Traysealer

Beim Verpacken mit Wellpappe spielt der Traysealer eine maßgebliche Rolle. Er hilft dabei, Produkte sicher und effizient in Trays oder Schalen, die aus Wellpappe bestehen, zu verpacken. Durch das thermische Versiegeln der Ränder entsteht eine hygienische Barriere, die Auslaufen, Verkeimung und Aromaverlust reduziert. In Kombination mit passenden Schalenmaterialien und Folien ermöglicht der Traysealer einen stabilen Produktschutz sowie eine verlässliche Transport- und Lagerfähigkeit. Zusätzlich unterstützt die Technologie eine präzise Formatführung, was bei wellpappbasierten Schalen mit beschichtetem Rand besondere Bedeutung hat. Richtig abgestimmte Abmessungen, passgenaue Werkzeuge und eine saubere Siegelzone fördern Materialeffizienz, minimieren Ausschuss und sichern eine gleichbleibende Qualität über die gesamte Auflage hinweg.

Definition: Was versteht man unter Traysealer?

Ein Traysealer, auch Trayversiegler genannt, ist eine Maschine, die dazu dient, Produkte in Trays oder Schalen zu versiegeln. Die Verwendung von Traysealern ist in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet, insbesondere in der Lebensmittelbranche. Mit Hilfe des Traysealers können die Schalen luftdicht versiegelt werden, um so die Frische und Qualität des verpackten Produkts zu gewährleisten. Technisch betrachtet arbeitet ein Traysealer meist mit Temperatur, Druck und Zeit, um eine Folie an den Schalenrand zu verschweißen. Varianten mit Schutzgaszufuhr (MAP) oder Vakuum reduzieren Sauerstoff, verlängern die Haltbarkeit und stabilisieren empfindliche Inhalte. Häufige Synonyme sind Topsealer oder Siegelautomat für Schalen. In der Praxis erfolgt das Versiegeln über beheizte Siegelplatten oder -rahmen, die mit definiertem Anpressdruck auf den Schalenrand wirken; optional sorgt eine kurze Kühlphase für dimensionsstabile, glatte Siegelnähte. Je nach Materialpaarung (z. B. PE-, PP-, PET- oder rPET-Folien mit beschichteten faserbasierten Trays) werden spezifische Prozessfenster genutzt, damit sich die Folie sicher verbindet und gleichzeitig die Rezyklierbarkeit der jeweiligen Verpackungslösung berücksichtigt wird.

Anwendungsbereiche des Traysealers

Dem Traysealer kommt vor allem in der Lebensmittelverpackungsindustrie eine große Bedeutung zu. Hier werden die trayversiegelten Produkte in Supermärkten oder Discountern verkauft. Doch auch in anderen Industriezweigen wie beispielsweise der Pharmazie oder der Elektronikindustrie werden Traysealer eingesetzt. Sie eignen sich für die Verpackung von sowohl festen als auch flüssigen Produkten und finden daher in zahlreichen Branchen Anwendung. Darüber hinaus werden sie für kühlpflichtige Frischeprodukte, tiefgekühlte Waren und empfindliche Güter genutzt, bei denen ein sauberer, reproduzierbarer Siegelrand erforderlich ist. Ebenso profitieren Convenience- und To-go-Anwendungen, Fertiggerichte mit Beilagenfächern sowie empfindliche Feinkost von reproduzierbaren MAP-Prozessen und transparenten, beschlagarmen Deckelfolien (Antifog).

• Lebensmittel: Frischfleisch, Geflügel, Fisch, Käse, Wurst, Obst und Gemüse, Fertiggerichte, Feinkost, Backwaren.
• Pharma und Medizintechnik: Probenkits, Diagnostiktrays, Komponenten mit erhöhten Hygieneanforderungen.
• Elektronik und Non-Food: Kleine Baugruppen, Zubehör, Ersatzteile, Kosmetikartikel mit Bedarf an Staub- und Manipulationsschutz.
• Weitere Beispiele in der Praxis: Delikatessen und Feinkostsalate, pflanzenbasierte Proteinprodukte, Menüschalen mit mehreren Kammern, sensible Süßwaren, ESD-geeignete Trays für elektronische Kleinteile in kontrollierter Umgebung.

