DE102020213029A1

DE102020213029A1 - Umverpackung, Verpackungseinheit; Verfahren zum Verschließen einer Umverpackung und Verpackungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020213029A1
Application number: DE102020213029.9A
Authority: DE
Inventors: Marcus Kreis; Johannes Kirzinger; Manuel Kollmuss; Herbert Spindler; Thomas Hensel
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-04-21

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umverpackung (21) aus einem aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Umverpackungsmaterial, eine Verpackungseinheit (20), ein Verfahren zum Verschließen einer Umverpackung (21) und eine Verpackungsvorrichtung (1). Die Umverpackung (21) umfasst mindestens eine Verschlussstelle (25), wobei die Verschlussstelle (25) aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) besteht und wobei zwischen den mindestens zwei Schichten ein aus einem aktivierbaren Material (27) gebildetes Verschlusselement (26) angeordnet ist. Zwischen dem Verschlusselement (26) und dem Umverpackungsmaterial (22) wird eine Befestigung hergestellt, indem das Verschlusselement (26) zumindest teilweisen aktiviert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umverpackung, eine Verpackungseinheit, ein Verfahren zum Verschließen einer Umverpackung und eine Verpackungsvorrichtung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern gibt es unterschiedliche Verpackungsarten, bspw. die Zusammenfassung der Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Verpackungseinheiten oder Gebindeeinheiten. Hierfür sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. So werden bspw. Getränkebehälter meist mittels Schrumpffolien zu Gebinden oder Verkaufseinheiten von vier, sechs oder mehr Artikeln zusammengefasst und verpackt. Die Herstellung von Gebinden ist meist unumgänglich, da sie die häufigste Variante von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET-Kunststoff darstellen. Die Gebinde werden für den Transport teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert.
Alternativ ist das Zusammenfassen mehrerer Artikel durch Anordnung der Artikel innerhalb einer Kartonumverpackung oder innerhalb einer aus Papier bestehenden Umverpackung, beispielsweise einer Papiertüte, bekannt. Überlappende Schichten der Karton- oder Papierumverpackung werden vorzugsweise vermittels eines wasserlöslichen Klebemittels miteinander verklebt oder die Karton- oder Papierumverpackung wird mit einer anderen geeigneten Klebeverbindung verschlossen, beispielsweise durch Aufbringen eines Klebestreifens, eines Klebebandes o.ä.
Die Verwendung eines wasserlöslichen Klebemittels ist aus Gründen des Umweltschutzes vorteilhaft und wünschenswert. Technisch nachteilig sind jedoch die langen Prozesszeiten, bis die jeweilige Verbindungsstelle belastet werden kann, da die Trocknungszeiten für das Verdunsten des Lösungsmittels Wasser generell vergleichsweise hoch sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, umweltfreundliche Verkaufseinheiten, umfassend Artikel, herzustellen, bei denen die Umverpackung hauptsächlich aus Papier besteht.
Die obige Aufgabe wird durch eine Umverpackung, eine Verpackungseinheit, ein Verfahren zum Verschließen einer Umverpackung und eine Verpackungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Eine Verpackungseinheit umfasst mindestens einen Artikel, welcher in einer Umverpackung angeordnet ist, wobei die Umverpackung aus einem aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Umverpackungsmaterial ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Verpackungseinheit jeweils mindestens zwei innerhalb einer entsprechenden Umverpackung angeordnete Artikel. Besonders bevorzugt umfasst die Verpackungseinheit mindestens zwei in einer Papiertüte angeordnete Getränkebehälter, insbesondere Flaschen oder Dosen.
Bei den Artikeln kann es sich insbesondere um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff oder Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium o.ä. handeln. Die Verpackungsvorrichtung ist jedoch auch geeignet, andere geeignete Artikel in einer entsprechenden Umverpackung als Verpackungseinheiten oder 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.
