DE102016106142A1

DE102016106142A1 - Packaging comprising fiber material and method for its production by compression drawing

Info

Publication number: DE102016106142A1
Application number: DE102016106142.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Müller; Marek Hauptmann
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2016-04-04
Filing date: 2016-04-04
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Packmittels und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional geformten Packmittels (5) durch Kompressionsziehen aus einer flächigen, plastisch verformbaren Packstoffbahn (1), die zumindest ein Fasermaterial umfasst, wobei ein Zuschnitt (4) für das Packmittel (5) während des Kompressionsziehens mit der Packstoffbahn (1) über wenigstens einen Steg (3) verbunden und im Übrigen durch wenigstens einen Entlastungsschnitt (2) aus der Packstoffbahn (1) gelöst ist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein tiefgezogenes Packmittel aus Fasermaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzubieten, bei dem die Handhabung der Packmittel und der fertigen Packungen erheblich vereinfacht wird. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Steg (3), der bis zur Fertigstellung der Packung (31) erhalten bleibt, so dass ein Verbund in Form einer Mehrfachverpackung (32) erhältlich ist. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Form-, Füll- und Verschließmaschine, die eine Trennvorrichtung aufweist, die so ausgeführt und angeordnet ist, dass sie Stege (3) zwischen Packstoffbahn (1) und Packmittel (5) teilweise und so trennt, dass damit ein Verbund in Form einer Mehrfachverpackung (32) aus der Packstoffbahn (1) ausgeschnitten wird.Packaging means and method for producing a three-dimensionally shaped packaging means (5) by compression drawing from a flat, plastically deformable packaging material web (1) comprising at least one fiber material, wherein a blank (4) for the packaging means (5) during the compression drawing with the packaging material web (5) 1) is connected via at least one web (3) and, moreover, is released from the packaging material web (1) by at least one relief cut (2). The object of the invention is to offer a thermoformed packaging material made of fiber material and a method for its production, in which the handling of the packaging material and the finished packages is considerably simplified. The object is achieved by a web (3), which remains until the completion of the package (31), so that a composite in the form of a multiple package (32) is available. The object is further achieved by a form, fill and seal machine having a separator which is designed and arranged so that it webs (3) between the packaging material web (1) and packaging (5) partially and so separated that with it a composite in the form of a multiple packaging (32) from the packaging material web (1) is cut out.

Description

Die Erfindung betrifft ein dreidimensional geformtes Packmittel und ein Verfahren zu seiner Herstellung durch Kompressionsziehen aus einer flächigen, plastisch verformbaren Packstoffbahn, zumindest umfassend ein Fasermaterial. Ein Zuschnitt für das Packmittel ist während des Kompressionsziehens mit der Packstoffbahn über wenigstens einen Steg verbunden und im Übrigen durch wenigstens einen Entlastungsschnitt aus der Packstoffbahn gelöst. The invention relates to a three-dimensionally shaped packaging material and a method for its production by compression drawing from a flat, plastically deformable packaging material web, at least comprising a fiber material. A blank for the packaging material is connected to the packaging material web via at least one web during the compression drawing and, moreover, released from the packaging material web by at least one relief cut.

Als Fasermaterial kommen beispielsweise Papier, Karton oder Pappe als reines Fasermaterial und darauf im Wesentlichen basierende Verbundmaterialien wie ein Kartonverbund in Betracht. Der Einsatz von Fasermaterial für Formteile, so auch im Verpackungsbereich, ist seit langem bekannt, fristete jedoch wegen der mangelnden Qualität ein Nischendasein ohne breitere Anwendung. Inzwischen wurden Verfahren entwickelt, die Formteile mit einer höheren Qualität ermöglichen. Dadurch ergeben sich größere Einsatzmöglichkeiten und ohne ein Erfordernis von Nachbearbeitung oder Kaschierung, um Qualitätsmängel zu verdecken, können kostengünstigere Formteile erzeugt werden. As a fibrous material, for example, paper, cardboard or paperboard as a pure fiber material and substantially based composite materials such as a cardboard composite into consideration. The use of fiber material for molded parts, also in the packaging sector, has been known for a long time, but due to the lack of quality, it was a niche existence without broader application. Meanwhile, processes have been developed that allow higher quality molded parts. This results in greater potential applications and without a need for post-processing or lamination to mask quality defects, less expensive moldings can be produced.

Vergleichbare Verpackungsbehälter bestehen derzeit vorwiegend aus Aluminium- oder Kunststoffbehältnissen mit einer Aluminium-Deckfolie. Insbesondere beim Einsatz als Verpackung für flüssige und für granulierte Konsumgüter ergibt sich damit ein Verwertungsproblem. Durch den gesteigerten Einsatz von biologisch verwertbarem Karton kann diesem Verwertungsproblem, zumindest teilweise, begegnet werden. Comparable packaging containers currently consist predominantly of aluminum or plastic containers with an aluminum cover film. Especially when used as packaging for liquid and granulated consumer goods, this results in a recovery problem. Due to the increased use of bio-recyclable cardboard, this exploitation problem can be counteracted, at least in part.

Da die Behälter bisher durch Thermoformen hergestellt werden, ist eine Bedruckung der Verpackungen nur nachträglich mit hohem Aufwand möglich. Viele Hersteller nutzen daher eine weitere Sekundärverpackung, um relevante Verbraucher- und Marketinginformationen zu kommunizieren. Bisher werden die einzelnen Verpackungen in Sekundärverpackungen gebündelt. Since the containers are previously produced by thermoforming, a printing of the packaging is only possible later with great effort. Many manufacturers therefore use additional secondary packaging to communicate relevant consumer and marketing information. So far, the individual packages are bundled in secondary packaging.

Die Herstellung von 3-D-Formteilen aus Karton findet vor allem in der Verpackungstechnik Anwendung und ist bislang auf Prägegeometrien oder Anwendungen geringer Wertschöpfung wie Fertiggerichtetrays oder Käseschachteln mit einem einfachen geometrischen Spektrum beschränkt. Verfahren zum Kompressionsziehen von Karton ermöglichen ein deutlich erweitertes Geometriespektrum und verbessern gleichzeitig die Qualität der Formteile wesentlich. The production of 3-D molded parts from cardboard is mainly used in packaging technology and has hitherto been limited to embossing geometries or low-value-added applications such as ready-made meals or cheese boxes with a simple geometric spectrum. Cardstock compression drawing techniques allow a much wider range of geometries while significantly improving the quality of the molded parts.

So beschreibt die Druckschrift DE 10 2013 107 932 A1 ein Verfahren zum dreidimensionalen Umformen von flächigem Material wie Naturfasern, vor allem Papier oder Karton, durch Kompressionsziehen, hier als Tiefziehen bezeichnet. Dabei ist auch vorgesehen, dass ein Boden des Formteils während der Fertigung kalibriert oder geprägt wird, dass das Material vor, während oder nach dem Umformen befeuchtet und beheizt wird. Dies hat zum Ziel, dass die Geschmeidigkeit des Materials erhöht wird, was zu einer Bildung nur sehr kleiner Falten führt. Zudem ist ein zuvor befeuchteter Zuschnitt leichter umzuformen. Zusätzlich ist bei entsprechendem Bedarf eine nachfolgende Aufweitung des zylindrischen Formenkörpers vorgesehen, sofern die letztlich gewünschte Form von der Zylinderform mit senkrechten Wänden abweicht. This is how the document describes DE 10 2013 107 932 A1 a method for three-dimensional forming of sheet material such as natural fibers, especially paper or cardboard, by compression drawing, referred to here as deep drawing. It is also provided that a bottom of the molding is calibrated or stamped during manufacture, that the material is moistened and heated before, during or after the forming. The aim of this is to increase the suppleness of the material, which results in the formation of very small wrinkles. In addition, a previously moistened blank is easier to reshape. In addition, a corresponding widening of the cylindrical mold body is provided if required, provided that the ultimately desired shape deviates from the cylindrical shape with vertical walls.

