DE10108886A1 - Verfahren zum automatischen Einbringen einer Öffnungshilfe in eine quaderförmige Verpackung und quaderförmige Verpackung zum automatischen Einbringen einer Öffnungshilfe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem in eine quaderförmige Verpackung automatisch eine Öffnungshilfe eingebracht werden kann, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Verpackung. DOLLAR A Mit dem Verfahren können Verpackungen, insbesondere erfindungsgemäße Verpackungen unterschiedlicher Abmessungen für ein definiertes, manuelles oder automatisches Öffnen automatisch mit hoher Durchsatzrate und ohne Gefahr der Beschädigung des sich in der Verpackung befindlichen Füllgutes vorbereitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit dem in eine quaderförmige Verpackung automatisch eine Öffnungshilfe eingebracht werden kann, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Verpackung. Als Material für die Verpackung kommen alle für Verpackungsmittel übliche Materialien in Frage, insbesondere ein- oder mehrschichtiges schlaffes Flachmaterial aus Karton und/oder Kunststoff. Die Verpackungszuschnitte werden durch Falten in eine entsprechende Verpackungsform gebracht und üblicherweise durch Verklebung oder Heftung dafür vorgesehener Flächen oder Auftragen eines Klebebandes verschlossen. Unter einer Öffnungshilfe soll nachfolgend eine linienförmige Materialschwächung oder Materialtrennung verstanden werden, mit deren Hilfe die Verpackung im Bedarfsfall definiert automatisch oder manuell geöffnet werden kann.

Das automatische Einbringen von Öffnungshilfen in quaderförmige Verpackungen ist grundsätzlich dann technisch unproblematisch, wenn die nacheinander die Werkzeugvorrichtung durchlaufenden Verpackungen in Form und Abmessungen gleich sind, sie aus dem gleichen Material bestehen und die Lage des Verpackungsinhaltes (Füllgut) in der Verpackung bekannt ist.

Derartige Vorraussetzungen sind im Wesentlichen gegeben bei Sammelverpackungen des Handels, die zur Kommissionierung in Kauf- und Versandhäusern geöffnet werden müssen.

Hier durchlaufen nacheinander eine Vielzahl von Verpackungen gleichen Materials und Materialstärke, sowie gleicher Form und Abmessungen, die Werkzeugvorrichtung zum automatischen Einbringen von Öffnungshilfen. Die Verpackungen sind in der Regel mit Füllgut gleicher Menge und Packungsweise gefüllt. Da die bekannten Vorrichtungen zum automatischen Einbringen von Öffnungshilfen in Verpackungen, bestehend aus einer Bodenfläche, einer Deckfläche und hierzu vier senkrechten Seitenflächen, in der Deckfläche einen Materialdurchbruch erzeugen, ist es ausreichend, wenn der Absender der Verpackung dafür sorgt, dass bei Auflage der Verpackung auf seiner Bodenfläche zwischen dem Füllgut und der Deckfläche ein ausreichend großer Freiraum entsteht, damit beim Eindringen eines Trennwerkzeuges das Füllgut nicht beschädigt wird. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass die Verpackung nur bis zu einer bestimmten Füllhöhe gepackt wird oder man bringt abschließend über das Füllgut Schutzmittel, wie Kunststoffflocken, Holzwolle oder eine Platte aus Kunst- oder Papierstoffen ein. Das Einbringen von Schutzmitteln verhindert auch dann eine Beschädigung des Füllgutes, wenn die Verpackung aus einem relativ schlaffen Flachmaterial besteht und der Deckel durch die Krafteinwirkung des Trennwerkzeuges eingedrückt wird. Der Nachteil des Einbringens solcher Schutzmittel besteht einerseits in den zusätzlichen Kosten, die diese verursachen und andererseits in dem zusätzlichen Zeitaufwand, der erforderlich ist, um diese Schutzmittel aus der Verpackung zu entnehmen.

In der DE 41 13 604 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum maschinellen Perforieren von Verpackungen beschrieben, bei dem während des Eindringens eines Perforationswerkzeuges die Verpackung durch Unterdruck auf der werkzeugseitigen Verpackungsfläche gehalten wird. Das angelegte Vakuum erzeugt eine dem eindringenden Perforationswerkzeug entgegengerichtete Kraft, so dass die zu perforierende Verpackungsseite den Druckkräften des Werkzeuges nicht ausweichen kann. Eine leichte Ausbeulung der vom Vakuum angesaugten Verpackungsseite verhindert, dass beim Perforieren das inne liegende Füllgut beschädigt wird.