Die Umverpackung weist mindestens eine Verschlussstelle auf. Insbesondere wird die Umverpackung nach Anordnung des mindestens einen Artikels innerhalb der Umverpackung an dieser Verschlussstelle verschlossen, wobei vorzugsweise eine komplett geschlossene Umverpackung bzw. eine Verkaufseinheit mit komplett verschlossener Umverpackung ausgebildet wird.
Die Verschlussstelle besteht aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials, insbesondere besteht die Verschlussstelle aus zwei einander teilweise überlappenden Schichten des Umverpackungsmaterials, die zumindest bereichsweise aneinander befestigt sind.
Zur Ausbildung der Befestigung wird zwischen den Verpackungsmaterialschichten ein aus einem aktivierbaren Material ausgebildetes Verschlusselement angeordnet und dieses zumindest teilweise aktiviert. Durch die Aktivierung verändern sich Materialeigenschaften des Verschlusselementes, welches in dem derart aktivierten Zustand nunmehr geeignet ist, die mindestens zwei Schichten des Verpackungsmaterials aneinander festzulegen, insbesondere aneinander zu fixieren oder zu befestigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Verschlusselement zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Material und ist durch Erwärmung aktivierbar. Durch die Erwärmung geht das zumindest teilweise thermoplastische Verschlusselement insbesondere von einem festen Zustand in einen zumindest teilweise pastösen oder zumindest teilweise flüssigen Zustand über und wirkt dadurch gleichzeitig als Haftmittel für die Verpackungsmaterialschichten.
Gemäß einer Ausführungsform das befindet sich Verschlusselement bei Anordnung zwischen den mindestens zwei Verpackungsmaterialschichten in einem festen Zustand. Durch das Aktivieren, beispielsweise durch Erwärmen, erfolgt ein zumindest teilweises Erweichen oder Verflüssigen des thermoplastischen Materials, wodurch die Befestigung oder Fixierung zwischen dem Verschlusselement und dem Umverpackungsmaterial hergestellt wird.
In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn auf die mindestens zwei Schichten des Verpackungsmaterials mit dem dazwischen angeordneten Verschlusselement zusätzlicher Druck von außen aufgebracht wird, um die Ausbildung der Befestigung zu unterstützen. Dies kann bspw. durch temporäres Zusammendrücken der Schichten mittels geeigneter Werkzeuge erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verschlusselement durch einen thermoplastischen Kunststoffstreifen gebildet. Beispielsweise besteht das Verschlusselement aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC). Es können jedoch auch andere Werkstoffe mit thermoplastischen Eigenschaften Verwendung finden.
Bevorzugt wird die Befestigung über einen Schweißprozess hergestellt, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, Heizelementschweißen, Heißwendelschweißen, Hochfrequenzschweißen, Laserdurchstrahlschweißen, Zirkularschweißen, Rotationssreibschweißen, Vibrationsschweißen oder bspw. durch Warmgasschweißen, wobei eine Schweißverbindung zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials und dem Verschlusselement ausgebildet wird.
Alternativ kann das Zusammenfügen der mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials über das Verschlusselement auch durch Heißverstemmen oder anderweitiges Erhitzen, gegebenenfalls im Zusammenhang mit einem Verpressen, o.ä. erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Umverpackung eine Mehrzahl von Überlappungsbereichen auf, wobei zumindest ein Teil der Überlappungsbereiche jeweils aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials bestehen und wobei die Überlappungsbereiche jeweils als Verschlussstelle ausgebildet sind, so wie dies oben beschrieben ist. Beispielsweise können alle Überlappungsbereiche jeweils in Form einer oben beschriebenen Verschlussstelle ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung wird die Umverpackung durch eine vorgefertigte Papiertüte gebildet. Zur Herstellung der Verpackungseinheit wird mindestens ein Artikel in die Papiertüte eingesetzt, bevorzugt mindestens zwei Flaschen o.ä. Die Papiertüte wird beispielsweise verschlossen, indem ein thermoplastischer Kunststoffstreifen zwischen zwei Schichten der Papiertüte oberhalb des mindestens einen Artikels angeordnet wird. Die Verschlussstelle wird somit im Bereich der Oberseite der Umverpackung ausgebildet. Der aus den zwei Schichten mit dem zwischenliegenden Kunststoffstreifen ausgebildete Bereich wird auch als Verschlussbereich bezeichnet.
