DE102013102126B4

DE102013102126B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreißhilfe in einer Verpackungsfolie

Info

Publication number: DE102013102126B4
Application number: DE102013102126.3A
Authority: DE
Inventors: Armin Pollak
Original assignee: Rofin Baasel Lasertech GmbH and Co KG
Current assignee: Rofin Baasel Lasertech GmbH and Co KG
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: DE102013102126A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Aufreißhilfe in einer Verpackungsfolie (2), die in Richtung ihrer Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten (4) umfasst, bei dem während eines Transports der Verpackungsfolie (2) in ihre Längsrichtung (10) auf beiden Seiten neben einer Solltrennlinie (6) zwischen zwei benachbarten Verpackungseinheiten (4) zwei parallel zueinander in diese Längsrichtung (10) verlaufende Ritzstrukturen (8) mit fokussierten Laserstrahlen (L) eingebracht werden, die sich konvergent unter einem spitzen Winkel (α) zueinander ausbreiten und schräg auf die Verpackungsfolie (2) auftreffen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreißhilfe in einer Verpackungsfolie.
Das Einbringen von Laserkerben in Verpackungsträgerwerkstoffen zur Bereitstellung von Aufreißhilfen ist beispielsweise aus DE 691 30 096 T2 oder CN 102502319 A bekannt.
Zum Herstellen von Aufreißhilfen für Folienverpackungen, die aus einer ein- oder mehrschichtigen Verpackungsfolie hergestellt werden, ist es beispielsweise aus der EP 0 954 474 B1 oder der EP 0 515 825 B1 bekannt, in die Verpackungsfolie mittels Laserstrahlen Ausnehmungen in Form von Ritzstrukturen einzubringen, an denen die Verpackungsfolie gezielt geschwächt ist, um das Aufreißen zu erleichtern. In der Praxis liegt die Verpackungsfolie als Ausgangsprodukt in Form eines auf einer Rolle aufgewickelten Bandes vor, und umfasst auf ihrer Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten, wobei die Ritzstrukturen während eines Transportes der bandförmigen Verpackungsfolie in ihre Längsrichtung eingebracht werden. Eine solche als Mehrfachnutzen bezeichnete Verpackungsfolie ist in 1 ausschnittsweise dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst eine Verpackungsfolie 2 auf ihrer Breite vier Nutzen oder Verpackungseinheiten 4. In die Verpackungsfolie 2 sind mit Hilfe von fokussierten Laserstrahlen zueinander parallele und in Längsrichtung verlaufende Ritzstrukturen 8 eingebracht, die bei der fertiggestellten und verschlossenen Verpackung als Aufreißhilfe dienen. Jede Verpackungseinheit 4 weist zwei Ritzstrukturen 8 auf. Nach Vereinzeln der Verpackungseinheiten 4 durch Auftrennen entlang einer in Längsrichtung der Verpackungsfolie 2 verlaufenden Solltrennlinie 6 sowie durch Auftrennen quer zur Längsrichtung 10 wird jede Verpackungseinheit 4 gemäß 2 in der Mitte gefaltet, so dass die beiden Ritzstrukturen 8 übereinander liegen. Der Abstand a/2 der Ritzstrukturen 8 zur Kante 11 der Verpackungseinheit 4 muss nun einerseits groß genug sein, um die verschlossene Verpackung im Bereich zwischen Kante 10 und Ritzstruktur 8 greifen und durch Festhalten der Verpackung aufreißen zu können. Andererseits soll aber dieser Abstand a/2 nicht zu groß sein, um den Materialverbrauch möglichst niedrig zu halten. Dieser Abstand a/2 beträgt typisch zwischen 14 und 15mm, so dass der Abstand a zwischen den in das Folienband 2 gemäß 1 zu beiden Seiten der Solltrennlinie 6 eingebrachten Ritzstrukturen höchstens 30mm betragen darf. Derartig geringe Abstände zwischen den Ritzstrukturen 8 sind jedoch bedingt durch die Abmessungen der zum Fokussieren der Laserstrahlen jeweils verwendeten Fokussiereinheiten nicht ohne weiteres möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Aufreißhilfe in einer Verpackungsfolie anzugeben, mit dem es möglich ist, mit Hilfe von fokussierten Laserstrahlen eng benachbarte Ritzstrukturen in eine in Richtung ihrer Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten umfassenden Verpackungsfolie einzubringen. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen Merkmalen werden in eine Verpackungsfolie, die in Richtung ihrer Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten umfasst, während eines Transports der Verpackungsfolie in seiner Längsrichtung auf beiden Seiten neben einer Solltrennlinie zwischen zwei benachbarten Verpackungseinheiten zwei parallel zueinander in dieser Längsrichtung verlaufende Ritzstrukturen mit fokussierten Laserstrahlen eingebracht, die sich konvergent unter einem spitzen Winkel zueinander ausbreiten und schräg auf die Verpackungsfolie auftreffen.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, mit nebeneinander angeordneten Fokussiereinheiten Ritzstrukturen in die Verpackungsfolie einzubringen, deren Abstand kleiner ist als der aufgrund der Baugröße der Fokussiereinheiten minimal mögliche Abstand zwischen den aus den Fokussiereinheiten austretenden fokussierten Laserstrahlen.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 2, gemäß denen die Vorrichtung zumindest eine Einrichtung zum Erzeugen einer Mehrzahl von Laserstrahlen sowie eine der Mehrzahl von Laserstrahlen entsprechenden Anzahl von Fokussiereinheiten zum Fokussieren der Laserstrahlen auf die in einer Transportrichtung in ihre Längsrichtung transportierten, in ihrer Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten umfassenden Verpackungsfolie enthält, wobei zumindest zwei Fokussiereinheiten unter einem spitzen Winkel derart zueinander geneigt angeordnet sind, dass die Laserstrahlen konvergieren und schräg auf die Verpackungsfolie auftreffen.
