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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vereinzeln eines eine Mehrzahl von Produktstapeln, insbesondere von Hygieneprodukten, beinhaltenden Folienschlauchs in jeweils einen oder zwei Produktstapel beinhaltende Verpackungsbeutelsegmente. Sie bezieht sich weiter auf eine Verpackungsanlage zum Verpacken von Produkten in Verpackungsbeutel, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, und auf eine perforierte Schlauchfolie zur Verwendung in einem derartigen Verfahren.
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Hygieneprodukte wie beispielsweise Papiertaschentücher, Slipeinlagen, Damenbinden, Windeln oder dergleichen werden üblicherweise einzeln oder in vorgegebenen Chargen, beispielsweise in der Art von Fünfer- oder Zehnerpacks, in Folie verpackt und in dieser verpackten Form verbrauchs- oder gebrauchsfertig angeboten. Die das Hygieneprodukt bzw. den Stapel der Hygieneprodukte umgebende Folie bildet dabei einen so genannten Verpackungsbeutel, der u. a. beispielsweise mit einer Perforation zum erleichterten Öffnen und/oder mit Klebelaschen oder dergleichen zum Wiederverschließen ausgerüstet sein kann. Gleichermaßen können auch andere Produkte oder Produktchargen, wie beispielsweise Zigarettenpackungen oder dergleichen, mit einem derartigen Verpackungsbeutel in der Art einer Umverpackung versehen werden.
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Zum Einbringen des Produkts, insbesondere des Hygieneprodukts oder des Stapels von Hygieneprodukten, in den Verpackungsbeutel kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass geeignet zugeschnittene, zur Bildung des Verpackungsbeutels vorgesehene Folienstücke bereitgestellt werden, in die das Produkt eingelegt wird, wobei die Folie anschließend um dieses herumgeschlagen und an den Rändern verschweißt wird. Ein derartiges Konzept zum Verpacken von Hygieneprodukten in einen Verpackungsbeutel ist beispielsweise aus der
DE 101 48 283 A1 bekannt, bei der ein so genanntes Zellenrad für den eigentlichen Verpackungsschritt vorgesehen ist. Dabei wird die zur Bildung des Verpackungsbeutels vorgesehene Folie zunächst in eine Kammer des Zellenrades eingelegt, wobei sodann ein Stapel von Hygieneprodukten ebenfalls in die Kammer des Zellenrades eingebracht wird. Anschließend werden die Seitenränder der Folie umlaufend um den Stapel von Hygieneprodukten herum in Überlappung gebracht und miteinander geeignet verschweißt.
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Alternativ kann auch ein so genannter Folienschlauch-Verpacker zum Einsatz kommen, wie er beispielsweise aus der
DE 10 2008 020 800 A1 bekannt ist. In einem derartigen System werden die zu verpackenden Hygieneprodukte bzw. Stapel von Hygieneprodukten in einer so genannten Schlauchbeutelmaschine in einen Folienschlauch positioniert, der dann zwischen den Produkten zusammengeschweißt und getrennt wird.
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Gerade beim Verpacken von Hygieneprodukten, die in besonders großer Stückzahl hergestellt werden, wie beispielsweise Papiertaschentücher, Slipeinlagen, Damenbinden oder dergleichen, ist eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit und Durchsatzrate beim Verpacken der Produkte wünschenswert. Aus diesem Grund werden die Verpackungssysteme üblicherweise in der Art von Durchlaufsystemen ausgelegt. Bei diesen werden die zu verpackenden Produkte aufeinander folgend, einzeln oder stapelweise entlang einer Transportrichtung weiterbefördert und während des Durchlaufs durch verschiedene, entlang der Transportrichtung angeordnete Systemkomponenten mit dem Verpackungsbeutel umgeben. Insbesondere die genannten Folienschlauchsysteme sind für hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten und Durchsatzraten grundsätzlich gut geeignet, da beispielsweise beim Einschlagen der Produkte oder Produktstapel in die Schlauchfolie zur Bildung des Folienschlauchs ein Verschweißen der seitlichen Längsnaht von der Seite her, also im Durchlauf und ohne Systemstillstand, möglich ist. Um diesen Vorteil gerade bei Folienschlauchsystemen auch im Gesamtprozess nutzbar zu machen, besteht das Bestreben, auch die nachfolgenden Bearbeitungsschritte für entsprechend hohe Durchsatzraten geeignet zu ertüchtigen. Dies betrifft insbesondere das gerade in Folienschlauchsystemen notwendige Vereinzeln der Verpackungsbeutel durch geeignetes Zertrennen des Folienschlauchs sowie den nachfolgenden weiteren Schweißschritt zum Verschweißen der Stirnseiten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Vereinzeln eines eine Mehrzahl von Produktstapeln beinhaltenden Folienschlauchs in jeweils einen oder zwei Produktstapel beinhaltende Verpackungsbeutelsegmente anzugeben, mit dem besonders hohe Durchsatz- und Produktionsraten erreichbar sind. Des Weiteren sollen eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Verpackungsanlage sowie eine zur Verwendung in dem Verfahren besonders geeignete perforierte Schlauchfolie angegeben werden.
