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Die Erfindung betrifft einen Papierverpackungsmaterialvorrat für eine Verpackungsmaschine. Heutige Verpackungsmaschinen nutzen Papier, insbesondere Recyclingpapier, als Verpackungsausgangsmaterial. Als geeignete Papierbevorratung ist eine Papierbahn in Zick-Zack-Faltung (Leporello-Form) bereitgestellt. Die Zick-Zack-Faltung bietet eine quaderartige Vorratsstapelstruktur, die besonders raumsparend und schonend lager- und transportierbar ist.
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Eine Verpackungsmaschine zum Verarbeiten zick-zack-gefalteter Papierbahnvorräte ist beispielsweise aus
WO 2014/110383 A1 bekannt. Ein Papierverpackungsmaterialvorratsstapel ist in einem leicht geneigten Vorratsaufnahmerahmen angeordnet. Der Papierstapelvorrat von
WO 2014/110383 A1 wird dadurch gebildet, dass fünf oder mehr separate, gefaltete Papierbahnbündel übereinander positioniert werden, wobei das untere Faltblattende des oberen Faltpapierbündels mit dem oberen Anfangsfaltblatt des unteren Faltpapierbündels mittels eines Klebestreifens angekoppelt wird, um einen betreffend der Papierbahnlänge aller fünf Faltpapierbahnbündel endlosen Papierabzug bereitzustellen. Ein Beispiel für das Verbinden separater Papierbahnen zur Bildung einer vergrößerten Papiermaterialbevorratung ist aus
WO 02/40262 A1 bekannt. Es zeigte sich, dass insbesondere bei großen Logistikunternehmen der Verpackungspapierbedarf besonders hoch ist und es zu Verpackungsverzögerungen insofern kommen kann, als der Papierverpackungsmaterialvorrat zuneige geht und ein neuer Papierverpackungsmaterialvorrat bereitzustellen und in die Verpackungsmaschine einzulegen ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere einen Papierverpackungsmaterialvorrat als System bereitzustellen, mit dem lagerraumsparend und transportraumsparend eine möglichst große Bevorratung von Papierverpackungsmaterial erreicht wird, wobei insbesondere der Papierverpackungsmaterialvorrat möglichst schnell, störungs- und materialstauarm durch eine Verpackungsmaschine verarbeitet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Danach ist ein Papierverpackungsmaterialvorrat vorgesehen, der einen Grundträger, wie eine Transportpalette, aufweist. Die Transportpalette kann beispielsweise eine Europalette oder eine andere internationale Palettenkonfiguration aufweisen. Der Grundträger dient dazu, das Verpackungsmaterial als Einheit ab- und antransportieren zu können. Des Weiteren hat der Papierverpackungsmaterialvorrat mehrere, vorzugsweise drei, vier, fünf oder mehr, zick-zack-gefaltete Papierbahnstapel. Die Papierbahnstapel sind in der bekannten Leporello-Faltung säulenartig auf den Grundträger gestellt. Dabei sind die Papierbahnstapel derart angeordnet, dass sie in Breitenrichtung parallel zueinander stehen und die Kurzseiten miteinander fluchten. Die sich gegenüberliegenden in Breitenrichtung erstreckenden Faltrandseiten des Papierbahnstapels sind im Wesentlichen gleichmäßig geriffelt. Die Riffelung entsteht durch die übereinanderliegenden leicht versetzten Faltendränder der Leporello-Faltung. Die Kurzseiten werden durch einfache übereinanderliegende Schnittseiten gebildet und sind im Wesentlichen glatt ausgeführt. Die Papierbahnstapel haben jeweils wenigstens eine Höhe von 500 mm, so dass ein kompakter ausreichend großer Verpackungsmaterialvorrat vorliegt.
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Das Papier des Papierstapels kann aus Recyclingpapier gebildet sein, das zumindest einen Anteil von Altpapier enthält. Vorzugsweise wird ein Recyclingpapier verwendet, das einen Altpapieranteil von 70% bis 100%, insbesondere von im Wesentlichen 100%, aufweist.