Die Druckschrift DE 10 2013 107 931 A1 beschreibt ein ganz ähnliches Verfahren, wobei aber das flächige Material nicht als Zuschnitt vorliegt, sondern dieser erst in einem einleitenden Schritt von einer Materialrolle gefertigt wird. Somit wird die aufwändigere Handhabung eines vereinzelten Zuschnitts erforderlich. The publication DE 10 2013 107 931 A1 describes a very similar method, but the sheet material is not present as a blank, but this is made only in a preliminary step of a roll of material. Thus, the more complex handling of a single cut is required.

Die Druckschrift US 4 778 439 A schlägt ein Verfahren vor, bei dem zwei zusammenhängende, nur über einen Steg verbundene Zuschnittteile zu Behältern geformt werden. Allerdings stellen die beiden verbundenen Behälterteile letztlich Behälter und Deckel dar, so dass es sich auch in diesem Fall nur um einzelne Packungen handelt, die sowohl als Zuschnitt, als auch später nach der Formgebung und den sich daran anschließenden Vorgängen separat gehandhabt werden müssen. The publication US 4,778,439 A proposes a method in which two contiguous blank parts connected by a web are formed into containers. However, the two connected container parts ultimately constitute containers and lids, so that in this case too, they are only individual packs which must be handled separately both as a blank, and also later after the shaping and the subsequent operations.

Zudem handelt es sich bei der vorgeschlagenen Formgebung nicht um ein Kompressionsziehverfahren im eigentlichen Sinne, bei dem das Material über einen Ziehring in einen Ziehspalt hineingezogen wird, sondern um ein Prägeverfahren. In addition, the proposed shaping is not a compression drawing process in the true sense, in which the material is drawn into a drawing nip via a drawing ring, but an embossing process.

Die Umformung von Kunststoffen oder Metallen einerseits und die Umformung von Fasermaterial (nachfolgend beispielhaft anhand von Karton erläutert) andererseits unterscheiden sich darüber hinaus derart fundamental voneinander, dass trotz etwaiger äußerlicher Ähnlichkeiten eine Übertragung von technologischen Lösungen nicht möglich ist. Die Umformung von Kunststofffolien und Halbzeugen zu 3-D-Formteilen erfolgt durch das Verfahren Thermoformen, was häufig in der Praxis unter der Bezeichnung Tiefziehen missverständlich bezeichnet wird. Das Thermoformen von Kunststoffen basiert auf der Erwärmung des Materials auf eine Temperatur, in der das Material ein ausgeprägtes Fließverhalten aufweist. Das Material wird allseitig fixiert und wird dann mit Hilfe seines plastischen Formänderungsvermögens (vorrangig Dehnung in Bereichen von 30–300 %) aus seiner Dicke heraus fließend in die Form gezogen. Dazu werden in der Regel fluidische Druckmedien (Druckluft, Vakuum) genutzt und ggf. wird mit einem Stempel vorgestreckt. Die finale Form wird immer durch Druckmedien ausgeformt. Das Material wird zum gezielten Erreichen seines Fließzustandes kontrolliert vorgewärmt und in den Werkzeugen abgekühlt, um wieder zu erstarren. On the other hand, the transformation of plastics or metals on the one hand and the transformation of fiber material (explained by way of example by way of cardboard) on the other hand differ fundamentally from one another in such a way that a transfer of technological solutions is not possible despite any external similarities. The transformation of plastic films and semi-finished products to 3-D moldings is done by the thermoforming process, which is often referred to in practice under the name thermoforming misleading. The thermoforming of plastics is based on the heating of the material to a temperature in which the material has a pronounced flow behavior. The material is fixed on all sides and is then drawn out of its thickness into the mold with the help of its plastic deformability (primarily elongation in the range of 30-300%). For this purpose, fluidic pressure media (compressed air, vacuum) are usually used and possibly pre-stretched with a stamp. The final shape is always formed by print media. The material is controlled to selectively reach its flow state preheated and cooled in the tools to solidify again.

Die Definition des Tiefziehens als solchem umfasst jedoch im Unterschied zum Thermoformen das Umformen aus einem flachen Zuschnitt ohne gezielte Veränderung der Dicke. Dementsprechend sind beide Verfahren technologisch grundlegend verschieden und auch in der Umsetzung in Maschinen entsprechend unterschiedlichen Bedingungen unterworfen. Aus diesem Grund sind übliche Thermoformmaschinen und die dabei verfolgten technologischen Lösungen nicht für die Umformung von Karton geeignet. Karton weist insbesondere kein ausgeprägtes Fließverhalten, besonders nicht bei mehrachsiger Dehnung auf. Selbst bei speziell ausgerüsteten Spezialqualitäten sind nur Dehnungen von 2 bis 12 % erreichbar. However, the definition of thermoforming as such includes, unlike thermoforming, forming from a flat blank without a targeted change in thickness. Accordingly, both processes are technologically fundamentally different and also subject to the implementation in machines according to different conditions. For this reason, conventional thermoforming machines and the technology solutions pursued are not suitable for the conversion of cardboard. In particular, paperboard exhibits no marked flow behavior, especially not with multiaxial stretching. Even with specially equipped special qualities only strains of 2 to 12% can be achieved.

Dem Tiefziehen von Metallblech ist vom grundsätzlichen Ablauf her das Ziehen von Karton ähnlicher als das Thermoformen. Es wird ein flach liegender Zuschnitt (Ronde) mit einem Niederhalter geklemmt und eine definierte Kraft aufgebracht. Der Stempel zieht das Material meist kalt in den Ziehring ein. Im Material stellt sich aufgrund des Spannungszustandes ein Fließen ein, wodurch der geometrisch bedingte Materialüberschuss ausgeglichen wird. Das Material wird nur bis zur Fließgrenze beansprucht, so dass Falten und Reißer verhindert werden. Der Ziehspalt (zwischen Stempel und Ziehring) ist größer als die Materialdicke. Der Oberflächenkontakt mit dem Ziehring wird direkt nach der Verformung aufgelöst, um die extrem hohe Reibung weiterführend zu vermeiden. The deep-drawing of sheet metal is more similar to the drawing of cardboard than thermoforming. It is clamped a flat blank (Ronde) with a hold-down and applied a defined force. The stamp usually pulls the material cold into the drawing ring. Due to the state of stress, flow sets in the material, which compensates for the geometric excess of material. The material is only used up to the yield point, so that wrinkles and tears are prevented. The drawing gap (between the punch and the drawing ring) is greater than the material thickness. The surface contact with the drawing ring is dissolved immediately after deformation in order to avoid the extremely high friction further.

