DE3824924A1 - Verfahren und einrichtung zum einschlagen von packungen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschlagen von Packun
gen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrich
tung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens nach An
spruch 6.
Cigarettenpackungen, insbesondere sogenannte Hinge-lid-
Packungen, werden heute fast ausnahmslos bei der Herstellung
mit einer Polypropylen-Umhüllung versehen, die einerseits
ein ansprechendes äußeres Erscheinungsbild ermöglicht, an
dererseits der Erhaltung des Aromas und sonstiger Eigenschaf
ten der verpackten Cigaretten dient.
Zu diesem Zweck verwendete Einschlagfolien sind in der Regel
dreischichtig aufgebaut, indem eine Polyolefin-, insbesondere
koextrudierte, biaxial gereckte Polypropylen-Folie beid
seitig mit einer Außenbeschichtung auf Co-Polymerbasis ver
sehen ist, die eine Heißsiegelung übereinandergelegter Folien
ermöglicht. Das Einschlagen der Packungen erfolgt in der Regel
in sogenannten Cellophaniermaschinen, in denen übereinander
gelegte Kanten der Einschlagfolie durch Wärme miteinander
versiegelt werden. Die Eigenschaften der Siegelschicht sind
dabei so gewählt, daß zur Siegelung bereits eine Temperatur
ausreicht, die die Dimensionsstabilität der Polypropylen-Folie
nur sehr wenig beeinflußt, da diese Temperatur unter der soge
nannten Schrumpftemperatur der Folie liegt. Oberhalb der
Schrumpftemperatur setzt meßbares Schrumpfen ein, da damit der
Bereich der quasi thermischen Fixierung des Materials verlas
sen wird.
Da das Einschlagen der Packungen mit der Umhüllung nicht unter
Spannung erfolgen kann, ist die fertige Packung von der Ein
schlagfolie relativ locker umhüllt. Da bei der Siegelung fer
ner ein geringer Prozentsatz an Schrumpfung der Polypropylen-
Folie auftritt, treten insbesondere an Kanten häufig Auffal
tungen auf, die das äußere Erscheinungsbild der Packung stö
rend beeinflussen. Zur Vermeidung der Falten werden in der
Regel sehr schmale Siegelwerkzeuge verwendet, deren Breite
etwa der Überlappungszone der Einschlagfolie entspricht.
Gleichwohl sind auf diese Weise gewisse Restfaltungen nicht
zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Einrichtung zum Einschlagen von Packungen, insbesondere
Cigarettenpackungen, anzugeben, mit dem bzw. mit der eine
Packung mit einer unter Spannung stehenden Umhüllung ver
sehen werden kann und bei der die Gefahr der Bildung von
Falten der Umhüllung verringert ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 6
angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird entgegen dem Stand
der Technik die Behandlungstemperatur bei der Versiegelung
weit über die Versiegelungstemperatur angehoben, so daß die
Temperatur noch oberhalb der Schrumpftemperatur der Um
hüllung liegt. Dadurch kann erreicht werden, daß neben der
Versiegelung übereinanderliegender Kanten gleichzeitig eine
Schrumpfung der Gesamtfolie auftritt, durch die eine Zug
spannung über die Packungskanten erzeugt werden kann, die
ein festes Anlegen der Umhüllung an die Packung bewirkt.
Wenn dieses Verfahren auf wenigstens zwei Seitenkanten einer
Packung angewendet wird, entsteht eine Zugspannung in zwei
Richtungen über die Packung, die, ohne daß Falten entstehen,
ein besseres Erscheinungsbild der Packung ermöglicht. Wenn
in einem ergänzenden Verfahrensschritt auch noch eine Hitze
behandlung der weiteren Packungsseiten vorgenommen wird, die
keine überlappenden Kantenbereiche der Folie aufweisen, können
noch möglicherweise vorhandene Restfalten wirksam ausge
glichen werden.
Vorzugsweise liegt die Heizbackentemperatur zur Versie
gelung und Schrumpfung zwischen 160 und 190°, insbesondere
175°Celsius, während die Siegeltemperatur der verwendeten
Umhüllung etwa 120° und die Schrumpftemperatur etwa 140°C
beträgt.
