DE202012012864U1

DE202012012864U1 - Umhüllung und Vorrichtung zur Herstellung einer Umhüllung für Rauchartikel

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Publication number: DE202012012864U1
Application number: DE202012012864.7U
Authority: DE
Original assignee: Boegli Gravures SA
Current assignee: Boegli Gravures SA
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: RU2013145419A; EP2697052B1; BR112013026364A2; EP2697052A1; MX2013011727A; CN103492169B; DE202012012621U1; EP2511088A1; WO2012140016A1; RU2591147C2; US20140059977A1; MX352893B; CN103492169A; BR112013026364B1

Abstract

Umhüllung für stangenförmige Rauchartikel mit mindestens einer äußeren Schicht, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem die äußere Schicht der Umhüllung ausgebildet ist, die stangenförmigen Rauchartikel aufzunehmen und die Umhüllung zusammenzuhalten, wobei ein ab Rolle entnehmbares, für die äußere Schicht geeignetes, vorgängig bedrucktes oder unbedrucktes Folienband Online im Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine mittels Walzenanordnungen geprägt und/oder mit Falzbrüchen versehen und anschließend zugeschnitten wird und der Zuschnitt in der Verpackungsmaschine um die stangenförmigen Rauchartikel gefaltet wird, wobei mindestens zwei miteinander arbeitende Walzen einer Anordnung zueinander komplementäre Falzwerkzeuge oder Schneideinheiten aufweisen und mindestens die Walzen der Falz-Walzenanordnung mit Prägezähnen und/oder Prägeelementen versehen sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Umhüllung und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Umhüllung für stangenförmige Rauchartikel mit mindestens einer äußeren Schicht. Unter stangenförmigen Rauchartikeln werden Zigaretten, Zigarillos oder Zigarren gemeint. Der Einfachheit halber werden im Folgenden meistens nur Zigaretten erwähnt.
Gemäß Stand der Technik besteht eine Packung Zigaretten im Allgemeinen aus einer Innenpackung, die aus Papier, Kunststoff, metallisierten Papier oder Kunststoffpapier bestehen kann, in seltenen Fällen auch aus einer Aluminiumfolie, sowie aus einer Außenverpackung, die aus einem dünnen Karton, wie sie zum Beispiel in der WO-2010/012370 A1 beschrieben ist oder allgemein aus Kunststoff oder aus verschiedenen Schichten Papier und Kunststoff bestehen kann, einen ausreichenden mechanischen Schutz gewährt und mit oder ohne Schutzschicht versehen ist, die vor Austrocknen und/oder Geruchseinflüssen schützt. In oben erwähnter PCT-Anmeldung werden sowohl die Innenpackung als auch die Außenverpackung je als Zuschnitt an die Verpackungsmaschine geliefert, wo die Zigaretten von der Innenpackung umhüllt und in die geformte Außenverpackung geschoben werden.
Dabei kann die Innenpackung, falls sie ein sogenannter Innerliner ist, nach bekannten Verfahren geprägt sein, d. h. mit einer Satinierung und mit Logos versehen werden. Die Zuführung beider Zuschnitte synchron zum Takt der Verpackungsmaschine erfordert einen großen Aufwand an Synchronisationsmitteln, insbesondere falls die Innenverpackung geprägt und/oder bedruckt wird.
In letzter Zeit werden von Regierungen und Organisationen zunehmend Anstrengungen unternommen, den Zigarettenkonsum insbesondere von Jugendlichen einzudämmen und es laufen Bestrebungen, die Werbung auf Zigarettenpaketen, d. h. sowohl auf der Innenpackung oder Innenseite als auch auf der Außenverpackung ganz zu unterbinden oder wesentlich einzuschränken. Parallel dazu werden von der Industrie Anstrengungen unternommen, die Herstellung von Zigaretten-Verpackungen sowohl in Hinsicht auf das Material als auch auf die Herstellungsverfahren zu rationalisieren und kostengünstiger zu gestalten.
Es ist von diesem bekannten Stand der Technik ausgehend Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Umhüllung und eine Vorrichtung zur Herstellung von Umhüllungen für Zigaretten, Zigarillos oder Zigarren anzugeben, die einerseits ohne Verwendung einer Innenverpackung den verschiedenen Bedingungen genügen, die an solche Umhüllungen gestellt werden und andererseits eine rationellere Herstellung erlauben, es ermöglichen, die Umhüllung mit einer großen Vielfalt von sichtbaren oder praktisch unsichtbaren, taktil, akustisch oder über den Geruchsinn erfassbaren Zeichen zu versehen, die auch als Authentifizierungsmerkmale dienen können sowie das Prägen von Falzbrüchen und die Präzision und Ästhetik von Zeichen zu verbessern. Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter dem Begriff "Zeichen" jede Art von Schriftzügen, einzelne Punkte, Punktgruppen, Farben sowie Kombinationen davon verstanden, die durch die Prägewalze(n) erzeugt und visuell, taktil, akustisch oder über den Geruchsinn erfassbar sind.
