DE102019134358A1

DE102019134358A1 - Flächiges Verpackungsmaterial, Verpackungseinheit und Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten

Info

Publication number: DE102019134358A1
Application number: DE102019134358.5A
Authority: DE
Inventors: Johannes Kirzinger; Marcus Kreis; Herbert Spindler; Helmut Schwarz; Thomas Hensel
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-06-17
Also published as: WO2021115841A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich ein flächiges Verpackungsmaterial, eine Verpackungseinheit (7) und ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten. Das flächige Verpackungsmaterial (1) dient dem Zusammenfassen von mindestens zwei Artikeln (5) zu einer Verpackungseinheit (7), wobei die Artikel (5) zumindest bereichsweise von dem Verpackungsmaterial (1) umhüllt und dieses zumindest bereichsweise auf die durch die Artikel (5) gebildete Artikelgruppe aufgeschrumpft wird. Das flächige Verpackungsmaterial (1) besteht bereichsweise aus einem Papiermaterial (PM) und bereichsweise aus einem Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere einem Folienmaterial.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges Verpackungsmaterial, eine Verpackungseinheit und ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Zum Verpacken von Artikeln, insbesondere Artikelzusammenstellungen oder Artikelgruppen, werden diese häufig mit einer Folie umhüllt. Dabei handelt es sich um eine Schrumpffolie aus einem thermoplastischen Kunststoff oder um eine Stretchfolie aus einem elastischen Kunststoff, die je nach Herstellungsverfahren einachsig oder zweiachsig orientiert sind und entsprechend dem jeweiligen Verfahren eine Vielzahl von Folieneigenschaften aufweisen.
Schrumpffolien werden beispielsweise verwendet, um Artikelzusammenstellungen, beispielsweise eine Mehrzahl von Behältern oder Flaschen, Getränkebehälter o. dgl., zu sogenannten Schrumpfgebinden zusammenzufassen. Die jeweilige thermoplastische Materialbahn oder Schrumpffolie wird als Endlosmaterial auf Rollen bereitgestellt. Die Schrumpffolie wird um eine Zusammenstellung oder Gruppe von mehreren Artikeln herum angeordnet, nachfolgend zusammen mit den jeweiligen Artikeln durch einen Schrumpftunnel geführt und dort zur Schrumpfung mit Temperatur beaufschlagt. Treten die mit der Materialbahn oder Schrumpffolie umhüllten Artikel aus dem Schrumpftunnel aus, so ist aus der Flächenbahn und der Artikelgruppe eine sogenannte Verpackungseinheit ausgebildet, bei welcher die Schrumpffolie auf die Artikel aufgeschrumpft ist und die Zusammenstellung derart fest zusammenhält.
Eine Schrumpfvorrichtung zur Herstellung von Schrumpfgebinden ist bspw. in der Offenlegungsschrift DE 10 2014 105 057 A1 offenbart.
Aus Umweltschutzgründen werden vermehrt Lösungen gesucht, die es ermöglichen, die Menge an Kunststoffen zu reduzieren. Beispielsweise können anstelle von Schrumpffolien alternative Fasermaterialen verwendet werden. Die Offenlegungsschrift WO 018024992 A1 beschreibt eine Schrumpffolie, der zur Verbesserung der Eigenschaften Füllstoffe oder Fasen organischer oder anorganischer Natur zugesetzt werden. Die Patentschrift EP 2499189 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Schrumpffolien, welche aus einem biologisch abbaubaren Polyester und einem Mischungspartner bestehen, insbesondere aus einem biologisch abbaubaren aliphatischen aromatischen Polyester und einem Mischungspartner, beispielsweise Polymilchsäure. Als Füllstoff werden beispielsweise Naturfasern, Holzmehl und/oder anorganische Füllstoffe verwendet.
Beschreibung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verpackungsmaterial für Verpackungseinheiten und mit einem Verpackungsmaterial zusammengefasste Artikelgruppen bereitzustellen, bei denen der Kunststoffanteil im Verpackungsmaterial reduziert ist.