Das Ziehen von Karton ist zwar in der Anordnung der Werkzeuge und oberflächlich betrachtet ähnlich, unterscheidet sich jedoch wesentlich in der Materialeinwirkung, in den physikalischen Wirkungen und den Maschinenanforderungen. Der flach liegende Kartonzuschnitt wird durch einen Faltenhalter mit einer definierten Kraft beaufschlagt und der Stempel zieht den Karton in eine Ziehbüchse ein, deren Spalt – dies stellt einen gravierenden Unterschied des Kompressionsziehens zum Tiefziehen von Metall dar – zum Stempel geringer ist als die Materialdicke. Durch das im Unterschied zu Metall nicht fließfähige Material entstehen Falten, die nicht verhindert werden, sondern charakteristischer Bestandteil des Verfahrens sind. Die thermisch unterstützte Kompression in Dickenrichtung des Materials in der Ziehbüchse direkt nach Passieren des Umformradius fixiert die Falten und stellt die Formhaltigkeit der Formteile sicher. Die Falten ziehen sich bis unter den Faltenhalter und sorgen für ein starkes Aufdicken mit höher werdenden Formteilen. Although the drawing of cardboard is similar in the arrangement of the tools and superficially considered, it differs substantially in the material action, in the physical effects and the machine requirements. The flat-lying carton blank is acted upon by a fold holder with a defined force and the punch pulls the carton into a draw sleeve whose gap - this is a serious difference of the compression drawing for deep drawing of metal - is less than the material thickness. The material, which is not flowable unlike metal, causes wrinkles which are not prevented but are a characteristic part of the process. The thermally assisted compression in the thickness direction of the material in the drawing bushing directly after passing through the forming radius fixes the wrinkles and ensures the dimensional stability of the molded parts. The wrinkles extend to below the fold holder and ensure a strong thickening with rising moldings.

Das Austrocknen des Materials ist zentrale Aufgabe, um neue Bindungen in der zellulosen Faserstruktur zu erreichen und Formabweichung zu minimieren. Dazu sind die Ziehbüchse und deren Einwirkzeit unter Kompression von Bedeutung. Die Schrumpfung des Materials führt in der Regel zu einem Anhaften des Formteils am Stempel, was zur Notwendigkeit einer technischen Abstreiflösung führt. Die Inhomogenität, Anisotropie und Hygroskopizität des Materials, sowie die Kompression in Dickenrichtung als spezifische Prozessgrundlage macht eine vollkommen veränderte Arbeitsweise von Maschinen, orientiert am Materialverhalten, erforderlich. Die Übernahme von Eigenheiten und Lösungen aus den entfernteren Gebieten Thermoformen oder Tiefziehen von Metall ist nicht möglich und erfolgt auch nicht. Dehydration of the material is central to achieving new bonds in the cellulosic fibrous structure and minimizing form deviation. For this purpose, the Ziehbüchse and their exposure time under compression of importance. The shrinkage of the material usually leads to adhesion of the molding to the stamp, which leads to the need for a technical stripping solution. The inhomogeneity, anisotropy and hygroscopicity of the material, as well as the compression in the thickness direction as a specific process basis makes a completely different working method of machines, based on the material behavior, necessary. The adoption of peculiarities and solutions from the more remote areas of thermoforming or deep drawing of metal is not possible and does not take place.

Durch mehrdimensionales Umformen wird das Anwendungspotential der Werkstoffe ausgeschöpft. Bei Vlies, Papier, Karton und Pappe ist bislang ein mehrdimensionales Umformen mit geringem Umformverhältnis durch Prägen verbreitet. Der Ziehprozess dagegen weist hohes Einsatzpotential für die Herstellung von einseitig geschlossenen Hohlkörpern mit hohem Umformverhältnis auf, wird bislang jedoch nur in Randbereichen eingesetzt. By multi-dimensional forming the application potential of the materials is exhausted. For nonwoven, paper, cardboard and cardboard, a multi-dimensional forming with low forming ratio by embossing has so far been widespread. By contrast, the drawing process has a high potential for the use of hollow containers with a high forming ratio closed on one side, but has hitherto been used only in peripheral areas.

Grund dafür ist das Umformverhalten des Materials. Ein fließfähiger Zustand wie bei Kunststoffen und Metallen wird nicht erreicht. In der Praxis ist das Risiko für eine Weiterentwicklung bzw. den Einsatz innovativer geometrischer Formen zu hoch, solange keine Wissensbasis zu den geometrischen Möglichkeiten besteht, die einen prozesssicheren Einsatz gewährleistet. Aus diesem Grund sind Ziehmaschinen in ihrer Arbeitsweise auf einfache Formate ausgelegt und das Potential des Ziehprozesses wird in Bezug auf Qualität der Formteile, Formgestaltung und Flexibilität von Maschinen nicht ausgenutzt. ( Hauptmann, M. 2010: Die gezielte Prozessführung und Möglichkeiten zur Prozessüberwachung beim mehrdimensionalen Umformen von Karton durch Ziehen. Dresden: Dissertation TU Dresden, 2010 .) The reason for this is the forming behavior of the material. A flowable state as in plastics and metals is not achieved. In practice, the risk of further development or the use of innovative geometric shapes is too high, as long as there is no knowledge base on the geometric possibilities that ensure process-reliable operation. For this reason, drawing machines are designed for simple formats in their operation and the potential of the drawing process is not exploited in terms of quality of the moldings, shape design and flexibility of machines. ( Hauptmann, M. 2010: Targeted process control and possibilities for process monitoring in the multi-dimensional forming of cardboard by drawing. Dresden: Dissertation TU Dresden, 2010 .)

Gegenwärtig wird beim Kompressionsziehen dem Herstellungsprozess ein Zuschnitt geeigneter Größe und Form zugeführt, dessen Ränder so bemessen sind, dass das Material im Mantelbereich Falten ausbildet, wenn es durch den Stempel in die Matrize eingezogen wird, und damit in diesem Bereich eine geringere Fläche als der Zuschnitt erhält. Die ursprüngliche Fläche ist durch die Faltung verringert. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 176 1 002 B bekannt. At present, in compression drawing, the blank is fed to the manufacturing process with a blank of suitable size and shape, the edges of which are sized to form wrinkles in the shell area as it is drawn into the die by the punch, and thus in this area a smaller area than the blank receives. The original area is reduced by the folding. Such a method is for example from the document DE 176 1 002 B known.

Da sich der Zuschnitt mit der Stempelbewegung leicht in den Spalt zwischen Stempel und Matrize ziehen lässt, wirkt auf den Boden des herzustellenden Formteils nur eine geringe Zugbelastung. Zur Gewinnung des Zuschnitts wird dieser in einem zusätzlichen Prozessschritt zuvor aus der Kartonbahn zugeschnitten und muss durch entsprechende Handhabe- und Speichereinrichtungen für das nachfolgende Kompressionsziehen vorgehalten und vorbereitet werden. Since the blank can easily be pulled into the gap between punch and die with the stamp movement, only a slight tensile load acts on the bottom of the molded part to be produced. To obtain the blank, this is in a additional process step previously cut from the board and must be prepared and prepared by appropriate handling and storage facilities for subsequent compression drawing.