Diese Aufgabe wird mit der Umhüllung gemäß Schutzanspruch 1 und mit der Vorrichtung gemäß Schutzanspruch 9 gelöst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
1 schematisch den Ablauf eines Herstellungsverfahrens einer Umhüllung aus einem Folienband und die dazu gehörige Vorrichtung;
1A ein erstes Folienband während der Bearbeitung;
1B eine Ausschnittvergrößerung von 1A;
1C ein breiteres Folienband während der Bearbeitung;
2 bis 7 sechs Walzenanordnungen einer Prägeeinheit in Pin Up - Pin Up-Konfiguration;
8 eine Walzenanordnung in Pin Up - Pin Down Konfiguration;
8A einen Schnitt gemäß der Linie VIIIA-VIIIA in 8;
9 ein Ausführungsbeispiel einer Falzwalzenanordnung;
10 eine Seitenansicht von 9;
11 ein Ausführungsbeispiel einer Schneidwalzenanordnung;
12 schematisch einen gefalteten Zuschnitt;
13 eine Portion Zigaretten;
14 die Umhüllung von 12 geschlossen;
15 ein Zigaretten-Halterband, und
16 einen Innerliner.
In 1 ist ein vereinfachtes Ablaufschema einer möglichen Vorrichtung zur Herstellung einer Umhüllung für Zigaretten dargestellt, wie sie in den 12 und 14 dargestellt ist. Die Vorrichtung 1 gemäß 1 weist eine Folienband-Rolle 2 mit einem Folienband 3 auf, das zuerst eine Prägeeinheit 4, dann eine Falzeinheit 5 und schließlich eine Schneideinheit 6 durchläuft, um anschließend als Zuschnitt 19 zu einer Verpackungsmaschine 7 zu gelangen.
Die Umhüllungsfolie, bzw. das Folienband 3, zur Herstellung einer äußeren Verpackung, kann aus einem leichten Werkstoff sein, beispielsweise Papier, dünner Karton, hybride Folien, d. h. mehrfach beschichtete Folien aus verschiedenen Materialien oder Plastikfolien, die metallisiert oder sonst beschichtet sein können oder bei gewissen Anwendungen in gewissen Ländern, wo es noch erlaubt ist, eine Metallfolie. Im Folgenden steht dafür vereinfacht der Begriff "Folie".
Die Vorrichtung 1 weist als erste Regelungseinheit 8 eine Synchronisationseinrichtung auf, die zur Anpassung des Arbeitstaktes A1 der Prägeeinheit 4 mit dem Prozesstakt P des Verpackungsvorgangs dient. Der Prozesstakt P kann beispielsweise durch einen pro Zeiteinheit der Verpackungsmaschine zuzuführenden Längenabschnitt der Folie 3 definiert sein, auf welche der Arbeitstakt A1 der Prägeeinheit 4 bei der Vorbearbeitung der Folie 3 abgestimmt sein muss. Dem entspricht eine positionsgenaue Anordnung aufgeprägter Oberflächenstrukturen auf dem jeweils zuzuführenden Längenabschnitt der Folie 3. Bei den Oberflächenstrukturen kann es sich um Strukturen der geprägten Zeichen 23S, 24S handeln.
Die Synchronisationseinheit 8 beinhaltet eine Bestimmungseinrichtung 9 zur Ermittlung des Arbeitstaktes A1 der Prägeeinheit 4. Dies kann z.B. ein optisches Erfassen der Position von Oberflächenstrukturen 23 beinhalten, die in der Prägeeinheit 4 auf die Folie 3 aufgeprägt wurden. Dabei erfolgt die Erfassung auf dem Transportweg zwischen der Prägeeinheit 4 und der Falzeinheit 5.
Der ermittelte Arbeitstakt A1 kann daraufhin in einer Positioniereinrichtung 10 an den Prozesstakt P angepasst werden. Hierzu ist ein manuelles und/oder automatisiertes Anpassungsverfahren denkbar. Die angetriebene Walze kann temporär vom Antrieb entkoppelt werden, um derart den Transportweg der Folie 3 um ein gewünschtes Maß zu verlängern, welches dann mit dem Prozesstakt P im Einklang ist. Die bedarfsweise Verlängerung des Transportwegs der Folie 3 wird durch eine erste Puffereinheit 14a aufgefangen, welche hinter der Prägeeinheit 4 angeordnet ist.