Dieses Verfahren setzt das Vorhandensein einer mit einer Vakuumpumpe verbundenen Saugglocke voraus, die durch ihre gegebenen Maße nur sehr begrenzt für Verpackungen unterschiedlicher Abmessung geeignet ist. Die anzusaugende Verpackungsfläche darf nicht kleiner als der Querschnitt der Saugglocke sein, sollte aber auch nicht wesentlich größer sein, da das Perforationswerkzeug, unter der Saugglocke geführt, nur begrenzte Perforationslinienlängen erzeugen kann. Nachteilig ist außerdem, dass zur Erzeugung der Perforationslinie die Verpackung in Ruhelage gehalten werden muss und durch das Auf- und Absetzen der Saugglocke und das Erzeugen des Vakuums einer Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit enge Grenzen gesetzt sind.

In der japanischen Patentschrift JP 5-63376 B2 ist eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher Verpackungen durch das Abtrennen einer Kante mittels eines rotierenden Schneidblattes geöffnet werden. Das Verpackungsmaterial ist ein Schichtaufbau, bestehend aus einer äußeren und einer inneren relativ festen, der Verpackung Stabilität gebenden Schicht und einer dazwischen eingebrachten, dickeren, leicht durchtrennbaren Kernschicht, die den mechanischen Schutz für das Verpackungsinnere bietet. Nachteilig ist hier insbesondere, dass ein Trennschnitt, diagonal über die Kante ausgeführt, über eine Tiefe mehr als die doppelte Materialdicke notwendig ist, um die Kante abzutrennen. Sind die Verpackungen deformiert, kann es passieren, dass der Schnitt nicht durchgehend erzeugt wird bzw. der Verpackungsinhalt beschädigt wird.

Die in der Europäischen Patentschrift EP 0 731 029 B1 offenbarte Lösung verspricht hier eine Verbesserung, indem nicht die Kante abgetrennt wird, sondern von der Deckfläche her senkrecht in die Seitenwand eingeschnitten wird. Damit bei einem solchen Schnitt auch die innere feste Schicht mit durchtrennt wird, muss diese bei der Herstellung des Verpackungszuschnittes entlang der künftigen Faltkante in das Kernmaterial, z. B. durch Prägen, eingelegt werden.

Weitere Verfahren und Vorrichtungen zum maschinellen Öffnen von Verpackungen sind aus den Japanischen Patentveröffentlichungen JP 63-11297 und JP 52-27178, sowie der Europäischen Patentanmeldung EP 0 362 569 A1 bekannt.

Alle aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen setzen voraus, dass jeweils Verpackungen gleicher Abmessungen zu öffnen sind. Sie alle bringen eine Schnitt- bzw. Perforationslinie in die Deckfläche der Verpackung ein, wobei - wie bereits erwähnt - Verpackungen gleichen Materials und Materialstärke sowie gleicher Geometrie und Abmessungen bearbeitet werden.

Diese Voraussetzungen sind sämtlich bei Retoursendungen, wie sie in Versandhäusern täglich zu Tausenden zu öffnen sind, nicht gegeben.

Für die Retoursendungen werden durch den Versandhauskunden in der Regel zwar die Originalverpackungen, in denen die Ware zugestellt wurde, wiederverwendet, jedoch werden diese nur in den seltensten Fällen in gleicher Menge und Anordnung eingepackt, wie sie entnommen wurden, so dass die Lage des Füllgutes in der Verpackung bei Eingang im Versandhaus völlig unbekannt ist. Füllstoffe, die zum Schutz der Waren eingebracht waren, werden häufig gar nicht oder falsch in die Retoursendung gepackt. Auch werden häufig Waren, die der Kunde in mehreren Sendungen erhalten hat, in einer Retoursendung zurückgesandt. Die Verpackung kann dadurch nicht nur so dicht gefüllt sein, dass das Füllgut allseitig am Verpackungsinneren anliegt, sondern sie kann durch Überfüllung nach außen ballig verformt sein. Wie die Praxis zeigt, betrifft eine solche Verformung insbesondere die Deckfläche, da diese erst nach Einbringen des Füllgutes durch das Umlegen von Teilflächen gebildet wird. Zu einer Verformung der Seitenwände kommt es auf Grund ihrer inneren Stabilität unter normalen Umständen nicht.