Damit die Versiegelung und Schrumpfung auch bei hohen Pro
duktionsgeschwindigkeiten durchgeführt werden kann, werden
vorzugsweise zwei Schritte vorgesehen, wobei im ersten
Schritt eine erste Aufheizung und Siegelung der Packung
erfolgen kann und im zweiten Schritt an einer anderen Heiz
backe auf die vorgesehene Temperatur die gewünschte Schrumpfung
der Umhüllung bewirkt.
Zur Ableitung von zwischen Heizbacken und Folie vorhande
ner Luftpolster sind die Heizbacken vorzugsweise aufge
rauht, wobei die Heizbacken der ersten Stufe eine gleiche
oder größere Rauhigkeit aufweisen können als die Heizbacken der
zweiten Stufe.
Eine bevorzugte Ausgestaltung einer Heizbacke sieht vor,
daß die Heizfläche der Heizbacke in Abkehr vom Stand der
Technik im wesentlichen der Größe einer Kantenseite der
Packung entspricht. Vorzugsweise ist die Fläche der Heizbacke
jedoch geringfügig kleiner als die Fläche der Packung, um eine
bessere Andruckkraft auf die Packung aufbringen zu können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs
beispieles näher erläutert.
Die Figuren zeigt
Fig. 1 ein wesentliches Element einer Cellophanier
maschine,
Fig. 2 eine Ansicht einer Heizbacke mit darunterliegen
der Packung,
Fig. 3 eine Ansicht zweier nebeneinanderliegender Packun
gen, an deren Stirnkanten Heizbacken anliegen,
Fig. 4 eine Aufsicht auf Heizbacken, die für die Stirn
seiten einer Packung verwendet sind,
Fig. 5 eine Folgedarstellung verschiedener Zustände bei
einer bevorzugten weiteren Hitzebehandlung einzu
schlagender Packungen.
Fig. 1 zeigt den Kern einer üblichen Cellophaniermaschine
mit einer Einschlagvorrichtung 1. Es ist ein über eine Achse
5 drehbares Sternrad vorgesehen, das einzelne Taschen 3 trägt,
in die aus einer Zuführstation taktweise Cigarettenpackungen
eingeschoben werden können. Während des schrittweisen Umlaufs
der Packungen 4 entlang der Außenwand 2 gelangen diese unter
die Heizbacken 6 und 7, so daß die bereits eingeschlagenen
Packungen dort durch die Heizbacken 6 bzw. 7 an den Seiten
kanten versiegelt werden können. Vorzugsweise erfolgt die
Siegelung in zwei Stufen, nämlich zunächst durch eine Auf
heizung an der Heizbacke 6 und anschließend durch eine wei
tere ergänzende Aufheizung an der Heizbacke 7.
Anschließend verlassen die Packungen 4 das Sternrad und
werden mit dem Schieber 9 durch die Faltstation 8 gescho
ben; anschließend werden Zweier-Stapel gebildet und erfolgt
die Kopf- und Boden-Schweißung (Stirnseiten der Packung).
Durch einen Schieber 9 wird die gewünschte Abfolge in der
Faltstation 8 hervorgerufen.
Fig. 2 zeigt eine Heizbacke und eine darunter angeordnete
Packung in stirnseitiger Ansicht. Die Fläche der Heizbacke
entspricht im wesentlichen der aufzuheizenden Fläche der
entsprechenden Packungsseite, vorzugsweise ist die Fläche
der Heizbacke jedoch geringfügig kleiner, damit ein er
höhter Flächenpreßdruck auf die Packungsseite ausgeübt
werden kann, ohne daß der Druck auf die Packungskanten
übertragen wird. Die vollflächige Ausbildung der Heiz
backe 10 dient in erster Linie dazu, neben der Versiege
lung der überlappenden Kanten der Hülle der Packung 12
eine gleichmäßige Schrumpfung der zu beheizenden Fläche
hervorzurufen. Durch einen Anschluß 13 wird die Heizbacke
elektrisch auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt.