Beispielsweise wird das Zusatzmaterial in Form einer Folie bereitgestellt, die von einer Folienrolle abgewickelt und im Bereich der Befestigung angeordnet wird, d.h. im Bereich der Verschlussstelle. Durch Erhitzen, beispielsweise durch Verschweißen o.ä. wird das Folienmaterial zumindest teilweise in einen pastösen Zustand überführt oder verflüssigt, wodurch die Papierlagen aneinander befestigt werden, da das erweichte oder zumindest teilweise verflüssigte Folienmaterial die Papierlagen miteinander in Haftung gebracht wird.
Zusätzlich kann, insbesondere im Zusammenhang mit dem Erwärmen des Folienstreifens, Druck auf die mindestens zwei Papierschichten mit dem dazwischen angeordneten Folienstreifen aufgebracht werden, um die Ausbildung der Befestigung zu unterstützen.
Die als Umverpackung bspw. verwendete Papiertüte weist in der Regel weitere vorbereitete Verschlussstellen auf, in denen jeweils mindestens zwei Schichten des Papiermaterials aneinander befestigt sind, um die Umverpackung in dem jeweiligen Bereich zu verschließen. Diese vorbereiteten Verschlussstellen können beispielsweise als Klebeverbindung vorbereitet und/oder ausgebildet sein, insbesondere unter Verwendung eines umweltfreundlichen wasserlöslichen Klebstoffs.
Die vorbereiteten Verschlussstellen können jedoch auch vermittels des vorbeschriebenen Verfahrens hergestellt werden, so dass alle Verschlussstellen einer solchen Umverpackung gleich ausgebildet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Papiertüte in einem oberen Bereich, welcher sich in einer Höhe befindet, die mindestens der Höhe der Artikel entspricht, vorbereitete Knickkanten aufweisen. Weiterhin sind die jeweils aneinandergrenzenden Seitenflächen der Papiertüte unterhalb der jeweils unteren Knickkante miteinander verbunden. Dagegen sind die oberen Bereiche jeweils benachbarter Seitenflächen nicht miteinander verbunden.
Nach dem Einsetzen der Artikel werden zuerst die einander gegenüberliegenden Bereiche zweier einander gegenüberliegender Seitenflächen an ihren vorbereiteten Knickfalten nach unten in Richtung der Artikel gefaltet und insbesondere auf der Oberseite der Artikel aufgelegt. Anschließend werden die anderen beiden einander gegenüberliegender Seitenflächen, welche jeweils zwei parallel angeordnete Knickfalten aufweisen, zweifach gefaltet, so dass die oberen freien Randbereiche der Seitenflächen im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zu den unteren Bereichen derselben Seitenflächen ausgerichtet sind.
Zwischen die im Wesentlichen parallel ausgerichteten oberen freien Randbereiche der Seitenflächen wird nachfolgend jeweils ein Verschlusselement eingebracht und die beiden freien Randbereiche werden über das Verschlusselement in oben beschriebener Weise aneinander befestigt.
Das hier beschriebene Verfahren zum Verschließen einer Umverpackung ist insbesondere auch zum Herstellen von Verpackungseinheiten umfassend mindestens einen in einer Umverpackung angeordneten Artikel geeignet. Die nach dem hier dargestellten Verfahren hergestellte Umverpackung oder Verpackungseinheit weist den Vorteil auf, dass nur im Bereich der mindestens einen Verschlussstelle Kunststoffmaterial verwendet wird, während der Großteil der Umverpackung vorzugsweise aus Papier gebildet ist. Somit kann der Kunststoffanteil der Umverpackung deutlich reduziert werden. Insbesondere kann auf die Verwendung eines vollständig mit Kunststoff beschichteten oder imprägnierten Materials verzichtet werden.
