15 abgezogen. Jede Öffnung 14 wandert und hält unter einem geheizten Stempel 16 an, der mit einem Überzug aus Polytetrafluoräthylen versehen ist und für vertikale Arbeitsspiele eingerichtet ist. Der Teil des Bandes unter dem Stempel 16 wird durch eine horizontal bewegliche Strahlungsheizung 17 bis zur Erweichung erhitzt und gleichzeitig sterilisiert. Senkrecht unter dem Stempel 16 und innerhalb seiner oberen Reichweite ist eine Form 18 vertikal beweglich angeordnet. Sie hat einen Hohlraum, dessen Gestalt dem Stempel 16 entspricht und der erheblich größer ist als der des bewegten Stempels und der in der Öffnung nach Form und Größe mit den Öffnungen 14 übereinstimmt. Die Form bewegt sich aufwärts bis zur Berührung mit dem Transportband, während das Material darüber von der Strahlungsheizung 17 erweicht wird. Wenn das Material erweicht, wird die Heizung 17 weggezogen, und der Formstempel 16 preßt das Material in die Hohlform 18. Ein über die Vakuumleitung 19 angelegter Sangzug saugt das Material vom Stempel 16 weg und zum Kontakt mit der Hohlform 18, wo es unmittelbar zum formstabilen Zustand gekühlt wird. Die Form, der Stempel und die Heizung 17 werden dann in die Stellung zurückbewegt, in der sie in Fig. 1 gezeigt sind. Thermoplastic belt material with a width equal to the width of the conveyor belt 11 corresponds approximately, is by the movement of the conveyor belt of a Roll 15 peeled off. Each opening 14 migrates and holds under a heated plunger 16, which is provided with a coating made of polytetrafluoroethylene and for vertical Work cycles is set up. The part of the tape under the punch 16 is through a horizontally movable radiant heater 17 heated to softening and at the same time sterilized. Perpendicularly under the punch 16 and within its upper reach a mold 18 is arranged to be vertically movable. It has a cavity, its shape corresponds to the punch 16 and which is considerably larger than that of the moving punch and which corresponds in shape and size to the openings 14 in the opening. the Form moves upwards until it touches the conveyor belt while the material about it is softened by the radiant heater 17. When the material softens, the heater 17 is pulled away, and the forming punch 16 presses the material into the Hollow form 18. A Sangzug applied via the vacuum line 19 sucks the material away from the punch 16 and to contact with the hollow mold 18, where it becomes directly dimensionally stable State is cooled. The mold, the punch and the heater 17 are then inserted into the Moved back position in which they are shown in FIG.

Das Ergebnis dieser Arbeitsgãnge ist eine Serie offener kastenähnlicher Behälter 20, die durch die Öffnungen 14 gehalten werden.The result of these operations is a series of open box-like ones Containers 20 held by openings 14.

Die Behälter 20 werden von Hand oder in anderer Weise mit Biskuits oder anderen Gegenständen 21 gefüllt und nacheinander unter eine Heißverschließvorrichtung in Form eines rechteckigen Rahmens 22 gebracht, der auf der Unterseite eines Kastens 23, der aus Aluminium in U-Profil und einem Deckelrahmen 24 besteht, angebracht ist. Der Kasten ist innen mit einer durch Thermostat gesteuerten Heizung, wie etwa der rohrförmigen elektrischen Heizung 25, versehen. Auf einer Seite hat der Kasten, der vertikal beweglich an einem Stiel 26 und an einem Kreuzstück 27 befestigt ist, und der Rahmen 22 eine Aussparung, in der ein Metallkolben 28 gleitend beweglich ist. Auf der Unterseite trägt der Kolben einen Vorsprung 29, der im Querschnitt dem Rahmen 22 entspricht, und auf der Oberseite einen Vorsprung 30 aus wärmeisolierendem Material, durch welches er mit (nicht gezeigten) Bewegungsvorrichtungen derart verbunden ist, daß er die vom Kasten 23 absorbierte Wärme bewahrt. The containers 20 are hand or otherwise filled with biscuits or other items 21 filled and successively under a heat sealer brought in the form of a rectangular frame 22 on the underside of a box 23, which consists of aluminum in a U-profile and a cover frame 24, attached is. The box is inside with a thermostat controlled heater, such as the tubular electric heater 25 is provided. On one side the box has which is vertically movably attached to a stem 26 and to a cross piece 27, and the frame 22 has a recess in which a metal piston 28 is slidably movable is. On the underside of the piston has a projection 29, which in cross section the frame 22 corresponds, and on the top a projection 30 made of heat-insulating Material through which he is with (not shown) movement devices connected in this way is that it retains the heat absorbed by the box 23.