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Vorzugsweise ist die Höhe der jeweiligen Papierbahnstapel größer als 800 mm und kleiner als 1.100 mm. Dabei kann der quaderförmige, säulenartige Stapel eine Tiefe von über 200 mm, vorzugsweise etwa 280 mm, wobei eine Breite von über 300 mm bis zu 380 mm vorgesehen sein kann. Jeder Papierbahnstapel bildet eine unterbrechungsfreie, klebstofffreie, durchgehende Papierbahn, wenn die gesamte Stapelhöhe aufgefaltet ist. Der Papierbahnstapel wird nicht dadurch erstellt, dass mehrere Bündel miteinander über Klebstoffe aneinandergekoppelt werden, sondern bildet eine kontinuierliche, unterbrechungsfreie Papierbahn.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die mehreren Papierbahnstapel derart miteinander verbunden, dass eine durch sämtliche auf dem Grundträger angeordnete Papierbahnstapel gebildete Papierbahn unterbrechungsfrei, endlos aufgefaltet und verarbeitet wird. Es werden alle auf dem Grundträger stehende Papierbahnstapel aufgefaltet und verbraucht werden, ohne einen zusätzlichen Einlegeprozess des Papierverpackungsmaterials der Vorratseinheit vornehmen zu müssen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist jeder Papierbahnstapel separat lose auf dem Grundträger abgestellt. Bei wenigstens zwei benachbarten auf dem Grundträger abgestellten Papierbahnstapeln kann ein oberes Faltendblatt des eine Auffalt- und Verbrauchsförderrichtung betreffend förderabwärts liegenden Papierbahnstapels als Auflage für den benachbarten förderaufwärts liegenden Papierbahnstapel dienen. Die Auflage liegt auf dem Grundträger, und auf die Auflage wird der benachbarte Papierbahnstapel gestellt. Das obere Faltendblatt kann vorzugsweise nach unten hin zu dem Grundträger gezogen sein und mit einem unteren Faltendblatt des förderaufwärts liegenden Papierbahnstapels gekoppelt werden. Die Kopplung kann beispielsweise mittels an dem Faltendblatt vorgesehenen Klebestreifen mit Schutzfolie realisiert sein, die beispielhaft in der
WO 02/40262 A1 beschrieben sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das untere Faltendblatt derart mit dem oberen Faltblatt verbunden, dass die Zick-Zack-Folge kontinuierlich fortgesetzt werden kann. Der Endrand des oberen Faltendblatts kann mit einem Klebestreifen vorzugsweise mit einer Schutzfolie versehen sein, die zum Aktivieren des Klebestreifens abgezogen werden kann.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei benachbarte Papierbahnstapel der mehreren Papierbahnstapel, vorzugsweise alle Papierbahnstapel in einer Nachbarstellung zu einem anderen Papierbahnstapel, in einem Abstand zueinander unter Ausbildung eines quaderförmigen Spaltraums angeordnet, der insbesondere in Höhen-, Tiefen- und Breitenrichtung gleichmäßig groß ist. Der Spaltraum wird durch die Faltrandseiten der Papierbahnstapel begrenzt, die sich diametral gegenüberliegen und wegen der Faltränder eine geriffelte Profilierung aufweist. Der Spaltraum soll sicherstellen, dass beide Papierbahnstapel kontaktlos nebeneinander stehen können. Der Spaltraum bewirkt überraschenderweise ein sicheres, papierstauarmes Auffalten der Papierbahnstapel. Es zeigte sich, dass beim Auffalten der Papierbahnstapel starke Luftströme entstehen, welche den Auffaltprozess beeinträchtigen können, wenn die Papierbahnstapel unmittelbar in Kontakt zueinander liegen und der Spaltraum zu eng gewählt ist. Die Erfinder fanden heraus, dass einerseits ein unmittelbarer Kontakt der Papierbahnstapel zu einem Verhakungsphänomen führen kann, welches das Auffalten der Leporello-Faltung beeinträchtigen kann, insbesondere dann, wenn die Verpackungsmaschine mit höherer Fördergeschwindigkeit abzieht. Des Weiteren zeigte sich, dass eine glatte Stützwand benachbart eines aufzufaltenden Papierbahnstapels Verletzungen der Papierbahn beim Auffalten verursachen würde. Es zeigte sich, dass bei der glatten Stützwand Sogluftströme das aufgefaltete Papierband an der Wand hält, wodurch höhere Zugkräfte auf die Papierbahn wirken. Überraschenderweise wird eine Sogwirkung deutlich geschwächt und damit die Zugspannung auf das Verpackungsmaterial deutlich reduziert, wenn ein Papierbahnstapel benachbart des aufzufaltenden Papierbahnstapels eingesetzt wird. Es ist die geriffelte Profilierung der Faltrandfläche, die eine kontinuierliche Luftströmungs- und Sogwirkung vermeidet. Vorzugsweise ist der Spaltraum nicht kleiner als 10 mm, insbesondere kleiner als 20 mm, und soll vorzugsweise zwischen 10 und 100 mm liegen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich ein nach unten gezogener Papierbahnabschnitt in den Spaltraum zweier benachbarter Papierbahnstapel.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Papierverpackungsmaterialvorrats; und
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2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Papierverpackungsmaterialvorrats.
