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Vorrichtung zum Vorformen und Schrumpfen einer Hülle aus Schrumpffolie
für flache Gegenstände Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen
Verschließen bzw. Umhüllen von flachen, oben offenen Behältern wie Tabletts und
von anderen flachen Gegenständen.
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Es ist bereits bekannt, oben offene Behälter dadurch zu verschließen,
daß man sie mit einer schrumpffähigen Folie bedeckt und deren überstehende Randteile
durch Erhitzen zum Schrumpfen bringt, so daß sie sich fest an die Seitenwände des
Behälters anlegen. Ein fester Verschluß wird auf diese Weise jedoch nur bei Behältern
erreicht, die eine wulstförmige Außenkante aufweisen oder deren Seitenwände sich
zur Öffnung hin konisch erweitern, da die unter Spannung stehende Abdeckung andernfalls
nach oben abrutscht. Ferner sind bereits Packungen beschrieben worden, bei denen
eine Schrumpffolie so um den zu verpackenden Gegenstand herumgelegt ist, daß nur
ein Teil der Bodenfläche des Packstücks von der Folie unbedeckt ist. Diese Verpackungsform
hat den Vorteil, daß bezüglich der Ausbildung der Seitenteile des Packstücks keine
Beschränkungen bestehen, da die um die Unterkanten herumgezogene Schrumpffolie stets
fest sitzt. Derartige Verpackungen können dadurch hergestellt werden, daß man das
Packstück nur in der Mitte seiner Unterseite abstützt, mit Schrumpffolie umhüllt
und letztere durch Erhitzen zum festen Umschließen des Packstücks bringt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach
aufgebaute Vorrichtung zu entwickeln, mit der Verpackungen der letztbeschriebenen
Art automatisch herstellbar sind. Insbesondere soll die Verpackung in einem einzigen
Schritt herstellbar sein, ohne daß dabei eine Erwärmung des häufig hitzeempfindlichen
Verpackungsinhalts stattfindet.
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Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Vorrichtung zum Vorformen
und Schrumpfen einer Hülle aus Schrumpffolie für flache Gegenstände, wobei eine
Schrumpffolie Verwendung findet, die, haubenförmig über einen Gegenstand gelegt,
sich bis unterhalb der durch einen Stempel mittig abgestützten Unterseite des Gegenstandes
erstreckt und die sich bei Erwärmung um die Unterkanten des Gegenstandes unter Freilassung
der Abstützfläche herumzieht, die gekennzeichnet ist durch einen an sich bekannten
senkrecht verschiebbaren Stempel, der zur an sich bekannten Bildung der haubenförmigen
Umhüllung den Gegenstand durch eine in einer Auflagefläche vorgesehene öffnung über
die Ebene der Fläche hinaus unter Mitnahme der oberhalb der Auflagefläche zugeführten
Schrumpffolie anhebt sowie durch eine senkrecht verfahrbare, oberhalb der Ebene
der Folienzuführung angeordnete, bis zur Berührung mit der eine nachgiebige Oberfläche
aufweisenden Auflagefläche absenkbare Heizplatte, die eine mit der Öffnung der Auflagefläche
fluchtende Öffnung aufweist. Vorzugsweise ist an der Heizplatte ein ebenfalls heizbares
Abschneidemesser vorgesehen, wobei die Auflagefläche einen Einschnitt zur Aufnahme
des Abschneidemessers aufweist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine äußerst schnelle
und besonders schonende Herstellung von Hüllen bzw. Abdeckungen aus Schrumpffolie.
Insbesondere werden durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene
absenkbare Heizvorrichtung nur die zu schrumpfenden Folienränder erhitzt, während
die übrigen Teile der Folie und der zu verpackende Gegenstand praktisch überhaupt
nicht erwärmt werden. Dadurch wird nicht nur ein Verziehen der Schrumpffolie an
der Oberseite vermieden, sondern auch eine schädliche Erhitzung des Verpackungsinhalts
sicher ausgeschlossen, während bei den bislang bekannten Vorrichtungen im allgemeinen
zur Schrumpfung der Folie ein nachgeschalteter Heiztunnel erforderlich war.