Die obige Aufgabe wird durch ein flächiges Verpackungsmaterial, eine Verpackungseinheit und ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung bezieht sich auf ein flächiges Verpackungsmaterial zum Zusammenfassen von mindestens zwei Artikeln zu einer Verpackungseinheit. Das flächige Verpackungsmaterial ist bereichsweise aus einem Papiermaterial und bereichsweise aus einem Nicht-Papiermaterial gebildet. Insbesondere besteht mindestens ein erster Teilbereich aus Papiermaterial und mindestens ein zweiter Teilbereich besteht aus einem Nicht-Papiermaterial.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Nicht-Papiermaterial um ein Folienmaterial, insbesondere um Schrumpffolie. Bei Schrumpffolie handelt es sich um ein Folienmaterial, welches sich unter der Einwirkung von Wärme stark zusammenzieht. Je nach Anwendungsfall wird ein biaxiales Schrumpffolienmaterial oder ein monoaxiales Schrumpffolienmaterial eingesetzt. Monoaxiale Schrumpffolien schrumpfen einseitig; biaxiale Schrumpffolien schrumpfen beidseitig. Bei dem Schrumpffolienmaterial handelt es sich vorzugsweise um eine Polyethylen-Folie, es können aber auch Polyolefin-Folien, Polypropylen-Folien o.ä. zum Einsatz kommen.
Die herzustellenden Verpackungseinheiten, bei welchen ein oben beschriebenes Verpackungsmaterial zum Einsatz kommt, umfassen jeweils mindestens zwei Artikel, die mindestens von einem ersten Sekundärverpackungsmittel in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts aus oben beschriebenem Verpackungsmaterial zumindest bereichsweise umhüllt und dadurch als Verpackungseinheit oder Gebinde zusammengefasst werden. Der Verpackungszuschnitt wird dabei um die mindestens zwei Artikel herumgeschlagen, so dass der Verpackungszuschnitt die Artikel zumindest bereichsweise umhüllt. Insbesondere bedeckt der Verpackungszuschnitt die Oberseiten und die Unterseiten der Artikel sowie zumindest Bereiche der seitlichen Außenmantelflächen der Artikel.
Bei den Artikeln handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, insbesondere Flaschen aus Glas, PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff oder um Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium o.ä. Die Verpackungsvorrichtung ist jedoch auch geeignet, andere geeignete Artikel mit einem Verpackungszuschnitt aus einem oben beschriebenen Verpackungsmaterial als Gebinde zusammenzufassen. Zur Herstellung der Verpackungseinheiten können mindestens zwei identisch ausgebildete Artikel als Artikelgruppe bereitgestellt werden. Durch Zusammenstellung von unterschiedlich ausgebildeten Artikeln können sogenannte Mischgebinde erzeugt werden.
Das Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten sieht vor, dass in einem ersten Verfahrensschritt Artikel in Artikelgruppen eingeteilt werden. Die Artikelgruppen werden zumindest bereichsweise mit dem in geeigneter Form bereitgestellten Verpackungsmaterial umhüllt oder in dieses eingeschlagen. Insbesondere wird das Verpackungsmaterial hierzu in Form von Verpackungszuschnitten geeigneter Größe bereitgestellt. Anschließend werden die mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikel mit Schrumpfmedium beaufschlagt, wodurch das Verpackungsmaterial zumindest bereichsweise auf die Artikelgruppe aufschrumpft. Insbesondere schrumpft der mindestens eine aus Nicht-Papiermaterial, insbesondere Folienmaterial, bestehende Teilbereich des Verpackungsmaterials zumindest bereichsweise auf Artikel der Artikelgruppe auf.
Eine Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von vorbeschriebenen Verpackungseinheiten geeignet ist, umfasst ein Einteilmodul, ein Reservoir oder Magazin für Verpackungsmaterial, ein Verpackungsmodul und eine Schrumpfvorrichtung. In dem Einteilmodul oder einer anderen geeigneten Gruppiereinrichtung werden die Artikel in geeigneter Anzahl und Anordnung zu den Artikelgruppen zusammengestellt.
Das Verpackungsmaterial wird in Form von Verpackungszuschnitten oder als Endlosmaterial bereitgestellt. Beispielsweise kann das Verpackungsmittelreservoir durch eine Endlos- Verpackungsmaterialrolle gebildet werden, von der die benötigten Verpackungszuschnitte in geeigneter Länge abgetrennt werden. Alternativ können die Verpackungszuschnitte in einem geeigneten Magazin bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Magazin mindestens einen Zuschnittstapel enthalten.
Die Artikelgruppen werden in dem Verpackungsmodul zumindest bereichsweise mit Verpackungsmaterial umhüllt oder die Artikelgruppen werden zumindest bereichsweise in dem Verpackungsmaterial eingeschlagen. Anschließend durchlaufen die mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelgruppen zur endgültigen Ausbildung der Verpackungseinheiten oder Gebinde eine Schrumpfvorrichtung, in der sie mit einem geeigneten Schrumpfmedium beaufschlagt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein mittlerer Teilbereich des Verpackungsmaterials und/oder des jeweilig verwendeten Verpackungszuschnitts aus Papiermaterial besteht, während mindestens zwei einander gegenüberliegende Teilbereiche oder Randbereiche aus Nicht-Papiermaterial, insbesondere Folienmaterial, bestehen.