Nach dem Stand der Technik sind auch Verfahren bekannt, die ohne einen vorherigen Zuschnitt die Umformung direkt aus der Kartonbahn ermöglichen. Beispielhaft werden hierfür die Druckschriften DE 692 2 1490 T2 und DE 20 2012 102 550 U1 angeführt. Dabei kommt aber ein beschichteter Karton zu Einsatz, der dadurch eine höhere Zugfestigkeit aufweist. Darüber hinaus ist Spezialkarton bekannt, der kostenintensiv ist, aber ebenfalls eine höhere Zugfestigkeit aufweist. Trotz dieser Maßnahmen sind aber mit dem Umformverfahren nach dem Stand der Technik nur Umformverhältnisse (Verhältnis von Durchmesser zu Tiefe des umgeformten Bereichs) von 0,15 bis 0,2 möglich. Höhere Umformverhältnisse scheitern daran, dass das mit der Bahn verbundene Material daran gehindert wird, ohne zusätzlich entstehende Zugkräfte in den Spalt zwischen Stempel und Matrize zu gelangen. Die somit resultierenden Zugkräfte, die vor allem im Bereich des Bodens des Formteils auf das Material wirken, führen zu Rissen im Material. Dieses lässt nämlich nur 3 bis 6 % Dehnung zu, danach kommt es zum Bruch. Das Formteil wird dadurch unbrauchbar. Die vorgenannten Zahlenangaben sind dem Buch Hesse, Fritz und Hans-Jürgen Tenzer, Grundlagen der Papierverarbeitung. Band 1 bis 3, Fachbuchverlag, 1966 entnommen. According to the state of the art, methods are also known which allow the forming directly from the board web without prior blanking. Exemplary for this are the documents DE 692 2 1490 T2 and DE 20 2012 102 550 U1 cited. However, a coated cardboard is used, which thus has a higher tensile strength. In addition, special board is known, which is costly, but also has a higher tensile strength. Despite these measures, however, only forming ratios (ratio of diameter to depth of the formed area) of 0.15 to 0.2 are possible with the forming method according to the prior art. Higher forming ratios fail because the material associated with the web is prevented from entering the gap between the punch and die without additional tensile forces. The resulting tensile forces acting on the material, especially in the region of the bottom of the molded part, lead to cracks in the material. This allows for only 3 to 6% elongation, then it comes to breakage. The molding is thus unusable. The above figures are the book Hesse, Fritz and Hans-Jürgen Tenzer, basics of paper processing. Volumes 1 to 3, Fachbuchverlag, 1966 taken.

Abgesehen von diesen Besonderheiten beim Ziehen von Fasermaterial oder im Wesentlichen aus Fasermaterial bestehenden bahnförmigen Packstoffen ist aus dem Stand der Technik kein Verfahren bekannt, bei dem auf eine Handhabung nicht nur der einzelnen Zuschnitte, die noch in der Bahn verbleiben, sondern auch der einzelnen tiefgezogenen und befüllten Packmittel und der verschlossenen Packungen verzichtet werden könnte. Eine Manipulation der einzelnen Packungen ist immer erforderlich. Apart from these features when pulling fiber material or substantially consisting of fibrous material web-like packaging materials from the prior art, no method is known in which to handle not only the individual blanks that remain in the track, but also the individual deep-drawn and filled packaging and the sealed packs could be dispensed with. A manipulation of the individual packs is always required.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein tiefgezogenes Packmittel aus Fasermaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzubieten, bei dem die Handhabung der Packmittel und der fertigen Packungen erheblich vereinfacht wird. The object of the present invention is therefore to offer a thermoformed packaging material made of fiber material and a method for its production, in which the handling of the packaging material and the finished packages is considerably simplified.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional geformten Packmittels durch Kompressionsziehen aus einer flächigen, plastisch verformbaren Packstoffbahn, die zumindest ein Fasermaterial umfasst. Dabei kann die Packstoffbahn im Wesentlichen oder auch vollständig aus Fasermaterial bestehen. Als Fasermaterial sind beispielsweise Vlies, Papier, Karton oder Pappe vorgesehen. Eine Packstoffbahn, die im Wesentlichen aus Fasermaterial besteht, ist z. B. ein mehrschichtiges Kartonverbundmaterial, wie es häufig zu Verpackungszwecken zum Einsatz kommt. The object is achieved by a method for producing a three-dimensionally shaped packaging by compression drawing from a flat, plastically deformable packaging material web comprising at least one fiber material. In this case, the packaging material web can consist essentially or even completely of fiber material. As fiber material fleece, paper, cardboard or cardboard are provided, for example. A packaging material web, which consists essentially of fiber material is z. B. a multilayer cardboard composite material, as it is often used for packaging purposes.

Ein Zuschnitt für das zu formende Packmittel ist während des Kompressionsziehens immer noch mit der Packstoffbahn über wenigstens einen Steg verbunden und im Übrigen je nach der erforderlichen Kontur des Zuschnitts ringsum durch wenigstens einen Entlastungsschnitt aus der Packstoffbahn gelöst. Das besondere an der vorliegenden Erfindung ist nun, dass der Steg zumindest teilweise bis zur Fertigstellung der kompletten Packung, also vor allem nach dem Befüllen mit dem Packgut und dem Verschließen der Packung z. B. durch einen Deckel, erhalten bleibt. Dadurch wird nicht nur die Handhabung in der Verpackungsmaschine vereinfacht, sondern es ist auf diese Weise ein Verbund in Form einer Mehrfachverpackung erhältlich. Ein solcher Verbund muss auf herkömmliche Weise erst nachträglich, nachdem die einzelnen Packungen hergestellt sind, in einem zusätzlichen Schritt erzeugt und mit den Primärpackungen befüllt werden. Durch die Erfindung erfolgt dies hingegen gleich im Zuge der Herstellung des Packmittels und dessen Befüllen und Verschließen, so dass am Ende des Prozesses eine befüllte Sekundärpackung vorliegt. A blank for the packaging material to be formed is still connected to the packaging material web via at least one web during the compression drawing and, moreover, depending on the required contour of the blank, is loosened by at least one relief cut from the packaging material web. The special feature of the present invention is that the web at least partially until the completion of the complete package, so especially after filling with the packaged goods and closing the pack z. B. by a lid is maintained. This not only simplifies handling in the packaging machine, but it is in this way a composite in the form of a multi-pack available. Such a composite must be produced in a conventional manner only after the individual packages are produced, in an additional step and filled with the primary packages. On the other hand, with the invention, this takes place immediately during the production of the packaging material and its filling and sealing, so that at the end of the process a filled secondary packaging is present.