Weiterhin wird eine Verpackungsvorrichtung beschrieben, die zur Herstellung einer Umverpackung oder einer Verpackungseinheit ausgebildet ist, insbesondere eine Verpackungsvorrichtung, die zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens ausgebildet und geeignet ist.
Die Verpackungsvorrichtung umfasst eine Transporteinrichtung für die zumindest einseitig offenen Umverpackungen. Beispielsweise werden diese Umverpackung, insbesondere mit darin angeordneten Artikeln, über ein Förderband oder eine andere geeignete Transporteinrichtungen mit Halteelementen für die Umverpackungen befördert.
Weiterhin ist ein Reservoir für Verschlusselemente vorgesehen, in dem diese zur Verarbeitung durch die Verpackungsvorrichtung bereitgestellt werden. Die Verschlusselemente werden über eine Zuführungseinrichtung zu einer Positionierungseinrichtung transportiert. Die Positionierungseinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Verschlusselement zwischen mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials der Umverpackung anzuordnen.
Weiterhin umfasst die Verpackungsvorrichtung eine Aktivierungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials angeordnete Verschlusselement zumindest teilweise zu aktivieren, so dass über das Verschlusselement eine Befestigung zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials hergestellt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Aktivierungseinrichtung durch eine Erwärmungseinrichtung gebildet. Der Verschlussbereich, der aus mindestens drei Schichten ausgebildet ist, insbesondere aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials, zwischen denen ein insbesondere zumindest teilweise thermoplastisches Verschlusselement angeordnet ist, wird in der Erwärmungseinrichtung mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagt. Dadurch wird das Verschlusselement zumindest teilweise erweicht oder verflüssigt und eine Befestigung zwischen den Schichten des Umverpackungsmaterials hergestellt, welche insbesondere als eine Art haftende Verbindung ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Reservoir durch eine Folienrolle oder eine Rolle umfassend ein bandförmiges thermoplastisches Material gebildet, welches über die Zuführungseinrichtung zur Umverpackung hin transportiert wird. Die Verpackungsvorrichtung umfasst bei dieser Ausführungsform weiterhin eine Trenneinrichtung, die beispielsweise der Zuführungseinrichtung zugeordnet oder der Zuführungseinrichtung vorgeordnet ist. Vermittels der Trenneinrichtung werden die Verschlusselemente in entsprechender Länge von der Rolle abgetrennt. Das Ablängen kann auch erst nach Anordnung des das Verschlusselement bildenden thermoplastischen Materials zwischen den mindestens zwei Schichten an Umverpackungsmaterial erfolgen. In diesem Fall ist die Trenneinrichtung der Positionierungseinrichtung zugeordnet.
Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass die Erwärmungseinrichtung durch eine Schweißeinrichtung gebildet ist, so dass zwischen den Schichten des Umverpackungsmaterials über das Verschlusselement eine Art Schweißverbindung hergestellt wird.
Weiterhin oder alternativ können der Erwärmungseinrichtung zwei gegeneinander zustellbare Pressbalken zugeordnet sein. Beispielsweise können die Pressbalken heizbar ausgestaltet sein und die Erwärmungseinrichtung bilden. Der Bereich, in dem das Verschlusselement zwischen insbesondere zwei Schichten Umverpackungsmaterial angeordnet ist, wird zwischen den zwei Pressbalken angeordnet. Nunmehr wird der Bereich erwärmt. Dies kann durch das Erhitzen von heizbaren Pressbalken oder auch durch eine anderweitige geeignete Erwärmungseinrichtung erfolgen, beispielsweise durch Bestrahlen mit IR- Strahlen, durch Aufbringen von Heißluft o.ä.
Durch Zusammenpressen der beiden Pressbalken wird die Ausbildung der Befestigung zusätzlich unterstützt.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Umverpackung und/oder Verpackungseinheit und/oder Verpackungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verschließen einer Umverpackung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Umverpackung und/oder Verpackungseinheit und/oder Verpackungsvorrichtung 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 Umverpackung und/oder Verpackungseinheit und/oder Verpackungsvorrichtung 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.
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 Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungseinheit.
