DE69730620T2

DE69730620T2 - Verfahren und vorrichtung zum verpacken von produkten insbesondere in behälter mit zweifach-deckel

Info

Publication number: DE69730620T2
Application number: DE69730620T
Authority: DE
Inventors: R. James MABRY; C. David NOEL
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: AU711058B2; CA2257561A1; EP0958171B1; ES2227699T3; NZ333174A; AR010980A1; AU3298997A; US5718101A; JP2000511501A; WO1997046447A1; JP3926849B2; EP0958171A1; DE69730620D1; ATE275498T1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Verpacken von Produkten, beispielsweise von Lebensmittelprodukten, die unter bestimmten Umgebungsbedingungen in ein mit einem Deckel versehenes Unterstützungsteil eingeschlossen werden, das vorzugsweise zwei Deckel aufweist, von denen einer für Sauerstoff durchlässiger ist als der andere, so dass das Entfernen eines der Deckel eine Veränderung der Umgebungsbedingungen in der Verpackung bewirkt (siehe zum Beispiel US-A-5,348,752). Spezifischer bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Verpackung.
Bisher wurden große Haupt-Fleischstücke in jedem Supermarkt zerlegt und verpackt. Seit langen ist erkannt worden, dass diese Verfahrensweise uneffektiv und teuer ist. Es wäre statt dessen vorteilhafter, das Fleisch in einer zentralen Verarbeitungsanlage zu zerlegen und zu verpacken, was wegen der Wirtschaftlichkeit der Verarbeitung großer Mengen vorteilhaft ist, und dann das verpackte Fleisch zu den einzelnen Supermärkten oder zu anderen Einzelhandelsabnehmern zu versenden, wie es zum Beispiel mit vielen Geflügelprodukten erfolgt.
Frisches Rotfleisch stellt wegen seiner Sauerstoffempfindlichkeit eine besondere Herausforderung an das Konzept der zentralisierten Verarbeitung und Verpackung dar. Eine solche Sauerstoffempfindlichkeit wird durch die Regalliegezeit und das Erscheinungsbild (die Farbe) eines verpackten Fleischprodukts manifestiert. Während zum Beispiel eine Verpackungsumgebung mit niedrigem Sauerstoffgehalt allgemein die Regalliegezeit eines verpackten Fleischproduktes erhöht (im Vergleich zu einem Fleischprodukt, das in einer Umgebung mit höherem Sauerstoffgehalt verpackt worden ist), hat Rotfleisch eine Neigung, eine purpurrote Farbe anzunehmen, wenn es ohne Sauerstoff oder in einer Umgebung mit einer sehr niedrigen Sauerstoffkonzentration, d. h. unter etwa 5% Sauerstoff, verpackt wird. Leider ist eine solche purpurrote Farbe bei den meisten Verbrauchern unerwünscht und die Marketingbemühungen zum Belehren des Verbrauchers über die Unschädlichkeit der purpurroten Farbe, sind größtenteils unwirksam gewesen. Wenn Fleisch einer ausreichend hohen Sauerstoffkonzentration ausgesetzt ist, wie sie zum Beispiel in Luft vorhanden ist, nimmt es eine hellrote Farbe an, die bei den meisten Verbrauchern mit Frische assoziiert wird. Nach 1 bis 3 Tagen einer solchen Aussetzung nimmt das Fleisch jedoch eine braune Farbe an, die, wie die purpurrote Farbe, bei den meisten Verbrauchern unerwünscht ist.
Um Fleischprodukte für die Verteilung an Einzelhandelsabnehmer in einer zentralen Einrichtung effektiv zu zerlegen und zu verpacken, würde es vorteilhaft sein, das Fleisch zur Verlängerung der Regalliegezeit in einer sauerstoffarmen Umgebung zu verpacken, zu versenden und zu lagern und es dann in einer relativ sauerstoffreichen Umgebung dem Verbraucher darzubieten, so dass bewirkt wird, dass das Fleisch kurz vor seiner Auslage in einem Auslagebehälter zu einer roten Farbe „aufblüht„. Während es sich in dem Auslagebehälter einer Einzelhandelseinrichtung befindet, wird es gewünscht, dass das Fleisch in einer Verpackung enthalten ist, die es vor Schmutz und mikrobiologischer Verunreinigung schützt. Um den maximalen ökonomischen Nutzen aus der zentralen Verpackung zu erzielen, ist die Verpackung, in welcher das Fleischprodukt dem Verbraucher angeboten wird, dieselbe Verpac kung, in welche das Fleischprodukt ursprünglich verpackt wurde und in welcher es von der zentralen Verarbeitungseinrichtung versendet wird. Wie zu erkennen ist, sind hinsichtlich des schlachtermäßigen Verarbeitens und des Verpackens von frischem roten Fleisch eine Anzahl von schwierigen Verpackungsherausforderungen zu bewältigen.
Um die vorher angeführten Herausforderungen zu bewältigen, ist eine Vielzahl von Verpackungen entwickelt worden. Eine versuchte Lösung ist, eine aus zwei Lagen bestehende Abdeckung oder einen aus zwei Lagen bestehenden Deckel über einem Unterstützungsteil, beispielsweise einer Sauerstoff-Sperr-Schale, zu verwenden, welches das Fleischprodukt enthält. Der obere Deckel ist für Sauerstoff undurchlässig, d. h. er stellt eine wirksame Sperre für das Durchdringen von Sauerstoff dar und er kann entfernt werden, um einen unteren Deckel freizulegen, der für Sauerstoff relativ durchlässig ist, d. h. ausreichend durchlässig für das Durchdringen von Sauerstoff, um es dem verpackten Fleischprodukt zu erlauben, aufzublühen. Somit kann die Verpackung mit unversehrtem oberen Deckel versendet werden, so dass während der Versands eine sauerstoffarme Umgebung aufrecht erhalten werden kann. Darauf kann im Supermarkt der obere Deckel kurz vor dem Platzieren der Verpackung in einem Auslagebehälter des Einzelhandels entfernt werden. Da der untere Deckel für Sauerstoff durchlässig ist, kann das Fleischprodukt bei vorhandenem Sauerstoff, der aus der Außenatmosphäre in die Verpackung eintritt, aufblühen.
Herkömmliche Verpackungsschemata mit doppeltem Deckel können entweder als eine einzige, ablösbare Folie, die in durchlässige und undurchlässige Bereiche delaminiert, oder als getrennte, einzelne durchlässige und undurchlässige Folien verwendet werden. Wenn auch ablösbare Folien den Vorteil aufweisen, dass sie eine einzelne Bahn zum Verschweißen an einem herkömmlichen Schalenflansch bilden, versagen solche Folien oft während des Ablösens, wobei der undurchlässige Bereich entweder schwierig von dem durchlässigen Bereich zu delaminieren ist oder wobei der gesamte durchlässige Bereich oder ein Teil davon an dem undurchlässigen Bereich haften bleibt und von dem Rest der Verpackung abgerissen wird. Dadurch entstehen Risse oder Löcher in der Verpackung, welche das verpackte Fleischprodukt der Verschmutzung oder Verunreinigung aussetzen.