Neben der unbekannten Lage des Füllgutes stehen primär die unterschiedlichen Abmessungen der Verpackungen einer einfachen Automatisierbarkeit des Öffnens entgegen. Verpackungen unterschiedlicher Abmessungen verlangen insbesondere einerseits eine unterschiedliche Schnittführung (Führung einer Schnitt- oder Perforationslinie), bzw. Schnittlänge (Länge der Schnitt- oder Perforationslinie) und andererseits durch die unterschiedliche Verpackungshöhe einen unterschiedlichen Hub zum Absenken des Trennwerkzeuges auf die zu bearbeitende Deckfläche der Verpackung.

Bislang werden die Retoursendungen in Versandhäusern aus diesen Gründen manuell geöffnet. Diese Arbeit wird überwiegend von Frauen ausgeführt, die mit Routine individuell in unterschiedlicher Schnittausführung die Deckfläche der Verpackung mit einem manuell zu bedienenden Trennwerkzeug, z. B. einem Messer einschneiden. Ob nach Schnittausführung die dabei entstehenden Teilflächen anschließend nur aufgeklappt werden müssen oder ob das Öffnen durch zusätzliches Eindrücken oder Aufreißen erfolgt, geht individuell vonstatten, je nachdem wie der manuelle Schnitt ausgeführt wurde, unterschiedlich.

Neben der körperlichen, monotonen Belastung der Arbeitskräfte und dem nicht unerheblichen Zeitfaktor (Aufnehmen, Handhaben und Ablegen des Trennwerkzeuges) besteht insbesondere bei bis unter die Deckfläche gefüllten Verpackungen die Gefahr, das Füllgut mit dem Trennwerkzeug zu beschädigen.

Aus diesem Grunde wurden Überlegungen angestellt, bereits bei der Herstellung des Verpackungszuschnittes Öffnungshilfen einzubringen, die nicht bei der Erstöffnung der Verpackung durch den Versandhauskunden benutzt, sondern erst beim Wiederöffnen der Retoursendung erbrochen werden. Hiermit würde man die Gefahr der Beschädigung des Füllgutes beim Wiederöffnen völlig ausschließen können. Diese Überlegungen wurden jedoch schnell fallengelassen, da nicht gewährleistet sein kann, dass der Kunde diese Öffnungshilfe tatsächlich unbeschädigt lässt. Außerdem kann diese auch während des Transports unbeabsichtigt oder beabsichtigt erbrochen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Möglichkeit zu finden, die die Automatisierung des Einbringens von Öffnungshilfen in Verpackungen unterschiedlicher Abmessungen ermöglicht. Dabei soll sichergestellt sein, dass das inne liegende Füllgut nicht beschädigt wird. Mit dem Ziel einer möglichst hohen Durchsatzrate sollen neben dem eigentlichen Einbringen der Öffnungshilfe möglichst wenige Bewegungsabläufe stattfinden, die möglichst kurz und schnell ablaufen sollen.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zum automatischen Einbringen einer Öffnungshilfe in eine quaderförmige Verpackung, bestehend aus einer Bodenfläche, einer Deckfläche und vier Seitenwänden, bei dem mittels eines Trennwerkzeuges die Verpackung mit wenigstens einem linienförmigen Trennschnitt wenigstens teilweise durchtrennt wird, gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Trennschnitt in wenigstens drei Seitenwänden ausgeführt wird.

Vorteilhaft wird hierzu die Verpackung mit ihrer Bodenfläche auf einer Transportvorrichtung aufliegend nacheinander an drei Trennwerkzeugen vorbeigeführt, die jeweils einen Trennschnitt in eine Seitenwand einbringen. Der Trennschnitt kann mit einem mechanischen Werkzeug oder einem Laser durchgeführt werden. Das Einbringen der Trennschnitte in die Seitenwände kann unabhängig von den Abmessungen der Verpackung stets in gleichem Abstand zur Bodenfläche erfolgen, d. h. die Relativbewegung, die das Trennwerkzeug und die Verpackung zur Einbringung des Trennschnittes zueinander ausführen müssen, ist unabhängig von der Verpackungshöhe. Es bedarf somit keiner von der Verpackungshöhe abhängigen geregelten Ansteuerung des Trennwerkzeuges.

Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen sämtlich die Öffnung in die Deckfläche der Verpackungen eingebracht wird, sollten bei einem Einbringen der Öffnungshilfen in die Seitenwände Vorkehrungen getroffen werden, damit die Verpackung gegen ein selbständiges Öffnen z. B. durch den Druck des Füllgutes oder äußere Stöße während des Weitertransportes gesichert ist. D. h. nur in Ausnahmefällen, z. B. wenn das Füllgut aus nur einem Stück besteht, kann die Öffnungshilfe als eine über drei Seitenwände verlaufende ununterbrochene, das Verpackungsmaterial vollständig durchtrennende Schnittlinie ausgebildet werden. Ansonsten müssen die Seitenwandteile, beidseitig der Öffnungshilfe, über Stege miteinander verbunden bleiben. Damit die Öffnungshilfen dennoch über die gesamte Länge der Verpackungswände erzeugt werden können, was bei einer hohen Durchsatzgeschwindigkeit von Verpackungen unterschiedlicher Länge wünschenswert ist, sieht die Erfindung zwei prinzipiell verschiedene Lösungsmöglichkeiten vor.

Die erste Möglichkeit besteht darin, die Öffnungshilfe als eine durchgehende Schnittlinie in die jeweilige Seitenwand auszuführen, wobei die Schnittlinienführung in den zueinander benachbarten Seitenwänden in unterschiedlicher Höhe erfolgt, so dass entsprechend der Höhendifferenz eine Materialverbindung bestehen bleibt. Die zweite Möglichkeit sieht vor, dass die Öffnungshilfe aus durchtrennten und geschwächten oder unbearbeiteten Linienabschnitten gebildet wird.

Zum eigentlichen gezielten Öffnen werden dann die geschwächten oder unbearbeiteten Linienabschnitte bzw. die verbleibende Materialverbindung automatisch oder manuell definiert und mit geringem Kraftaufwand erbrochen.

Beide Prinzipausführungen der Öffnungshilfe können sowohl in drei oder auch in allen vier Seitenwänden eingebracht werden. Kombinationen der Prinzipausführungen können je nach Verpackungsgröße und Materialstärke von Vorteil sein. Für derartige Kombinationen oder auch um die Länge der Schnitt- und Perforationslinien bzw. der unbearbeiteten Linienabschnitte in Abhängigkeit von bestimmten Parametern der Verpackung ändern zu können, ist es von Vorteil, wenn das Trennwerkzeug in Abhängigkeit der Parameter der aktuell zu bearbeitenden Verpackung angesteuert wird. Um derartige Steuersignale zu erhalten, können die Verpackungen vorteilhaft mit einer Kennung versehen werden, die vor dem Einbringen der Öffnungshilfe ausgelesen wird.

Idealerweise wird die Schnitt- und die Perforationslinie mit ein und demselben Trennwerkzeug ausgeführt. Als mechanisches Werkzeug kommt hier insbesondere ein Nadelwerkzeug vorteilhaft zum Einsatz, mit welchem man bei einer geringen Hubfrequenz eine Perforationslinie und bei hoher Hubfrequenz eine kontinuierliche Schnittlinie erzeugen kann. Ebenso kann mit einem Laser durch Ansteuerung der Pulsfrequenz sowohl eine Perforationslinie, als auch eine kontinuierliche Schnittlinie erzeugt werden.

Durch Vorgabe oder Ansteuerung des Werkzeughubes des mechanischen Werkzeuges bzw. Vorgabe oder Ansteuerung der Laserleistung und Strahlungsdauer des Lasers kann die Schnitttiefe (Tiefe des kontinuierlichen Schnittes oder der Perforationslöcher) bestimmt werden. Mit der Bearbeitung der Seitenwände, die gegenüber der üblicherweise im Stand der Technik bearbeiteten Deckfläche eine hohe Formstabilität aufweisen, sind die Schnitttiefe und gegebenenfalls das verbleibende Restmaterial über die Schnittlänge wenigstens annähernd konstant. Dies kann in Abhängigkeit vom Verpackungsmaterial und dem inne liegenden Füllgut eine ausreichende Sicherheit bieten, dass das Füllgut nicht beschädigt wird.