Zur Festlegung und Kontrolle des Arbeitstaktes A2 der Falzeinheit 5 umfasst die Vorrichtung 1 eine zweite Regelungseinheit 11. Die Regelungseinheit 11 beinhaltet eine Vergleichseinrichtung 12, durch welche ein Erfassen einer quantitativen Abweichung zwischen den Arbeitstakten A1 und A2 der Prägeeinheit und Falzeinheit ermöglicht ist. Dies kann z.B. mittels einer optischen Darstellung durch eine Lampe erfolgen, die nach Art eines Stroboskops zur regelmäßig zeitlich beabstandeten Lichteinstrahlung auf die Folie ausgebildet ist. Die Einstrahlungsfrequenz entspricht bevorzugt dem Prozesstakt P. Derart erfolgt eine optische Darstellung der Relativposition zwischen den in der Prägeeinheit 4 aufgeprägten Oberflächenstrukturen und den in der Falzeinheit 5 ausgeformten Falzbrüchen 21a–e auf der Folie 3, bzw. dem Zuschnitt 19.
Die ermittelte Information wird in Positioniereinrichtung 13 weiterverwendet, um den Arbeitstakt A2 an den Arbeitstakt A1 derart anzupassen, dass die ausgebildeten Falzbrüche 21a–e die gewünschte Relativposition auf der Folie 3 aufweisen. Beispielsweise kann die Positioniereinrichtung 13 zum manuellen und/oder automatisierten Einstellen der umfänglichen Relativposition der angetriebenen Falzwalze 34 bezüglich der Folie 3 ausgebildet sein. Hierzu ist eine Kupplung zum Entkoppeln der Falzwalze 34 vom Walzenantrieb 36 denkbar. Dies ermöglicht zusätzlich eine bedarfsweise oder prozessabhängige Änderung der Relativposition der Falzbrüche 21a–e auf der Folie 3.
Die Vergleichseinrichtung 21 kann auch zum Erfassen der Relativabweichung des Arbeitstaktes A2 bezüglich des Prozesstaktes P herangezogen werden, zur nochmaligen Überprüfung der Synchronisierung mit dem anschließenden Verpackungsprozess. Ferner können auch auf diese Weise indirekte Rückschlüsse auf eine ungewollte Abweichung des Arbeitstaktes A2 bezüglich des Arbeitstaktes A1 erhalten werden, da der Arbeitstakt A1 mittels der Synchronisationseinheit 8 bereits mit dem Prozesstakt P synchronisiert ist.
Zur bedarfsweisen Verlängerung des Transportweges der Folie 3 bei einem Eingreifen der Positioniereinrichtung 13 ist nach der Falzeinheit 5 eine weitere Puffereinheit 14b vorgesehen.
Der zweiten Regelungseinheit 11 schließt sich eine dritte Regelungseinheit 15 an, um den Arbeitstakt A3 der Schneideinheit 6 mit dem Prozesstakt P zu synchronisieren. Analog der zweiten Regelungseinheit 11 umfasst die dritte Regelungseinheit 15 eine Vergleichseinheit 16, durch welche ein Erfassen einer quantitativen Abweichung zwischen den Arbeitstakten A2 und A3 der Falz- und Schneideinheit ermöglicht ist. Analog zur zweiten Regelungseinheit können die Signale erfasst werden. Die derart ermittelte Information wird in der Positionierungseinrichtung 17 weiterverwendet, um den Arbeitstakt A3 an den Arbeitstakt A2 derart anzupassen, dass die Schnitte 22a–22f die gewünschte Relativposition auf dem Zuschnitt 19 aufweisen.
Das Folienband 3, 3b kann vorgängig bedruckt oder unbedruckt sein. Es ist jedoch auch möglich, vor der Prägeeinheit eine Druckeinheit vorzusehen, um im Prozesstakt P das Folienband zu bedrucken. Die dazu vorgesehene Regelungseinheit ist ähnlich den beschriebenen Regelungseinheiten, um den Arbeitstakt der Druckeinheit mit dem Arbeitstakt der anderen Einheiten und mit dem Prozesstakt zu synchronisieren. In die Vorrichtung kann auch eine Station zum Aufbringen von Geruchstoffen integriert werden, wobei eine weitere Regelungseinheit sicherstellt, dass diese Station im Prozesstakt P arbeitet.
In der anschließenden Verpackungsmaschine 7 wird der mit Falzbrüchen 21a–e ausgestattete Zuschnitt 19 im Prozesstakt P kontinuierlich der Verpackungsmaschine zugeführt. Dort erfolgt eine direkte Faltung des Zuschnitts 19 um die zu verpackenden Zigaretten 18. Dabei ist dank der Falzbrüche 21a–e nur eine geringe Krafteinwirkung erforderlich, wodurch eine Zerstörung des Verpackungsguts wirkungsvoll vermieden ist. Die Falzbrüche 21a–e sind bevorzugt am Boden der so gebildeten Umhüllung angeordnet, wo zwei Faltungen entlang der Faltkanten durchgeführt werden. In den 9–11 ist dieser Vorgang schematisch dargestellt.