Die Erfindung nutzt die Eigenschaften von Karton bei der Umformung. Dabei können gezielt folgende Funktionen im Material und/oder durch die spezielle Prozessführung realisiert werden:

• Verpackungsbehälter bestehend aus Karton, Papier, Pappe oder einem anderen naturfaserbasiertem Material im Verbund mit weiteren Funktionsschichten;
• Ausstattung des Materials mit Funktionsschichten, vor allem Barriereschichten gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff, Aroma oder Austreten von Wirkstoffen; ferner können antimikroblelle Schutzschichten oder auch atmosphäreregulierende Partikel auf das Material aufgetragen werden;
• 3-D verformtes Material zu einem Verpackungsbehältnis unter Minimierung von Irritationen (z.B. Falten) im Zargen- und Randbereich mit einem Rand der als Verschlussfläche dient;
• Durch spezielle Behandlung des Behälterrandes kann eine Deckfolie aus Karton, Papier oder anderen naturfaserbasierten Materialien aufgebracht und unter Einhaltung von Barrieren verschlossen werden (z.B. durch Kleben oder Siegeln);
• Die Behälter, die Verbindungselemente, nachfolgend auch als Steg bezeichnet, des Verbundes und/oder die Deckschichten können bedruckt werden und so Informationen über Produkt, Inhaltsstoff, Füllmenge etc. kommuniziert werden;
• Im Prozess kann die Umformung derart stattfinden, dass ein Steg stehenbleibt, welcher mehrere Behälter zusammenhält;
• Die einzelnen Behälter können vom Befüller oder erst vom Konsumenten herausgetrennt werden, somit dient das Verbindungselement bzw. der Steg direkt als Sammelverpackung;
• Der Steg ermöglicht weiterhin eine rationalisierbare Handhabung mehrerer Behälter und vereinfacht somit den Befüll- und Verschließprozess;
• Die nicht-umgeformte Fläche des Stegs kann derart gestaltet werden, dass sich eine große Fläche zum Abbilden von verbraucherrelevanten Informationen ergibt, dies können z. B. Produktbeschreibungen, Werbung, Design oder Aktionsgutscheine sein;
• Die Umformung des faserbasierten Schichtverbundmaterials erfolgt unter angepassten Prozessbedingungen; Temperatur und Kompressionsdruck der Zarge sowie die Gestaltung des Druckverlaufes richten sich nach den polymeren Deckschichten zur Minimierung von Reibung.

The invention utilizes the properties of paperboard during forming. The following functions can be realized in the material and / or by the special process control:

• packaging containers consisting of cardboard, paper, cardboard or another natural fiber-based material in combination with other functional layers;
• Equipment of the material with functional layers, especially barrier layers against moisture, oxygen, aroma or leakage of active substances; Furthermore, antimicrobial protective layers or even atmospheric-regulating particles can be applied to the material;
• 3-D deformed material to a packaging container with minimization of irritations (eg wrinkles) in the frame and edge area with an edge serving as a closure surface;
• By special treatment of the edge of the container, a cover sheet made of cardboard, paper or other natural fiber-based materials can be applied and sealed with barriers (eg by gluing or sealing);
• The containers, the connecting elements, also referred to below as the web, of the composite and / or the cover layers can be printed and thus information about product, ingredient, filling quantity, etc. are communicated;
• In the process, the forming can take place in such a way that a web stops, which holds several containers together;
• The individual containers can be separated from the filler or first from the consumer Thus, the connecting element or the web is used directly as a collective packaging;
• The bridge also allows a streamlined handling of multiple containers and thus simplifies the filling and closing process;
• The non-reshaped surface of the web can be designed such that a large area for imaging of consumer-relevant information results, this can, for. Product descriptions, advertising, design or promotional coupons;
• The forming of the fiber-based layered composite material takes place under adapted process conditions; Temperature and compression pressure of the frame as well as the design of the pressure curve depend on the polymeric cover layers to minimize friction.

Das Verfahren hebt sich zudem von bisherigen 3-D-Formverfahren durch eine integrierte Randbildung im Umformprozess ab, bei der eine Einformgeometrie während des Vorhubes des Stempels den Rand formt, der für den Verschluss des Behälters vorgesehen ist. Die Einformgeometrie kann mit der Stempelbewegung geführt oder separat bewegt werden und mit Wärme- bzw. Schwingungseinfluss unterstützt werden. The process also distinguishes itself from previous 3-D molding processes by an integrated edge formation in the forming process, in which an injection molding geometry during the forward stroke of the stamp forms the edge which is provided for the closure of the container. The Einformgeometrie can be performed with the stamp movement or moved separately and supported with heat or vibration influence.

Bei dem Kompressionsziehvorgang werden Umformverhältnisse von 0,3 bis 0,9 angestrebt, insbesondere sind Umformverhältnisse von 0,6 bis 0,8 realisierbar. Ein solch hohes Umformverhältnis ist, wie eingangs bereits geschildert, ansonsten bei Fasermaterialien nicht erreichbar. In the compression drawing process forming ratios of 0.3 to 0.9 are sought, in particular, forming ratios of 0.6 to 0.8 can be realized. Such a high forming ratio is, as already described, otherwise not achievable with fiber materials.

Als besonderer Vorteil der Erfindung hat sich erwiesen, dass nach Fertigstellung der Packung die übrige Packstoffbahn nicht als Abfall entsorgt werden muss. Stattdessen wird aus dieser Packstoffbahn, die die Packung noch umgibt und mit ihr über den oder die Stege verbunden ist, eine Sekundärverpackung gebildet. Dies kann eine Umverpackung sein, die den Verbund von Packungen, die Mehrfachverpackung, schützt und eine große Fläche für den Aufdruck von Informationen und für die Gestaltung bietet. Da sich Fasermaterialien typischerweise sehr gut und einfach bedrucken lassen, besteht für die Gestaltung ein großer Spielraum aus technischer Sicht bei gleichzeitig geringen Kosten. Entsprechendes gilt für die Bereiche der Packstoffbahn, aus denen der Steg gebildet wird. As a particular advantage of the invention has been found that after completion of the pack, the remaining packaging material web does not have to be disposed of as waste. Instead, a secondary packaging is formed from this packaging material web, which still surrounds the package and is connected to it via the web or webs. This can be an overpack that protects the composite of packages, the multiple packaging, and provides a large area for information printing and design. Since fiber materials can typically be printed very easily and simply, there is a great deal of flexibility for the design from a technical point of view at the same time as low costs. The same applies to the areas of the packaging material web from which the web is formed.

Die Packstoffbahn wird somit, soweit sie nicht zu dem Packmittel umgeformt wurde, zu einer einstückig mit dem Packmittel oder der Mehrfachverpackung verbundenen Sekundärverpackung geformt. Hierzu ist der dafür nötige Bereich der Packstoffbahn entsprechend zuzuschneiden, zu falten, aufzurichten und gegebenenfalls zu kleben oder auf andere Weise zu verbinden. Es kann sich beispielsweise um eine Faltschachtel handeln, die die Packungen des Verbunds enthält und die zugleich mit ihr verbunden sind. The packaging material web is thus, insofar as it has not been formed into the packaging material, formed into a secondary packaging which is connected in one piece with the packaging material or the multiple packaging. For this purpose, the area of the packaging material web required for this purpose has to be correspondingly cut, folded, erected and optionally glued or connected in some other way. For example, it may be a carton containing the packages of the composite and connected to it at the same time.

Damit letztlich die einzelne Packung leicht aus dem Verbund herausgetrennt werden kann, wird der Steg mit einer Sollbruchstelle versehen. Dies kann durch Prägen, Rillen, Perforieren oder Ritzen oder auf andere geeignete Weise erfolgen. So that ultimately the individual pack can be easily separated from the composite, the web is provided with a predetermined breaking point. This can be done by embossing, creasing, perforating or scribing or in any other suitable way.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Packmittel, erhältlich durch Kompressionsziehen aus einer flächigen, plastisch verformbaren Packstoffbahn, die zumindest ein Fasermaterial umfasst, wobei das Packmittel mit der Packstoffbahn über wenigstens einen Steg in der Weise verbunden bleibt, dass ein Verbund in Form einer Mehrfachverpackung besteht. Dieses Packmittel ist das Erzeugnis des oben beschriebenen Verfahrens, dessen Einzelheiten und Merkmale entsprechend für das Packmittel gelten. The object of the invention is further achieved by a packaging material, obtainable by compression drawing from a flat, plastically deformable packaging material web comprising at least one fiber material, wherein the packaging material remains connected to the packaging material web via at least one web in such a way that a composite in the form of a Multiple packaging exists. This packaging material is the product of the process described above, the details and features of which apply to the packaging material.