Beim Umhüllen der Artikelgruppe mit einem Verpackungszuschnitt, der zwei einander gegenüberliegende, insbesondere parallel zueinander angeordnete, Randbereiche aus Nicht-Papiermaterial umfasst, kann gemäß einer ersten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die beiden seitlichen Teilbereiche oder Randbereiche zumindest bereichsweise überlappend unterhalb der Artikelgruppe angeordnet werden, während der mittlere Teilbereich aus Papiermaterial jeweils zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen und die Oberseite der Artikelgruppe bedeckt. Beim Schrumpfen der aus Nicht-Papiermaterial bestehenden seitlichen Teilbereiche oder Randbereiche im Bereich der Unterseite der Artikelgruppe werden diese vorzugsweise miteinander verbunden, insbesondere verklebt oder verschweißt. Durch das Schrumpfen der aus Nicht-Papiermaterial bestehenden seitlichen Teilbereiche oder Randbereiche wird der dazwischen angeordnete mittlere Teilbereich aus Papiermaterial, der insbesondere den Seitenflächen und der Oberseite der Artikelgruppe zugeordnet ist, glattgezogen und/oder straff über die Artikel der Artikelgruppe angezogen.
Alternativ kann der Verpackungszuschnitt beim Umhüllen der Artikelgruppe auch derart ausgerichtet werden, dass die Artikel im Wesentlichen auf mindestens einem Bereich des mittleren Teilbereichs aus Papiermaterial angeordnet werden. In diesem Fall ist vorgesehen, dass die seitlichen Teilbereiche aus Nicht-Papiermaterial zumindest bereichsweise seitlich überstehen. Beim Durchlaufen der Schrumpfvorrichtung schrumpft das seitlich überstehende Nicht-Papiermaterial entsprechend seiner Schrumpfeigenschaften, insbesondere schrumpft das seitlich überstehende Nicht-Papiermaterial bereichsweise auf die äußeren Artikel der Artikelgruppe auf, wobei ein sogenanntes Folienauge ausgebildet wird. Die Größe des Folienauges ist dabei abhängig von der Größe des seitlich überstehenden Teilbereichs aus Nicht-Papiermaterial. Je größer dieser seitlich überstehende Teilbereich ist, desto größer ist die entstehende Kontaktfläche zwischen dem seitlichen Teilbereich aus Nicht-Papiermaterial und einem äußeren Artikel der Artikelgruppe und desto kleiner ist das entstehende Folienauge. Bei dieser Ausführungsform kann zudem vorgesehen sein, dass die zwei Bereiche aus Papiermaterial, die einander überlappend angeordnet sind und auf denen die Artikel aufstehen, miteinander verklebt werden. Insbesondere kann hierfür ein geeignetes Haftmittel verwendet werden, welches vorzugsweise die innerhalb der Schrumpfvorrichtung vorherrschenden erhöhten Temperaturen ohne Probleme aushält.
Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass der mittlere Teilbereich aus Papiermaterial des Verpackungszuschnitts insbesondere ein mittiger Teilbereich ist, welcher allseitig von seitlichen Teilbereichen oder Randbereichen aus Nicht-Papiermaterial begrenzt wird. Beispielswiese kann der Verpackungszuschnitt eine rechteckige Form aufweisen, wobei alle vier Seiten jeweils zumindest einen Streifen aus Nicht-Papiermaterial aufweisen. In diesem Fall werden die Artikel zum einen auf sich überlappenden Teilbereichen aus Nicht-Papiermaterial angeordnet, zudem ragen nach dem Umhüllen der Artikelgruppe mit dem Verpackungszuschnitt die anderen beiden Teilbereiche aus Nicht-Papiermaterial seitlich über die Artikel hinaus. Nach Durchlaufen der Schrumpfvorrichtung sind die unterhalb der Artikel überlappenden Teilbereiche aus Nicht-Papiermaterial fest miteinander verbunden, zudem liegen die vor dem Schrumpfvorgang seitlich überstehenden Teilbereiche aus Nicht-Papiermaterial nunmehr fest seitlich an den äußeren Artikeln der Artikelgruppe an. Insbesondere werden auch bei dieser Ausführungsform durch die seitlichen Teilbereiche jeweils Folienaugen an der Verpackungseinheit ausgebildet. Der mittige Teilbereich aus Papiermaterial wird durch das Schrumpfen der Teilbereiche aus Nicht-Papiermaterial vorzugsweise straff über die Oberseite und die zwei anderen Seitenflächen der gebildeten Verpackungseinheit gezogen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zwischen dem mindestens einen ersten Teilbereich aus Papiermaterial und dem mindestens einen zweiten Teilbereich aus Nicht-Papiermaterial ein Überlappungsbereich ausgebildet ist, in dem mindestens eine Schicht aus Papiermaterial und mindestens eine Schicht aus Nicht-Papiermaterial bereichsweise überlappend angeordnet und insbesondere miteinander verbunden sind. Insbesondere bildet der Überlappungsbereich somit einen Verbundbereich, in dem das Verpackungsmaterial aus einem sogenannten Verbundmaterial besteht. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Teilbereich aus Nicht-Papiermaterial aus einem zweischichtigen Folienmaterial gebildet ist. In dem Zwischenbereich oder Überlappungsbereich ist eine Schicht Papiermaterial zwischen den beiden Folienschichten angeordnet. Die Ausbildung eines solchen Zwischenbereichs oder Überlappungsbereichs kann bei der Herstellung des Verpackungsmaterials vorteilhaft sein, insbesondere ermöglicht die Ausbildung eines Zwischenbereichs oder Überlappungsbereichs eine gute Verbindung zwischen dem Teilbereich aus Papiermaterial und dem Teilbereich aus Nicht-Papiermaterial.