Fig. 3 zeigt zwei nebeneinanderliegende Packungen in der
Siegelstation. Hier erfolgt die stirnseitige Versiegelung
und Schrumpfung über die Heizbacken 14 und 15. Da im stirn
seitigen Bereich einer Packung bis zu 5 Lagen der Umhüllung
übereinander liegen können, ist die Gefahr der Faltenbil
dung hier besonders groß. Daher erfolgt auch hier eine
vollflächige Aufheizung der Stirnseiten, vorzugsweise eben
falls in zwei Schritten, wobei die Schrittfolge durch den
Taktbetrieb der Cellophaniermaschine bestimmt wird.
In Fig. 4 ist eine Aufsicht auf Heizflächen zur stirn
seitigen Versiegelung dargestellt. Die Heizflächen sind
im wesentlichen vollflächig der entsprechenden Fläche einer
Packung angepaßt, der eigentliche Aufheizungsbereich kann
jedoch dem Überlappungsbereich der Umhüllung angepaßt wer
den, so daß durch die taillenartige Einschnürung der Heiz
flächen eine gleichmäßige Behandlungstemperatur für die zu
behandelnde Stirnseite der Packung möglich wird. Da in
einer ausgeführten Anordnung zwei Reihen von Packungen
übereinander durch die Siegelstation bewegt werden, sind
zwei übereinander angeordnete Heizbacken vorgesehen, wo
bei durch die Ausbildung des Verfahrens in zwei Schritten
insgesamt vier Heizflächen an jeder Seite vorgesehen sind.
Die Fig. 5 zeigt eine Möglichkeit zur ergänzenden Behand
lung der Packungsober- und -unterseiten, die keine Über
lappungsbereiche der Umhüllung aufweisen und daher im Prin
zip keiner Siegelung bedürfen. Hier wird der Effekt der
geringen Schrumpfung für Temperaturen unterhalb der Schrumpf
temperatur ausgenutzt. In den Fig. 5a-5c sind Schnitte
dargestellt.
Gemäß Fig. 5 laufen die Packungen durch einen Kanal mit
den Seitenwänden 20 und 21, die Leitschienen 22, 23 und
24 aufweisen. Gemäß Fig. 5a sind zwei Packungen 26 und 32
nach rechts durch die Leitschienen 22 und 24 orientiert.
In der Stellung Fig. 5b ist eine Packung 25 entlang der
Auslaufschräge 33 der Leitschiene 22 und der Auflauf
schräge 34 nach links verschoben worden, während die dar
unterliegende Packung 27 weiter entlang der Leitschiene 24
läuft. Dadurch kann in der nächstfolgenden Stellung 5 c
eine Trennlasche 31, ausgebildet als Heizplatte, mit dem
Vorderteil unter die Packung 25 greifen und diese über die
Trennlasche 31 führen. Die Packungen 28 und 29 können daher
durch eine oberhalb des Förderbandes angeordnete Heizplatte 30,
eine in der Trennlasche 31 angeordnete Heizung sowie eine den
Boden des Heizständers bildende Heizplatte unter- und ober
seitig durch Aufheizung auf 110-130°C behandelt werden, so
daß eine Schrumpfung der Einhüllung auch auf den Seiten erfolgen
kann. An diese Heizung anschließend, wird die Packung 28 wieder
in die gleiche Orientierung der darunterliegenden Packung
29 nach links verschoben.
Anstelle einer Plattenaufheizung können die Packungen auch
durch einen Heißluftkanal, durch eine Infrarot-Aufheizung
oder andere Heizmittel hindurchgeführt werden, die eine
geringe, zusätzliche Schrumpfung der verwendeten Einschlag
folie erlauben.
Die Temperatur der Heizbacken bei der Heißsiegelung oberhalb
der Schrumpftemperatur beträgt vorzugsweise 175°C
oder noch darüber, wobei jedoch bei höheren Temperaturen
für den Fall, daß die Fertigungseinrichtung zum Stillstand
kommt, eine Kühleinrichtung vorgesehen sein muß, um nicht
die volle Heizleistung im Stillstand auf die Packungs
seiten aufzubringen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die
Erfindung ein festes Einschlagen von Packungen in einer
üblichen Cellophaniermaschine mit einer Geschwindigkeit
von 360 bis 400 Packungen pro Minute ermöglicht.