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Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem die zur Bildung des Folienschlauchs vorgesehene Schlauchfolie an den vorgesehenen Trennstellen mit einer Perforation versehen wird, die Produktstapel anschließend in die Schlauchfolie eingeschlagen werden und der dadurch gebildete Folienschlauch an der jeweils vorgesehenen Trennstelle auseinandergerissen wird.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass zur Erreichung besonders hoher Durchsatz- und Produktionsraten ein möglichst kontinuierlicher und unterbrechungsfreier Durchlauf der Produkte oder Produktstapel durch das Verpackungssystem angestrebt werden sollte. Um dabei Systemstillstände oder auch kurzfristige Unterbrechungen des Weitertransports der Produkte oder Produktstapel weitestgehend zu verhindern, sollten sämtliche Bearbeitungsschritte beim Einbringen der Produkte oder Produktstapel in die jeweiligen Verpackungsbeutel konsequent für einen Durchlaufbetrieb ausgelegt sein. Die herkömmlichen Methoden zur Vereinzelung der in den Folienschlauch eingeschlagenen Produktstapel, bei denen durch geeignete Schneidmittel wie beispielsweise Schneidmesser oder auch thermische Mittel wie beispielsweise Schweißeinheiten die Trennung benachbarter Verpackungsbeutelsegmente voneinander erfolgt, sind hierfür aber gerade nicht geeignet. Die Verwendung von Schneidmitteln bedingt nämlich in der Regel, dass zur Durchführung des Schnitts zunächst eine Positionierung des Schneidmittels relativ zum Folienschlauch vorgenommen werden muss, damit die Trennung auch an der gewünschten Trennstelle erfolgt. Diese Positionierung einschließlich des anschließend vorgenommenen eigentlichen Schneidvorgangs bedingt üblicherweise – allein schon aus Genauigkeitsgründen – einen für die gewünschte hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit nachteiligen vorübergehenden Systemstillstand.
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Um dem entgegenzuwirken, sollte die Vereinzelung daher vom Grundsatz her auf einem andersartigen Konzept aufgebaut sein. Dazu ist nunmehr vorgesehen, dass die Vereinzelung der Verpackungsbeutelsegmente durch Zerreißen des Folienschlauchs an zuvor festgelegten Trennstellen erfolgen soll. Dazu wird zunächst die zur Bildung des Folienschlauchs vorgesehene Schlauchfolie in der Art einer Vorverarbeitung mit einer geeigneten Perforation versehen, die beim Anlegen geeigneter Längskräfte das Zerreißen des Folienschlauchs an den gewünschten Trennstellen gewährleistet. Nach dem anschließenden Einschlagen der Produktstapel in die solchermaßen vorbereitete Schlauchfolie und dem Verschweißen der seitlichen Längsnaht zur Bildung des Folienschlauchs ist die Zuführung des mit den Produktstapeln versehenen Folienschlauchs in eine Trenneinheit vorgesehen. In dieser werden in Längsrichtung des Folienschlauchs gesehen geeignet gewählte Längskräfte aufgebracht, die ein Zerreißen des Folienschlauchs an den durch die Perforation definierten Trennstellen bewirken.