In 1C ist ein breiteres Folienband 3b dargestellt, um die Zigaretten im Querformat aufzunehmen. Das Folienband 3b wird ähnlich dem Folienband 3 geprägt, gefalzt und geschnitten, um den Zuschnitt 19b mit den geprägten Zeichen 24S, den Falzbrüchen 25 und den Schnitten 26 zu ergeben. Selbstverständlich sind sowohl die Prägeeinheit als auch die Falz- und Schneideinheit an die Breite des Folienbandes angepasst.
Bei gewissen Anwendungen, bzw. Folienbeschaffenheit ist es nicht erforderlich, das Folienband vor dem Umhüllen zu Falzen, so dass die Falzeinheit nicht verwendet wird und die Regelungseinheiten dementsprechend angepasst sind. In anderen Anwendungen kann es sich ergeben, dass das Prägen des Folienbandes nicht erforderlich ist und das Folienband von der Folienband-Rolle direkt zur Falzeinheit gelangt. Auch in diesem Falle werden die Regelungseinheiten dementsprechend angepasst.
Die Anzahl und die Ausgestaltung der Walzen der Prägeeinheit 4 hängen weitgehend von der Beschaffenheit des Folienbandes sowie von der gewünschten Art der geprägten Zeichen ab. Falls es sich um Innerliner ähnelnde Folien handelt, deren eine Seite metallisiert oder ähnlich beschaffen ist, können bekannte Prägewalzen verwendet werden, die in zahlreichen Patentschriften und -anmeldungen des gleichen Anmelders, z.B. in der WO 02/07671 definiert und in den 2 und 3 dargestellt sind. Dabei handelt es sich um Walzen in einer Pin up - Pin up-Konstellation, wobei die Zeichen dadurch entstehen, dass auf der Prägewalze Zähne ganz oder teilweise entfernt werden. Es werden Anordnungen mit zwei oder drei Walzen beschrieben, doch können die Anordnungen auch mehr als drei Walzen aufweisen.
Die Walzen mit Zeichen und gegebenenfalls mit vereinzelten Zähnen werden als Prägewalzen definiert, während die übrigen Walzen, ob über Synchronisationsmittel oder direkt oder indirekt angetrieben, als Gegenwalzen definiert werden. Das schließt jedoch nicht aus, dass auch mehr als eine Walze einer Vorrichtung Zeichen aufweisen können und somit Prägewalzen sind. Außerdem wird davon ausgegangen, dass das Folienband stets in derselben Orientierung bezüglich deren außen zu liegenden Seite zwischen den Walzen durchgeführt wird.
Die Prägeanordnung 4A zeigt drei Walzen, eine von einem Antrieb 27 angetriebene Prägewalze 53 und eine erste Gegenwalze 32 und eine zweite Gegenwalze 33, wobei die beiden Gegenwalzen weder direkt angetrieben noch mit der angetriebenen Walze über Synchronisationselemente, wie z.B. Zahnräder synchronisiert sind, sondern nur via das Folienband 3 angetrieben werden.
In Abweichung von der großen Mehrzahl von vorbekannten Walzenanordnungen weisen die drei Walzen nicht die gleiche Struktur auf. Während die angetriebene Prägewalze 53 Zähne 31 aufweist, ist die erste Gegenwalze 32 mit Ringen 32R versehen, die um den ganzen Umfang laufen und parallel zueinander angeordnet sind derart, dass die Zähne 31 der Prägewalze 53 in die Rillen zwischen den Ringen greifen. Die Ringe 32R sind nach außen hin verjüngt und abgeflacht derart, dass sie zwischen die Zähne 31 eingreifen.
Die zweite Gegenwalze 33 weist längsgerichtete Rippen 33L auf, die wie die Ringe 32R sich nach außen verjüngen und abgeflacht sind derart, dass die Längsrippen 33L mit den Zähnen 31 der Prägewalze 53 zusammenarbeiten. Dabei können die Ringe, bzw. Längsrippen das Aussehen der von der Prägewalze mit Zähnen erzeugten Prägemuster beeinflussen. Mit solchen Prägewalzenanordnungen ist es möglich, durch Variation der Zähne 31 oder der Ringe 32R oder der Längsrippen 33L, d.h. durch Änderung der Höhe, der Flanken oder Kanten der Zähne, Ringe oder Längsrippen oder Musterung von deren oberer Fläche verschiedenartige Prägemuster oder Zeichen herzustellen und gegebenenfalls die Nerven des Folienpapiers besser zu brechen.
Die Walzenanordnung 4B weist denselben Antrieb 27 und dieselbe angetriebene Prägewalze 53 sowie eine Gegenwalze 29 mit Zähnen 31 auf. Die Logos 23L wurden dadurch erhalten, dass an diesen Stellen die Zähne 31 entfernt oder modifiziert wurden.
Im Falle von Verpackungsfolien, die nicht metallisiert sind und die gegebenenfalls auch taktile oder akustische Merkmale aufweisen sollen, sind Walzen geeignet, bei denen nur dort Zähne vorhanden sind, wo das Logo entstehen soll und wobei die Zähne vorzugsweise auf der nicht angetriebenen Walze angeordnet sind.