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Zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet sich besonders
stark schrumpffähige, biaxial orientierte, thermoplastische Schrumpffolie, wobei
mit »stark schrumpffähig« Folien bezeichnet werden, deren Schrumpfenergie mindestens
etwa 7 kg/cm2 beträgt und die bei Erhitzung auf Schrumpf-
temperatur
mindestens je 20 Prozent in Längs- und Querrichtung schrumpfen. Beispiele solcher
Folien sind bestrahlte, biaxial orientierte Polyäthylenfolien, die vorzugsweise
verwendet werden.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert
werden. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung hergestellten Packung, F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch eine
luftdicht verschlossene Packung.
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Die in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform besteht aus einer Bodenplatte
10 mit vier senkrechten Stützen 11, 12, 13 und 14, die eine Deckplatte 15 halten.
An der Deckplatte ist eine Heizplatte 16 aufgehängt, die durch eine Vorrichtung
17, z. B. einen Preßluftkolben, senkrecht bewegbar ist und durch Führungsstäbe 18
und 19 in horizontaler Lage gehalten wird.
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Durch Schraubenfedern 20 und 21 wird die Aufwärtsbewegung der Heizplatte
begrenzt. Die Heizplatte besitzt eine Öffnung 22, die etwas größer (z. B. nach allen
Seiten um etwa 6 mm) als der zu überziehende Behälter oder der zu verpackende Gegenstand
ist.
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Vorzugsweise ist an der Zuführseite der Heizplatte (d. h. an der Seite
der Platte, von der die stark schrumpffähige Schrumpffolie zugeführt wird) ein Abschneidemesser
23 befestigt, das von der Heizplatte mit erhitzt wird. Zur Heizung der Platte 16
können beliebige Vorrichtungen, z. B. elektrische Widerstandsheizungen 50,51 und
52, vorgesehen sein.
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Direkt unter der Heizplatte ist eine nachgiebige hitzebeständige
Auflageplatte 24 angebracht, die von einem Tisch 25 oder einer anderen geeigneten
Vorrichtung gehalten wird. Die Auflageplatte hat mindestens die gleiche Größe wie
die bewegliche Heizplatte, die mindestens bis zur Berührung mit der Auflageplatte
absenkbar ist. Die Auflageplatte 24 und die Tischplatte 25 haben eine etwa gleich
große Öffnung 26 wie die Heizplatte, und beide Öffnungen sind genau fluchtend übereinander
angeordnet. Die Auflageplatte hat außerdem einen Einschnitt 28, der bei Berührung
beider Platten das Messer 23 aufnimmt.
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Unter dem Tisch 25 befindet sich ein den Behälter oder den Gegenstand
tragender Stempel 30, der senkrecht und in axialer Übereinstimmung mit der Öffnung
26 bewegbar ist. Bewegungsbereich und Höhe des Stempels 30 reichen aus, um den mit
einer Hülle zu umgebenden Behälter mindestens etwas über die Ebene der Auflageplatte
24 anzuheben. Der Stempel hat eine kleinere Fläche als der Boden des Gegenstandes
und eine Höhe, die ausreicht den Gegenstand durch die Öffnung26 der Auflageplatte
hindurch so weit anzuheben, daß sich der Boden des Gegenstandes in einer etwas über
der Oberfläche der Auflageplatte liegenden Ebene befindet. Um den Hebetisch durch
die Öffnung 26 hindurch nach oben zu bewegen, können geeignete Vorrichtungen, z.
B. ein Preßluftzylinder 31, vorgesehen sein.
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Die Heißschrumpffolie wird von einer Rolle 32 zugeführt, von wo sie
über eine Führungsrolle 33 zwischen die Heizplatte und die Auflageplatte geführt
wird und von üblichen Greifvorrichtungen 33 a, die an beiden Seiten der Folienbahn
angebracht und auf horizontalen Schienen 34 und 35 bewegbar sind, weiterbewegt wird.