Wenn die zumindest zwei Fokussiereinheiten jeweils schwenkbar um eine deren optische Achse schneidende und parallel zur Längsrichtung verlaufende Schwenkachse angeordnet sind, ist es möglich, den Abstand zwischen zwei benachbarten Ritzstrukturen flexibel einzustellen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel verwiesen. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine in seiner Breite mehrere Verpackungseinheiten umfassendes Verpackungsfolie, in die eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Ritzstrukturen eingebracht sind,
2 eine perspektivische Darstellung einer Verpackungseinheit,
3 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Längsrichtung des Folienbandes.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreißhilfe für eine Verpackungsfolie 2 veranschaulicht, die, wie dies in 1 dargestellt ist, in Richtung ihrer Breite vier Verpackungseinheiten 4 umfasst. Zum Einbringen Dementsprechend umfasst die Vorrichtung acht nebeneinander mit ihren optischen Achsen 12 in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Fokussiereinheiten 14, in denen ein jeweils in die Fokussiereinheiten 14 eingekoppelter Laserstrahl L fokussiert wird. Die aus den Fokussiereinheiten 14 austretenden fokussierten Laserstrahlen L erzeugen in der Verpackungsfolie 2 die in 1 dargestellten Ritzstrukturen 8. Um einen kleinen Abstand a zwischen den den Solltrennlinien 6 benachbarten und zu verschiedenen Verpackungseinheiten 4 gehörenden Ritzstrukturen 8 zu ermöglichen, sind die zwischen den am Rand der Verpackungsfolie 2 befindlichen Fokussiereinheiten 14 angeordneten innenliegenden Fokussiereinheiten 14 paarweise nebeneinander und um einen spitzen Winkel α geneigt zueinander angeordnet, so dass sich die aus ihnen austretenden fokussierten Laserstrahlen L schräg zueinander und konvergent ausbreiten und dementsprechend auch schräg auf die Verpackungsfolie 2 auftreffen. Auf diese Weise ist es möglich, den Abstand a zwischen den den Solltrennlinien 6 benachbarten Ritzstrukturen 8 (1) auf ein Maß zu verringern, das kleiner ist als der Abstand a‘ zwischen den aus den nebeneinander angeordneten Fokussiereinheiten 14 austretenden fokussierten Laserstrahlen. Zumindest die innenliegenden Fokussiereinheiten 14 sind schwenkbar um eine parallel zur Längsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) verlaufende Schwenkachse angeordnet, so dass der Abstand a variiert werden kann. Außerdem sind die Fokussiereinheiten 14 quer zur Längsrichtung verschiebbar, so dass aus einer Verpackungsfolie 2 Verpackungseinheiten 4 mit voneinander verschiedenen Breiten hergestellt werden können.
In der 3 ist außerdem symbolisch veranschaulicht eine Einrichtung 20 zum Erzeugen der Mehrzahl von Laserstrahlen L, die beispielsweise von einer oder mehreren Laserstrahlquellen, wobei je nach Anzahl der verwendeten Laserstrahlquellen der oder die Laserstrahlen auf die entsprechenden Fokussiereinheiten aufgeteilt werden. Als Laserstrahlquelle bzw. Laserstrahlquellen sind insbesondere CO₂-Laser vorgesehen.
Bei dem in 1 dargestellten Ritzstrukturen 8 kann es sich um voneinander in Längsrichtung beabstandete Ausnehmungen oder um eine linienförmige zusammenhängende Ausnehmung handeln, deren Tiefe kleiner ist als die Dicke der Verpackungsfolie. Die Verpackungsfolie selbst kann je nach Anwendungsgebiet der fertiggestellten Verpackungen ein- oder mehrschichtig sein.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Aufreißhilfe in einer Verpackungsfolie (2), die in Richtung ihrer Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten (4) umfasst, bei dem während eines Transports der Verpackungsfolie (2) in ihre Längsrichtung (10) auf beiden Seiten neben einer Solltrennlinie (6) zwischen zwei benachbarten Verpackungseinheiten (4) zwei parallel zueinander in diese Längsrichtung (10) verlaufende Ritzstrukturen (8) mit fokussierten Laserstrahlen (L) eingebracht werden, die sich konvergent unter einem spitzen Winkel (α) zueinander ausbreiten und schräg auf die Verpackungsfolie (2) auftreffen.
Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreißhilfe in einer Verpackungsfolie, mit zumindest einer Einrichtung zum Erzeugen einer Mehrzahl von Laserstrahlen sowie mit einer der Mehrzahl von Laserstrahlen entsprechenden Anzahl von Fokussiereinheiten zum Fokussieren der Laserstrahlen auf die in einer Transporteinrichtung in ihre Längsrichtung transportierten Verpackungsfolie, das in Richtung seiner Breite eine Mehrzahl von Verpackungseinheiten umfasst, wobei zumindest zwei Fokussiereinheiten unter einem spitzen Winkel derart zueinander geneigt angeordnet sind, dass die Laserstrahlen konvergieren und schräg auf die Verpackungsfolie auftreffen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die zumindest zwei Fokussiereinheiten jeweils schwenkbar um eine deren optische Achse schneidende und parallel zur Längsrichtung verlaufende Schwenkachse angeordnet sind.