Beim Passieren der Behälter unter der Heißverschließvorrichtung werden sie mit einem Streifen thermoplastischen Materials von der Rolle 31 bedeckt. When passing the container will be under the heat sealer covered it with a strip of thermoplastic material from roll 31.

Beim Niedergehen der Verschließvorrichtung wird der Randteil jedes Behälters zwischen Band 11 und den beheizten Rahmen 22 gepreßt; jedoch wird durch den Vorsprung 29 noch kein Druck ausgeübt, da der Kolben in diesem Stadium sich nooh in erhobener Stellung befindet.When the closing device goes down, the edge portion becomes each Container pressed between belt 11 and heated frame 22; however, is through the projection 29 has not yet exerted any pressure, since the piston is at this stage nooh is in a raised position.

Unterhalb der Heißverschließvorrichtung ist horizontal beweglich eine Strahlungsheizung 32 angeordnet, die sich nun in eine Stellung unterhalb des Behälters bewegt. Alternativ kann auch eine Serie von Düsen benutzt werden, die Heißluft auf den Behälter richten. Wenn das Heißverschließen rund um den äußeren Teil erfolgt, bringt die von der Heizung 32 angewandte Wärme das thermoplastische Material, das den Behälter bildet, zum Schrumpfen, womit die Gegenstände 21 fest umschlossen werden. Gleichzeitig entweicht Luft aus dem Behälter, indem sie unter dem Vorsprung 29 entweicht. Wenn die Schrumpfung so vollendet ist, wird die Heizung 32 weggezogen und der Kolben 28 gesenkt, womit der Heißverschluß rings um den Flansch des Behälters vollständig wird und ihn völlig luftdicht macht. Die Heißverschließvorrichtung wird gehoben, und das Transportband bewegt sich, um einen anderen Behälter darunter zu bringen. Below the heat sealing device can be moved horizontally a radiant heater 32 is arranged, which is now in a position below the Container moves. Alternatively, a series of nozzles can be used that Direct hot air at the container. When the heat sealing around the outer Part occurs, the heat applied by heater 32 brings the thermoplastic Material that forms the container, for shrinking, with which the objects 21 solid be enclosed. At the same time, air escapes from the container by taking it under the projection 29 escapes. When the shrinkage is so complete, the heater will 32 is pulled away and the piston 28 is lowered, causing the heat seal around the flange of the container becomes complete and makes it completely airtight. The heat sealer is raised and the conveyor belt moves to another container below bring to.

Bei der weiteren Arbeit der Maschine bewegen sich die verschlossenen Behälter in Form eines kontinuierlichen Bandes. Die Behälter werden gehoben, wenn sie die Antriebswelle 13 passieren, und von einer Schneidvorrichtung 33 abgetrennt. Sie fallen auf Schienen 34, die sie als separate Teile 34a hinuntergleiten, fertig zur Verpackung in Kisten, die billige Lattenverschläge zur weiteren Verteilung sein können. As the machine continues to work, the locked ones move Containers in the form of a continuous belt. The bins are lifted when they pass the drive shaft 13 and are separated by a cutting device 33. They fall on rails 34 which they slide down as separate parts 34a, done for packing in boxes, which are cheap crates for further distribution can.

Um den arbeitenden Teilen der Maschine die soeben beschriebenen Bewegungen zu erteilen, kann jede passende Anordnung vorgesehen werden. Eine bevorzugte Anordnung ist pneumatischer Betrieb mit getrennten Antrieben für die Bewegung der verschiedenen hin und her beweglichen Teile, wobei die besagten Antriebe durch Ventile gesteuert werden, die von Nocken auf einer gemeinsamen Welle bewegt werden, die ihrerseits mit dem Antriebsmechanismus für die Trommel 13 verbunden ist. To the working parts of the machine the movements just described any suitable arrangement may be provided. A preferred arrangement is pneumatic operation with separate drives for moving the various reciprocating parts, said actuators being controlled by valves which are moved by cams on a common shaft, which in turn is connected to the drive mechanism for the drum 13.