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Der Verpackungsmaterialvorrat ist als Einheit in 1 im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Der Verpackungsmaterialvorrat 1 hat als Basis eine Transportpalette 3, wie eine Europalette, mit den bekannten Abmessungen und dem konstruktiven Aufbau. Die Transportpalette 3 hat eine Auflage 5, auf die in der dargestellten Ausführung vier separate Papierbahnstapel 11, 13, 15 und 17 abgeladen sind. Ein gemäß Abwickelförderrichtung „vorlaufender” Papierbahnstapel ist mit der Bezugsziffer 11 versehen, wobei der Papierbahnstapel 13 gemäß Abwickelförderrichtung anschließt gefolgt von dem weiteren mittleren Papierbahnstapel 15, wobei der Papierbahnstapel 17 der zuletzt Aufzufaltende ist. Jeder Papierbahnstapel ist etwa 80 bis 100 mm hoch und bildet eine kontinuierliche und ununterbrochene aufzufaltende Papierbahn.
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Wie in 1 ersichtlich ist, sind die vier Papierbahnstapel 11 bis 17 jeweils separat auf der Transportpalette abgelegt und haben jeweils ein oberstes Faltendblatt, das in die Verpackungsmaterialmaschine (nicht dargestellt) einzulegen ist, sobald der in Abwicklungsförderrichtung vorlaufende Papierbahnstapel verbraucht ist.
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Wie in 1 ersichtlich ist, stehen die vier Papierbahnstapel 11 bis 17 in Reihe parallel hintereinander. Benachbarte Papierbahnstapel 11, 13; 13, 15; 15, 17 bilden einen Abstand in Form eines gleichmäßigen Spaltraums 21, der durch sich gegenüberliegende Faltrandseiten 23 der benachbarten Papierbahnstapel begrenzt ist. Der Spaltraum 21 ist im Verlauf der gesamten Stapelhöhe und Stapelbreite im Wesentlichen kontinuierlich dimensioniert, so dass die benachbarten Papierstapel 11, 13; 13, 15; 15, 17 sich nicht gegenseitig berühren. Der Spaltraum 21 liegt vorzugsweise bei über 1 mm, soll vorzugsweise nicht 150 mm überschreiten. Es zeigte sich, dass der Spaltraum 21 ein sicheres Auffächern und Auffalten des Papierbahnstapels zulässt, auch dann, wenn der Papierstapel 11 bis 17 schon deutlich an Höhe verloren hat. Dabei zeigte sich, dass der förderrichtungsabwärtige Papierbahnstapel dazu dient, einen Luftpolster zu bilden, der für die Entfaltung des gerade abzuwickelnden Papierbahnstapels vorteilhaft ist. Dabei zeigte sich, dass die Riffelung der Fläche der Faltenrandseite 23 des förderabwärtigen Papierbahnstapels eine Sogwirkung vermeidet, wie es von den Erfindern in Erfahrung gebracht wurde, wenn zur Stützung der Papierbahnstapel eine den Faltrandbereich 23 bedeckende glatte vollflächige Stützwand herangezogen wird. Obwohl der benachbarte Papierbahnstapel ebenfalls eine vollflächige Gegenwand bildet, zeigte sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung der benachbarten Papierbahnstapel mit Abstand, dass eine Sogwirkung vermieden wird und vielmehr ein Luftpolster den Auffaltvorgang unterstützt. Es zeigte sich, dass der einzuhaltende Spaltenraum von über 10 mm ein sicheres Auffalten und Abwickeln des Papierbahnstapels 11 bis 17 gewährleistet.
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Wie oben erläutert ist, bildet jeder Papierbahnstapel 11 bis 17 eine unterbrechungsfreie kontinuierliche Papierbahn, die nicht aus miteinander gekoppelten Papierbündeln besteht. Auf diese Weise besteht nicht die Gefahr eines Papierstaus aufgrund von Versteifungen in Kupplungsbereichen, wie Verklebungsbereichen.