Bei dem Verfahren mit der getrennten, doppelten Folie sind die durchlässige und die undurchlässige Folie normalerweise an getrennten Positionen an dem Schalenflansch verschweißt, wobei die durchlässige Folie an dem inneren Umfangsrand des Flansches und die undurchlässige Folie an dem äußeren Umfangsrand des Flansches verschweißt ist, d. h. von dem Flanschbereich, an dem der durchlässige Flansch verschweißt ist, nach außen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die Schwierigkeit des Verschweißens von getrennten Deckeln an einer herkömmlichen Schale mit einem Einzelflansch in automatischer Weise, d. h. kontinuierlich von getrennten durchlässigen und undurchlässigen Folienbahnen. Der durchlässige Deckel muss an den Schalenflansch von einer endlosen Bahn angelegt werden, an einem inneren Umfangsrand des Flansches befestigt (d. h. wärmeverschweißt) und dann von der Bahn in einer solchen Art und Weise abgeschnitten werden, dass eine ausreichende Fläche an dem äußeren Umfangsrand des Flansches verbleibt, an welcher der undurchlässige Deckel von einer endlosen Bahn einer undurchlässigen Folie befestigt und abgeschnitten werden kann.
Die Hauptschwierigkeit bei der Ausführung der vorher angeführten Prozedur tritt bei dem Abschneiden des durchlässigen Deckels von der durchlässigen Bahn auf. Das Abschneiden wird allgemein mit einem scharfen Schneidwerkzeug oder mit einem erhitzten Draht oder mit einem anderen erhitzten Element durchgeführt und es muss in einer solchen Art und Weise durchgeführt werden, dass eine Beschädigung des äußeren Umfangsrands des Flansches vermieden wird. Die beim Verpacken mit doppeltem Deckel verwendeten Schalen müssen eine Sperre gegen das Eintreten von Sauerstoff bilden, entweder durch ihr Ausbilden aus einem für Sauerstoff undurchlässigen Material oder, gebräuchlicher, indem eine für Sauerstoff undurchlässige Folie angepasst an die Innenseite einer ansonsten für Sauerstoff durchlässigen Schale laminiert und dadurch eine Sauerstoff-Sperr-Auskleidung für die Schale gebildet wird. Wenn der Flansch beschädigt, d. h. durchlöchert, verbrannt oder geschmolzen ist, kann Sauerstoff vorzeitig, d. h. während des Versands oder der Lagerung in die Verpackung eintreten, wodurch eine verkürzte Regalliegezeit bewirkt wird, oder ein verpacktes Fleischprodukt kann zu der Zeit, in der es gewünscht ist, es in einem Auslagebehälter zu platzieren, eine braune Farbe aufweisen (wodurch das Fleischprodukt wirklich unverkäuflich wird). Eine andere Auswirkung eines beschädigten Schalenflansches ist die, dass in dem Behälter, wenn die Schale eine Sauerstoff-Sperr-Auskleidung aufweist, die Auskleidung oft von der Schale delaminiert, wenn ein Versuch unternommen wird, den oberen, für Sauerstoff undurchlässigen Deckel vor dem Verkauf im Einzelhandel von der Schale abzulösen. Wenn das der Fall ist, muss das Fleischprodukt neu verpackt werden.
Zusätzlich zu den vorher angeführten funktionellen Problemen ist ein beschädigter Schalenflansch für den Verbraucher unästhetisch.
Da die durchlässige Bahn während des Abschneidevorgangs flach auf dem Flansch liegt, ist es schwierig, eine Beschädigung des Flansches, z. B. durch Einschneiden in den Flansch, oder Versengen, Verbrennen oder Schmelzen des Flansches zu vermeiden, während der durchlässige Deckel von der durchlässigen Bahn abgeschnitten wird.
Eine mögliche Lösung dieses Problems wird in den US-Patenten Nr. 5,348,752 und 5,439,132 offenbart, die beide an die World Class Packaging Systems Inc. erteilt sind. Diese Patente offenbaren Verpackungen mit doppelten Deckel, wie sie vorher beschrieben sind, wobei der Schalenflansch zwei getrennte Verschweißoberflä chen aufweist, an denen der durchlässige und der undurchlässige Deckel getrennt befestigt werden können. In einer Ausführung wiesen die Verschweißoberflächen innere und äußere Rippen auf, die durch eine Mulde oder Vertiefung getrennt sind, um das Abschneiden der durchlässigen Abdeckung von einer durchlässigen Bahn zu erleichtern. Die durchlässige Bahn wird an der inneren Rippe befestigt und darauf durch Bewegen einer Schneidpresse nach unten durch die Bahn und in die Mulde abgeschnitten. In einer anderen Ausführung ist die innere Verschweißoberfläche eine Rippe, die von einer ausgesparten Lippe umgeben ist, wobei die ausgesparte Lippe als äußere Verschweißoberfläche dient. Die durchlässige Bahn wird an der Rippe befestigt und darauf durch Bewegen einer Schneidpresse nach unten durch die Bahn an einer Position radial von der Rippe nach außen abgeschnitten, wie es durch die ausgesparte Lippe ermöglicht wird. Die undurchlässige Bahn wird dann mit der äußeren, ausgesparten Lippe verschweißt und abgeschnitten.
Wenn auch dieses Verfahren eine arbeitsfähige Lösung des Problems der Beschädigung des äußeren Umfangsrands des Flansches während des Abschneidens des durchlässigen Deckels von der durchlässigen Bahn darstellt, gibt es doch noch Schwierigkeiten bei der Ausführung in einem automatisierten Prozess, weil es eine sehr enge Toleranz zwischen der Abschneidevorrichtung und der Mulde oder der ausgesparten Lippe erfordert. Die Toleranz ist besonders eng, wenn die Abschneidevorrichtung ein erhitztes Element oder ein erhitzter Draht ist. Solche engen Toleranzen sind auf dauerhafter und kontinuierlicher Basis schwierig zu erreichen und das kann zu einem nicht akzeptablen häufigen Auftreten von beschädigten Flanschen führen. Außerdem sind Schalen mit zwei getrennten Verschweißoberflächen kostspieliger herzustellen als herkömmliche Schalen mit einem Flansch und sie bieten dem Verbraucher auch ein ungewohntes Erscheinungsbild.
Es besteht daher im Fachgebiet noch ein Bedarf für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken eines Produktes in einer Verpackung mit doppeltem Deckel, die eine einfache Schalen-Flansch-Ausgestaltung erlaubt und die einen zuverlässigen Prozess des Abschneidens der durchlässigen Bahn zur Verfügung stellt, ohne den äußeren Umfangsrand des Flansches zu beschädigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Dieser Bedarf wird durch die vorliegende Erfindung befriedigt, welche ein Verfahren zum Verpacken eines Produkts zur Verfügung stellt, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Wenn ein frisches Rotfleischprodukt zu verpacken ist, wird es bevorzugt, dass das Verfahren weiterhin vor dem Befestigen der Bahn an dem Flansch den Schritt eines zumindest teilweisen Evakuierens der Schale von Luft und darauf eines zumindest teilweisen Füllens der Schale mit einem Gas, das einen geringeren Sauerstoffgehalt als Luft hat, einschließt. Danach wird es bevorzugt, dass die folgenden Schritte eingeschlossen sind:
Positionieren einer zweiten Materialbahn über der Schale und Befestigen eines Bereichs der zweiten Bahn an dem äußeren Umfangsrand des Flansches; und
Abschneiden des befestigten Bereichs der zweiten Bahn von dem Rest der zweiten Bahn. Die an dem inneren Umfangsrand des Flansches befestigte Bahn ist vorzugsweise durchlässiger für Sauerstoff als die zweite Bahn, so dass nach dem Entfernen der zweiten Bahn das verpackte Fleischprodukt zu einer roten Farbe aufblüht.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Verpackungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, wie sie in Anspruch 10 definiert ist.
Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erlauben es, ein Produkt in einer Verpackung mit doppeltem Deckel mit einer einfachen Schale-Flansch-Ausgestaltung, z. B. mit einem herkömmlichen Einzelflansch zu verpacken und sie stellen einen zuverlässigen Prozess des Abschneidens der durchlässigen Bahn, ohne den äußeren Umfangsrand des Flansches zu beschädigen, zur Verfügung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Verpacken eines Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Ausführung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Verpacken eines Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer noch anderen Ausführung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Verpacken eines Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer zum Aufbringen eines Deckels auf ein verpacktes Produkt, ausgeführt gemäß 1, 2 oder 3; und
5 ist eine Perspektivansicht einer Verpackung mit doppeltem Deckel, ausgeführt gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist eine Verpackungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist einen Schalenträger 12 für das Halten und Transportieren der Schale 14 durch die Verpackungsoperation, die hierin beschrieben werden soll, auf. Die Schale 14 weist eine Basis 16 auf, die einen Hohlraum 18 für das Aufnehmen und Unterbringen eines Lebensmittelprodukts 20 definiert. Die Schale 14 weist ferner einen sich nach außen erstreckenden Flansch 22 um im Wesentlichen den ganzen Umfang der Basis 16 herum auf. Die Schale 14 kann jede gewünschte Ausgestaltung oder Form aufweisen, zum Beispiel rechteckig, rund, oval usw. Gleichermaßen kann der Flansch 22 jede gewünschte Form oder Gestaltung aufweisen, einschließlich einer einfachen, flachen Gestaltung, die eine einzelne Verschweißoberfläche aufweist, wie es dargestellt ist oder er kann eine durchkonstruiertere Gestaltung mit zwei oder mehr Verschweißoberflächen aufweisen, wie beispielsweise die vorher beschriebenen Ausgestaltungen, die in den US-Patenten Nr. 5,348,752 und 5,439,132 offenbart sind.
Geeignete Materialien, aus denen die Schale gebildet sein kann, sind ohne Einschränkung Polyvinylchlorid, Polyäthylenterephtalat, Polystyrol, Polyolefine, beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen mit hoher Dichte, Papierpulpe, Nylon, Polyurethan usw. Die Schale 14 kann aufgeschäumt oder nicht aufgeschäumt sein, je nachdem, wie es gewünscht ist, und sie stellt vorzugsweise eine Sperre für den Durchtritt von Sauerstoff dar, insbesondere wenn das Lebensmittelprodukt 20 leicht verderblich ist oder seine Qualität verschlechtert, wenn Sauerstoff vorhanden ist, wie beispielsweise frische Rotfleischprodukte (z. B. Rindfleisch, Kalbfleisch, Lammfleisch, Schweinefleisch, usw.), Geflügel, Fisch, Käse, Früchte oder Gemüse. Die Schale 14 erlaubt, dass pro Quadratmeter des Materials in einem Zeitraum von 24 Stunden bei einem Druck von einer Atmosphäre und einer Temperatur von 22,8°C (73°F) vorzugsweise weniger oder gleich bis zu etwa 500 cm³ Sauerstoff durchtreten können, bevorzugter weniger als etwa 100 cm³ Sauerstoff, noch bevorzugter weniger als etwa 50 cm³ Sauerstoff und am bevorzugtesten weniger als etwa 25 cm³ Sauerstoff.
Die Schale 14 kann aus einem Material gebildet sein, das eine Sperre gegen das Durchtreten von Sauerstoff darstellt, beispielsweise Vinylidenchlorid-Kopolymer, Polyäthylenterephtalat, Äthylen/Vinylalkohol-Kopolymer, usw. Alternativ kann die Schale einen Sauerstoff-Sperr-Folie aufweisen die auf seine innere oder äußere Oberfläche laminiert oder in anderer Weise darauf befestigt ist, wie es in den US-Patenten Nr. 4,847,148 und 4,935,089 offenbart ist. Die laminierte Folie weist ein Sauerstoff-Sperrmaterial auf, wie z. B. Vinylidenchlorid-Kopolymer, Nylon, Polyäthylenterephtalat, Äthylen/Vinylalkohol-Kopolymer, usw.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem Lebensmittelprodukt 20 mit einer maximalen Höhe, die unter der maximalen Höhe der Schale 14 liegt, d. h. der Höhenlage, in welcher der Flansch 22 angeordnet ist, beschrieben ist, ist die Erfindung nicht auf solche Lebensmittelprodukte mit „niedrigem Querschnittsprofil„ eingeschränkt. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können ebenfalls verwendet werden, um Lebensmittelprodukte mit „hohem Querschnittsprofil„ zu verpacken, d. h. solche Produkte, die eine maximale Höhe aufweisen, die über der Höhenlage liegt, in welcher der Flansch 22 angeordnet ist, so dass sich das Produkt in Kontakt mit dem Deckel befindet, der an dem Flansch befestigt ist.
Die Vorrichtung 10 weist ferner einen Mechanismus für das Positionieren einer Materialbahn 24 über der Schale 14 auf. In der in 1 dargestellten Ausführung wird der Positionierungsmechanismus durch die Walzen 26 und 28, die abwickeln bzw. aufwickeln, die Bahn 24 und Führungsrollen 27 und 29, welche die Bahn in Position über die Schale 14 führen, wie es dargestellt ist, zur Verfügung gestellt. Das Material, aus welchem die Bahn 24 gebildet ist, ist vorzugsweise eine flexible, Polymerfolie.
Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Vorrichtung 30 zum Befestigen eines Bereichs 32 der Bahn 24 an einem inneren Umfangsrand 34 des Flansches 32 auf. Der Ausdruck „innerer Umfangsrand„ bezieht sich einfach auf den Umfangsbereich der oberen Oberfläche des Flansches 22, an dem ein Bereich der Bahn 24 so befestigt ist, dass eine Umfangsfläche außerhalb des inneren Umfangsrandes, d. h. eine Fläche zwischen dem inneren Umfangsrand 34 und der Außenkante 36 des Flansches 22, auf der oberen Oberfläche des Flansches 22 verbleibt. Eine solche Fläche des Flansches 22 außerhalb des inneren Umfangsrands 32 wird hierin als „äußerer Umfangsrand„ des Flansches bezeichnet.
Die Befestigungsvorrichtung 30 ist vorzugsweise ein erwärmtes Element, das Wärme und Druck auf die Bahn 24 an dem inneren Umfangsrand 34 aufbringt, wie es dargestellt ist, wodurch der Bahnabschnitt 32 bis zu dem inneren Umfangsrand 34 des Flansches 22 wärmeverschweißt wird. In dieser Hinsicht sind die Materialien, aus denen die Bahn 24 und die obere Oberfläche des Flansches 22 gebildet sind, vorzugsweise so gewählt, dass eine Wärmeverschweißung zwischen den beiden Materialien erzielt werden kann, wenn durch die Befestigungsvorrichtung 30 ausreichend Wärme und Druck auf die Bahn 24 und auf den inneren Umfangsrand 34 aufgebracht werden. Die Rippe 38 des Schalenträgers 12 unterstützt den Flansch 22 während des Befestigungs-/Verschweißvorgangs durch Bereitstellen eines Flansches mit einer festen Versteifung, um dem Druck standzuhalten, welchen die Befestigungsvorrichtung 30 auf den Flansch ausübt.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer Vorrichtung zum Heben, d. h. Hochheben oder Anheben, eines Bereichs 40 der Bahn 24. Der angehobene Bahnbereich 40 ist benachbart zu dem befestigten Bahnbereich 32 angeordnet, so dass der angehobene Bereich 40 über einem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22 angeordnet ist. In der in 1 dargestellten Ausführung weist eine solche Anhebevorrichtung ein Unterstützungsteil 44 auf, das den angehobenen Bahnbereich 40 über dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22 unterstützt. Das Unter stützungsteil 44 ist an dem Schalenträger 12 befestigt und beabstandet den angehobenen Bahnbereich 40 ausreichend von dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22, so dass die Bahn abgeschnitten werden kann, ohne den Flansch zu beschädigen.