In den 4–7 sind vier weitere Ausführungen der Prägeeinheit 4 dargestellt. Die Prägeanordnung 4C gemäß 4 geht von einer für das Prägen von Innerlinern bewährten Pin up - Pin up-Konfiguration aus, in welcher alle drei Walzen 28, 29 und 30 aus der Oberfläche des Walzenzylinders herausragende Zähne 31 aufweisen, wobei hier ein Zahn einer Walze zwischen vier Zähnen der anderen Walzen greift, womit eine Selbstsynchronisation erzielt wird und die Prägung präziser und der Antrieb vereinfacht wird. Die erste Walze 28 ist durch einen symbolisch dargestellten Antrieb 27 angetrieben, wobei der Antrieb auch ein Motor sein kann.
Gemäß 4 werden drei Walzen für die Prägung des Folienbandes 3 verwendet. Die über Antrieb 27 angetriebene Prägewalze 28 enthält Prägezeilen 23, 23A sowie an den beiden Rändern Zahnreihen 52, um die Antriebskraft besser auf die Gegenwalzen zu übertragen und die Prägewalze vor dem Einnicken zu bewahren, falls es nur wenige Prägezeilen oder Prägereihen sind. Unter Prägezeilen oder -reihen werden Zeilen oder Reihen verstanden, auf denen irgendwelche aus Zähnen 31 gebildete Zeichen angeordnet sind. Die Gegenwalzen 29 und 30 weisen hier nur Zähne 31 auf.
Im Unterschied zu den Prägewalzen gemäß den 2 und 3, z.B. zum Prägen von Innerlinern, sind beim Prägen von äußeren Folien auf der entsprechenden Prägewalze nur dort Zähne vorhanden, wo damit geformte Zeichen geprägt werden sollen. Die Zähne der Gegenwalzen dienen dabei gegebenenfalls dem Brechen der Nerven des Papiers.
Beim Satinieren und gleichzeitigen Prägen von Zeichen auf Innerlinern wird die metallisierte Oberfläche der Verpackungsfolie geprägt, so dass bei fast allen Fällen die angetriebene Walze die Zeichen aufweist, während es beim Prägen von äußeren Folien vorteilhaft sein kann, die Zeichen auf einer der nicht angetriebenen Prägewalzen anzubringen, um auf der Folie positiv herausragende Zeichen zu erhalten, wie dies in 5 dargestellt ist. Dadurch können sowohl taktil als auch akustisch wirksame Zeichen erzeugt werden. In der Prägeanordnung 4D ist eine der beiden nicht-angetriebenen Walzen die Prägewalze 30A, die die Prägezeilen 23, 23A aufweist.
Dies kann auch für den Fall gelten, in welchem die Prägeanordnung 4E nur zwei Walzen aufweist, wie in 6 dargestellt, worin diese Prägeanordnung 4E eine angetriebene Walze 28F und eine durch sie angetriebene Prägewalze 29A mit den Prägezeilen 23, 23A aufweist. Im dargestellten Fall weist die Prägewalze 29A einen doppelten Umfang der angetriebenen Walze 28F auf.
In den Ausführungsbeispielen sind die Zähne 31 pyramidenförmig mit quadratischem Grundriss dargestellt, wobei deren Spitzen bis zu 25 % abgeflacht sein können. Es sind jedoch noch eine Anzahl weiterer pyramidenförmiger Zähne mit einer Vielfalt von anderen Grundrissen und Formen bekannt, so z.B. pyramidenförmige Zähne mit rechteckigem Grundriss, die z.B. in Richtung der Längsachse eine größere Länge ihrer Grundfläche aufweisen als in der anderen Richtung. Für bestimmte Anwendungen, bei denen die Gegenwalzen über Synchronisationsmittel angetrieben werden, können es auch kegelstumpfartige oder konische Zähne sein. Die Zähne können einen Pitch, d.h. einen Abstand zwischen den Spitzen, von 0,05 mm bis 0,4 mm aufweisen, bei einer theoretischen Höhe ohne Abflachung von 0,03 mm bis 0,3 mm. Ferner können einzelne Zähne oder Zahngruppen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, unterschiedlich gestaltet sein.
In 7 ist eine Prägeanordnung 4F dargestellt, die eine ähnliche Walzenkonfiguration wie 2 zeigt, wobei die angetriebene Prägewalze 28 mit einer ersten Gegenwalze 32 mit Ringen 32R und einer zweiten Gegenwalze 33 mit Längsrippen 33L zusammenarbeitet. Im Unterschied zur Ausführung gemäß 2 besitzt die Prägewalze 28 nur dort Zähne 28, wo Prägezeilen oder -reihen 23, 23A vorgesehen sind.