2 zeigt einen Querschnitt durch einen Verschlussbereich einer solchen Verpackungseinheit
3 zeigt eine Ausführungsvariante einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinheit.
4 zeigt eine Ausführungsform einer Umverpackung.
5 zeigt eine mit Artikeln befüllte Umverpackung gemäß 4.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verschließens einer Umverpackung vermittels eines Verschlusselementes.

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 stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Perspektivdarstellung der 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer Verpackungseinheit 20, wie sie in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Die schematische Ansicht der 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Verschlussstelle der Verpackungseinheit 20 gemäß 1, welche nachfolgend als Verschlussbereich 25 bezeichnet wird. Die Verpackungseinheit 20 umfasst eine Umverpackung 21, in welcher mindestens ein Artikel 30, vorzugsweise jedoch eine Mehrzahl von Artikeln 30 angeordnet und zusammengefasst sind.
Insbesondere handelt es sich bei den Artikeln 30 im dargestellten Ausführungsbeispiel um vier Getränkebehälter 31 in Form von Dosen 32 aus Kunststoff und/oder Aluminium o.ä. Es können aber auch andere Artikel 30, beispielsweise Flaschen aus PET, Glas etc. in der Umverpackung 21 angeordnet werden. Dabei kann es sich sowohl um eine Mehrzahl von identisch ausgebildeten Artikeln 30 oder auch um verschieden ausgebildete Artikel handeln. Verkaufseinheiten 20, die unterschiedliche Artikel 30 in einer Umverpackung 21 zusammenfassen werden auch als Mischgebinde bezeichnet.
Die Umverpackung 21 wird aus einem aus einem aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Umverpackungsmaterial 22 gebildet, beispielsweise wird die Umverpackung durch eine Papiertüte 23 gebildet.
Die Umverpackung 21 weist mindestens einen Verschlussbereich 25 auf, an der die Umverpackung 21 nach Anordnung der Dosen 32 innerhalb der Umverpackung 21 verschlossen ausgebildet wird.
Die Verschlussstelle oder der Verschlussbereich 25 besteht aus zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22. Zwischen diesen ist ein Verschlusselement 26 angeordnet, welches die zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22 miteinander verbindet.
Das Verschlusselement 26 besteht aus einem Material, welches aktiviert werden kann, wodurch sich Materialeigenschaften des Verschlusselementes 26 ändern. Insbesondere ist das aktivierte Verschlusselement 26 geeignet, die zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22 miteinander zu verbinden.
Bevorzugt besteh das Verschlusselement 26 aus einem thermoplastischen Material 27, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise besteht das Verschlusselement 26 aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC). Es können jedoch auch andere Werkstoffe mit thermoplastischen Eigenschaften Verwendung finden.
Die 3 zeigt eine schematisch eine Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung einer Verpackungseinheit 20, wie sie beispielhaft in den 1 und 2 gezeigt ist.
Über eine Transporteinrichtung 2 werden die Umverpackungen 21 der Verpackungsvorrichtung 1 zugeführt bzw. innerhalb der Verpackungsvorrichtung 1 in einer Transportrichtung TR transportiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Umverpackungen 21 in Form von oben offenen Papiertüten 22 bereitgestellt. In einem Einsetzmodul 3 werden die Artikel 30 in die oben offenen Umverpackungen 21 eingesetzt.
In einem in Transportrichtung TR nachfolgend angeordneten Positionierungseinrichtung 4 wird ein Verschlussbereich 25 an der befüllten Umverpackung 21 ausgebildet, indem ein Verschlusselement 26 zwischen mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22 angeordnet und eine Befestigung oder Fixierung zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22 hergestellt wird.
Der Positionierungseinrichtung 4 ist ein Reservoir 5 für Verschlusselemente 26 zugeordnet, in dem diese zur Verarbeitung durch die Verpackungsvorrichtung 1 bereitgestellt werden. Die Verschlusselemente 26 werden über eine Zuführungseinrichtung 6 zu der innerhalb der Positionierungseinrichtung 4 angeordneten mit Artikeln 30 befüllten Umverpackung 21 transportiert.