Obwohl 1 einen speziellen Typ der Anhebevorrichtung darstellt, nämlich das Unterstützungsteil 44, das an dem Schalenträger 12 befestigt ist, sind verschiedene Alternativen möglich, vorausgesetzt, dass eine solche alternative Anhebevorrichtung den angehobenen Bahnbereich 40 ebenfalls ausreichend von dem äußeren Umfangsrand des Flansches abheben kann, so dass die Bahn abgeschnitten werden kann, ohne den Flansch zu beschädigen. Geeignete Alternativen werden nachfolgend in Verbindung mit 2 und 3 behandelt.
Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Einrichtung 46 zum Schneiden der Bahn 24 an dem angehobenen Bereich auf, wodurch der befestigte Bahnbereich 32 von dem Rest der Bahn 24 abgetrennt ist, um einen Deckel auf der Schale 12 zu bilden. Die Abschneideinrichtung 46 kann jede herkömmliche Schneideinrichtung sein, umfasst jedoch vorzugsweise ein erhitztes Schneidelement, beispielsweise einen erhitzten Draht oder eine erhitzte Klinge. Insbesondere wenn es gewünscht wird, der Schale 14 eine zweite Bahn zuzufügen (z. B. eine relativ für Sauerstoff undurchlässige Folie), wird es auch bevorzugt, dass die Bahn 24 aus einem wärmeschrumpfbaren Material besteht. Auf diese Weise wird, wenn der angehobene Bahnbereich 40 abgeschnitten ist, der Bereich der Bahn zwischen dem inneren Umfangsrand 34 und dem Umfang 50, an dem die Bahn abgeschnitten wird, auf den inneren Umfangsrand 34 zurück geschrumpft, wodurch der äußere Umfangsrand 42 des Flansches 22 für das nachfolgende Aufbringen einer zweiten Bahn auf die Schale 14 freigelegt wird. Alternativ kann, wenn die Abschneideinrichtung 46 nicht erhitzt und die Bahn 24 auf einem wärmeschrumpfbaren Material gebildet ist, der Bereich der Bahn zwischen dem befestigten Bereich 32 und dem abgeschnittenen Umfang 50 geschrumpft werden, indem der Bereich 32 erhitzt wird, z. B. durch erhitzte Luft oder erhitztes Wasser, nachdem der befestigte Bereich 32 von dem Rest der Bahn 24 abgeschnitten ist.
Es ist jedoch so zu verstehen, dass es nicht erforderlich ist, dass die Bahn 24 wärmeschrumpfbar ist. Statt dessen kann der abgeschnittene Umfang 50 einfach dicht genug an dem befestigten Bahnbereich 32 ausgeführt werden, dass ein ausreichender äußerer Umfangsrand 42 des Flansches 22 für die Befestigung einer zweiten Bahn freigelegt wird. Ferner würde es, wenn keine zweite Bahn auf den äußeren Umfangsrand des Flansches aufgebracht wird, auch nicht erforderlich sein, dass die Bahn 24 wärmeschrumpfbar ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Bahn 24 wärmeschrumpfbar ist und dass die Abschneideinrichtung 46 ein erhitztes Schneidelement ist, weil diese Ausführung einen automatisierten, kontinuierlichen Verpackungsvorgang erleichtert.
Sowohl die Befestigungseinrichtung 30 als auch die Abschneideinrichtung 46 können jede gewünschte Form aufweisen, weisen jedoch vorzugsweise die Form eines geschlossenen Rings auf (von oben gesehen). Bevorzugter weisen die Einrichtungen 30 und 46 die Form eines geschlossenen Rings auf, der im Wesentlichen der Form des Flansches 22 gleicht.
In einer bevorzugten Ausführung weist die Vorrichtung 10 einen Mechanismus zum zumindest teilweisen Evakuieren der Schale 14 von Luft und zum darauffolgenden, zumindest teilweisen Füllen der Schale mit einem Gas, das einen niedrigeren Sauerstoffgehalt als Luft hat, d. h. „Spülen„. Wie in 1 dargestellt ist, weist ein solcher Mechanismus eine obere Vakuumkammer 52, eine untere Vakuumkammer 54, Vakuumanschlüsse 56 und Spülanschlüsse 58 auf. An einem gewünschten Punkt in dem Prozess werden die obere Kammer und die untere Kammer 52 und 54 verbunden, um eine luftdichte Umschließung zu bilden, indem die jeweiligen Kanten 60 und 62 zusammengebracht werden, wie es dargestellt ist. Ein auffälliges Ergebnis des Schließens der Kammern 52 und 54 auf diese Art und Weise ist, dass zwischen den Kanten 60 und 62 der Kammern 52 und 54 dieser Teil der Bahn zusammengepresst wird, wie es dargestellt ist.
Nachdem die Kammer geschlossen ist, wird das gewünschte Vakuum über die Anschlüsse 56 erzeugt und darauf wird über die Anschlüsse 58 das gewünschte Gas oder das gewünschte Gasgemisch in die sich ergebende Umschließung eingeleitet. Während des Evakuierungsschritts kann jede gewünschte Luftmenge aus der Umschließung entfernt werden, z. B. eine Menge, die von 1 bis 99,999 Volumenprozent reicht. Typischer reicht die Menge der entfernten Luft von etwa 99% bis etwa 99,999% und am typischsten von etwa 99,5% bis etwa 99,99%. Bevorzugte Gase zum Spülen über die Anschlüsse 58 sind Kohlendioxid, Inertgase, wie Stickstoff oder Argon und Gemische solcher Gase. Als ein Ergebnis der Evakuierung und des Spülens hat der Hohlraum 18 der Schale 14, wie er durch den Deckel abgedeckt ist, vorzugsweise weniger als 1% Sauerstoff (Volumenprozent), vorzugsweise weniger als 0,1% Sauerstoff und am bevorzugtesten 0,05% Sauerstoff (Volumenprozent), wobei die Ausgleichsfüllung ein Gas oder ein Gemisch von Gasen, beispielsweise eine Mischung von Kohlendioxid und Stickstoff ist.