Mit den beschriebenen und weiteren an sich bekannten Prägewalzen ist es möglich, Zeichen zu prägen, die dem Auge sichtbar als Muster, Farben, Farbmuster erscheinen oder fast unsichtbar sind, als Authentifizierungsmerkmale dienen, taktil erfassbar sind oder akustische Signale erzeugen können.
In den 2, 4, 5 oder 7 ist angedeutet, dass beide Gegenwalzen mit der Prägewalze im Eingriff stehen, doch ist dies nicht notwendigerweise immer der Fall. Es ist auch denkbar, dass die erste, bzw. zweite Gegenwalze nur mit der ersten, bzw. vorhergehenden Walze im Eingriff steht, bzw. in Eingriff gebracht werden kann. Außerdem kann es vorteilhaft sein, für bestimmte Anwendungen mehr als insgesamt drei Walzen vorzusehen, die eine unterschiedliche Oberflächenstruktur aufweisen. Ferner kann sowohl der Durchmesser als auch die Länge der einzelnen Walzen unterschiedlich sein. Zusätzlich zu den Metallwalzen können auch weiche Walzen eingesetzt werden.
In 8 ist eine Walzenanordnung 4G in einer sogenannten Pin Up - Pin Down Konfiguration dargestellt, wobei die erhabenen Prägeelemente 23R auf der angetriebenen Walze 54 und die entsprechenden hohlen Prägeelemente 23H auf der Gegenwalze 55 angeordnet sind. Der Antrieb der Gegenwalze erfolgt über ein Synchronisationsgetriebe 56, 57. In der Schnittfigur 8A sind die Erhebungen 23R und die Vertiefungen 23H veranschaulicht.
In den 9 und 10 ist eine mögliche Anordnung einer Falzeinheit 5 dargestellt. Diese Falzeinheit umfasst zwei Falzwalzen 34 und 35, wobei die Falzwalze 34 durch einen Antrieb 36 angetrieben ist. Die zweite Falzwalze 35 wird über ein Synchronisationsgetriebe 41 und 42 angetrieben und synchronisiert.
Die beiden Falzwalzen sind im Wesentlichen glatt und weisen zueinander komplementäre Strukturen auf, um die gewünschten Falzbrüche zu erzielen. Die Falzwalze 35 weist sowohl zirkuläre Ringe 37 als auch längs angeordnete Rippen 38a–e auf, die in entsprechende zirkuläre Nuten 40 und Längsnuten 39a–e von Falzwalze 34 greifen.
Es ist möglich, auf den Falzwalzen zusätzlich Prägeelemente vorzusehen, z. B. Zähne oder Zahngruppen, die auf einer oder beiden Walzen angeordnet sein können, wie gemäß den 2–7, oder Prägeelemente gemäß der Walzenanordnung der 8, 8A, wobei die erhabenen Prägeelemente 23R auf der Falzwalze 35 mit den Falzwerkzeugen und die hohlen Prägeelemente 23H auf der anderen Falzwalze 34 angeordnet sind.
Dabei können sowohl die Form als auch die Querschnitte und Dimensionen der Ringe oder Rippen, bzw. Nuten je nach zu falzendem Material verschieden sein. In 10, eine Seitenansicht von 9, ist das Ineinandergreifen der Längsrippen und Längsnuten dargestellt.
In 11 ist eine mögliche Anordnung einer Schneideinheit 6 dargestellt. Diese besteht in vorliegendem Fall aus zwei Schneidwalzen 43 und 44, wobei die Schneidwalze 43 über einen Antrieb 45 angetrieben ist und über ein Synchronisationsgetriebe 46 und 47 die zweite Schneidwalze 44 antreibt. Die erste Schneidwalze 43 ist im vorliegenden Beispiel glatt, während die zweite Schneidwalze 44 Schneidmesser 48 und 49a–e aufweist, die ausgebildet sind, den Zuschnitt 19 gemäß 1A oder 1B zu schneiden. Die Schneidwalzen können auch wie die Falzwalzen mit Prägezähnen und/oder Prägeelementen versehen sein.
Sowohl die Falzwalzen als auch die Schneidwalzen können Mittel aufweisen, um deren Einnicken zu verhindern, wobei diese Mittel z.B. Ringe oder Zähne sein können.
In den 12–14 ist schematisch die Wirkungsweise der Verpackungsmaschine 7 dargestellt. In 12 ist das Falten von Zuschnitt 19 zur Aufnahme der Zigaretten 18 dargestellt und in 14 die fertige Packung 20. Gegebenenfalls können die Zigaretten in einem Halter 50 gemäß 15 zusammengehalten werden und/oder in einem Innerliner 51 gemäß 16, der dann in die Packung 20 passt.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, eignet sich diese Vorrichtung insbesondere für die Online-Produktion von Rauchartikel-Umhüllungen, wobei ab Rolle das Folienband gegebenenfalls bedruckt, geprägt und/oder gefalzt und anschließend geschnitten wird und der Zuschnitt gefaltet, gefüllt und um die Zigaretten gehüllt wird und dies alles im Takt der Verpackungsmaschine. Außerdem wird die Online-Verarbeitung von dünnem Karton, Papier oder Kunststoff durch das Falzen und Brechen der Nerven durch die Gegenwalze(n) erleichtert oder überhaupt erst ermöglicht. In die Vorrichtung kann eine Geruchseinheit integriert werden, die im On-Line-Verfahren Geruchsstoffe vor dem Falzen aufbringt. Aus der Beschreibung der Walzen wird deutlich, dass eine beliebige Kombination von Präge-, Falz- und Schneidelementen auf Walzen möglich ist.