Wenn die Apparatur zum Verpacken von Biskuits verwendet wird, werden die Biskuits so fest bei der Kontraktion der Behälter umfaßt, daß Bruch bei normaler Behandlung nahezu unmöglich ist. In der Tat ist es oft möglich, daß ein Mann auf einer Packung steht, ohne den Inhalt zu beschädigen. Das thermoplastische Material ist seiner Natur nach undurchlässig für Sauerstoff oder Feuchtigkeit und in der Lage, die Biskuits wenigstens einen Monat lang in voll verkaufsfähigem Zustand zu halten, auch in einem so extremen Klima wie das von Mombassa oder Neu-Guinea oder sogar in -heißfeuchten Kammern, Klimaschränken, wie sie zur Eignungsprüfung militärischer Ausrüstung in tropischen Feldzügen benutzt werden. If the apparatus is used to package biscuits, be The biscuits are gripped so tightly upon contraction of the container that they break at normal Treatment is nearly impossible. In fact, it is often possible for a man to stand up a pack without damaging the contents. The thermoplastic material is by its nature impermeable to oxygen or moisture and in the Able to keep the biscuits fully salable for at least a month hold, even in such an extreme climate as that of Mombassa or New Guinea or even in hot humid chambers, climatic cabinets, such as those used for military proficiency testing Equipment used in tropical campaigns.

Da sich der Behälter eng an die Biskuits anlegt, bleibt nur eine unbedeutende Gasmenge zurück, wenn der Behälter während der Kontraktion entlüftet wird, wie dies vorzugsweise geschieht. Falls gewünscht, können Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, daß das restliche Gas völlig indifferent ist wie Stickstoff, doch ist dies gewöhnlich nicht nötig. Since the container fits snugly against the biscuits, only one remains insignificant amount of gas returned when the container deflates during contraction will as this is preferably done. If desired, can take action taken to ensure that the remaining gas is completely indifferent like nitrogen, but usually not necessary.

Claims

The combination according to claim 1 is only intended to be protected in its entirety be.

Since the measures according to claims 2 to 8 are known or are obvious to the person skilled in the art, claims 2 to 8 should only be used in conjunction with the combination according to claim 1 apply.

PATENT CLAIMS 1. Machine for packing piece goods, in particular Biscuits and other foods, in thermoplastic plastic film after one Process in which heat-expandable and then stabilizable by cooling Foil that shrinks when heated again, is used and by deep drawing is formed into an open container with a flange on all sides when heated, which after the stabilization achieved by cooling is filled and with a lid are closed from thermoplastic plastic film, and in which the filled Container with simultaneous welding of the lid for the purpose of shrinking again are heated, characterized in that the feed of the strip-shaped, A belt conveyor that is fed from a supply reel acts as a deep-drawing table is formed with a plurality of consecutive mold points and that in Feed direction one after the other a deforming device for heating the film as well as for deep-drawing and stabilizing the lower parts of the container, a filling station, a closing device for welding on the container lids, a device for reheating the closed container for the purpose of shrinking and a Means for separating the finished packs are arranged.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the closing device associated with a supply reel for a strip-shaped film forming the container lid is.

3. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the deformation device consists essentially of a hollow mold and a punch exists, which move against each other in a predominantly vertical direction.

4. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the deformation device with an expediently acting by radiation heating element for softening the thermoplastic tape in sections.

5. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the mold is connected to a suction device around the pressed part to be able to hold onto it to cool down.

6. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the closing device has a set of heating and pressing elements for welding most of the seam and a second set of heating and pressing elements for welding of the remainder of the seam portion, the second set being actuated to only takes effect after the container has shrunk.

7. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the arranged for the shrinkage of the container in the area of the closing device Heater is designed to be movable and is effective by radiation.

8. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the arranged for the shrinkage of the container in the area of the closing device The heater consists of a hot gas blower.

References considered: U.S. Patents No. 2,172 546, 2,527,919, 2,668,403, 2,712,717, 2,745,419; Magazine "New Packaging", 1951, p. 191.