Nachdem nun die Verpackungsvorrichtung 10 beschrieben ist, wird ein bevorzugtes Verfahren der Verwendung dieser Vorrichtung für das Verpacken eines Produktes gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Zuerst wird die Schale 14 auf den Schalenträger 12 geladen und das Lebensmittelprodukt 20 in herkömmlicher Weise in den Hohlraum 18 der Schale 14 eingebracht. Die Walzen 26 und 28 positionieren dann in Verbindung mit den Führungswalzen 27 und 29 die Folienbahn 24 über der Schale 14, so dass ein Bereich der Bahn an dem Flansch 22 befestigt werden kann. Genauer ausgedrückt befestigt die Befestigungsvorrichtung 30 den Bereich 32 der Bahn 24 an dem inneren Umfangsrand des Flansches 22, um im Wesentlichen das Lebensmittelprodukt 20 zwischen der Schale 14 und dem befestigten Bereich 32 der Bahn einzuschließen. Die Befestigungsvorrichtung 30 ist in vertikaler Richtung bewegbar und bewegt sich nach unten, wie es durch die Pfeile in 1 dargestellt ist, bis sie mit dem inneren Umfangsrand 34 in Kontakt kommt, um den Befestigungsvorgang zu bewirken. Nachdem der Bereich 32 der Bahn 24 an dem Flansch 22 befestigt und von dem Rest der Bahn abgeschnitten ist, bewegt sich die Befestigungsvorrichtung nach oben, d. h. von dem Flansch 22 weg, um es der mit einem Deckel versehenen Schale 14 zu erlauben, zu einem anderen Schritt des Verpackungsvorgangs bewegt zu werden und um es einer anderen mit einem Produkt beladenen Schale zu erlauben, den Platz der Schale 14 einzunehmen.
Entweder unmittelbar bevor oder unmittelbar nachdem der vorher beschriebene Befestigungsschritt erfolgt, wird ein Bereich 40 der Bahn 24 durch das Unterstützungsteil 44 über den äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22 angehoben. Wie dargestellt, befindet sich der angehobene Bahnbereich 40 unmittelbar neben dem befestigten Abschnitt 32. Der angehobene Bahnbereich 40 wird dann bei 50 durch die Befestigungsvorrichtung 46 abgeschnitten und dadurch wird der befestigte Bahnbereich 32 von dem Rest der Bahn 24 getrennt. Die Befestigungsvorrichtung 46 ist vertikal bewegbar und bewegt sich nach unten, wie es durch die Pfeile in 1 angezeigt ist, bis sie mit dem angehobenen Bahnbereich bei 50 in Kontakt kommt, um den Befestigungsvorgang zu bewirken. Danach wird die Befestigungsvorrichtung 46 in die in 1 dargestellte Startposition zurückgezogen. Der befestigte und getrennte Bahnbereich 32 wird dann zu einem Deckel für die Schale 14, wodurch das Lebensmittelprodukt 20 vollständig eingeschlossen wird. 1 zeigt die Bahn 24 über dem Flansch 22 abgeschnitten, um auf dem äußeren Umfangsrand des Flansches Platz für das Befestigen einer zweiten Bahn oder eines zweiten Deckels an der Schale zu lassen.
Bedeutsam ist, dass das Unterstützungsteil 44 den Bahnbereich 40 vor dem Schritt des Abschneidens der Bahn anhebt. Auf diese Weise ist es eine relative einfache Angelegenheit, eine Beschädigung des Flansches 22 während des Abschneidens der Bahn zu vermeiden. Das erfolgt durch ein solch ausreichendes Beabstanden des angehobenen Bahnbereichs 40 von dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22, dass das Ende 64 der Befestigungsvorrichtung 46 nicht mit dem Flansch in Kontakt kommt oder den Flansch in anderer Weise beschädigt, während die Bahn abgeschnitten wird. Der Abstand des angehobenen Bahnbereichs 40 über dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches wird durch die Höhe des Unterstützungsteils 44 über der Rippe 38 des Schalenträgers 34 bestimmt. Das Ausmaß, in welchem der Bahnbereich 40 von dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches beabstandet werden muss, hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, einschließend:

1. von der maximalen Abwärtsbewegung und der Toleranz der Befestigungsvorrichtung 46, wenn sie sich durch jeden Zyklus bewegt,
2. von dem Grad, in dem sich die Bahn 24 verbiegt, wenn sie abgeschnitten wird, und
3. ob die Befestigungsvorrichtung 46 ein erhitztes Element ist, welches die Bahn durch Brennen einer Öffnung dadurch bei 50 abtrennt. In diesem Fall kann die Befestigungsvorrichtung 46 den Flansch 22 beschädigen, selbst wenn das Ende 64 den Flansch 22 nicht berührt, zum Beispiel durch Verbrennen, Versengen oder Schmelzen des Flansches, wenn das Ende 64 zu dicht an den Flansch herankommt. Dadurch ist ein größerer Abstand zwischen dem angehobenen Bahnbereich 40 und dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches erforderlich, als in dem Fall, wenn die Befestigungsvorrichtung 46 nicht erhitzt ist, z. B. wenn sie ein geschärftes Schneidelement ist.

Wie vorher angeführt, ist die Bahn 24 vorzugsweise wärmeschrumpfbar und der befestigte und abgetrennte Bereich 32, d. h. der Deckel, ist vorzugsweise ausreichend erhitzt, um zu bewirken, dass der Bereich zwischen dem inneren Umfangsrand 34 und dem Umfang 50, bei dem die Bahn abgeschnitten wird, auf den inneren Umfangsrand 34 zurück schrumpft, wodurch der äußere Umfangsrand 42 des Flansches 22 für das nachfolgende Aufbringen einer zweiten Bahn auf die Schale 14 frei liegt. Das Erhitzen kann durch eine Vielzahl von Verfahren erfolgen. So kann zum Beispiel nach dem in 1 dargestellten Verpackungsvorgang die mit einem Deckel versehene Schale 14 mit dem Produkt 20 darin durch einen Schrumpftunnel transportiert und heißer Luft ausgesetzt werden, oder weniger vorteilhaft, heißem Wasser bei einer Temperatur, die ausreichend hoch ist, um die gewünschte Schrumpfungsgröße zu erzeugen. Bevorzugter ist die Abschneidevorrichtung 46 ein erhitztes Element, z. B. eine Wärme-Schneideinrichtung, beispielsweise ein heißer Draht oder ein erhitztes Messer, das nach dem Abschneiden der Bahn ausreichend Wärme aufbringt, um den Bereich der Bahn außerhalb des inneren Umfangsrands 34 zu schrumpfen.
Vorzugsweise weist das Verfahren vor dem Befestigen der Bahn 24 an dem Flansch 22 den Schritt des wenigstens teilweise Evakuierens der Schale 14 von Luft und darauf das wenigstens teilweise Füllen der Schale mit einem Gas, das einen niedrigeren Sauerstoffgehalt als Luft hat, auf. Das erfolgt durch Verbinden der oberen Kammer 52 und der unteren Kammer 54, um eine im Wesentlichen luftdichte Umschließung zu bilden, wie es in 1 dargestellt ist. Darauf wird ein gewünschtes Vakuum durch die Anschlüsse 56 durch Absaugen erzeugt und ein gewünschtes Gas oder ein Gemisch von Gasen wird durch die Anschlüsse 58 eingeleitet, wie es vorher beschrieben ist. Danach werden die vorher beschriebenen Schritte des Befestigens, Anhebens und Abschneidens der Bahn ausgeführt. Auf diese Weise kann das Lebensmittelprodukt 20 zum Versand kommen und in einer Atmosphäre gelagert werden, die ideal dazu geeignet ist, die Regallebensdauer dieses speziellen Produkts zu maximieren.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein kontinuierlicher Prozess mit einer das Produkt enthaltenden Schale hinter einer anderen, mit einem Deckel, der darauf in der vorher beschriebenen Art und Weise aufgebracht wird. Die Walzen 26 und 28 wickeln die Bahn 24 über jeden solchen Verpackungszyklus ab bzw. auf, um kontinuierlich einen neuen Abschnitt der Bahn bereitzustellen, von dem ein Bereich befestigt und abgeschnitten werden kann. Die Führungswalzen 27 und 29 halten die Bahn 24 während des Befestigungs-/Abschneideprozesses in einer Position über der Schale 14 und darauf bewegen die Walzen 26 und 28 die Bahn weiter vorwärts, wobei eine neue, ein Produkt enthaltende Schale in die Position bewegt wird, die in 1 dargestellt ist.