Da sämtliche Einheiten im Takt mit der Verpackungsmaschine arbeiten, erfordert insbesondere das Falzen und Zuschneiden keine zusätzlichen Positioniermittel, denn der Verpackungszuschnitt wird direkt ab Rolle synchronisiert, geprägt, gefalzt und zugeschnitten.
In der Beschreibung wurde von einer Vorrichtung ausgegangen, die entweder eine äußere oder eine innere Verpackung bearbeitet, doch ist es möglich, noch mindestens eine weitere Vorrichtung Online zu verwenden, so dass sowohl ein Folienband für die äußere als auch ein Folienband für die innere Verpackung verarbeitet werden derart, dass beide Folienbänder in der Verpackungsmaschine so gefaltet werden, eine zweischichtige Verpackung zu ergeben. Dazu werden die Regelungseinheiten entsprechend ausgerüstet, um die notwendige Synchronisation mit den Arbeitstakten und dem Prozesstakt zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste

P: Prozesstakt
A1: Arbeitstakt
A2: Arbeitstakt
A3: Arbeitstakt
4E: Prägeanordnung
1: Vorrichtung
2: Folienband-Rolle
3: Folienband
3b: Folienband
4: Prägeeinheit
4B: Walzenanordnung
4C: Prägeanordnung
4D: Prägeanordnung
5: Falzeinheit
6: Schneideinheit
7: Verpackungsmaschine
8: Regelungseinheit
10: Positioniereinrichtung
11: Regelungseinheit
12: Vergleichseinrichtung
13: Positioniereinrichtung
14a: Puffereinheit
14b: Puffereinheit
14c: Puffereinheit
16: Vergleichseinheit
17: Positionierungseinrichtung
18: stangenförmige Rauchartikel
19: Zuschnitt
19b: Zuschnitt
21a–e: Falzbrüche
22a–f: Schnitte
23S: geprägte Zeichen
23L: Logos
23A: Prägezeilen
24S: geprägte Zeichen
25: Falzbrüche
26: Schnitte
27: Antrieb
28: Prägewalze
28F: Prägewalze
29: Prägewalze
29A: Prägewalze
30: Prägewalze
30A: Prägewalze
31: Zähne
32: Gegenwalze
32R: Ringe
33: Gegenwalze
33L: Längsrippen
34: Falzwalze
35: Falzwalze
36: Antrieb
38a–e: Rippen
39a–e: Längsnuten
40: Falzwerkzeug
41: Synchronisationsgetriebe
42: Synchronisationsgetriebe
43: Schneidwalze
44: Schneidwalze
45: Antrieb
46: Synchronisationsgetriebe
47: Synchronisationsgetriebe
48: Schneidmesser
49a–e: Schneidmesser
50: Halter
51: Innerliner
52: Mittel
53: Prägewalze
54: Prägewalze
55: Gegenwalze
56: Synchronisationsgetriebe
57: Synchronisationsgetriebe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010/012370 A1 [0002]
WO 02/07671 [0038]

Claims

Umhüllung für stangenförmige Rauchartikel mit mindestens einer äußeren Schicht, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem die äußere Schicht der Umhüllung ausgebildet ist, die stangenförmigen Rauchartikel aufzunehmen und die Umhüllung zusammenzuhalten, wobei ein ab Rolle entnehmbares, für die äußere Schicht geeignetes, vorgängig bedrucktes oder unbedrucktes Folienband Online im Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine mittels Walzenanordnungen geprägt und/oder mit Falzbrüchen versehen und anschließend zugeschnitten wird und der Zuschnitt in der Verpackungsmaschine um die stangenförmigen Rauchartikel gefaltet wird, wobei mindestens zwei miteinander arbeitende Walzen einer Anordnung zueinander komplementäre Falzwerkzeuge oder Schneideinheiten aufweisen und mindestens die Walzen der Falz-Walzenanordnung mit Prägezähnen und/oder Prägeelementen versehen sind.
Umhüllung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem mit der Prägung Zeichen auf dem Folienband erzeugt werden, die visuell und/oder taktil und/oder akustisch und/oder als Authentifizierungsmerkmale dienen.