Eine weitere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht in einer Form-, Füll- und Verschließmaschine aufweisend wenigstens eine Kompressionsziehvorrichtung zur Ausbildung von Packmitteln gemäß vorstehender Beschreibung, wenigstens eine Füllvorrichtung, die so angeordnet und ausgeführt ist, dass sie die Packmittel befüllt, wenigstens eine Verschließvorrichtung, die so angeordnet und ausgeführt ist, dass sie die offenen Oberseiten der befüllten Packmittel verschließt, und eine Transportvorrichtung, die so ausgeführt ist, dass sie eine Packstoffbahn, die sich an der Kompressionsziehvorrichtung, der Füllvorrichtung und der Verschließvorrichtung entlang erstreckt, an der Kompressionsziehvorrichtung, der Füllvorrichtung und der Verschließvorrichtung entlang fördert. A further solution of the object of the invention consists in a form, fill and seal machine comprising at least one compression drawing device for forming packaging as described above, at least one filling device which is arranged and designed so that it fills the packaging, at least one closing device, the is arranged and configured to close off the open tops of the filled packages, and a transport device configured to extend a packaging material web extending along the compression drawing apparatus, the filling apparatus and the closing apparatus to the compression drawing apparatus, the filling apparatus and promotes along the closing device.

Ein besonderer Vorteil einer solchen Form-, Füll- und Verschließmaschine besteht darin, dass diese weiterhin eine Trennvorrichtung aufweist, die so ausgeführt und angeordnet ist, dass sie die Stege nur teilweise zwischen Bahn und geformten Packmitteln und in der Weise trennt, dass damit ein Verbund in Form einer Mehrfachverpackung bestehen bleibt und insoweit aus der Bahn ausgeschnitten werden kann. Innerhalb des Verbundes bleiben die Stege stehen, die verschiedenen Verbünde werden jedoch voneinander getrennt. Es ist für die Erfindung unerheblich, ob die Verbünde voneinander getrennt werden, bevor die Sekundärverpackung gebildet ist oder danach, beide Möglichkeiten sind umfasst. A particular advantage of such a form, fill and seal machine is that it further comprises a separator which is designed and arranged so that it separates the webs only partially between the web and molded packaging and in such a way that thus a composite remains in the form of a multiple packaging and can be cut out of the way so far. Within the network, the bridges remain, but the various networks are separated. It is irrelevant to the invention whether the composites are separated from each other before the secondary packaging is formed or thereafter, both possibilities are included.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Form-, Füll- und Verschließmaschine umfasst weiterhin eine Vorrichtung zur Bildung einer Sekundärpackung aus der Packstoffbahn, soweit sie nicht zu dem Packmittel umgeformt ist, also aus den Bereichen, die nach dem Stand der Technik abgeschnitten und als Abfälle der Entsorgung oder der Wiederverwertung zuzuführen sind. Die aus einer Verwendung als Sekundärpackung resultierenden Vorteile wurden schon oben beschrieben. A particularly preferred embodiment of the form, fill and seal machine according to the invention further comprises a device for forming a secondary packaging from the packaging material web, as far as it is not formed into the packaging, ie from the areas that are cut off according to the prior art and waste as the disposal or to be recycled. The advantages resulting from use as secondary packaging have already been described above.

Anwendung findet die Erfindung vor allem bei der Herstellung von Verpackungen für Konsumgüter sowohl in flüssigem wie auch in festem Aggregatzustand, als Pulver oder Granulate aus umgeformtem Kartonverbund deren Herstellung mit einer Randbildung verbunden ist und auch aus der Bahn erfolgen kann, ohne den Verband mehrerer Verpackungen aufzulösen. The invention finds application especially in the production of packaging for consumer goods both in liquid and in solid state, as powder or granules of formed cardboard composite whose production is associated with a fringe and can also be made out of the web without dissolving the association of multiple packages ,

Durch die Erfindung können Informationen auch direkt auf der Primärverpackung in den nicht umgeformten Bereichen (neben den Stegen bzw. Verbindungselementen auch Deckel und Rand) aufgebracht werden. By means of the invention, information can also be applied directly to the primary packaging in the non-reshaped regions (in addition to the webs or connecting elements, also cover and edge).

Durch die Erfindung können die einzelnen Verpackungen derart hergestellt werden, dass der Verbund aus der Materialbahn heraus nicht aufgelöst werden muss und bis zum Heraustrennen durch den Konsumenten erhalten bleiben kann. Somit wird der Ressourcenverbrauch für sonst zusätzlich notwendige Sekundärverpackungen reduziert. By means of the invention, the individual packages can be produced in such a way that the composite does not have to be dissolved out of the material web and can be retained until it has been removed by the consumer. Thus, the resource consumption for otherwise necessary secondary packaging is reduced.

Die Erfindung vereint erstmals die effiziente Herstellung von Verpackungsbehältern, den Packmitteln, durch Ziehen von funktionalisiertem Karton mit einer Randbildung und der Umformung aus der Bahn und somit des Zusammenhaltes von Verpackungsgebinden, den Verbünden, schon im Prozess. Ferner können durch die neue Verfahrensgestaltung sinnvoll nutzbare Druckflächen ausgebildet werden. Durch den Ziehprozess sind neue Verpackungsformen möglich, die zweckmäßige Druckflächen für Verbraucherinformationen und Marketing bieten. Damit kann die Größe der Sekundärverpackung stark reduziert werden, was wiederum mit einer Materialeinsparung einhergeht. The invention combines for the first time the efficient production of packaging containers, the packaging, by pulling functionalized cardboard with a bordering and forming from the web and thus the cohesion of packaging containers, the networks, already in the process. Furthermore, useful surfaces can be formed by the new process design. The drawing process enables new forms of packaging that provide convenient printing surfaces for consumer information and marketing. Thus, the size of the secondary packaging can be greatly reduced, which in turn is associated with a saving of material.

Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, eine faserbasierte Verpackung mit ausgebildetem Rand für Konsumgüter durch Kompressionsziehen aus einer Bahn herzustellen, optional auch ohne den Bahnverbund mehrerer Einzelverpackungen aufzulösen und zudem mit Bereitstellung von umfangreichen Druckflächen. Particularly advantageous is the possibility of producing a fiber-based packaging with a trained edge for consumer goods by compression drawing from a web, optionally dissolve without the rail network of multiple individual packaging and also with the provision of extensive printing surfaces.

Weitere wesentliche Vorteile sind:

• Die Verpackung schont fossile Ressourcen, da sie aus nachwachsenden Materialien hergestellt werden kann, ferner wird die Umwelt geschont, da die Verweildauer der entsorgten Verpackung in der Umwelt durch die biologische Abbaubarkeit vergleichsweise gering ist;
• Durch das Herstellungsverfahren kann ein Rand zum Verschließen der Verpackungen ausgebildet werden.
• Durch das Herstellungsverfahren kann aus der Bahn umgeformt werden, so dass ein Zusammenhalt der einzelnen Verpackungen durch die Bahn bestehen bleibt; die Bahn kann so als Verbindungselement für ein rationalisiertes Handling genutzt werden.