Durch die Verwendung eines vorbeschriebenen Verpackungsmaterials, insbesondere durch die Aufschrumpfung in einer Schrumpfvorrichtung, ist es möglich, bei gleichbleibender Stabilität der dadurch erzeugten Verpackungseinheiten den Bedarf an Kunststoffmaterialien bei der Verpackung von Artikeln oder Artikelgruppen zu reduzieren. Insbesondere kann das Papiermaterial in den Bereichen einer Verpackungseinheit verwendet werden, in denen keine Dehnung oder Schrumpfung des Verpackungsmaterials notwendig ist. Dagegen wird in den Bereichen, in denen eine Dehnung oder Schrumpfung des Verpackungsmaterials vorteilhaft ist, um eine stabile Verpackungseinheit zu erzeugen, vorzugsweise Nicht-Papiermaterial, insbesondere Folienmaterial, eingesetzt.
Vorzugsweise wird der Schrumpfprozess und/oder die verwendete Schrumpfvorrichtung entsprechend angepasst und das Schrumpfmedium gezielt auf die Bereiche geleitet, in denen einen Schrumpfung stattfinden soll. Insbesondere wird das Schrumpfmedium somit auf den Bodenbereich und/oder auf die seitlichen Bereiche gelenkt. Der mindestens eine mittlere Teilbereich aus Papiermaterial wird insbesondere nicht direkt angestrahlt oder mit Schrumpfmedium beaufschlagt. Bei der Schrumpfvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Schrumpftunnel handeln, in welchem heiße Luft als Schrumpfmedium über Schachtwände in den Schrumpftunnel geleitet wird. Die Schachtwände können geeignete Leitstrukturen aufweisen, die es ermöglichen, die heiße Luft gezielt auf bestimmte Bereiche der mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelgruppen zu lenken. Alternativ kann eine geeignete Schrumpfvorrichtung mit IR- Strahlern ausgestattet sein, die derart ausgerichtet sind, dass die IR- Strahlung jeweils bestimmte Bereiche der mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelgruppen anstrahlen.
Die Erfindung könnte auch auf eine Schrumpfvorrichtung, oder eine Verwendung der Schrumpfvorrichtung, zur Verarbeitung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials und/oder zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungseinheit gerichtet werden, wobei zumindest in einem Bereich der Schrumpfvorrichtung ein Schrumpfmittelauslass oder mehrere Schrumpfmittelauslässe (z.B. mindestens eine Düse) lediglich auf die Bereiche der Verpackungseinheit bzw. des Verpackungsmaterials gerichtet sind bzw. zielen, welche Nicht-Papiermaterial umfassen oder aus Nicht-Papiermaterial bestehen. Insbesondere erstreckt sich dieser Bereich der Schrumpfvorrichtung entlang einer Transportrichtung der Gebinde, insbesondere über mehr als 10%, insbesondere über mehr als 30% des Weges innerhalb der Schrumpfvorrichtung.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Figurenliste
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Verpackungsmaterials.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Verpackungsmaterials.
3 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungseinheiten mit dem vorbeschriebenen Verpackungsmaterial.
4A und 4B zeigen die Anordnung eines Verpackungsmaterials gemäß 1 an einer Artikelgruppe und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit.
5A und 5B zeigen eine weitere Anordnung eines Verpackungsmaterials gemäß 1 an einer Artikelgruppe und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit.
6A und 6B zeigen eine alternative Anordnung eines Verpackungsmaterials gemäß 1 an einer Artikelgruppe und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit.