Eine noch höhere Sicherheit ist gegeben in einer vorteilhaften Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die darin besteht, dass während oder nach dem Herstellungsprozess des Verpackungszuschnittes in die vier Seitenwände, nahe der künftigen umlaufenden Kante der Bodenfläche, jeweils eine zu dieser Kante parallel verlaufende linienförmige Materialerhebung ausgebildet wird. Dies kann durch eine örtliche Materialverformung oder einen örtlichen Materialein- oder -auftrag erfolgen. Im Ergebnis dessen entsteht an den Seitenwänden über deren gesamte Breite eine linienförmige Wulst, die nach Zusammenfalten des Verpackungszuschnittes knapp oberhalb der Bodenfläche als in den Innenraum der Verpackung ragt. Beim Einlegen eines Füllgutes entsteht regelmäßig unterhalb dieser Wulst ein Hohlraum. Damit ein solcher Hohlraum auch beim Einlegen von forminstabilem Füllgut, wie Textilien, sicher entsteht, können vorteilhaft zwei mit geringem Abstand zueinander angeordnete Wülste erzeugt werden, zwischen denen dann ebenfalls ein Hohlraum entsteht. Derartige Hohlräume entstehen mehrfach, wenn die Innenseiten der Verpackungswände insgesamt oder teilweise geriffelt ausgeführt werden.

Bei derart vorgefertigten Verpackungen werden die Öffnungshilfen in den Seitenwänden im Bereich der beschriebenen Hohlräume erzeugt, was die Beschädigung des Füllgutes sicher ausschließt. Da diese Hohlräume durch eine für alle Verpackungsgrößen im gleichen Abstand zur Bodenkante eingebrachten Wülste entstehen, werden auch die Öffnungshilfen unabhängig von der Verpackungshöhe im gleichen Abstand zur Bodenkante erzeugt.