Other key benefits include:

• The packaging conserves fossil resources, since it can be produced from renewable materials, as well as the environment is protected, since the residence time of the discarded packaging in the environment by the biodegradability is comparatively low;
• Through the manufacturing process, an edge can be formed for closing the packaging.
• The manufacturing process allows the web to be reshaped so that the individual packages are held together by the web; The web can thus be used as a connecting element for a streamlined handling.

Zusätzliche Vorteile sind:

• Das Herstellungsverfahren erlaubt Verpackungsgestaltungen, bei denen die einzelnen Behälter direkt zu Sammelverpackungen (Verbünden) gebündelt werden können;
• Die neuen Möglichkeiten der Verpackungsgestaltung bringen eine verbesserte Bedruckbarkeit von Behältern (Packmittel) und Deckelfolie mit sich; die Verbindungselemente (Stege) zwischen den einzelnen Behältern können ebenfalls gut bedruckt werden;
• Die Verpackung lässt sich wegen des hohen Anteils an faserbasiertem Material als ökologisch sinnvolle Alternative zu den bisherigen Kunststoffverpackungen nutzen, womit der beim Verbraucher anhaltend steigenden Nachfrage nach umweltfreundlichen Produkten genügt werden kann.

Additional benefits include:

• The manufacturing process allows packaging designs in which the individual containers can be bundled directly into collective packaging (bundles);
• The new possibilities of packaging design bring improved printability of containers (packaging) and lid film with it; the connecting elements (webs) between the individual containers can also be printed well;
• Due to the high proportion of fiber-based material, the packaging can be used as an ecologically sound alternative to the previous plastic packaging, which means that the consumer's steadily increasing demand for environmentally friendly products can be satisfied.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen: Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Packmittels während der Phasen seiner Herstellung; 1 FIG. 2 schematically shows an embodiment of a packaging means according to the invention during the phases of its production; FIG.

2: schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Packmittels nach dem Kompressionsziehen in Detailansicht; 2 FIG. 2 schematically shows an embodiment of a packaging means according to the invention after compression drawing in a detailed view; FIG.

3: schematisch eine Ausführungsform einer Kompressionszieheinrichtung als Teil einer erfindungsgemäßen Form-, Füll- und Verschließmaschine; und 3 FIG. 2 schematically shows an embodiment of a compression drawing device as part of a form, fill and seal machine according to the invention; FIG. and

4: schematisch eine Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Form-, Füll- und Verschließmaschine. 4 FIG. 2: schematically an embodiment of a part of a form, fill and seal machine according to the invention. FIG.

1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Packmittels 5 während der Phasen seiner Herstellung aus einer Packstoffbahn 1, die als Rolle aufgewickelt vorliegt. Im ersten Schritt, im Bereich der Schneidzone 10, werden Entlastungsschnitte 2 in der Weise eingebracht, dass ein Zuschnitt 4 aus der Packstoffbahn 1 gebildet wird. Der Zuschnitt 4 wird später durch Kompressionsziehen in der Kompressionsziehzone 20 umgeformt zu dem Packmittel 5. Durch den Steg 3 bleibt jedoch eine Verbindung zwischen der Packstoffbahn 1 und dem Zuschnitt 4 bestehen. Auch das spätere Packmittel 5 bleibt dadurch mit der Packstoffbahn 1 verbunden. 1 schematically shows an embodiment of a packaging according to the invention 5 during the phases of its manufacture from a packaging material web 1 , which is wound up as a roll. In the first step, in the area of the cutting zone 10 , be relief cuts 2 introduced in such a way that a blank 4 from the packaging material web 1 is formed. The cut 4 will later by compression drawing in the compression drawing zone 20 transformed to the packaging 5 , Through the jetty 3 However, a connection remains between the packaging material web 1 and the cut 4 consist. Also the later one packaging 5 stays with the packaging material web 1 connected.

Die Packstoffbahn 1 wird weiter in der Bewegungsrichtung 7 durch eine entsprechend aufgebaute Verarbeitungsmaschine, insbesondere eine Form-, Füll- und Verschließmaschine (vergleiche auch 4), bewegt. Der geschnittene Bereich erreicht damit die Kompressionsziehzone 20. Dort werden die Zuschnitte 4 in einer Kompressionszieheinrichtung 22 in der Weise umgeformt, dass ein Packmittel 5 entsteht. Dieses bleibt immer noch über die Stege 3 mit der Packstoffbahn 1 verbunden. The packaging material web 1 will continue in the direction of movement 7 by an appropriately constructed processing machine, in particular a form, fill and seal machine (see also 4 ), emotional. The cut area thus reaches the compression drawing zone 20 , There are the blanks 4 in a compression puller 22 transformed in the way that a packaging 5 arises. This still remains over the footbridges 3 with the packaging material web 1 connected.

Es folgen die hier nicht dargestellten Füll- und Verschließzonen (vergleiche auch 4), wobei die fertige Packung 31 gebildet wird, die immer noch über die Stege 3 mit der Packstoffbahn 1 verbunden ist. Die Stege 3 werden mittels Sollbruchstellen 34 soweit geschwächt, dass später ein einfaches Entnehmen der einzelnen Packung 31 aus dem Verbund 32 möglich wird. This is followed by the filling and sealing zones (not shown here) 4 ), with the finished pack 31 is formed, which is still over the webs 3 with the packaging material web 1 connected is. The bridges 3 be by means of predetermined breaking points 34 so far weakened that later easy removal of the individual pack 31 from the composite 32 becomes possible.

Mit dem Weitertransport der Packstoffbahn 1 in Bewegungsrichtung 7 wird die Präge-, Schneid- und Aufrichtzone 30 erreicht, die der Bildung einer Sekundärverpackung 33 dient. Dazu wird die Packstoffbahn 1 entsprechend beschnitten, wobei Schneidkanten 35 entstehen und der einzelne Verbund 32 von der Packstoffbahn 1 abgetrennt wird, da dieser dann als Mehrfachverpackung die insoweit modifizierte Form-, Füll- und Verschließmaschine verlässt. Im weiteren Verlauf werden Faltlinien 36 eingebracht, die ein Aufrichten der Sekundärverpackung 33 ermöglichen. With the further transport of the packaging material web 1 in the direction of movement 7 becomes the embossing, cutting and erecting zone 30 achieved, the formation of a secondary packaging 33 serves. For this the packaging material web becomes 1 correspondingly cropped, with cutting edges 35 arise and the individual composite 32 from the packaging material web 1 is separated, since this then leaves as a multiple packaging the extent modified form, fill and seal machine. In the further course are folding lines 36 introduced, which is an erection of the secondary packaging 33 enable.

2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Packmittels 5 nach dem Kompressionsziehen in Detailansicht, wobei die Kontur des Entlastungsschritts 2 noch erkennbar ist, der frühere Zuschnitt (vgl. Zuschnitt 4 in 1 oder 2) jedoch schon zu dem Packmittel 5 umgeformt wurde, das dadurch in der Draufsicht einen kleineren Durchmesser als der frühere Zuschnitt aufweist. Zu erkennen ist ebenfalls der Steg 3, der eine Verbindung des Packmittels 5 mit der Packstoffbahn 1 darstellt. 2 schematically shows an embodiment of a packaging according to the invention 5 after compression pulling in detail view, with the contour of the unloading step 2 is still recognizable, the earlier blank (see blank 4 in 1 or 2 ) but already to the packaging 5 was transformed, which thereby has a smaller diameter in plan view than the earlier blank. You can also see the footbridge 3 , which is a connection of the packaging 5 with the packaging material web 1 represents.