7A und 7B zeigen eine dritte Ausführungsform eines Verpackungsmaterials und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stehen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Verpackungsmaterials 1. Dabei handelt es sich um ein flächiges Verpackungsmaterial 1, welches beispielsweise als Endlosmaterial auf einer Vorratsrolle bereitgestellt wird. Das Verpackungsmaterial 1 umfasst bereichsweise Papiermaterial PM und bereichsweise ein Nicht-Papiermaterial, insbesondere ein Folienmaterial FM. Insbesondere ist ein mittlerer Teilbereich 2 vorgesehen, der aus Papiermaterial PM besteht. Dieser mittlere Teilbereich 2 wird von zwei einander gegenüberliegenden seitlichen Teilbereichen oder Randbereichen 3 flankiert, die aus Folienmaterial FM bestehen.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Verpackungsmaterials 1. Wie in 1 umfasst das Verpackungsmaterial 1 einen mittlerer Teilbereich 2 aus Papiermaterial PM und zwei seitliche Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM. Zwischen dem mittleren Teilbereich 2 und einem seitlichen Teilbereich 3 ist zudem ein Überlappungsbereich 4 ausgebildet, in welchem Papiermaterial PM und Folienmaterial FM einander überlappend angeordnet und/oder ausgebildet sind. Beispielsweise ist in dem Überlappungsbereich 4 das Papiermaterial PM mit dem Folienmaterial FM über eine haftende Verbindung miteinander verbunden, und die beiden verbundenen Materialien PM und FM bilden ein sogenanntes Verbundmaterial.
3 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungseinheiten 7 mit dem vorbeschriebenen Verpackungsmaterial 1, insbesondere eine Seitenansicht einer Verpackungsvorrichtung 10 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 7. Die Verpackungsvorrichtung 10 umfasst ein Verpackungsmaterialreservoir 11 in Form mindestens einer Verpackungsmaterialrolle 12, von der flächiges Verpackungsmaterial 1, beispielsweise gemäß einer in den 1, 2 oder 6A dargestellten Ausführungsform als Endlosmaterial abgerollt und einem Einschlagmodul 13 zugeführt wird. Hierbei kann das abgerollte Verpackungsmaterial 1 über eine Regeleinheit 14, beispielsweise einen sogenannten Tänzer 15, geführt werden. Die Regeleinheit 14 reguliert die Spannung der Materialbahn und/oder dient als Zwischenspeicher für das abgerollte Verpackungsmaterial 1.
Das Verpackungsmaterial 1 wird einer Trennstation 16 mit mindestens einer Schneideinrichtung 17 zugeführt, in welcher Verpackungszuschnitte 9 von der Endlosmaterialbahn in entsprechender Länge abgetrennt werden. Die einzelnen Verpackungszuschnitte 9 werden dann in einer Förderrichtung FR über eine geeignete Transporteinrichtung 18, insbesondere einem Förderband 19 o. dgl., einem Verpackungsmodul 20 zugeführt, beispielsweise einem Einschlagmodul 13.
Dem Einschlagmodul 13 werden in einer Transportrichtung TR zuvor eingeteilte Artikelgruppen 6 umfassend jeweils mindestens zwei Artikel 5 zugeführt. Eine Artikelgruppe 6 wird zumindest bereichsweise auf einem vorauseilenden Endbereich des Verpackungszuschnitts 9 angeordnet und der restliche Teil des Verpackungszuschnitts 9 wird um die Artikelgruppe 6 herumgeschlagen, so dass die Artikel 5 von dem Verpackungszuschnitt 9 umwickelt und/oder umhüllt werden.
Bei den Artikeln 5 handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff. Bevorzugt können die Artikel 5 auch durch Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen Metall o.ä. gebildet sein. Eine Artikelgruppe 6 kann insbesondere mindestens zwei identisch ausgebildete Artikel 5 umfassen oder aber zur Ausbildung eines Mischgebindes als Verpackungseinheit 7 durch mindestens zwei unterschiedlich ausgebildete Artikel 5 gebildet werden. Die Verpackungsvorrichtung 10 und das Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten 7 sind jedoch auch geeignet, einen entsprechenden Verpackungszuschnitt 9 an andere geeignete Artikel 5 oder Artikelgruppen 6 anzuordnen und an diesen festzulegen.