Nun auf 2 Bezug nehmend, in welcher Komponenten, die mit den in 1 dargestellten identisch sind, gleiche Bezugszahlen aufweisen, wird eine alternative Vorrichtung zum Anheben der Bahn beschrieben. In der Verpackungsvorrichtung 66 weist die Anhebevorrichtung ein bewegliches Unterstützungsteil 68, das den angehobenen Bahnbereich 40 über dem äußeren Umfangsrand 42 der Schale 14 unterstützt, auf. Der Schalenträger 70 ist dazu ausgestaltet, das bewegliche Unterstützungsteil 68 über die Öffnungen 72 aufzunehmen. Das Unterstützungsteil 68 ist durch die Öffnungen 72 nach oben bewegbar, um den Bereich 40 der Bahn 24 an jedem gewünschten Punkt in dem Verpackungsprozess anzuheben, wie es in 2 dargestellt ist. Ein solcher Punkt liegt vorzugsweise kurz vor dem Abschneiden der Bahn 24 durch die Abschneidevorrichtung 46 vor. Das bewegliche Unterstützungsteil 68 hat die gleiche Funktion wie das feststehende Unterstützungsteil 44, nämlich ein solches ausreichendes Beabstanden des äußeren Umfangsrands 42 des Flansches 22, dass das Ende 64 der Abschneidevorrichtung 46 nicht mit dem Flansch in Kontakt kommt oder in anderer Weise den Flansch beschädigt, während die Bahn abgeschnitten wird. Nachdem die Bahn abgeschnitten ist, wird das bewegliche Unterstützungsteil 68 auf eine Position (nicht dargestellt) zurückgezogen, die sich unter dem Schalenträger 70 befindet, so dass der Schalenträ ger und die mit einem Deckel versehene Schale 14 zu einem weiteren Schritt in dem Verpackungsprozess transportiert werden können.
Wie in 2 dargestellt ist, sind die obere Vakuumkammer 52 und die untere Vakuumkammer 54 geschlossen worden, um eine im Wesentlichen luftdichte Umschließung zu bilden, um das Evakuieren und/oder das Spülen zu erleichtern, wie es vorher beschrieben ist. Der Schalenträger 70 erstreckt sich von der Umschließung nach außen, so dass die Kanten 60 und 62 der jeweiligen Kammern 52 und 54 sowohl den Schalenträger und die Bahn 24 dazwischen zusammendrücken, wenn die Vakuumkammer geschlossen ist.
Wenn es gewünscht wird, könnte die Vorrichtung 66 verändert werden, um es der unteren Vakuumkammer 54 zu erlauben, die Funktion des beweglichen Unterstützungsteils 68 zu erfüllen und dieses dadurch überflüssig zu machen. Das kann durch ein solches Anpassen des Schalenträgers 70 erfolgen, dass es der Kante 62 der unteren Vakuumkammer 54 erlaubt wird, sich ausreichend nach oben zu erstrecken, um den Bahnbereich 40 über den äußeren Umfangsrand 42 anzuheben, wenn die Vakuumkammer geschlossen ist.
Nun auf 3 Bezug nehmend, in welcher Komponenten, die mit den in 1 dargestellten identisch sind, gleiche Bezugszahlen aufweisen, wird eine andere alternative Vorrichtung zum Anheben der Bahn beschrieben. Die Verpackungsvorrichtung 74 weist als Anhebevorrichtung einen Vakuummechanismus 76 auf, z. B. Saugschalen, zum Ziehen des angehobenen Bahnbereichs 40 über den Umfangsrand des Flansches 42 der Schale 14, die durch den Schalenträger 78 gehalten wird. Als eine Alternative zur Verwendung von Saugschalen könnte eine Druckdifferenz zwischen der oberen Vakuumkammer 52 und der unteren Vakuumkammer 54 verwendet werden, um die Bahn anzuheben. In diesem Fall wird, nachdem die obere Vakuumkammer 52 und die untere Vakuumkammer 54 geschlossen sind, der Druck in der oberen Kammer 52 ausreichend niedriger als in der unteren Kammer 54 gebildet, um durch den höheren Druck unter der Bahn als über der Bahn den Bereich 40 der Bahn 24 über den äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22 anzuheben.
Wie bei der in 2 dargestellten Ausführung sind die obere Vakuumkammer 52 und die untere Vakuumkammer 54 geschlossen worden, um eine im Wesentlichen luftdichte Umschließung zu bilden. Der Schalenträger 78 erstreckt sich von der Umschließung nach außen, so dass die Kanten 60 und 62 der jeweiligen Kammern 52 und 54 sowohl den Schalenträger als auch die Bahn 24 dazwischen zusammendrücken, wenn die Vakuumkammer geschlossen ist.
Nun auf 4 Bezug nehmend, wird eine Vorrichtung 80 zum Aufbringen eines zweiten Deckels auf die Schale 14 beschrieben. Die Vorrichtung 80 weist einen Mechanismus (nicht dargestellt) zum Positionieren einer zweiten Materialbahn 82 über der Schale 14, eine Vorrichtung 84 zum Befestigen eines Bereichs 86 der zweiten Bahn 82 an dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22 und eine Vorrichtung 88 zum Trennen des befestigten Bahnbereichs 86 von dem Rest der zweiten Bahn 82 auf. Der Positionierungsmechanismus kann den Positionierungsmechanismen gleichen, die in den 1 bis 3 dargestellt sind, und weist vorzugsweise ein Walzenpaar (nicht dargestellt) auf, welches die zweite Bahn 82 abwickelt bzw. aufwickelt, zusammen mit einem Führungswalzenpaar (nicht dargestellt), welches die Bahn über der Schale 14 positioniert. Die Befestigungsvorrichtung 84 und die Abschneidevorrichtung 88 gleichen vorzugsweise der Befestigungsvorrichtung 30 und der Abschneidevorrichtung 46, wie sie vorher beschrieben sind.
Nachdem von der Bahn 24 auf die Schale 14 (entweder durch die Vorrichtung 10, 66 oder 74) ein erster Deckel 94 aufgebracht wurde, wie es vorher beschrieben ist, wird die mit einem Deckel versehene Schale durch den Schalenträger 90 zu der Vorrichtung 80 transportiert. Der Schalenträger 90 kann der gleiche Schalenträger sein, auf dem der Deckel 94 auf die Schale 14 aufgebracht wurde (d. h. entweder der Schalenträger 12, 70 oder 78), oder es könnte ein anderer Schalenträger sein. Bei der Vorrichtung 80 wird die zweite Bahn 82 über der Schale 14 positioniert und der Bereich 86 davon wird an dem äußeren Umfangsflansch 42 befestigt. Der befestigte Bereich 86 wird dann von dem Rest der zweiten Bahn 82 abgetrennt, um dadurch einen zweiten Deckel auf der Schale 14 zu bilden.