3 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Kompressionszieheinrichtung 22 als Teil einer erfindungsgemäßen Form-, Füll- und Verschließmaschine, angeordnet im Bereich der Kompressionsziehzone 20 (vergleiche 1). 3 schematically shows an embodiment of a compression pulling device 22 as part of a form, fill and seal machine according to the invention, arranged in the region of the compression drawing zone 20 (see 1 ).

4 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Form-, Füll- und Verschließmaschine, zunächst den Bereich der Schneidzone 10, hier kombiniert mit der Kompressionsziehzone 20, ohne dass zwischen beiden ein Weitertransport der Packstoffbahn 1 in Bewegungsrichtung 7 der nötig wäre, da die Bearbeitung am selben Ort erfolgt. Weiterhin ist die Füllzone 25 und die Verschließzone 26 dargestellt, die jeweils einzelne Bearbeitungsstationen bilden. Vereinfacht dargestellt ist auch die Präge-, Schneid- und Aufrichtzone 30, in der die Mehrfachverpackung gebildet wird. Eine Fördereinrichtung 8 dient dem Weitertransport der Packstoffbahn 1 durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen. 4 shows schematically an embodiment of a part of a form, fill and seal machine according to the invention, first the area of the cutting zone 10 , here combined with the compression drawing zone 20 , without a further transport of the packaging material between the two 1 in the direction of movement 7 This would be necessary because the processing takes place in the same place. Furthermore, the filling zone 25 and the closure zone 26 represented, each forming individual processing stations. Simplified is also the embossing, cutting and erection zone 30 in which the multipack is made. A conveyor 8th serves the further transport of the packaging material web 1 through the various processing stations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Packstoffbahn Packaging material web
2 2: Entlastungsschnitt relief cut
3 3: Steg web
4 4: Zuschnitt cut
5 5: Packmittel packaging
7 7: Bewegungsrichtung movement direction
8 8th: Fördereinrichtung Conveyor
10 10: Schneidzone cutting zone
20 20: Kompressionsziehzone Compression growth zone
22 22: Kompressionszieheinrichtung Compression puller
25 25: Füllzone filling zone
26 26: Verschließzone pack zone
30 30: Präge-, Schneid- und Aufrichtzone Embossing, cutting and erecting zone
31 31: Packung pack
32 32: Verbund / Mehrfachverpackung Composite / multiple packaging
33 33: Sekundärverpackung Secondary packaging
34 34: Sollbruchstelle Breaking point
35 35: Schnittkante cutting edge
36 36: Faltlinie fold line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102013107931 A1 [0007]
US 4778439 A [0008]
DE 1761002 B [0017]
DE 69221490 T2 [0019]
DE 202012102550 U1 [0019]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Hauptmann, M. 2010: Targeted process control and possibilities for process monitoring in the multi-dimensional forming of cardboard by drawing. Dresden: Dissertation TU Dresden, 2010 [0016]
Hesse, Fritz and Hans-Jürgen Tenzer, basics of paper processing. Volumes 1 to 3, Fachbuchverlag, 1966 [0019]

Claims

Method for producing a three-dimensionally shaped packaging material ( 5 ) by compression drawing from a flat, plastically deformable packaging material web ( 1 ) comprising at least one fibrous material, wherein a blank ( 4 ) for the packaging ( 5 ) during the compression drawing with the packaging material web ( 1 ) via at least one bridge ( 3 ) and by at least one discharge cut ( 2 ) from the packaging material web ( 1 ), characterized in that the web ( 3 ) until completion of the package ( 31 ), so that a composite in the form of a multiple package ( 32 ) is available.

Method according to claim 1, wherein the packaging material web ( 1 ) consists essentially or completely of fibrous material.

A method according to claim 1 or 2, wherein non-woven, paper, cardboard or cardboard are provided as the fiber material.

Method according to one of the preceding claims, wherein the web ( 3 ) with a predetermined breaking point ( 34 ) between packaging material web ( 1 ) and pack ( 31 ), which makes it easy to separate out a single pack ( 31 ) from the multiple packaging ( 32 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the compression drawing an integrated edge formation takes place, in which a Einformgeometrie during a Vorhubes a punch of a compression pulling device ( 22 ) forms the edge, which after connection with a lid for the closure of the packaging ( 5 ) to a pack ( 31 ) is provided.

Method according to one of the preceding claims, wherein forming ratios of 0.3 to 0.9 can be realized.

Method according to one of the preceding claims, from which the package ( 31 ) surrounding areas of the packaging material web ( 1 ), as far as they do not belong to the packaging ( 5 ) was converted to a one-piece with the packaging ( 5 ) or multiple packaging ( 32 ) secondary packaging ( 33 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, wherein the packaging material web ( 1 ) is provided with at least one functional layer.

The method of claim 8, wherein at least one barrier layer is provided against moisture, oxygen, aroma or drug passage, an antimicrobial protective layer and / or atmosphere regulating particles.

Packaging, obtainable by compression drawing from a flat, plastically deformable packaging material web, which comprises at least one fiber material, characterized in that the packaging material ( 5 ) with the packaging material web ( 1 ) via at least one bridge ( 3 ) remains connected in such a way that a composite in the form of a multi-pack ( 32 ) consists.

Packaging according to claim 10, wherein the web ( 3 ) a predetermined breaking point ( 34 ), which involves separating a single package from the multiple package ( 32 ) facilitated.

Packaging according to claim 10 or 11, wherein the packaging material web ( 1 ), as far as they do not belong to the packaging ( 5 ) is converted to a one-piece with the packaging ( 5 ) or multiple packaging ( 32 ) secondary packaging ( 33 ) is shaped.

Packaging according to one of claims 10 to 12, wherein the regions of the packaging material web ( 1 ), from which the bridge ( 3 ) and / or the secondary packaging ( 33 ) are printed.

Form, fill and seal machine comprising at least one compression drawing device ( 22 ) for the training of packaging ( 5 ) according to one of claims 10 to 13, at least one filling device ( 25 ), which is arranged and constructed so as to hold the packaging ( 5 ), at least one closing device ( 26 ) which is arranged and configured to grip the open tops of the filled packages ( 5 ) and a conveyor ( 8th ), which is designed so that it has a packaging material web ( 1 ) attached to the compression puller ( 22 ), the filling device ( 25 ) and the closing device ( 26 ) extends along the compression drawing device ( 22 ), the filling device ( 26 ) and the closing device ( 26 ), characterized in that the forming, filling and closing machine further comprises a separating device which is designed and arranged so that it webs ( 3 ) between packaging material web ( 1 ) and packaging ( 5 ) partially and so separated that with it a composite in the form of a multi-pack ( 32 ) from the packaging material web ( 1 ) is cut out.

Form, fill and seal machine according to claim 14, further comprising a device for forming a secondary package ( 33 ) from the packaging material web ( 1 ), as far as they do not belong to the packaging ( 5 ) or multiple packaging ( 32 ) is formed, is provided.