Anschließend wird die mit dem Verpackungszuschnitt 9 umhüllte Artikelgruppe 6 durch eine Schrumpfvorrichtung 21 geführt. Innerhalb der Schrumpfvorrichtung 21 wird die mit dem Verpackungszuschnitt 9 umhüllte Artikelgruppe 6 mit einem Schrumpfmedium, insbesondere heißer Luft oder dergleichen beaufschlagt. Dies führt zum Schrumpfen der aus Folienmaterial bestehenden Teilbereiche des Verpackungsmaterials 1. Diese Teilbereiche aus Folienmaterial legen sich vorzugsweise zumindest bereichsweise eng an die Artikel 5 an. Zudem führt das Schrumpfen der aus Folienmaterial bestehenden Teilbereiche dazu, dass der aus Papiermaterial bestehende mindestens eine Teilbereich des Verpackungszuschnitts 9 gestrafft und/oder glattgezogen wird, wodurch eine vorzugsweise faltenfreie stabile Umverpackung gebildet wird. Die mit der fertigen, insbesondere teilweise geschrumpften Verpackungsmaterial 1 umhüllten Artikelgruppen 6 bilden die fertigen Verpackungseinheiten 7, welche auch als Gebinde 8 bezeichnet werden.
4A und 4B zeigen die Anordnung eines Verpackungszuschnitts 9 aus Verpackungsmaterial 1 gemäß 1 an einer Artikelgruppe 6 und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit 7. Der Verpackungszuschnitt 9 wird dabei derart an einer Artikelgruppe 6 umfassend drei nebeneinander angeordnete Artikel 5 oder umfassend sechs in zwei Parallelreihen angeordnete Artikel 5 angeordnet, dass die Randbereiche 3 aus Folienmaterial FM seitlich über die Artikel 5 der Artikelgruppe 6 hinaus überstehen. Durch das Schrumpfen der seitlich überstehenden Teilbereiche oder Randbereiche 3 aus Folienmaterial FM werden an einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Gebinde 8 sogenannte Folienaugen 25 ausgebildet. Insbesondere stabilisieren die vor dem Schrumpfen seitlich überstehenden Teilbereiche 3 aus Folienmaterial die gebildete Verpackungseinheit 7 und halten die Artikel 5 innerhalb der Verpackungseinheit 7 fest zusammen.
Die anderen beiden Seitenflächen sowie die Oberseite und die Unterseite der Gebinde 8 sind jeweils von dem mittleren Teilbereich 3 aus Papiermaterial PM bedeckt. Durch das Schrumpfen der seitlich überstehenden Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM wird der mittlere Teilbereich 2 aus Papiermaterial PM glattgezogen, so dass eine Verpackungseinheit 7 mit faltenfreier Umverpackung aus dem Verpackungsmaterial 1 gebildet wird.
5A und 5B entsprechen im Wesentlichen der Ausführungsform in den 4A und 4B. Allerdings sind bei dem hier verwendeten Verpackungsmaterial 1 die seitlichen Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM breiter ausgebildet, so dass diese nicht nur seitlich über die Artikel 5 hinausragen, sondern auch teilweise die jeweils äußeren Artikel 5a an den im Wesentlichen durch Papiermaterial PM abgedeckten Seitenflächen der Gebinde 8 bedecken. Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Schrumpfen alle Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM gleichmäßig einer Schrumpfung unterzogen werden, wodurch der Zusammenhalt der Artikel 5 optimiert und/oder verbessert werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass unterschiedlich viel und/oder unterschiedlich temperiertes Schrumpfmedium auf unterschiedliche Bereiche der Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM aufgebracht wird/werden, um den Schrumpfprozess bereichsweise unterschiedlich zu gestalten. Insbesondere kann auf die seitlich überstehenden Bereiche mehr und/oder höher temperiertes Schrumpfmedium aufgebracht werden, damit die seitliche Schrumpfung unter Ausbildung des Folienauges 25 (vergleiche 4B, bei der Darstellung in 5B nicht sichtbar) schneller stattfindet als beispielsweise die Schrumpfung des Folienmaterials FM, welches auf der Oberseite und/oder der Unterseite und/oder an den Seitenflächen, die zudem von Papiermaterial PM umfasst sind, an den Artikeln 5 anliegt oder aufliegt.
Bei den Ausführungsformen der Verpackungseinheiten 7 gemäß den 4 und 5 stehen die Artikel 5 komplett (4) oder teilweise (5) auf Bereichen des Verpackungszuschnitts 9 auf, die dem aus Papiermaterial PM gebildeten Teilbereich 2 zuzuordnen sind.