Nun auf 5 Bezug nehmend, wird eine Verpackung mit zwei Deckeln 96, die gemäß den vorher beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorbereitet wurden, beschrieben. Der obere Deckel 98, der von der zweiten Bahn 82 abgeschnitten wird, wenn der Bahnbereich 86 befestigt wird, ist an dem äußeren Umfangsrand 42 des Flansches 22 der Schale 14 befestigt. Der Deckel 94 (dargestellt durch eine gestrichelte Linie und von der Bahn 24 abgeschnitten) wird an dem inneren Umfangsrand 34 befestigt und ist unter dem Deckel 98 auf dem Flansch 22 positioniert. Das Lebensmittelprodukt 20 ist innerhalb der Schale 14 somit durch die Deckel 94 (der am nächsten zu dem Produkt 20 angeordnet ist) und 98 umschlossen.
Der Deckel 94, d. h. die Bahn 24, ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, das sauerstoffdurchlässiger ist, als das Material, aus welchem der Deckel 98, d. h. die zweite Bahn 82, gebildet ist. Bevorzugter ist die Bahn 24 aus einem relativ sauerstoffdurchlässigen Material gebildet, während die zweite Bahn 82 aus einem relativ sauerstoffundurchlässigen Material gebildet ist.
Die Bahn 24 ist vorzugsweise eine Folie, die wärmeverformbar, oder bevorzugter, streckbar ist, z. B. streck-ausgerichtet und wärmeschrumpfbar, und sie kann aus jedem Material gebildet sein, das eine ausreichende Sauerstoffdurchlässigkeit aufweist (wie es nachfolgend beschrieben wird) und die sicher mit dem Flansch 22 der Schale 14 versiegelt und verbunden werden kann. Beispiele für solche Materialien sind z. B. Äthylen/Vinylazetat-Kopolymer (EVA), Äthylen/Butylacrylat-Kopolymer, Polyäthylen-Homopolymer und Kopolymere wie beispielsweise Äthylen/Alpha-Olefin-Kopolymere, Ionomere, usw. Das Äthylen/Alpha-Olefin-Kopolymer kann entweder heterogen oder homogen sein. Das bedeutet, Äthylen/Alpha-Olefine, die durch die herkömmliche Ziegler-Natta-Katalyse gebildet sind, sind heterogene Kopolymere, wie zum Beispiel lineares Polyäthylen mit niedriger Dichte (LLDPE), während Kopolymere mit Ein-Stellen-Katalysierung, beispielsweise solche, die mittels der Metallocen-Katalysator-Technologie gebildet werden, ihrer Natur nach homogen sind, wobei alle in den Schutzumfang der Erfindung fallen. Ferner kann die Bahn 24 eine einschichtige oder eine mehrschichtige Folie sein, die andere Schichten für andere gewünschte Zwecke aufweist, beispielsweise hinsichtlich Widerstandsfähigkeit gegenüber Fehlbehandlung, Wärmeverschweißbarkeit, optischer Eigenschaften, Festigkeit, verbesserter Sauerstoffdurchlässigkeit, usw. Im Fall einer mehrschichtigen Folie kann jede geeignete Herstellungstechnologie für die Folie verwendet werden, wie zum Beispiel Koextrusion, Laminierung, Extrusionsbeschichtung usw. Eine beispielhafte Folienstruktur für die Bahn 24 ist EVA/LLDPE/EVA/LLDPE/EVA. Eine solche Folie ist vorzugsweise koextrudiert und streck-ausgerichtet. Die Folie kann durch elektronische oder chemische Mittel vernetzt sein.
Wenn das Lebensmittelprodukt 20 ein Frisch-Rotfleischprodukt ist, lässt die Bahn 24 vorzugsweise wenigstens 1000 cm³ Gas (Sauerstoff) pro Quadratmeter des Material in einem Zeitraum von 24 Stunden bei einer Atmosphäre und bei einer Temperatur von 22,8°C (73°F) eintreten. Bevorzugter lässt die Bahn 24 wenigstens 5000, noch bevorzugter wenigstens 10000 und am bevorzugtesten wenigstens 100000 cm³ Sauerstoff pro Quadratmeter des Material in einem Zeitraum von 24 Stunden bei einer Atmosphäre und bei einer Temperatur von 22,8°C (73°F) eintreten. Diese Sauerstoffdurchlässigkeit ist erwünscht, so dass, wenn der zweite Deckel 98 (der aus der zweiten Bahn 82 gebildet ist) abgelöst wird, der Sauer stoff schnell den Deckel 94 durchdringen und das Frisch-Rotfleischprodukt mit Sauerstoff anreichert, um das gewünschte „Aufblühen„ zu einer hellroten Farbe zu erreichen, das von dem Verbraucher mit Frische in Verbindung gebracht wird.
Weiterhin oder anstelle an sich durchlässig zu sein, wie es vorher beschrieben ist, kann die Bahn 24 mit sehr kleinen Löchern versehen sein und/oder ein oder mehrere größere Löcher haben, durch welche ein „Fleck„ von Material aufgebracht wird, das eine hohen Grad von Sauerstoffdurchlässigkeit aufweist (z. B. ein mikroporöses Material wie zum z. B. nach dem Schmelzspinnverfahren hergestelltes Polyolefin oder Polyestermaterialien, z. B. Tyvek^TM von Dupont. Die Anzahl und/oder die Größe solcher Löcher kann so gewählt werden, dass jedes gewünschte Niveau von Sauerstoffdurchlässigkeit erreicht wird.
Die zweite Bahn 82 kann entweder eine geeignete koextrudierte oder laminierte Folie sein, die im Wesentlichen sauerstoffundurchlässig ist (wie es nachfolgend beschrieben ist), so dass ein Frisch-Rotfleischprodukt, das sich in einem Vakuum oder in einer Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt in der Verpackung 96 befindet, gegenüber einer Verpackung ohne sauerstoffundurchlässigen Deckel eine erhöhte Regalliegezeit besitzt. Die Bahn 82 kann wärmeverformbar oder streck-ausgerichtet sein und sie kann auch eine einschichtige oder eine mehrschichtige Folie sein, die andere Schichten für andere Zwecke aufweist, wie es gewünscht wird.
Die zweite Bahn 82 ist vorzugsweise im Wesentlichen gasundurchlässig, insbesondere sauerstoffundurchlässig und erlaubt vorzugsweise, dass weniger oder gleich bis zu etwa 500 cm³ Sauerstoff, vorzugsweise weniger als etwa 100 cm³ Sauerstoff, bevorzugter noch weniger als 50 cm³ Sauerstoff und am bevorzugtesten weniger als etwa 25 cm³ Sauerstoff pro Quadratmeter Material in einem Zeitraum von 24 Stunden bei einer Atmosphäre und bei einer Tempe ratur von 22,8°C (73°F) durchtreten können.