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Um die zur Trennung der einzelnen Verpackungsbeutelsegmente erforderlichen Längskräfte zuverlässig und verzögerungsfrei in den Folienschlauch einzubringen, ist in vorteilhafter Ausgestaltung ein mechanischer, reibschlüssiger Zugriff auf den Folienschlauch, bevorzugt von der Seite her, vorgesehen. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem der die Produktstapel beinhaltende Folienschlauch in einem Fördersystem gefördert wird, bei dem Transportbänder mit geeignet gewählter, beispielsweise gummierter Oberfläche seitlich an den Folienschlauch angreifen. Vorzugsweise wird der Folienschlauch dabei zwischen einem Paar derartiger Transportbänder geführt, so dass diese sich gegenseitig abstützen und der Folienschlauch dazwischenliegend geklemmt geführt wird. Zur Trennung durch Zerreißen wird der Folienschlauch dabei zweckmäßigerweise zu einer Trenneinheit befördert, in der das in Förderrichtung gesehen vordere Verpackungsbeutelsegment an ein weiteres Fördersystem mit im Vergleich zum ersten Fördersystem zumindest zeitweise erhöhter Transportgeschwindigkeit übergeben wird. Durch den Geschwindigkeitsüberschuss des übernehmenden Fördersystems wird der Folienschlauch dabei in seiner Längsrichtung gedehnt, bis er an der Schwachstelle, nämlich der durch die Perforation vorgesehenen Trennstelle zwischen zwei Produktstapeln, zerreißt.
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Eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei der Trennung ist erreichbar, indem in besonders vorteilhafter Weiterbildung die für die Trennung im Folienschlauch benötigten Längskräfte besonders bedarfsgerecht und vorzugsweise auch synchronisiert mit dem ohnehin vorgesehenen Arbeitstakt der entsprechenden Verpackungsmaschine aufgebaut werden. Dazu wird vorteilhafterweise das das jeweils abzutrennende oder anzureißende Verpackungsbeutelsegment übernehmende Fördersystem nicht mit konstanter, sondern mit variabel angesteuerter Transportgeschwindigkeit betrieben. Besonders vorteilhaft wird dazu die Transportgeschwindigkeit des weiteren Fördersystems beim Eintreffen des in Förderrichtung gesehen vorderen Verpackungsbeutelsegments impulsartig und vorübergehend, bevorzugt um etwa 20%–35%, besonders vorzugsweise um etwa 25%–30%, erhöht. Durch eine derartige, vergleichsweise abrupte Geschwindigkeitserhöhung kann das Zerreißen an der durch die entsprechende Perforation definierten Trennstelle besonders weitgehend begünstigt werden.
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Bezüglich der Verpackungsanlage zum Verpacken von Hygieneprodukten in Verpackungsbeutel wird die genannte Aufgabe gelöst mit einem Transportsystem, über das von einer ersten Schweißstation aus ein eine Mehrzahl von Produktstapeln beinhaltender Folienschlauch einer zweiten Schweißstation zuführbar ist, und mit einer in Transportrichtung der Produkte gesehen zwischen der ersten und der zweiten Schweißstation angeordneten, zur Vereinzelung des Folienschlauchs in jeweils einen oder zwei Produktstapel beinhaltende Verpackungsbeutelsegmente vorgesehenen Trenneinheit, die zum Zerreissen des Folienschlauchs an dafür vorgesehenen Trennstellen ausgelegt ist.
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Um dabei die Vereinzelung durch Zerreißen auf besonders einfache Weise sicherzustellen, ist die Trenneinheit vorteilhafterweise als Übergabestation für den eintreffenden, unter reibschlüssigem seitlichem Zugriff in einem Fördersystem zugeführten Folienschlauch an ein weiteres Fördersystem mit im Vergleich zum ersten Fördersystem zumindest zeitweise erhöhter Transportgeschwindigkeit ausgeführt. In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die Trenneinheit zudem eine Steuereinheit zur Einstellung der Transportgeschwindigkeit im weiteren Fördersystem. Die Steuereinheit ist dabei zweckmäßigerweise derart ausgelegt, dass sie bedarfsgerecht, also in Synchronisation mit dem Systemtakt, beim Eintreffen des jeweils abzureißenden Verpackungsbeutelsegments, die Transportgeschwindigkeit im übernehmenden Fördersystem kurzzeitig und vorübergehend geeignet erhöht, so dass ruckartig eine entsprechende Längskraft in den Folienschlauch eingeleitet wird, die dann zum Zerreißen an der durch die Perforation vorgegebenen Trennstelle führt.
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Vorteilhafterweise sind die Fördersysteme dabei jeweils als Bandförderer mit seitlich an den Folienschlauch bzw. die Verpackungsbeutelsegmente angreifenden Transportbändern ausgeführt, wobei die Transportbänder im Bereich der Übergabestation über Umlenkrollen geführt sind.