In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die überlappenden Bereiche aus Papiermaterial PM durch mindestens eine haftende Verbindung miteinander verbunden werden, insbesondere dass die überlappenden Bereiche aus Papiermaterial PM miteinander verklebt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass dem Einschlagmodul 13 (vergleiche 3) mindestens eine Haftmittelauftragseinrichtung zugeordnet ist, vermittels derer im zeitlichen Zusammenhang mit dem Umhüllen der Artikelgruppe 6 mit dem Verpackungszuschnitt 9 ein geeignetes Haftmittel an geeigneter Stelle auf das Papiermaterial PM aufgebracht wird. Besonders bevorzugt wird ein Haftmittel verwendet, welches wärmebeständig oder hitzebeständig ist und insbesondere die Temperaturen bei der Schrumpfung ohne Beeinträchtigung der Haftfunktion übersteht.
6A und 6B zeigen eine weitere Anordnung eines Verpackungsmaterials 1 gemäß 1 an einer Artikelgruppe 6 und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit 7. Hierbei ist vorgesehen, dass die sich unterhalb der Artikelgruppe 6 überlappenden Randbereiche 3 des Verpackungszuschnitts 9 jeweils aus Folienmaterial FM gebildet sind. Hierbei handelt es sich ebenfalls um einander gegenüberliegende seitliche Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM, zwischen denen ein mittlerer Teilbereich 2 aus Papiermaterial PM angeordnet und/oder ausgebildet ist. Der Verpackungszuschnitt 9 weist eine Breite B auf, die im Wesentlichen der Breite der Artikelgruppe 6 entspricht, so dass nach dem Umhüllen der Artikelgruppe 6 mit Verpackungszuschnitt 9 seitlich kein Material über die Artikel 5 übersteht. Die Artikel 5 stehen auf den sich überlappenden seitlichen Teilbereichen 3 aus Folienmaterial FM auf.
In diesem Fall ist es ausreichend, wenn die mit dem Verpackungszuschnitt 9 umhüllte Artikelgruppe 6 von unten her mit Schrumpfmedium beaufschlagt wird. Durch die Zufuhr von heißer Luft oder dergleichen von unten her werden die sich überlappenden Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM geschrumpft und zudem miteinander verschmolzen und/oder verschweißt. Das Papiermaterial PM des zwischen den sich überlappenden Teilbereichen 3 angeordneten mittlerer Teilbereichs 2 wird dabei glattgezogen und um die Artikel 5 herum gespannt, wodurch eine Verpackungseinheit 7 oder ein Gebinde 8 gemäß 6B gebildet wird.
7A und 7B zeigen eine dritte Ausführungsform eines Verpackungszuschnitts 9 aus Verpackungsmaterial 1 und Ausbildung einer entsprechenden Verpackungseinheit 7. In diesem Fall ist vorgesehen, dass ein mittlerer Teilbereich 2 aus Papiermaterial PM allseitig von seitlichen Teilbereichen 3 aus Folienmaterial FM eingefasst ist.
Der Verpackungszuschnitt 9 wird dabei derart an einer Artikelgruppe 6 angeordnet, dass die Artikel zum einen auf einander überlappenden Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM aufstehen und dass zum anderen Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM seitlich über die Artikelgruppe 6 hinausstehen.
Beim Durchlaufen der Schrumpfvorrichtung 21 (vergleiche 3) werden die zum einen die einander überlappenden Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM unterhalb der Artikel 5 miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschmolzen oder verschweißt. Zum anderen werden durch das Schrumpfen der überstehenden Teilbereiche 3 aus Folienmaterial FM an einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Gebinde 8 Folienaugen 25 ausgebildet (vergleiche 4B, in 6B nicht sichtbar). Vorzugsweise werden die Verpackungszuschnitte 9 hierfür in geeigneter Größe bereitgestellt und nicht von einer Endlosrolle abgetrennt.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.
Wenn auch im Zusammenhang der Figuren generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen der Artikel oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Verpackungsmaterial
2: mittlerer Teilbereich
3: seitlicher Teilbereich / Randbereich
4: Überlappungsbereich
5: Artikel
5a: äußerer Artikel
6: Artikelgruppe
7: Verpackungseinheit
8: Gebinde
9: Verpackungszuschnitt
10: Verpackungsvorrichtung
11: Verpackungsmaterialreservoir
12: Verpackungsmaterialrolle
13: Einschlagmodul
14: Regeleinheit
15: Tänzer
16: Trennstation
17: Schneideinrichtung
18: Transporteinrichtung
19: Förderband
20: Verpackungsmodul
21: Schrumpfvorrichtung
B: Breite
FM: Folienmaterial
FR: Förderrichtung
PM: Papiermaterial
TR: Transportrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014105057 A1 [0004]
WO 018024992 A1 [0005]
EP 2499189 B1 [0005]

Claims

Flächiges Verpackungsmaterial (1) zum Zusammenfassen von mindestens zwei Artikeln (5) zu einer Verpackungseinheit (7), welches bereichsweise ein Papiermaterial (PM) und bereichsweise Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere ein Folienmaterial umfasst.