Der Verschlussbereich 25, der aus mindestens drei Schichten ausgebildet ist, insbesondere aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22 und einem zwischen den zwei Schichten angeordneten Verschlusselement 25 wird nunmehr vermittels einer als Erwärmungseinrichtung 7 ausgebildeten Aktivierungseinrichtung mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagt, wodurch das Verschlusselement 26 zumindest teilweise erweicht und dabei insbesondere zumindest teilweise verflüssigt wird. Dadurch wird eine Befestigung 28 zwischen den zwei Schichten des Umverpackungsmaterials 22 hergestellt, welche insbesondere als eine Art haftende Verbindung ausgebildet ist.
Die schematische Perspektivansicht der 4 zeigt eine Ausführungsform einer Umverpackung 21, welche als oben offene Papiertüte 22 ausgebildet ist.
Die weitere schematische Perspektivansicht der 5 zeigt eine mit Artikeln 30 befüllte Papiertüte 22 gemäß 4.
Vorzugsweise weist die Papiertüte 22 in einem oberen Bereich, welcher sich in einer Höhe befindet, die mindestens der Höhe der Artikel 30 entspricht, vorbereitete Knickkanten 40 auf. Weiterhin sind die jeweils aneinandergrenzenden Seitenflächen 41 der Papiertüte 22 unterhalb der jeweils unteren Knickkante 40 miteinander verbunden. Diese unteren, miteinander verbundenen Bereiche der Seitenflächen 41 sind insbesondere mit dem Bezugszeichen 41x gekennzeichnet. Dagegen sind die oberen Bereiche jeweils benachbarter Seitenflächen 41, welche insbesondere mit dem Bezugszeichen 41a gekennzeichnet sind, nicht miteinander verbunden.
Nach dem Einsetzen der Artikel 30 werden zuerst die einander gegenüberliegenden Bereiche 41a-1 zweier einander gegenüberliegender Seitenflächen 41a1 an ihren vorbereiteten Knickfalten 40,40a nach unten in Richtung der Artikel 30 gefaltet und insbesondere auf der Oberseite der Artikel 30 aufgelegt. Anschließend werden die anderen beiden einander gegenüberliegender Seitenflächen 41 a2, welche jeweils zwei parallel angeordnete Knickfalten 40, 40b aufweisen, zweifach gefaltet, so dass die oberen freien Randbereiche der Seitenflächen 41a2 im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zu den unteren Bereichen 41x2 derselben Seitenflächen 41x2 ausgerichtet sind.
Zwischen die im Wesentlichen parallel ausgerichteten oberen freien Randbereiche der Seitenflächen 41a2 wird nachfolgend jeweils ein Verschlusselement eingebracht und die beiden freien Randbereiche werden über das Verschlusselement in oben beschriebener Weise aneinander befestigt.
Die schematische Perspektivansicht der 6 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform zum Verschließen einer Umverpackung 21 vermittels eines Verschlusselementes 26. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung der Artikel verzichtet.
Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform wird das Reservoir 5 für die Verschlusselemente 25 durch eine Folienrolle 45 oder eine Rolle Kunststoffband 46 gebildet. In diesem Fall werden die Verschlusselemente durch Ablängen entsprechender Folien oder Kunststoffabschnitte von der jeweiligen Folienrolle 45 oder Rolle Kunststoffband 46 innerhalb der Verpackungsvorrichtung hergestellt. Die Verpackungsvorrichtung umfasst hierfür eine Trenneinrichtung 8, die im dargestellten Ausführungsbeispiel der Positionierungseinrichtung 4 zugeordnet ist. Vermittels der Trenneinrichtung 8 werden die Verschlusselemente 26 in entsprechender Länge von der Rolle 45,46 abgetrennt, nachdem das das Verschlusselement 26 bildende thermoplastischen Material zwischen den zwei oberen Bereichen 41a2 angeordnet wurde.