Funktion und Arbeitsweise eines Traysealers

Im Mittelpunkt der Arbeitsweise eines Traysealers steht das Versiegeln von Trays. Dafür transportiert ein Band die gefüllten Schalen oder Trays zur Versiegelungsstation. Hier wird dann eine Folie über den Trays positioniert und auf die Ränder der Trays erhitzt. Durch dieses Erhitzen schmilzt die Folie und versiegelt die Trays. Dadurch bleibt das verpackte Produkt länger frisch und hygienisch. Ergänzend können Vakuum- und Gasmodule vor dem Siegeln eingesetzt werden, um die Atmosphäre in der Schale zu beeinflussen. Nach dem Siegeln erfolgt das Konturschneiden oder Abtrennen der Folie; bei Bedarf werden Öffnungshilfen, z. B. Peel-Ecken, realisiert. In der Praxis werden neben der Folienzuführung auch Restfolienaufwicklung, Bahnkantenregelung und oftmals eine Folienvorwärmung eingesetzt, um Faltenbildung zu minimieren. Eine kurze Nachkühlung stabilisiert den Siegelrand und verbessert die Planlage der Deckfolie.

Wesentliche Prozessgrößen sind Siegeltemperatur, Anpressdruck und Siegelzeit. Das optimale Zusammenspiel der Parameter hängt von der Kombination aus Schalenmaterial (z. B. kartonbasierte Schalen mit Barrierebeschichtung) und Folie (z. B. PE-, PP-, PET- oder Verbundfolien) ab. Die Taktleistung reicht je nach Bauart von manuellen bzw. halbautomatischen Lösungen bis zu vollautomatischen Inline-Anlagen mit mehreren hundert Trays pro Minute. Praxisnahe Richtwerte (materialabhängig) reichen beispielsweise von circa 120–220 °C Siegeltemperatur, 0,3–2,5 s Siegelzeit und angemessenem Anpressdruck, ausgedrückt in N/cm². Für MAP werden häufig Stickstoff und Kohlendioxid in angepassten Mischungen eingesetzt; der Rest-Sauerstoffgehalt wird inline oder stichprobenartig überwacht. Eine ausreichende Siegelrandbreite (typisch 3–10 mm) sowie eine gleichmäßige Druckverteilung über den gesamten Umfang sind zentrale Voraussetzungen für Dichtheit und mechanische Belastbarkeit.

Bauarten und Komponenten

• Manuell/halbautomatisch: Einlege- und Entnahmeprozesse per Hand, geeignet für kleinere Serien und häufige Formatwechsel.
• Automatische Inline- oder Rotationsanlagen: Kontinuierliche Zuführung, hohe Taktleistung, integrierte Dosier-, Etikettier- und Kontrollmodule.
• Werkzeuge und Formate: Formatrahmen, Siegelplatten und Messergeometrien für unterschiedliche Schalenabmessungen und Randhöhen.
• Foliensystem: Abrolleinheit, Bahnführung, Vorheizung, Restfolienaufwicklung, Schneid- oder Stanzmodule.
• Prozessmodule: Vakuum- und Gasspülung (MAP), Heizzonenregelung, Rezeptverwaltung mit parametrierten Programmen.
• Schnellwechsel-Features: Werkzeug-Schnellspanner, codierte Formateinsätze und Referenzanschläge für kurze Rüstzeiten und reproduzierbare Einstellungen.
• Abfall- und Randstreifenmanagement: Gezielte Restfolienführung, Absaugung oder Aufwicklung zur sauberen Trennung und geordneten Entsorgung.
• Sensorik und Datenerfassung: Temperatur-, Druck- und Wegsensoren, Rezepturverwaltung mit Chargenprotokollen, Schnittstellen zur Liniensteuerung.

Materialien und Trays

Traysealer verarbeiten Schalen aus unterschiedlichen Werkstoffen. Bei Wellpapp- oder faserbasierten Trays ist häufig eine innenliegende Beschichtung (z. B. PE, biobasierte oder dünne Barrierelagen) erforderlich, um eine dichte, fett- und feuchtigkeitsbeständige Siegelnaht zu ermöglichen. Die Randsteifigkeit, die Ebenheit des Schalenrands und eine ausreichende Siegelrandbreite sind entscheidend für die Dichtigkeit. Bei Folien kommen Monomaterialien und Verbunde zum Einsatz; je nach Barrierebedarf werden Sauerstoff-, Wasserdampf- oder Aromaschutz realisiert. Öffnungseigenschaften reichen von fest verschweißt bis peelbar; Transparenz und Glanz beeinflussen die Präsentation. Häufig verwendete Materialien sind PP, PE, PET und rPET sowie Verbunde mit EVOH-Barriere; bei faserbasierten Trays kommen Heißsiegellacke oder dünne Beschichtungen zum Einsatz, die zugleich die Rezyklierbarkeit berücksichtigen. Antifog-Eigenschaften, Siegelinitiatoren sowie Oberflächenspannung und Reinheit der Siegelzone bestimmen maßgeblich die Prozessfenster.