Flächiges Verpackungsmaterial (1) nach Anspruch 1, wobei mindestens ein erster Teilbereich aus Papiermaterial (PM) besteht und wobei mindestens ein zweiter Teilbereich aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, besteht.
Flächiges Verpackungsmaterial (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein mittlerer Teilbereich (2) aus Papiermaterial (PM) besteht und wobei mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche (3) aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehen.
Flächiges Verpackungsmaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches mindestens einen Überlappungsbereich (4) umfasst, wobei der mindestens eine Überlappungsbereich (4) Papiermaterial (PM) und Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, in überlappender Anordnung umfasst.
Verpackungseinheit (7) umfassend mindestens zwei Artikel(5), bei der die Artikel (5) zumindest bereichsweise von einem Verpackungszuschnitt (9) umhüllt sind, wobei der Verpackungszuschnitt (9) aus einem Verpackungsmaterial (1) besteht, welches bereichsweise Papiermaterial (PM) und bereichsweise Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, umfasst.
Verpackungseinheit (7) nach Anspruch 5, bei der die mindestens zwei Artikel (5) mit einem Verpackungsmaterial (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 zusammengefasst sind.
Verpackungseinheit (7) nach Anspruch 5 oder 6, wobei im Bodenbereich der Verpackungseinheit (7), insbesondere der Unterseite der Artikel (5) zugeordnet, Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, angeordnet ist und wobei im Bereich der Oberseite der Verpackungseinheit (7) Papiermaterial (PM) angeordnet ist.
Verpackungseinheit (7) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei im Bodenbereich der Verpackungseinheit (7), insbesondere der Unterseite der Artikel (5) zugeordnet, und an zwei einander gegenüberliegenden Seitenbereichen Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, angeordnet ist und wobei im Bereich der Oberseite der Verpackungseinheit (7) und an den anderen zwei einander gegenüberliegenden Seitenbereichen Papiermaterial (PM) angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten (7), die Verpackungseinheiten (7) umfassend mindestens zwei Artikel (5), die von einem flächigen Verpackungszuschnitt (9) aus einem Verpackungsmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zumindest bereichsweise umhüllt sind, das Verfahren umfassend folgende Verfahrensschritte: • Einteilen von Artikeln (5) in Artikelgruppen (6), die Artikelgruppen (6) jeweils umfassend mindestens zwei Artikel; • Bereitstellen eines Verpackungsmaterials (1), welches bereichsweise Papiermaterial (PM) und bereichsweise Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, umfasst; • zumindest bereichsweisen Umhüllen der Artikelgruppen (6) mit dem Verpackungsmaterial (1) und/oder zumindest bereichsweisen Einschlagen der Artikelgruppen (6) in das Verpackungsmaterial (1); • bereichsweises Aufschrumpfen des Verpackungsmaterials (1) auf die Artikelgruppe (6), insbesondere Aufschrumpfen von mindestens einem aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehenden Teilbereich oder Randbereich (3) des Verpackungsmaterials (1) auf die Artikelgruppe (6).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei mindestens zwei aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehende Teilbereiche oder Randbereiche (3) einander überlappend unterhalb der Artikel (5) angeordnet werden und miteinander verbunden werden, insbesondere wobei die beiden Teilbereiche oder Randbereiche (3) aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, durch den Schrumpfprozess miteinander verschweißt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei mindestens ein aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehender Teilbereich oder Randbereich (3) seitlich überstehend an der Artikelgruppe (6) angeordnet wird und wobei der mindestens eine Teilbereich oder Randbereich (3) durch den Schrumpfprozess ein seitliches Folienauge (25) ausbildet, insbesondere wobei zwei aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehende Teilbereiche oder Randbereiche (3) einander gegenüberliegend und jeweils seitlich überstehend an der Artikelgruppe (6) angeordnet werden und wobei die zwei aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehenden Teilbereiche oder Randbereiche (3) durch den Schrumpfprozess jeweils ein seitliches Folienauge (25) ausbilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei durch das Schrumpfen mindestens eines aus Nicht-Papiermaterial (FM), insbesondere Folienmaterial, bestehenden Teilbereichs oder Randbereichs (3) der mindestens eine aus Papiermaterial (PM) bestehende mittlere Teilbereich (2) straffgezogen und/oder gespannt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei mindestens zwei aus Papiermaterial (PM) bestehende Bereiche des Verpackungsmaterials (1) einander überlappend unterhalb der Artikel (5) angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die beiden aus Papiermaterial (PM) bestehenden Bereiche miteinander verklebt werden, insbesondere vermittels eines hitzebeständigen Haftmittels.