Weiterhin zeigt die Ausführungsform gemäß 6 zwei gegeneinander zustellbare Pressbalken 50, die vorzugsweise beheizt werden können und somit die Erwärmungseinrichtung 7 bilden.
Die beiden parallel angeordneten, freien Randbereiche der oberen Bereiche 41 a2 mit dem dazwischen angeordneten Verschlusselement 26 werden zwischen den zwei beheizbaren Pressbalken 50 angeordnet. Durch die heißen Pressbalken 50 wird das thermoplastische Material des Verschlusselementes 26 zumindest teilweise erweicht und dabei insbesondere zumindest teilweise verflüssigt, wodurch es ein Verkleben der beiden parallel angeordneten, freien Randbereiche der oberen Bereiche 41a2 bewirkt. Durch Zusammenpressen der beiden Pressbalken wird die Ausbildung der Befestigung zusätzlich unterstützt.
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 Umverpackung, Artikel oder Verpackungseinheiten und/oder Teilen der Vorrichtung 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: Verpackungsvorrichtung
2: Transporteinrichtung
3: Einsetzmodul
4: Positionierungseinrichtung
5: Reservoir
6: Zuführungseinrichtung
7: Erwärmungseinrichtung
8: Trenneinrichtung
20: Verpackungseinheit
21: Umverpackung
22: Umverpackungsmaterial
23: Papiertüte
25: Verschlussbereich
26: Verschlusselement
27: thermoplastisches Material
28: Befestigung
30: Artikel
31: Getränkebehälter
32: Dose
40,40a,40b: Knickkanten
41: Seitenflächen
41a, 41 a1, 41a2: oberer Bereich der Seitenfläche
41x,41x2: unterer Bereich
45: Folienrolle
46: Rolle Kunststoffband
50: beheizbarer Pressbalken

Claims

Umverpackung (21) aus einem aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Umverpackungsmaterial, die Umverpackung (21) umfassend mindestens eine Verschlussstelle (25), wobei die Verschlussstelle (25) aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) besteht, wobei zwischen den mindestens zwei Schichten ein aus einem aktivierbaren Material (27) gebildetes Verschlusselement (26) angeordnet ist, und wobei eine Befestigung zwischen dem Verschlusselement (26) und dem Umverpackungsmaterial (22) vermittels einer zumindest teilweisen Aktivierung des Verschlusselementes (26) herstellbar ist.
Umverpackung (21) nach Anspruch 1, wobei das Verschlusselement (26) aus einem thermoplastischen Material (27) gebildet ist und wobei das Verschlusselement (26) durch Erwärmung aktivierbar ist.
Umverpackung (21) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verschlusselement (26) in einem festen Zustand zwischen den mindestens zwei Schichten anordenbar ist.
Umverpackung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verschlusselement (26) durch einen Kunststoffstreifen gebildet ist und/oder zur Herstellung der Befestigung eine zumindest teilweise Verflüssigung des Verschlusselementes (26) herstellbar ist, insbesondere wobei eine Schweißverbindung zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) und dem Verschlusselement (26) ausgebildet ist.
Umverpackung (21) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Umverpackung (21) eine Mehrzahl von Überlappungsbereichen aufweist, wobei die Überlappungsbereiche jeweils aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) bestehen und wobei die Überlappungsbereiche jeweils als Verschlussstelle (25) ausgebildet sind.
Umverpackung (21) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Umverpackung (21) durch eine Papiertüte (23) gebildet ist, wobei die Verschlussstelle (25) im Bereich der Oberseite der Umverpackung (21) ausgebildet ist.
Verpackungseinheit (20) umfassend mindestens einen Artikel (30), welcher mindestens eine Artikel (30) in einer Umverpackung (21) angeordnet ist, wobei die Umverpackung (21) aus einem aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Umverpackungsmaterial (22) ausgebildet ist, die Umverpackung (21) umfassend mindestens eine Verschlussstelle (25), wobei die Verschlussstelle (25) aus mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) besteht, wobei zwischen den mindestens zwei Schichten ein aus einem aktivierbaren Material (27) gebildetes Verschlusselement (26) angeordnet ist, und wobei eine Befestigung zwischen dem Verschlusselement (26) und dem Umverpackungsmaterial (22) vermittels einer zumindest teilweisen Aktivierung des Verschlusselementes (26) herstellbar ist.