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Um dabei einen besonders störungsfreien Verfahrensablauf zu ermöglichen, sind die Umlenkrollen in besonders vorteilhafter Ausgestaltung in ihrer Dimensionierung und/oder hinsichtlich des Abstandes ihrer Drehachsen voneinander, insbesondere in Transportrichtung der Produkte gesehen, an ein Perforationsmuster im Folienschlauch angepasst. Vorzugsweise ist dabei dem Auslegungsziel eines zuverlässigen Zerreißens des Folienschlauchs an den dafür vorgesehenen, durch die entsprechende Trennungsperforation vorgegebenen Trennstellen dadurch Rechnung getragen, dass einerseits die durch die Umlenkung der Transportbänder im Bereich der Übergabestation entstehende Lücke zwischen den Zugriffsbereichen der Fördersysteme ausreichend groß ist, so dass die Trennungsperforation im Moment des Zerreißens, also der impulsartigen Erhöhung der Transportgeschwindigkeit im in Transportrichtung gesehen zweiten Fördersystem, sicher zwischen den Zugriffsbereichen der Fördersysteme liegt. Dazu sollte die – insbesondere durch die Kombination von Durchmesser der Umlenkrollen und Abstand von deren Drehachsen zueinander variierbare – Lücke zwischen den Zugriffsbereichen ausreichend groß bemessen sein. Andererseits sollte diese Lücke aber auch ausreichend klein bemessen sein, so dass auch im Moment des Zerreißens ein ausreichender Zugriff der jeweiligen Fördersysteme auf die zu trennenden Teile des Folienschlauchs, also beidseitig der Trennstelle ein ausreichen langer Kontaktbereich von Transportband und Folienschlauch, gegeben ist.
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Der letztgenannte Aspekt kann insbesondere bedeutsam sein, wenn zusätzlich zu der genannten Trennungsperforation im Folienschlauch auch noch eine so genannte Öffnungsperforation vorgesehen ist. Eine derartige Öffnungsperforation kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn im fertig verpackten Produkt für den Endverbraucher ein erleichtertes Öffnen des Verpackungsbeutels zum Zugriff auf die darin enthaltenen Produkte bereitgestellt werden soll. Diese Öffnungsperforation soll den Verpackungsbeutel so lange verschlossen halten, bis das Öffnen durch den Endverbraucher erfolgt; sie soll also insbesondere während des Herstellungs- und Verpackungsprozesses der Produkte unbeschädigt und ungeöffnet bleiben. Sie stellt somit eine besondere Schwachstelle beim Verpacken dar, die vorzugsweise in der Verpackungsanlage entsprechend berücksichtigt ist. Dem ist vorteilhafterweise bei der Dimensionierung und Positionierung der Umlenkrollen dadurch Rechnung getragen, dass im Moment des Zerreißens der beidseitige Zugriff der Transportbänder über die jeweilige Öffnungsperforation durchgängig hinausgeht und diese damit sichert, so dass beim Zerreißen durch den entsprechenden seitlichen Zugriff der Transportbänder die Einleitung von Längskräften in den Folienschlauch im Bereich der jeweiligen Öffnungsperforation vermieden ist.
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Bezüglich der perforierten Schlauchfolie wird die genannte Aufgabe gelöst, indem die Perforation eine Anzahl von jeweils als Bogenkontur ausgeführten Öffnungsperforationen und jeder Öffnungsperforation zugeordnet jeweils eine im Wesentlichen geradlinig ausgeführte Trennungsperforation umfasst, die in ihrem Zentralbereich in einer zur Breite der jeweiligen Öffnungsperforation korrespondierenden Länge einen durchgehenden Entlastungsschnitt aufweist. Durch diese Anordnung der jeweiligen Teilperforationen können die beim Zerreißen in den Folienschlauch eingeleiteten Längskräfte derart kontrolliert und geführt werden, dass die – aus den oben genannten Gründen vergleichsweise empfindliche – Öffnungsperforation beim Trennen weitegehend geschont werden kann. Durch den Entlastungsschnitt wird insbesondere vermieden, dass gerade im Mittenbereich der Folie zu hohe Zugspannungen in die Öffnungsperforation gelangen und diese belasten können. Damit können selbst unter Berücksichtigung der vergleichsweise empfindlichen Öffnungsperforation zuverlässige Trennergebnisse bei hohen Durchsatzraten erreicht werden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Auslegung des Trenn- oder Vereinzelungssystems für den Folienschlauch auf ein Zerreißen an vorgesehenen, insbesondere durch entsprechende Trennperforationen vorgegebenen Trennstellen eine zuverlässige Vereinzelung unter seitlichem Zugriff und damit im Durchlaufbetrieb und ohne Systemstillstände möglich ist. Damit sind besonders hohe Durchsatzraten in der Verpackungsanlage erreichbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine Verpackungsanlage zum Verpacken von Hygieneprodukten,
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2 die Verpackungsanlage nach 1 im Ausschnitt mit einer Trenneinheit,
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3 die Trenneinheit nach 2 im Ausschnitt vergrößert, und
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4 ein Perforationsmuster einer perforierten Schlauchfolie.