Eine geeignete quaderförmige Verpackung zur Erfüllung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist im Anspruch 16 beschrieben. Diese zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik durch wenigstens eine linienförmig ausgebildete Materialerhebung auf, die parallel zu der die Bodenfläche begrenzenden Prägelinie verläuft. Sie kann als umlaufende Wulst ausgebildet sein oder über die Seitenwände zueinander höhenversetzt verlaufen. Die Wulst kann z. B. durch eine Sicke, einen angebrachten Materialstreifen oder ein bei der Herstellung in das Verpackungsmaterial eingefügtes Einlegeteil gebildet werden. Die Öffnungshilfe wird bei einer solchen Verpackung unterhalb der Wulst eingebracht. Die Verpackung kann vorteilhaft auch je Seitenwand zwei Materialerhebungen aufweisen, zwischen denen dann die Öffnungshilfe eingebracht wird.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Zur Durchführung des Verfahrens werden die Verpackungen mit ihrer Bodenfläche hintereinander in Transportrichtung ungeordnet auf eine Transportvorrichtung aufgesetzt. Die Verpackungen können sowohl aus unterschiedlichem Material mit unterschiedlicher Materialstärke bestehen, als auch unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Während des Transports zu einer Erkennungseinrichtung werden die Verpackungen mittels Manipulatoren mit ihren Seitenwänden in Transportrichtung ausgerichtet, so dass eine an der Verpackung gegebenenfalls definiert angebrachte Kennung, z. B. einem Strich- oder Zahlencode, durch die Erkennungseinrichtung detektiert werden kann. Eine solche Kennung ist Träger von Informationen z. B. zum Material und der Materialstärke, sowie der Art (z. B. Deckfläche gefaltet oder einteiliger Deckel) und den Abmessungen der Verpackung. In Abhängigkeit von diesen Informationen werden die nachfolgend an der Transportvorrichtung angeordneten Trennwerkzeuge angesteuert. Verpackungen ohne Kennung, einer Kennung mit der Information, dass diese Verpackung nicht automatisch geöffnet werden kann oder nicht identifizierbarer Kennung, können von der Transportvorrichtung über einen Beipass weggeleitet werden, über den auch bei einer Störung der Anlage alle Verpackungen zu manuell bedienten Arbeitsplätzen geleitet werden können. Die mit identifizierter Kennung versehenen Verpackungen werden zur ersten Trennvorrichtung transportiert und zum Trennwerkzeug so positioniert, dass mit dem Vorbeiführen der Verpackung am fest zur Transporteinrichtung angeordneten Trennwerkzeug in eine erste Seitenwand eine Trennlinie eingebracht wird. Die Trennlinie setzt sich aus Abschnitten, in denen das Verpackungsmaterial vollständig durchtrennt wird und aus Abschnitten, in denen die Trennlinie eine Anordnung von durchgehenden oder auch nicht durchgehenden Perforationslöchern darstellt, zusammen. Durch Ansteuerung der Verfahrensparameter des Trennwerkzeuges, wie Werkzeughub und Hubfrequenz bei Verwendung eines mechanischen Trennwerkzeuges oder wie die Strahlungsdichte, Strahlungsdauer und Pulsfrequenz bei Verwendung eines Laserwerkzeuges in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit und den aus der Kennung ausgelesenen verpackungsspezifischen Daten, kann die Ausführung des Trennschnittes variiert werden. Auf seinem Weg zu einem zweiten Trennwerkzeug wird mittels Manipulatoren die Verpackung horizontal um 90° verdreht, so dass eine zur bereits bearbeiteten Seitenwand benachbarte Seitenwand durch das zweite Trennwerkzeug in gleicher Weise wie die erste Seitenwand bearbeitet wird. Anschließend wird die Verpackung in gleicher Drehrichtung ein zweites mal um 90° verdreht und von einem dritten Trennwerkzeug auf einer dritten Seitenwand bearbeitet. Damit die Trennschnitte in allen drei Seitenwänden in einem gleichen Abstand zur Bodenfläche entstehen, sind die Trennwerkzeuge in einem gleichen festen Abstand zur Transportvorrichtung angebracht. Das Einbringen der Trennschnitte in die Seitenwände hat insbesondere den Vorteil, dass die notwendige Relativbewegung zwischen Trennwerkzeug und Verpackung völlig unabhängig von der Verpackungshöhe ist. Eine wahllose Aufeinanderfolge von Verpackungen unterschiedlicher Abmessungen hat damit keinen die Durchsatzgeschwindigkeit verringernden Einfluss.

Nach dem Einbringen der Öffnungshilfe, d. h. der drei Trennschnitte, wird die Verpackung mit einer Markierung visuell sichtbar und automatisch erkennbar versehen, die für Nachfolgeprozesse erkennen lässt, dass die Verpackung zum Öffnen entsprechend vorbereitet ist. Sie kann weitertransportiert werden zu einem Arbeitsplatz, an dem die Verpackung manuell geöffnet wird, zu einem Öffnungsautomaten oder zu einer Ablage. Soll die Verpackung im Nachfolgeprozess zur üblichen Entnahme des Füllgutes von oben heraus, vor dem eigentlichen Öffnen gewendet werden, muss dies beim Einbringen der Trennschnitte beachtet werden, d. h. die auf den Trennlinien verbleibenden Materialverbindungen müssen die angrenzenden Seitenwandteile so zusammenhalten, dass sich die Verpackung nicht durch das Eigengewicht des Füllgutes oder mechanische Belastung während des Weitertransportes ungewollt öffnet. Für den Fall, dass das Füllgut, z. B. bestehend aus nur einem Stück, entnommen werden kann, indem die Verpackung nach oben hin entnommen wird, ist es sinnvoll, alle vier Seitenwände mit einem durchgehenden Trennschnitt zu versehen, wodurch die Verpackung auf eine Umfangslinie vollständig in zwei Teile getrennt wird.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel, geeignet für bestimmte Anwendungen, z. B. wenn das Verpackungsmaterial und die Materialstärke der durchlaufenden Verpackungen gleich sind, kann auf eine Erkennungsvorrichtung und eine Steuerung der Trennwerkzeuge verzichtet werden. Die Trennschnitte werden hier als durchgehende Trennschnitte über jeweils die gesamte Breite der Seitenwände ausgeführt. Damit eine die Verpackung zusammenhaltende Materialverbindung bestehen bleibt, werden die Trennschnitte je zwei benachbarter Seitenwände in einem unterschiedlichen Abstand zur Bodenfläche eingebracht. Damit bleiben die bodenseitigen Seitenwandteile einer Seitenwand mit den deckseitigen Seitenwandteilen der benachbarten Seitenwand verbunden.