Verpackungseinheit (20) nach Anspruch 7, wobei das Verschlusselement (26) aus einem thermoplastischen Material (27) gebildet ist und wobei das Verschlusselement (26) durch Erwärmung aktivierbar ist und/oder wobei das Verschlusselement (26) in einem festen Zustand zwischen den mindestens zwei Schichten anordenbar ist.
Verpackungseinheit (20) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Verschlusselement (26) durch einen Kunststoffstreifen gebildet ist und/oder zur Herstellung der Befestigung eine zumindest teilweise Verflüssigung des Verschlusselementes (26) herstellbar ist, insbesondere wobei eine Schweißverbindung zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) und dem Verschlusselement (26) ausgebildet ist.
Verfahren zum Verschließen einer Umverpackung (21), wobei die Umverpackung (21) aus einem aus Papier bestehenden oder Papier umfassenden Umverpackungsmaterial (22) gebildet wird, wobei die Umverpackung (21) mindestens eine Verschlussstelle (25) umfasst an welcher mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) zumindest bereichsweise aneinander befestigt sind, wobei zur Ausbildung der Verschlussstelle (25) zwischen die mindestens zwei Schichten ein Verschlusselement (26) eingebracht wird, welches Verschlusselement (26) aus aktivierbaren einem Material (27) gebildet ist; wobei das Verschlusselement (26) zur Herstellung der Verschlussstelle (25) zumindest teilweise aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verschlusselement (26) aus einem thermoplastischen Material (27) gebildet ist und wobei das Verschlusselement (26) durch Erwärmung aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Verschlusselement (26) in einem festen Zustand zwischen den mindestens zwei Schichten angeordnet wird, insbesondere wobei als Verschlusselement (26) ein Kunststoffstreifen zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) angeordnet wird und/oder wobei die Verschlussstelle (25) zur Herstellung der Befestigung zumindest teilweise erwärmt wird, insbesondere wobei die mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) und das Verschlusselement (26) vermittels eines Schweißverfahrens miteinander verbunden werden, insbesondere vermittels eines Ultraschweißverfahrens.
Verpackungsvorrichtung (1) zur Herstellung einer Umverpackung (21) oder zur Herstellung einer Verpackungseinheit (20) umfassend mindestens einen in einer Umverpackung (21) angeordneten Artikel (30), die Verpackungsvorrichtung (1) umfassend: - eine Transporteinrichtung (2) für zumindest einseitig offene Umverpackungen (21) oder für zumindest einseitig offene Umverpackungen (21) mit darin angeordnetem mindestens einem Artikel (30), - ein Reservoir (5) für Verschlusselemente (26), - eine Zuführungseinrichtung (6) für Verschlusselemente, - eine Positionierungseinrichtung (4), welche dazu ausgebildet ist, ein Verschlusselement (26) zwischen mindestens zwei Schichten eines Umverpackungsmaterials (22) der Umverpackung (21) anzuordnen, sowie - eine Aktivierungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das zwischen den mindestens zwei Schichten des Umverpackungsmaterials (22) angeordnete Verschlusselement (26) zumindest teilweise zu aktivieren.
Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei die Aktivierungseinrichtung eine Erwärmungseinrichtung (7) ist, insbesondere wobei die Erwärmungseinrichtung (7) durch eine Schweißeinrichtung gebildet ist und/oder wobei der Erwärmungseinrichtung (7) zwei gegeneinander zustellbare Pressbalken (50) zugeordnet sind.
Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Reservoir (5) durch eine Folienrolle (45) oder eine Rolle (46) umfassend ein bandförmiges thermoplastisches Material (27) gebildet wird und wobei die Verpackungsvorrichtung (1) weiterhin eine Trenneinrichtung (8) zum Ablängen des Verschlusselements (26) umfasst.