Geeignete Materialien, aus denen die zweite Bahn 82 gebildet werden kann, sind eine oder mehrere Schichten von z. B. Äthylen/Vinylalkohol-Kopolymer (EVOH), Vinylidenchlorid-Kopolymer (Saran), Polyester und Kopolyester, Polyamide und Kopolyamide, Polyvinylalkohol, Polyhydroxyaminoäther, Polyalkylenkarbonat, Gemische der vorher angeführten Materialien und andere Sauerstoff-Sperr-Materialien, die im Fachgebiet gut bekannt sind. Eine beispielhafte Folienstruktur für die zweite Bahn 82 ist Polyamid/Verbinder/Polyamid/EVOH/Polyamid/Verbinder/LLDPE/LLDPE und oder EVA (wobei „Verbinder„ ein Verbinder oder eine Klebschicht ist). Eine solche Folien ist vorzugsweise guss-koextrudiert. Eine alternative Folienstruktur ist eine Saran-beschichtete, biaxial-ausgerichtete Polyamidfolie, die klebend auf die folgende koextrudierte Folie laminiert ist: EVA/LLDPE/PE und/oder PP und/oder EVA.
Obwohl die hier beschriebenen Ausführungen sich auf die Verpackung von Lebensmitteln mit doppeltem Deckel beziehen, sollte es klar sein, dass die Merkmale der vorliegenden Erfindung ohne weiteres auf jede Vorrichtung oder auf jedes Verfahren anwendbar sind, bei dem es gewünscht wird, einen flexiblen Deckel auf eine Schale aufzubringen.
Es ist so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Illustrationen eingeschränkt ist, die hierin beschrieben und dargestellt sind, die als rein illustrativ für die besten Ausführungsarten der Erfindung zu betrachten sind und die in Form, Größe, Anordnung von Teilen und Einzelheiten des Betriebs modifiziert werden können. Die Erfindung schließt hingegen alle solche Modifikationen, die in den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang fallen, ein.

Claims

Verfahren zum Verpacken eines Produktes, bei dem: a) eine Schale (14) mit einem Produkt (20) darin bereitgestellt wird, wobei die Schale einen sich nach außen erstreckenden Flansch (22) im Wesentlichen um den ganzen Umfang der Schale herum aufweist, b) eine Materialbahn (24) über der Schale platziert und ein Bereich (32) der Bahn an einem inneren Umfangsrand (34) des Flansches befestigt wird, um das Produkt zwischen der Schale und dem befestigten Bereich der Bahn im Wesentlichen vollständig einzuschließen, c) die Bahn (24) abgeschnitten wird, um einen äußeren Umfangsrand (42) der Schale unbedeckt zu lassen, dadurch gekennzeichnet, d) dass ein Bereich (40) der Bahn angehoben wird, wobei der angehobene Bereich dem befestigten Bereich benachbart liegt, so dass der angehobene Bereich über einem äußeren Umfangsrand (42) des Flansches positioniert ist, und e) dass Schritt c) das Abschneiden der Bahn an dem angehobenen Bereich umfasst, wodurch der befestigte Bereich von dem Rest der Bahn getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bahn (24) wärmeschrumpfbar ist und ausreichend erwärmt wird, um die Schrumpfung der ersten Bahn zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der angehobene Bereich der ersten Bahn in ausreichendem Abstand von dem äußeren Umfangsand des Flansches liegt, so dass die erste Bahn geschnitten werden kann, ohne den Flansch zu beschädigen.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem: eine zweite Materialbahn (82) über der Schale platziert und ein Bereich (88) der zweiten Bahn an dem äußeren Umfangsrand (42) des Flansches befestigt wird, und der befestigte Bereich (88) der zweiten Bahn von dem Rest der zweiten Bahn (82) abgeschnitten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zuerst genannte, an dem inneren Umfangsrand des Flansches befestigte Bahn durchlässiger für Sauerstoff ist als die zweite Bahn.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem weiter vor dem Befestigen der zuerst erwähnten Bahn (24) an dem Flansch (22), der Schritt ausgeführt wird, die Schale wenigstens teilweise zu evakuieren und dann die Schale wenigstens teilweise mit einem Gas zu füllen, das einen niedrigeren Sauerstoffgehalt als Luft hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schale in einem Schalenträger (12) gehalten wird, wobei der Schalenträger ein Unterstützungsteil (44) aufweist, das den angehobenen Bereich der zuerst erwähnten Bahn oberhalb des äußeren Umfangsrandes des Flansches unterstützt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schale in einem Schalenträger (70) gehalten wird, wobei der Schalenträger dazu angepasst ist, ein bewegliches Unterstützungsteil (68) aufzunehmen, das den angehobenen Bereich der zuerst erwähnten Bahn oberhalb des äußeren Umfangsrandes des Flansches unterstützt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zuerst erwähnte Bahn angehoben wird, indem der angehobene Bereich (40) über den äußeren Umfangsrand (42) des Flansches (22) auf gehoben wird.
Verpackungsvorrichtung, mit: a) einem Schalenträger (12; 70) zum Halten einer Schale (14), die einen sich nach außen erstreckenden Flansch (22) im Wesentlichen um den ganzen Umfang der Schale aufweist, b) einem Mechanismus (26, 27, 29, 28) zum Platzieren einer Materialbahn (24) über der Schale, und c) einer Einrichtung (30) zum Befestigen eines Bereichs (32) der Bahn an einem inneren Umfangsrand (34) des Schalenflansches, um ein Produkt (20) zwischen der Schale und dem befestigten Bahnbereich im Wesentlichen vollständig einzuschließen, gekennzeichnet durch d) eine Vorrichtung zum Anheben eines Bereichs (40) der Bahn, wobei der angehobene Bahnbereich dem befestigten Bahnbereich benachbart liegt, so dass der angehobene Bereich genügend weit oberhalb eines äußeren Umfangsrandes (42) des Flansches liegt, so dass die Bahn abgeschnitten werden kann, ohne den Flansch zu beschädigen, und e) eine Einrichtung (46) zum Schneiden der Bahn an dem angehobenen Bereich, wodurch der befestigte Bahnbereich (32) von dem Rest der Bahn abgetrennt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Bahn wärmeschrumpfbar ist und die Vorrichtung weiter Mittel zum Erwärmen der ersten Bahn im ausreichenden Maße aufweist, um das Schrumpfen der ersten Bahn zu bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, mit: einem Mechanismus (80) zum Platzieren einer zweiten Materialbahn (82) über der Schale, einer Einrichtung (84) zum Befestigen eines Bereichs (88) der zweiten Bahn an dem äußeren Umfangsrand des Flansches, und einer Einrichtung (88) zum Abschneiden des befestigten Bereichs der zweiten Bahn von dem Rest der zweiten Bahn.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die zuerst erwähnte Bahn, die an dem inneren Umfangsrand des Flansches befestigt ist, sauerstoffdurchlässiger als die zweite Bahn ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, die weiterhin einen Mechanismus (56, 58) zum wenigstens teilweisen Evakuieren von Luft aus der Schale und dann zum wenigstens teilweisen Auffüllen der Schale mit einem Gas aufweist, das einen niedrigeren Sauerstoffgehalt als Luft hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Anhebevorrichtung ein Unterstützungsteil (44) aufweist, das den angehobenen ersten Bahnbereich über dem äußeren Umfangsrand des Flansches unterstützt, wobei das Unterstützungsteil (44) an dem Schalenträger (12) befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Anhebevorrichtung ein bewegliches Unterstützungsteil (68) aufweist, das den angehobenen ersten Bahnbereich (40) über dem äußeren Umfangsrand (42) des Flansches unterstützt, wobei der Schalenträger (70) dazu ausgestaltet ist, das Unterstützungsteil aufzunehmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Anhebevorrichtung einen Vakuummechanismus (56) aufweist, um den angehobenen ersten Bahnbereich (40) über den äußeren Umfangsrand (42) des Flansches anzuheben.