Prozessparameter und Qualitätssicherung

Die Prozessstabilität wird über abgestimmte Parameter und regelmäßige Prüfungen abgesichert. Häufige Methoden sind Peeltests zur Ermittlung der Siegelnahtfestigkeit, Dichtheitsprüfungen (z. B. Unterwasser- oder Druckhaltetests) sowie visuelle Inspektionen auf Falten, Partikel im Nahtbereich oder Randkontaminationen. Sensorik und Kamerasysteme können Fehlstellen frühzeitig erkennen. Eine saubere, trockene Siegelzone ohne Produktreste ist Grundvoraussetzung für reproduzierbare Ergebnisse. Ergänzend helfen statistische Prozesskontrolle (SPC), regelmäßige Temperaturkalibrierungen und dokumentierte Freigaben dabei, Prozessdrift zu erkennen und zu korrigieren. In sensiblen Bereichen werden Migrationsgrenzwerte, Kennzeichnungsvorschriften und Konformitäten (z. B. für Lebensmittelkontakt) berücksichtigt.

• Typische Fehlerbilder: Unvollständige Versiegelung am Rand, Faltenbildung, Delaminierungen, Übersiegeln (Materialschädigung) oder Undichtigkeiten an Ecken.
• Abhilfen: Anpassung von Temperatur, Druck und Zeit; Werkzeugwartung; optimierte Trayszuführung; Sauberkeit im Siegelbereich.
• Weitere Beobachtungen: Eingedrückte Randflansche, ungleichmäßiger Siegelabdruck, Partikel im Siegelspalt, Schrumpf- oder Wellenbildung der Deckfolie.
• Weitere Maßnahmen: Prüfpläne mit Stichproben, dokumentierte Grenzmuster, geeignete Kühlzeiten, regelmäßiger Austausch von PTFE-Belägen und Silikonauflagen.

Integration in Verpackungslinien

Vor- und Nachteile von Traysealern

Ein großer Vorteil der Traysealer besteht in ihrer Effizienz und ihrer Fähigkeit, ein hohes Verpackungsvolumen in kurzer Zeit zu handhaben. Zudem können die Maschinen häufig an unterschiedliche Tray-Größen angepasst werden, wodurch sie flexibel einsetzbar sind. Ein weiterer Pluspunkt ist das luftdichte Versiegeln der Trays, was eine lange Haltbarkeit der Produkte gewährleistet. Auf der anderen Seite steht als Nachteil der Traysealer die hohen Kosten für die Anschaffung und Wartung der Maschine. Außerdem benötigen Traysealer viel Platz und sind somit für kleinere Betriebe oft nicht geeignet. Zusätzlich zu den Investitionskosten fallen Werkzeugsätze, Energiebedarf und qualifiziertes Personal für Einrichtung, Bedienung und Instandhaltung ins Gewicht. Die Materialauswahl (Folie, Schalen) beeinflusst sowohl die Prozessfenster als auch die Umweltbilanz. Ebenso entstehen Folienrandstreifen und Reststücke, die bei der Prozessplanung sowie in der Abfalllogistik berücksichtigt werden müssen; Geräusch- und Wärmeabgabe sowie gegebenenfalls Druckluftbedarf fließen in die Betriebskosten ein.

Praxis- und Sicherheitsaspekte

Für den zuverlässigen Betrieb sind ein hygienegerechtes Anlagendesign, gute Reinigbarkeit und regelmäßige Wartung wesentlich. Abdeckungen, Not-Aus-Einrichtungen und Schutzhauben dienen dem Bedienerschutz an Heizzonen und bewegten Teilen. Eine klare Kennzeichnung, standardisierte Arbeitsanweisungen und dokumentierte Freigabeprüfungen unterstützen die Prozesssicherheit im laufenden Betrieb. Zusätzlich sind sichere Reinigungs- und Rüstprozesse (z. B. Lockout-Tagout-Verfahren), geeignete persönliche Schutzausrüstung, temperaturbeständige Werkzeuge sowie die Vermeidung von Kreuzkontaminationen bei allergenen Produkten relevant. Für wellpappbasierte Schalen sind trockene Lagerbedingungen und eine sorgfältige Handhabung der Randflansche wichtig, um Maßhaltigkeit und Randsteifigkeit zu bewahren.

Normen und regulatorische Anforderungen

Je nach Branche gelten unterschiedliche Richtlinien und Prüfvorgaben. In der Lebensmittelverpackung sind Hygienekonzepte (z. B. HACCP), betriebliche Kontrollen und Konformitäten für Materialien mit Lebensmittelkontakt maßgeblich. In der Medizintechnik kommen validierte Siegelprozesse und dokumentierte Prüfungen zum Einsatz; für Reinraumanwendungen werden partikelarme Abläufe und geeignete Materialien berücksichtigt. Ergänzend sind Kennzeichnung, Rückverfolgbarkeit und die Dokumentation von Prozessparametern zentrale Bausteine für Audits und Freigaben.