Kombinationen der beiden geschilderten Ausführungsbeispiele sind möglich, ebenso wie die Durchführung des Verfahrens mit nur einem oder anderen als den beschriebenen Trennwerkzeugen. Auch kann auf die Drehung während des Transportes zum zweiten Trennwerkzeug verzichtet werden, wenn das zweite Trennwerkzeug auf der zum ersten Trennwerkzeug gegenüberliegenden Seite der Transportvorrichtung angeordnet wird.

Zur Durchführung des Verfahrens sind alle Verpackungen geeignet, bei denen die Seitenwände eine hohe Ebenheit aufweisen, so dass ein Trennschnitt gleichmäßiger Schnitttiefe entsteht.

In einem dritten Ausführungsbeispiel soll dem Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Verfahrensschritt vorgeordnet werden, bei dem der Verpackungszuschnitt so manipuliert wird, dass auch Verpackungen mit unebenen Seitenwänden erfindungsgemäß bearbeitet werden können, ohne dass inne liegendes Füllgut beschädigt wird.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Verpackungen bestehen aus einem Verpackungszuschnitt, der im Wesentlichen ein Rechteck bildet, welches durch ein vorgegebenes Bild von Prägelinien an den vorgesehenen Faltkanten in vier Seitenwände mit jeweils zwei angrenzenden Teilflächen unterteilt ist.

Erfindungsgemäß wird auf den Seitenwänden zusätzlich nahe der die Bodenkante bildenden Prägelinie eine parallel verlaufende Wulst ausgebildet. Diese kann durch Materialverformung geschaffen werden, z. B. indem eine Sicke geprägt wird. Die Wulst kann auch gebildet werden durch Befestigen eines Materialstreifens, oder indem ein entsprechendes Einlegeteil bereits bei der Herstellung des Flachmaterials für den Verpackungszuschnitt eingebracht wird. Der Verpackungszuschnitt wird nun wie herkömmlich üblich an den Prägelinien gefaltet und über eine vorhandene Klebefläche verklebt. Die Bodenfläche und die Deckfläche werden in bekannter Weise durch Übereinanderschlagen der Teilflächen gebildet. Nachdem das Füllgut eingebracht wurde, wird die Verpackung durch Verkleben oder Heften der die Deckfläche bildenden Teilflächen, einen die Seitenflächen mit erfassenden Klebestreifen oder einer Verschnürung verschlossen.

Anstatt der Manipulation des Verpackungsmittelzuschnittes, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, kann auch in die fertig zum Befüllen gefaltete Verpackung ein Einlegeteil in das Verpackungsinnere gelegt werden. Dies kann eine geschlossene Rechteckfläche, ein recheckiger Rahmen oder Ring sein, mit Außenmaßen gleich der freien Bodenfläche im Innenraum der Verpackung. Das Einlegeteil ist vorzugsweise auf der Innenseite der Bodenfläche ausgeklebt, damit dieses nicht mit dem Füllgut aus der Verpackung entnommen wird. Die Öffnungshilfen werden in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Kontaktflächen zwischen den Seitenwänden und dem Einlegeteil eingebracht. Die Eindringtiefe kann hier eine große Toleranz aufweisen, da beim Durchdringen der Seitenwände das Einlegeteil schützend an den Innenseiten der Seitenwände anliegt und damit eine Beschädigung des Füllgutes ausgeschlossen wird.