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Bei der Bildung des Folienüberzuges wird ein offener Behälter, z.
B. eine Tortenplatte, auf den Sockel 30 des Hebetisches 29 gelegt. Die Folie wird
von der Greifvorrichtung zwischen die Heizplatte und die Auflageplatte gezogen,
so daß sie beim Loslassen der Greifer auf der Auflageplatte liegt. Der Stempel und
der Behälter werden durch die Öffnung 26 so hoch angehoben, daß die Unterseite des
letzteren etwas über der Oberseite der Auflageplatte liegt. Dabei legt sich die
auf der Auflageplatte liegende Folie haubenförmig über die Behälteroberseite. Dann
wird die Heizplatte abgesenkt, bis sie die Folie berührt und den den Behälter umgebenden
Teil der Folie leicht auf die nachgiebige Grundplatte preßt. Die Nachgiebigkeit
der Grundplatte gewährleistet einen engen Kontakt der Heizplatte mit allen Bereichen
der den Behälter umgebenden Folie. Beim Absenken der Heizplatte durchschneidet das
Messer gleichzeitig zumindest teilweise den überhängenden Teil der Folienbahn, wobei
durch die Hitze des Messers an der Schnittkante der Folie ein Wulst entsteht.
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Die für bestrahlte, biaxial orientierte Polyäthylenfolie auf etwa
2600 C gehaltene Heizplatte bringt die Folie auf ihre Schrumpftemperatur. Die Folie
wird nach Berührung mit der Heizplatte nur für Sekundenbruchteile, z. B. 0,1 bis
0,5 Sekunden, auf Schrumpftemperatur erhitzt. Nach dieser kurzen Kontaktzeit wird
die Heizplatte wieder angehoben.
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Wenn das Messer die Folienbahn nur teilweise durchschneidet, setzt
sich der Schnitt in der überhängenden Folie durch das Schrumpfen schnell über die
gesamte Breite der Folienbahn fort, und die jetzt an keiner Stelle mehr gehaltene
erhitzte Folie zieht sich schnappend um den Behälter zusammen, legt sich dabei fest
an und bildet einen dichten Überzug auf dem Oberteil, den Seiten und einem Teil
des Bodens des Gegenstandes (siehe F i g. 2). Durch den elastischen Wulst 42 am
Folienrand läßt sich der Überzug leicht vom Gegenstand lösen. Wenn eine viereckige
Folie auf einen runden Behälter aufgebracht wird, entstehen durch das anschließende
Schrumpfen kleine unauffällige Nasen, mit denen man den Überzug leicht entfernen
kann. Es wurde festgestellt, daß der Überzug durch die Eigenspannung meist dicht
abschließt.
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Man kann einen besonders dichten Verschluß erzielen, wenn man die
Außenseite des Behälters in der Siegelzone mit Wachs oder ähnlichem Material versieht.
Kleine Falten im Folienüberzug können durch kurzes Erhitzen mit Heißluft aus einer
Blaspistole beseitigt werden, wobei sehr straffe, faltenlose, fest anliegende Schrumpfüberzüge
über den Behälter und das darin enthaltene Produkt erreicht werden. Danach wird
der Hebetisch gesenkt, der verschlossene Behälter entfernt, ein neuer Behälter aufgesetzt
und der Vorgang wiederholt.
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Zur Herstellung eines luftdicht abschließenden Überzuges über einen
festen oder halbfesten Gegenstand wird dieser wie oben beschrieben überzogen und
dann umgekehrt und ein zweiter, den ersten Überzug teilweise überdeckender Überzug
auf gleiche Weise aufgebracht. F i g. 3 zeigt eine Packung dieser Art. Das verpackte
Produkt44 ist ein aufgerolltes, feuchtigkeitsempfindliches Band, und der erste und
zweite Überzug sind mit 45 bzw. 46 bezeichnet.