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Bei dem in 2 dargestellten Verpackungsmaterialvorrat sind zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung für identische Bestandteile und Elemente des Verpackungsmaterialvorrats die gleichen Bezugsziffern verwendet.
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Alle vier Papierbahnstapel 11 bis 17 der Ausführung nach 2 bilden eine einheitliche Gesamtpapierbahn, die endlos von dem freien oberen Faltendblatt 11a des ersten Papierbahnstapels 11 bis zum unteren Faltendblatt 17b des letzten Papierbahnstapels 17 verbraucht werden kann. Dazu sind die vier Papierbahnstapel 11 bis 17 mittels vier Kupplungsstellen miteinander verbunden. Die Verbindung wird dadurch erstellt, dass das oberste Faltendblatt 13a, 15a, 17a in dem Spaltraum 21 direkt nach unten zur Auflage 5 gezogen wird und damit die Auflage für den jeweils vorlaufenden Papierbahnstapel 11, 13 oder 15 bildet. Der im Wesentlichen senkrecht nach unten verlaufende Papierbahnübergangsbereich ist in 2 mit Bezugsziffer 27 bezeichnet.
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Die maximale Abstandsmessung von höchstens 100 mm für den Spaltraum 21 begründet sich darin, einen ausreichenden Schutz für den Papierbahnübergangsbereich 27 beim Transport der Vorratseinheit 1 zur Verfügung zu stellen.
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Das obere Faltblatt 13a, 15a, 17a, das als jeweilige Unterlage für den in Förderrichtung vorlaufenden Papierstapel 11, 13 oder 15 dient, ist mit Klebstoff an seinem Endrand versehen, damit bei Verbrauch des unteren Faltendblatts eine kontinuierliche Papierbahnfortsetzung in den nächsten Papierbahnstapel erfolgt, ohne dass der Verpackungsvorgang durch Neueinlegung der Papierbahn in die nicht dargestellte Verpackungsmaschine unterbrochen werden müsste.
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Zur Bildung der Einheit des Papierverpackungsmaterialvorrats 1 wird zuerst der Papierbahnstapel 17 auf die Transportpalette 3 gestellt, wobei das untere Faltblatt 17b in direktem Kontakt mit der Auflage 5 gelangt. Der Papierbahnstapel 17 wird lose auf die Transportpalette 3 gestellt, also ohne zusätzliche Befestigungs- oder Halteeinrichtungen für den Papierbahnstapel 17. Danach wird das Papierbahnende, das zu oberstliegende Papierbahnfaltblatt 17a, auffaltend nach unten zur Auflage 5 gezogen und dort plan abgelegt. Der Endrand des nun unten liegenden Faltendblatts 17a ist mit einem Klebestreifen (nicht dargestellt) versehen, der mit einer Schutzfolie versehen ist, die entfernt wird. Auf das Faltendblatt 17a mit dem freiliegenden Klebestreifen wird der nächste Papierbahnstapel 15 derart aufgesetzt, so dass der freie Endrand des untersten Faltblatts 15b dem mit dem Klebestreifen versehenen Endrand des Faltendblatts 17a diametral gegenüberliegt. Unter dem Einfluss der Gewichtskraft des Papierbahnstapels 15 kleben die beiden Endränder der aufeinanderliegenden Papierfaltblätter 17a, 15b aneinander, um die Zick-Zack-Faltung und die kontinuierliche Papierbahn von Papierstapel 17 auf Papierstapel 15 fortzusetzen.
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Anschließend wird entsprechend das oberste Faltblatt des Papierbahnstapels 15 nach unten gezogen, um den nächsten Papierbahnstapel 13 daraufzusetzen. Die weitere Prozedur wird bis zum letzten Papierbahnstapel 11 fortgesetzt.
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Nachdem die Vorratseinheit 1 zu einer nicht dargestellten Verpackungsmaterialmaschine transportiert ist, kann eine Bedienperson nun das freie Faltblatt 11a zur Verpackungsmaschine führen und dort einlegen. Anschließend kann die Verpackungsmaschine die gesamte Papierbahn, bestehend aus vier einzelnen Papierstapelbahnen, verbrauchen, ohne dass eine neue Papierbahn in die Verpackungsmaschine eingelegt werden muss. Auf diese Weise wird ein sehr raumsparender großer Papierverpackungsmaterialvorrat gebildet.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/110383 A1 [0002, 0002]
- WO 02/40262 A1 [0002, 0009]