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Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Verpackungsanlage 1 gemäß 1 ist zum Verpacken von Hygieneprodukten in Verpackungsbeutel vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sollen dabei als Hygieneprodukte Papiertaschentücher chargenweise, also als Stapel einzelner Taschentücher, mit einer Chargengröße von jeweils zehn Stück in jeweils einen Verpackungsbeutel eingebracht werden. Alternativ könnten selbstverständlich aber auch andere Chargengrößen, beispielsweise die Verpackung von drei oder fünf Papiertaschentüchern in einen Verpackungsbeutel, oder auch andere Hygieneprodukte wie beispielsweise Slipeinlagen, Damenbinden oder dergleichen, vorgesehen sein.
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Die Verpackungsanlage 1 ist dabei als so genannter Folienschlauch-Verpacker ausgelegt, bei dem die zu verpackenden Papiertaschentücher chargen- oder stapelweise zunächst in einen Folienschlauch 4 eingeschlagen werden. Dazu umfasst die Verpackungsanlage 1 eine Zuführeinheit 6, über die die Papiertaschentücher in Form von Produktstapeln 8, jeweils umfassend zehn übereinander liegende Papiertaschentücher, einem Transportsystem 10 zugeführt werden. Die Zuführeinheit 6 ist dabei im Ausführungsbeispiel zweibahnig ausgeführt, d. h. in der Art einer parallelen Anordnung zweier Zuführschienen 12 werden die Produktstapel 8 parallel zueinander dem Transportsystem 10 zugeführt. Diese zweibahnige Anordnung ermöglicht insbesondere die Zusammenführung mehrerer Transportstränge für eine gemeinsame Weiterverarbeitung der Produktstapel 8. Damit sind – im Vergleich zur Bereitstellungsrate der Produktstapel 8 bei deren Herstellung – verdoppelte Durchsatzraten beim Verpacken und bei der Weiterverarbeitung der Produktstapel 8 erreichbar.
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Dem Transportsystem 10 ist u. a. eine Einschlagstation 14 zugeordnet, in der in einem geeigneten Folienspeicher, beispielsweise in Form von Rollen oder dergleichen, die zur Bildung der Verpackungsbeutel vorgesehene Schlauchfolie 16 vorgehalten ist. In der Einschlagstation 14 ist ein geeignet geformter Formschuh 18 vorgesehen, über den die Schlauchfolie 16 um die im Transportsystem 10 transportierten Produktstapel 8 gelegt wird, wobei die Papiertaschentücher in die Folie eingeschlagen werden. Der Formschuh 18 ist dabei derart ausgestaltet, dass die zugeführte Schlauchfolie die durchlaufenden Produktstapel 8 vollständig umgibt, wobei an der Längskante des dabei entstehenden Folienschlauchs 4 eine Überlappung der entsprechenden Kantenbereiche der Folie eingestellt wird.
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Die Einschlagstation 14 ist dabei mit geeigneten Mitteln zur örtlichen Synchronisierung der Produktstapel 8 mit der Schlauchfolie 16 versehen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, die Produktstapel 8 relativ zur Schlauchfolie 16 korrekt zu positionieren, so dass die Lage der Produktstapel 8 relativ zu einer auf der Schlauchfolie 16 aufgebrachten Bedruckung und/oder relativ zu einer darin eingebrachten Perforation vorgegebene Randbedingungen erfüllt. Damit kann beispielsweise sichergestellt sein, dass eine durch eine Perforation in der Schlauchfolie 16 gebildete Zugriffsöffnung im Verpackungsbeutel auch geeignet relativ zum in den Verpackungsbeutel eingeschlagenen Produktstapel 8 positioniert ist.