Umhüllung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem die äußere Schicht der Umhüllung aus einem leichten Werkstoff wie Papier, dünner Karton, hybride Folien, mehrfach beschichtete Folien aus verschiedenen Materialien oder Papier- und Plastikfolie, die metallisiert oder sonst oberflächenbeschichtet sein können, besteht oder eine Metallfolie ist.
Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem die Rauchartikel, die Zigaretten, Zigarillos oder Zigarren sind, ohne Innenverpackung in die aus der äußeren Schicht bestehenden Umhüllung eingelegt werden.
Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem der Arbeitstakt (A1) der Prägeeinheit mit dem Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine, der Arbeitstakt (A2) der Falzeinheit oder der Arbeitstakt (A3) der Schneideinheit mit dem Arbeitstakt (A1) der Prägeeinheit und der Arbeitstakt (A3) der Schneideinheit mit dem Arbeitstakt (A2) der Falzeinheit oder mit dem Arbeitstakt (A1) der Prägeeinheit synchronisiert werden.
Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem der Arbeitstakt (A2) der Falzeinheit mit dem Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine, der Arbeitstakt (A3) der Schneideinheit mit dem Arbeitstakt (A2) der Falzeinheit synchronisiert werden.
Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem das Folienband vor dem Prägen bedruckt wird, wobei der Arbeitstakt der Druckeinheit mit dem Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine und den Arbeitstakten der anderen Einheiten synchronisiert wird.
Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch das Verfahren zur Herstellung, bei dem mehr als eine Vorrichtung verwendet wird, um sowohl ein Folienband für die äußere Verpackung als auch ein Folienband für die innere Verpackung zu verarbeiten und diese Online im Prozesstakt (P) in der Verpackungsmaschine zu einer mehrschichtigen Umhüllung zusammenzufügen.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Folienband-Rolle (2), Walzenanordnungen mit Prägezähnen (31) und/oder Prägeelementen (23, 23A) und/oder mit einer Falzeinheit (5) und/oder mit einer Schneideinheit (6) aufweist, wobei die Falzeinheit (5) zwei Falzwalzen (34, 35) aufweist, die zueinander komplementär ausgebildete Falzwerkzeuge (37, 38a–38e; 39a–39e, 40) und Prägezähne (31) und/oder Prägeelemente (23, 23A) aufweisen und die Vorrichtung mit einer Verpackungsmaschine (7) in Wirkverbindung steht, wobei die Vorrichtung Steuer- und Synchronisationselemente (8, 11, 15) aufweist, um ein Folienband (3, 3b) Online im Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine zu verarbeiten und den erzeugten Zuschnitt (19, 19b) um stangenförmige Rauchartikel (18) zu hüllen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinheit (4) eine Walzenanordnung (4A–4G) mit mindestens zwei Walzen (28, 29A, 30A, 53, 54) aufweist mit Logos (23L), Zähnen (31) oder erhabenen Prägeelementen (23R), die in Zeilen oder Reihen oder einzeln angeordnet sind, um auf der Folie (3, 3B) Zeichen (23S, 23S) zu prägen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (28, 28F; 29, 29A; 30, 30A, 53) aus dem Walzenzylinder herausragende Zähne (31) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Walze (54) erhabene Prägeelemente (23R) und die Gegenwalze (55) entsprechende Hohlräume (23H) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Gegenwalzen (32) umlaufende Ringe (32R) und/ oder eine der Gegenwalzen (33) Längsrippen (33L) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Falzwalze (34) umlaufende Nuten (40) und Längsnuten (39a–39e) und die andere Falzwalze (35) umlaufende Ringe (37) und Längsrippen (38a–38e) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (6) zwei Schneidwalzen (43, 44) aufweist, wovon eine (43) eine glatte Walze ist und die andere Walze (44) Schneidwerkzeuge (48, 49a–49e) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Prägewalzen (28, 29A, 30A), die Falzwalzen oder die Schneidwalzen Mittel (52) aufweisen, um deren Einnicken zu verhindern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisations- und Steuerelemente Regelungseinheiten (8, 11, 15) aufweisen, um die Arbeitstakte (A1, A2, A3) der Druck-, Präge-, Falz-, Schneide-(4, 5, 6) und Dufteinheit mit dem Prozesstakt (P) der Verpackungsmaschine (7) und untereinander zu synchronisieren.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Regelungseinheit (11, 15) eine Positioniereinrichtung (12, 16) zum Einstellen der umfänglichen Relativposition der Falzwalzen (34, 35) und der Schneidwalzen (43, 44) zur Umhüllungsfolie (3, 3b) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Regelungseinheit (11, 15) eine Vergleichseinrichtung (13, 16) zum Erfassen einer quantitativen Abweichung zwischen den Arbeitstakten (A1, A2, A3) der Prägeeinheit (4), der Falzeinheit (5) und der Schneideinheit (6) enthält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder hinter der Falzeinheit und der Schneideinheit mindestens eine Puffereinheit (14a, 14b, 14c) zum bedarfsweisen Umlenken der Umhüllungsfolie angeordnet ist.