Bezugszeichenliste:
1 Einschlagvorrichtung
2 Außenwand
3 Taschen
4 Packung
5 Achse
6 Heizbacke
7 Heizbacke
8 Faltstation
9 Schieber
10 Heizbacke
11 Heizfläche
12 Packung
13 Anschluß
14 Heizbacke
15 Heizbacke
16 Packung
17 Packung
18 Heizfläche
19 Verengung
20 Seitenwand
21 Seitenwand
22 Leitschiene
23 Leitschiene
24 Leitschiene
25 Packung
26 Packung
27 Packung
28 Packung
29 Packung
30 Heizplatte
31 Trennlasche
32 Packung
33 Auslaufschräge
34 Auflaufschräge
2 Außenwand
3 Taschen
4 Packung
5 Achse
6 Heizbacke
7 Heizbacke
8 Faltstation
9 Schieber
10 Heizbacke
11 Heizfläche
12 Packung
13 Anschluß
14 Heizbacke
15 Heizbacke
16 Packung
17 Packung
18 Heizfläche
19 Verengung
20 Seitenwand
21 Seitenwand
22 Leitschiene
23 Leitschiene
24 Leitschiene
25 Packung
26 Packung
27 Packung
28 Packung
29 Packung
30 Heizplatte
31 Trennlasche
32 Packung
33 Auslaufschräge
34 Auflaufschräge
Claims (12)
1. Verfahren zum Einschlagen von Packungen mit einer wärme
schrumpfbaren und heißsiegelbaren Umhüllung, insbeson
dere zur Kunststoffolien-Umhüllung von Cigaretten
packungen, bei der die Verbindungskanten der Umhüllung
nach dem Einschlagen der Packung über eine Heißsiegelung
miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Heiztemperatur der zur Siegelung verwendeten Heiz
backen während der Versiegelung höher als die Schrumpf
temperatur der Umhüllung ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur der Heizbacken bei Verwendung einer Um
hüllung mit einer Siegeltemperatur von 110 bis 130°C
und einer Schrumpftemperatur von 130 bis 150°C auf
160 bis 190°C eingestellt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung aus koextrudiertem, biaxial gereck
ten Polypropylen mit außenliegender Heißsiegelschicht
besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufheizung einer Packungsseite in wenigstens
zwei Schritten erfolgt, wobei die erste Aufheizung
mit einer Heizbacke einer ersten Temperatur und die
weitere Aufheizung mit einer Heizbacke mit einer zwei
ten, gleichen oder höheren Temperatur erfolgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätz
liche Aufheizung der nicht zu siegelnden Flächen der
Packung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die zusätzliche Aufheizung bei einer Temperatur von
110-130°C erfolgt.
7. Einrichtung zum Einschlagen von Packungen mit einer
wärmeschrumpfbaren und heißsiegelbaren Umhüllung,
deren Siegeltemperatur unterhalb der Schrumpftempe
ratur liegt, insbesondere zur Cellophanumhüllung von
Cigarettenpackungen, in einer taktgebundenen Ver
packungsmaschine, bei der die Packungen zunächst um
hüllt und dann die übereinanderliegenden Kanten der
Umhüllung durch Heizbacken (10, 14, 15) bis über die
Heißsiegeltemperatur der Umhüllung erhitzt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Heizfläche
(11) der Heizbacken (10, 14, 15) im wesentlichen der
Größe der zu beheizenden Packungsseiten entspricht und
daß die Heiztemperatur oberhalb der Schrumpftemperatur
der verwendeten Umhüllung liegt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe der Heizflächen (11) der Heizbacken (10,
14, 15) geringfügig kleiner als die Fläche der zu be
heizenden Packungsseite ist und daß die Aufheizung der
Packungsseiten im wesentlichen vollflächig erfolgt.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Heizbacken aufgerauht ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Fertigungsverlauf erste Heizbacke eine
gleiche oder größere Rauhigkeit als die folgende zweite
Heizbacke aufweist.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
eine weitere Heizeinrichtung (30) zur kurzzeitigen Auf
heizung der nicht durch Siegelung verbundenen Flächen
der Packung vorgesehen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Heizeinrichtung durch einen mit seit
lichen Heizungen versehenen Kanal gebildet ist, durch
den die Packung beim Durchlaufen auf eine Temperatur
von 110-130°C erhitzt wird.
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ID=6359314
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