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Über das Transportsystem 10 sind die zu verpackenden Hygieneprodukte von der Einschlagstation 14 aus gemeinsam mit der sie umgebenden Schlauchfolie 16 einer nachgelagerten ersten Schweißstation 20 zuführbar. Die erste Schweißstation 20 weist dabei in seitlicher Anordnung eine geeignet ausgelegte, insbesondere als Schweißspiegel ausgestaltete Heizeinrichtung 22 auf, über die der Folienschlauch 4 auf eine zum Schweißen ausreichend hohe Temperatur beheizbar ist. Infolge der Beheizung werden die überlappenden Randbereiche der Folie miteinander verschweißt, so dass in der ersten Schweißstation 20 der eigentliche Folienschlauch 4 entsteht. Der Folienschlauch 4 bildet somit eine durchgehende Umhüllung mehrerer aufeinander folgender Produktstapel 8 von Papiertaschentüchern.
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Durch den Pfeil 24 ist die Transportrichtung der Produktstapel 8 der Papiertaschentücher auf dem Transportsystem 10 angedeutet. In dieser Transportrichtung gesehen nach der ersten Schweißstation 20 ist eine Vereinzelungs- oder Trenneinheit 26 vorgesehen, über die der mit den Hygieneprodukten versehene Folienschlauch 4 in jeweils einen oder zwei Produktstapel 8 beinhaltende Verpackungsbeutel 28 vereinzelt wird. Diese Vereinzelung ermöglicht nachfolgend eine individualisierte Weiterverarbeitung jeweils einzelner in die Folie eingeschlagener Produktstapel 8.
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Nach der Vereinzelung der Produktstapel 8 mündet das Transportsystem 10 in eine Umlenkeinheit 30, in der die mit den Hygieneprodukten versehenen Verpackungsbeutel 28 relativ zur Transportrichtung um einen vorgegebenen Verdrehwinkel 32 gedreht werden. Der Verdrehwinkel 32 ist dabei derart gewählt, dass nach der Drehung ein seitlicher Zugriff auf die noch nicht verschweißten Stirnseiten 34 des den jeweiligen Produktstapel 8 beinhaltenden Verpackungsbeutels 28 möglich ist. Dementsprechend entspricht der Verdrehwinkel 32 basierend auf der Grundfläche des Produktstapels 8 dem von zwei Seiten des Produktstapels 8 aufgespannten Winkel. Im Ausführungsbereich weist der Produktstapel 8 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche auf, so dass ein Verdrehwinkel 32 von 90° gewählt ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Umlenkeinheit 30 dabei derart ausgestaltet, dass im Bereich der Umlenkeinheit 30 – wie durch den Pfeil 36 angedeutet – eine Änderung der Transportrichtung der Hygieneprodukte auf dem Transportsystem 10 um 90° erfolgt. Diese Änderung der Transportrichtung ist dabei vorgesehen, ohne dass eine Änderung der Orientierung der Produktstapel 8 mit dem sie umgebenden Verpackungsbeutel 28 erfolgt, so dass sich relativ zur Transportrichtung gesehen die Orientierung der Produktstapel 8 in der Umlenkeinheit 30 um etwa 90° ändert.
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Von der Umlenkeinheit 30 aus sind die die Produktstapel 8 enthaltenden Verpackungsbeutel 28 über das Transportsystem 10 einer nachgeschalteten zweiten Schweißstation 38 zuführbar. In dieser zweiten Schweißstation 38 erfolgt die Verschweißung der Stirnseiten 34 der Verpackungsbeutel 28, wobei auf Grund der Orientierung der Stapel relativ zur Transportrichtung auch hier die Verschweißung von der Seite her erfolgen kann. Dazu umfasst die zweite Schweißstation 38 ebenfalls seitlich angeordnete Heizmittel 40, die beispielsweise als beidseitig zum Produktstrom angeordnete Heizspiegel ausgeführt sein können.
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Anschließend mündet das Transportsystem 10 in eine der zweiten Schweißstation 38 nachgeschaltete Kühleinrichtung, in der eine Abkühlung der frisch verschweißten Verpackungsbeutel 28 erfolgt.