Claims (20)

1. Verfahren zum automatischen Einbringen einer Öffnungshilfe in eine quaderförmige Verpackung, bestehend aus einer Bodenfläche, einer Deckfläche und vier Seitenwänden, bei dem mittels eines Trennwerkzeuges die Verpackung mit wenigstens einem linienförmigen Trennschnitt, wenigstens teilweise durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschnitt in wenigstens drei Seitenwänden ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung mit Ihrer Bodenfläche auf einer Transportvorrichtung aufliegend nacheinander an drei Trennwerkzeugen, vorbeigeführt wird, wobei die Trennwerkzeuge jeweils einen festen Höhenabstand zur Transportvorrichtung aufweisen und einen Trennschnitt über jeweils eine Seitenwand erzeugen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung während des Transportes von einem Trennwerkzeug zum nächsten Trennwerkzeug jeweils horizontal um 90° gedreht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschnitt mechanisch erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Trennschnittes über eine Steuerung des Hubweges des Trennwerkzeuges in Abhängigkeit unterschiedlicher Materialien und Materialstärken der Verpackung variierbar ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubfrequenz des Trennwerkzeuges in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gesteuert wird, wodurch die Ausführung des Trennschnittes als kontinuierlicher Schnitt oder diskontinuierlicher Schnitt in Form einer Perforationslinie mit veränderbaren Lochabständen variiert werden kann.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschnitt mittels Laser erzeugt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Trennschnittes über eine Steuerung der Strahlungsleistung und der Strahlungsdauer in Abhängigkeit unterschiedlicher Materialien und Materialstärken der Verpackung variierbar ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser eine pulsierende Strahlung erzeugt und die Pulsfrequenz in Abhängigkeit der Transportgeschwindigkeit gesteuert wird, wodurch die Ausführung des Trennschnittes als kontinuierlicher Schnitt oder diskontinuierlicher Schnitt in Form einer Perforationslinie mit veränderbaren Lochabständen variiert werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschnitte in jeweils zwei benachbarte Seitenwände in einem unterschiedlichen Abstand zur Bodenfläche eingebracht werden und das Verpackungsmaterial jeweils vollständig durchtrennt wird, wodurch das durch die Trennung entstehende bodenflächenseitige Seitenwandteil jeweils einer Seitenwand mit dem deckflächenseitigen Seitenwandteil der benachbarten durchtrennten Seitenwand über einen Steg verbunden bleibt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschnitte im gleichen Abstand zur Bodenfläche eingebracht werden, wobei jeweils über einen Abschnitt des Trennschnittes das Material nicht vollständig durchtrennt wird, wodurch die bodenflächenseitigen und deckflächenseitigen Seitenwandteile jeweils einer Seitenwand miteinander verbunden bleiben.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dem Verfahren vorgeordneten Verfahrensschritt an den Seitenwänden des Verpackungszuschnitts wenigstens eine linienförmige Materialerhebung parallel zu der die Bodenfläche bildenden Faltkante ausgebildet wird, die nach Faltung der Verpackung in dem sich bildenden Innenraum eine umlaufende Wulst bildet und die Trennschnitte unterhalb der Wulst eingebracht werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialerhebung durch ein materialverformendes Verfahren gebildet wird, wie das Prägen einer Sicke.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialerhebung durch einen örtlichen Materialauftrag, wie der eines Streifens bewirkt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialerhebung durch einen örtlichen Materialeintrag, wie der eines Einlegeteiles bewirkt wird.

16. Quaderförmige Verpackung zum automatischen Einbringen einer Öffnungshilfe mit einem im Wesentlichen rechteckigen Verpackungszuschnitt, auf dem eine Anordnung von Prägelinien die Kanten der zu faltenden Verpackung, bestehend aus vier Seitenwänden, einer Deckfläche und einer Bodenfläche, vorgeben, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der die Bodenfläche begrenzenden Prägelinie wenigstens eine linienförmige Materialerhebung ausgebildet ist, die nach Faltung der Verpackung in dem sich bildenden Innenraum auf den Seitenwänden eine Wulst bildet, unter der beim Einlegen von Füllgut bodenflächenseitig ein Hohlraum verbleibt.

17. Quaderförmige Verpackung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst eine umlaufende Wulst ist.

18. Quaderförmige Verpackung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst auf den Seitenflächen in ihrem Abstand zur Bodenfläche zueinander versetzt ist.

19. Quaderförmige Verpackung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialerhebung eine Sicke ist.

20. Quaderförmige Verpackung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialerhebung durch ein in den Verpackungszuschnitt eingefügtes Einlegeteil ist.