Auswahlkriterien und Dimensionierung

Die Auswahl eines Traysealers richtet sich nach Formatvielfalt, Taktleistung, Automatisierungsgrad, Platzangebot, Energieversorgung und gewünschter Atmosphärenführung (Vakuum/MAP). Wesentlich sind Schalenabmessungen und -höhen, die Anzahl der Spuren pro Takt, das Spektrum an Folienbreiten und -dicken sowie die geforderten Öffnungseigenschaften (peelbar/fest). Zusätzlich beeinflussen Produktkonsistenz, Fülltemperatur, Randkontamination und die erforderliche Siegelrandbreite die Auslegung von Werkzeugen und Prozessfenstern. Für wellpappbasierte Trays ist die Eignung der Beschichtung für die gewählte Folie zu prüfen, einschließlich Adhäsionsverhalten, Barrierebedarf und Rezyklierbarkeit.

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft

Ressourceneffizienz beginnt bei der passenden Materialwahl und präzisen Formatauslegung. Dünnere Folien, Monomaterial-Ansätze, der Einsatz von Rezyklaten (z. B. rPET) und faserbasierte Trays mit geeigneter Innenbeschichtung können die Umweltwirkung reduzieren. Prozessseitig helfen stabile Siegelparameter, Ausschuss zu senken und Nacharbeit zu vermeiden. Abfalltrennung (Folienreste, Kartonagen), energiesparende Heizkonzepte und gegebenenfalls Wärmerückgewinnung unterstützen eine nachhaltige Liniengestaltung. Gleichzeitig sollten Produktschutz und Haltbarkeit stets mit den Anforderungen an Recyclingfähigkeit und Materialkreisläufe ausbalanciert werden.

Wartung, Rüsten und Betrieb

Regelmäßige Inspektionen der Siegelwerkzeuge, der Messergeometrien sowie der Folienführung verhindern Qualitätsabweichungen. Verschleißteile wie PTFE-Beschichtungen, Silikonauflagen und Dichtungen werden planmäßig gewechselt. Standardisierte Rüstabläufe mit Checklisten verkürzen Stillstände und sichern Wiederholgenauigkeit bei Formatwechseln. Dokumentierte Parameterdatensätze, Referenzmuster und Schulungen für Bedien- und Wartungspersonal unterstützen eine gleichbleibend hohe Prozessqualität.

Kennzahlen und Validierung

Für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit eignen sich Kennzahlen wie Taktleistung, Verfügbarkeitsgrad, Ausschussquote und Nacharbeitsrate. Prüfpläne mit definierten Grenzwerten für Siegelnahtfestigkeit, Dichtheit und Rest-Sauerstoff werden zur Freigabe genutzt. In regulierten Umgebungen erfolgt die Validierung über Installation-, Funktions- und Leistungsqualifikation mit dokumentierten Parametern, Prüfberichten und Rückverfolgbarkeit bis zur Charge.

Zusammenfassung:

• Ein Traysealer ist eine Maschine, die insbesondere für die Versiegelung von Verpackungen, einschließlich solchen aus Wellpappe, genutzt wird.
• Die Hauptaufgabe eines Traysealers ist es, durch das Versiegeln von Verpackungsschalen und ähnlichen Behältnissen, einen sicheren und hygienischen Schutz der darin enthaltenen Produkte zu gewährleisten.
• Sie sind sehr effizient und reduzieren den Material- und Zeitaufwand erheblich, was sie zu einer vorteilhaften Investition für Unternehmen macht, die sich auf die Massenproduktion von Produkten und deren Verpackung konzentrieren.
• Je nach Anwendung kommen MAP- oder Vakuum-Module zum Einsatz, um Haltbarkeit, Produktschutz und Präsentation zu verbessern.
• Die Wahl von Schalen- und Folienmaterial, die Auslegung der Siegelparameter sowie ein sauberes Randdesign sind entscheidend für dichte, reproduzierbare Ergebnisse.
• Die Eignung eines Traysealers hängt von Produktionsvolumen, Formatvielfalt, Qualitätsanforderungen und verfügbaren Ressourcen (Platz, Energie, Personal) ab.
• Qualitätssicherung, dokumentierte Prüfpläne und geeignete Prüfmethoden (z. B. Peel- und Dichtheitstests) gewährleisten eine stabile Verpackungsqualität über den gesamten Produktionszyklus.
• Nachhaltigkeitsaspekte wie Materialeffizienz, Recyclingfähigkeit und Energieeinsatz sollten bei der Auslegung von Materialien, Werkzeugen und Prozessparametern berücksichtigt werden.