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Die Verpackungsanlage 1 ist ebenso wie ihre Komponenten für eine besonders hohe Durchsatzrate beim Verpacken der Produktstapel 8 ausgelegt. Bezüglich der Trenneinheit 26 wird diesem Auslegungsziel Rechnung getragen, indem die Vereinzelung oder Trennung des Folienschlauchs 4 in einzelne, jeweils einen oder zwei Produktstapel 8 beinhaltende Verpackungsbeutel 28 zum Zerreißen des Folienschlauchs 4 an dafür vorgesehenen Trennstellen ausgelegt ist. Dazu ist der Folienschlauch 4, wie dies der ausschnittsweise vergrößerten Darstellung in 2 entnehmbar ist, an den vorgesehenen Trennstellen jeweils mit einer Trennungsperforation 48 versehen, an der bei der Einleitung geeigneter Längskräfte in den Folienschlauch 4 dieser zerreißt. Für das Zerreißen des Folienschlauchs 4 ist die Trenneinheit 26 als Übergabestation für den eintreffenden Folienschlauch 4 von einem ersten, einen Teil des Transportsystems 10 bildenden Fördersystem 50 an ein weiteres, ebenfalls einen Teil des Transportsystems 10 bildendes Fördersystem 52 ausgeführt. in den Fördersystemen 50, 52 wird der Folienschlauch 4 unter reibschlüssigem seitlichem Zugriff geführt. Die Fördersysteme 50, 52 sind dabei über eine zugeordnete Steuereinheit 54 ansteuerbar, wobei insbesondere die Transportgeschwindigkeiten unabhängig voneinander einstellbar sind. Für die vorgesehene Trennung oder Vereinzelung des Folienschlauchs 4 durch Zerreißen erfolgt dabei die Ansteuerung der Fördersysteme 50, 52 derart, dass bei der Übergabe des vom ersten Fördersystem 50 eintreffenden Folienschlauchs 4 an das nachfolgende Fördersystem 52 in einem geeigneten Moment, nämlich insbesondere wenn sich die vorgesehene durch die Trennperforation 48 gebildete Trennstelle gerade zwischen den beiden Fördersystemen 50, 52 befindet, die Transportgeschwindigkeit des weiteren Fördersystems 52 impulsartig und vorübergehend erhöht wird. In diesem vorübergehenden Moment weist das weitere Fördersystem 52 somit eine im Vergleich zum ersten Fördersystem 50 zumindest zeitweise erhöhte Transportgeschwindigkeit auf.
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Die Transportgeschwindigkeit des weiteren Fördersystems 52 wird dabei vorzugsweise beim Eintreffen des Verpackungsbeutels 28 um etwa 20%–35%, vorzugsweise um etwa 25%–30%, gegenüber der ansonsten üblichen Transportgeschwindigkeit erhöht.
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Wie der vergrößerten Darstellung in 3 entnehmbar ist, sind die Fördersysteme 50, 52 jeweils als Bandförderer mit seitlich an den Folienschlauch 4 bzw. die Verpackungsbeutel 28 angreifenden Transportbändern 60 ausgeführt. Hinsichtlich Materialwahl sind die Transportbänder dabei unter anderem für einen guten Reibschluß mit den Verpackungsbeuteln ausgeführt und dabei insbesondere hinsichtlich ihrer Oberfläche geeignet an das Material der Schlauchfolie angepasst. Insbesondere können die Reib-Oberflächen der Transportbänder 60 auch eine geeignete Beschichtung aufweisen.
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Im Bereich der als Übergabestation ausgeführten Trenneinheit 26 sind die Transportbänder 60 über Umlenkrollen 62 geführt. Die Umlenkrollen 62 können dabei als nicht angetriebene, mitlaufende Rollen ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel sind die Umlenkrollen 62 aber als angetriebene, ansteuerbare Rollen ausgeführt, über die das jeweilige Transportband 60 angetrieben wird. Zur Ansteuerung und Einstellung des Geschwindigkeitsprofils, insbesondere für die kurzzeitige, vorübergehende Erhöhung der Transportgeschwindigkeit im zweiten Fördersystem 52 zum Zweck des Zerreißens, sind die Umlenkrollen 62 bzw. deren Antriebsmotoren signaleingangsseitig mit der Steuereinheit 54 verbunden.
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Die Umlenkrollen 62 sind insbesondere in ihrer Dimensionierung und hinsichtlich des Abstandes ihrer Drehachsen 64 voneinander an das Perforationsmuster im Folienschlauch 4 angepasst. Für das Auslegungsziel eines zuverlässigen Zerreißens des Folienschlauchs 4 an den dafür vorgesehenen durch die Trennungsperforation 48 jeweils gebildeten Trennstellen ist dabei die Positionierung der Umlenkrollen 62 zueinander derart gewählt, dass die durch die Umlenkung der Transportbänder 60 im Bereich der Übergabestation entstehende Lücke 66 zwischen den Zugriffsbereichen 68, also den Bereichen, in denen der reibschlüssige Kontakt zwischen Transportband 60 und Schlauchfolie 16 gegeben ist, der Fördersysteme 50, 52 ausreichend groß ist, so dass die Trennungsperforation 48 im Moment des Zerreißens, also der impulsartigen Erhöhung der Transportgeschwindigkeit im zweites Fördersystem 52, sicher zwischen den Zugriffsbereichen 68 der Fördersysteme 50, 52 liegt.
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Dazu ist die Lücke 66 zwischen den Zugriffsbereichen 68 ausreichend groß bemessen. Andererseits ist die Lücke 66 aber auch ausreichend klein bemessen, so dass auch im Moment des Zerreißens ein ausreichender und flächiger Kontakt der jeweiligen Transportbänder 60 mit beiden voneinander zu trennenden Teilen des Folienschlauchs 4, also beidseitig der Trennstelle, gegeben ist.
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Auch die Schlauchfolie 16 ist in der Art eines spezifisch vorbereiteten Halbzeugs geeignet an die vorgesehene Vereinzelung durch Zerreißen angepasst. Dazu weist die Schlauchfolie 16 ein spezifisch vorgegebenes Perforationsmuster auf, wie es in 4 gezeigt ist. In regelmäßigen Abständen ist dabei die Trennungsperforation 48 aufgebracht, die die Trennstellen für die spätere Vereinzelung des Folienschlauchs 4 in Verpackungsbeutel 28 vorgibt. Die Trennungsperforationen 48 sind dabei insbesondere auch geeignet in Relation zu einer Bedruckung der Schlauchfolie positioniert, so dass im fertigen Verpackungsbeutel 28 der gewünschte optische und ästhetische Eindruck entsteht.
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Zusätzlich weist die Perforation auch noch eine Anzahl von jeweils als Bogenkontur ausgeführten Öffnungsperforationen 70 auf. Eine derartige Öffnungsperforation 70 kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn im fertig verpackten Produkt für den Endverbraucher ein erleichtertes öffnen des Verpackungsbeutels 28 zum Zugriff auf die darin enthaltenen Produkte bereitgestellt werden soll. Diese Öffnungsperforation 70 soll den Verpackungsbeutel 28 so lange verschlossen halten, bis das Öffnen durch den Endverbraucher erfolgt; sie soll also insbesondere während des Herstellungs- und Verpackungsprozesses der Produkte unbeschädigt und ungeöffnet bleiben. Sie stellt somit eine besondere Schwachstelle beim Verpacken dar.
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Um dem Rechnung zu tragen und die Öffnungsperforationen 70 beim Vereinzeln zu schützen, weist die Perforation der Schlauchfolie 16 jeder Öffnungsperforation 70 zugeordnet in der benachbarten Trennungsperforation 48 einen durchgehenden Entlastungsschnitt 74 auf. Dieser ist im Zentralbereich der jeweiligen Trennungsperforation 48 positioniert und in einer zur Breite der jeweiligen Öffnungsperforation 70 korrespondierenden Länge bemessen. Durch diese Anordnung der jeweiligen Teilperforationen können die beim Zerreißen in den Folienschlauch 4 eingeleiteten Längskräfte derart kontrolliert und geführt werden, dass die – aus den oben genannten Gründen vergleichsweise empfindliche – Öffnungsperforation 70 beim Trennen weitgehend geschont werden kann. Durch den Entlastungsschnitt 74 wird insbesondere vermieden, dass gerade im Mittenbereich der Folie zu hohe Zugspannungen in die Öffnungsperforation gelangen 70 und diese belasten können. Damit können selbst unter Berücksichtigung der vergleichsweise empfindlichen Öffnungsperforation 70 zuverlässige Trennergebnisse bei hohen Durchsatzraten erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verpackungsanlage
- 4
- Folienschlauch
- 6
- Zuführeinheit
- 8
- Produktstapel
- 10
- Transportsystem
- 12
- Zuführschienen
- 14
- Einschlagstation
- 16
- Schlauchfolie
- 18
- Formschuh
- 20
- erste Schweißstation
- 22
- Heizeinrichtung
- 24
- Pfeil
- 26
- Trenneinheit
- 28
- Verpackungsbeutel
- 30
- Umlenkeinheit
- 32
- Verdrehwinkel
- 34
- Stirnseite
- 36
- Pfeil
- 38
- zweite Schweißstation
- 40
- Heizmittel
- 48
- Trennungsperforation
- 50, 52
- Fördersystem
- 54
- Steuereinheit
- 60
- Transportband
- 62
- Umlenkrolle
- 64
- Drehachse
- 66
- Lücke
- 68
- Zugriffsbereich
- 70
- Öffnungsperforation
- 74
- Entlastungsschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10148283 A1 [0003]
- DE 102008020800 A1 [0004]
