DE60216585T2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer verstärkten verpackungsfolie mit lokalisierten geschwächten zonen - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer verstärkten, streckbaren Folie, vorzugsweise aus Polyethylen, die auch für das Palettieren von Produkten geeignet ist, die transpirieren müssen, wie beispielsweise Obst- und Gemüseprodukte.
  • Gegenwärtig ist die Verwendung von streckbaren Polyethylenfolien zum Verpacken von Waren bekannt. In Abhängigkeit von der Art der Waren, ihrem Gewicht und Volumen werden Folien mit unterschiedlichen Dicke verwendet, und da diese Folien nach Gewicht verkauft werden, ist es offensichtlich, dass die Verpackungskosten proportional zur Dicke der Folie zunehmen, und daher ist es sinnvoll, die Dicke der Verpackungsfolien zur Herabsetzung der Herstellungskosten zu begrenzen.
  • Bekannt sind auch, beispielsweise aus EP-A-909 721, Verpackungsfolien, die durchstochen und mit Längsstreifen versehen sind, die zwischen den Lochreihen angeordnet sein sollten, um ihren Verschluss zu verhindern, und die zur Erhöhung ihres Widerstands vorzugsweise vorgestreckt sind.
  • Ein Nachteil dieser Folien besteht darin, dass dann, wenn die Perforierung mit Beseitigung von Material durchgeführt wird, das Gewicht der Folie herabgesetzt wird und die Einheitskosten (berechnet nach Gewicht) zunehmen, während dann, wenn eine Perforierung durch Aufreißen, ohne die Beseitigung von Material, hergestellt wird, das Gewicht unverändert bleibt, jedoch die Spulen, auf denen das fertige Produkt aufgewickelt wird, eine größere radiale Erstreckung aufweisen und somit die Folienlänge, die aufgewickelt werden kann, in Hinblick auf den vorausgehend genannten Fall kürzer ist.
  • Ein weiteres Problem der gegenwärtig verwendeten Folien besteht darin, dass gegenwärtig Folien mit einer bestimmten Dicke (etwa 35-40 μm) für das Palettieren von sehr schweren Waren bei evidenten Herstellungskosten verwenden werden müssen.
  • Somit ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, eine verstärkte Folie herzustellen, die sogar mit einer eingeschränkten Dicke einen Widerstand gewährleistet, der auch für Verpackungen von schweren Befüllungen geeignet ist.
  • Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, eine verstärkte Folie herzustellen, die für das Palettieren von Produkten geeignet ist, die transpirieren müssen.
  • Dies ist erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens nach Anspruch 1 für die Herstellung einer dünnen, streckbaren Folie erreicht worden, die mit lokalen geschwächten Zonen (oder Mikroschäden) versehen ist, die an ihrer Oberfläche verteilt sind, wobei die verstärkten Streifen mit umgeschlagenen bzw. ein gefassten Rändern versehen und zur Vergrößerung ihres mechanischen Widerstands vorzugsweise vorgestreckt sind. Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Schwächungszonen spezifisch dazu geeignet, ein gesteuertes Reißen (und somit Schlitze) der Folie zu bewirken, wenn sie während des Verpackungsvorgangs über eine bestimmte Verlängerung hinaus gestreckt wird.
  • Auch eine Vorrichtung nach Anspruch 8 für die Herstellung der Folie mittels des oben angegebenen Verfahrens ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Die Erfindung ist besser aus der nachfolgenden detaillierten Offenbarung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform zu verstehen, die anhand eines nicht einschränkenden Beispiels in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen zeigen:
  • 1 schematisch die Hauptelemente, die die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden;
  • 2 schematisch den Vorgang des Einfassens der Längsverstärkungsstreifen;
  • 3 schematisch eine Modifikation der Vorrichtung von 1 in Hinblick auf die Mittel zur Herstellung von Mikroschäden in der Folie.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht anfänglich vor, an der Oberfläche der zu verstärkenden streckbaren Folie F eine Vielzahl von Mikroschäden ML herzustellen.
  • Nach der Durchführung dieses Arbeitsvorgangs wird die mikrobeschädigte Folie F mit Längsverstärkungsstreifen S verbunden, die vorzugsweise vorgestreckt und eingefasst sind; dieses Einfassen wird durch Nachinnenfalten der Streifenränder erreicht.
  • Gemäß einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung decken die Streifen S, parallel zueinander, einen vorbestimmten Bereich der Oberfläche der Folie F ab und lassen die anderen Bereiche unbedeckt; wenn die Folie über eine bestimmte Verlängerung hinaus gestreckt wird, werden nur in dem durch die Streifen S nicht abgedeckten Bereich Schäden und Schlitze gebildet, die es zulassen, dass die verpackten Produkte transpirieren.
  • Die Streifen S können beliebig von einer Spule zugeführt oder direkt aus einer zweiten streckbaren Folie F2 (1) gebildet werden, indem die Folie an einer Vielzahl von Messern C vorbei geführt wird, die sie in Längsstreifen teilen, die danach durch Strecken in Längsrichtung in ihrer Querrichtung geschmälert werden; auf diese Weise werden ausgehend von einer zweiten Folie F2, vorzugsweise mit der gleichen Breite wie die mikrobeschädigte Folie F, parallele Streifen hergestellt, die zum Verbinden mit der mikrobeschädigten Folie selbst schmal genug sind, dass sie einige unbedeckte Bereiche freilassen.
  • Wie oben bereits angegebenen werden die Streifen S eingefasst, bevor sie mit der Folie F verbunden werden; das Einfassen wird beispielsweise durchgeführt, indem die Streifen an Rollen P mit Rillen, die einen ebenen Boden und abgeschrägte Wände aufweisen (3), vorbeigeführt werden, wobei ihre Breite am Boden kleiner als diejenigen der Streifen am Einlass ist, sodass das gewünschte Falten der Streifenränder bewirkt wird. Die Mikroschäden ML der Folie F bei der dargestellten Aus führungsform betreffend ist vorgesehen, die Folie mittels einer Walzer R, die mit kleinen vorstehenden Stempeln PZ versehen ist, und einer Gegenwalze CR zu bewegen, die die Folie F gegen die Stempel drückt, wodurch lokale Schwächungen und Schäden ML gebildet werden, ohne Material zu entfernen oder weg zu reißen.
  • Daher umfasst das Verfahren zur Herstellung einer mikrobeschädigte und verstärkten Folie gemäß der Erfindung im Wesentlichen die nachfolgend angegebenen Schritte:
    • 1. Herstellen von Mikroschäden ML, die an der Oberfläche einer elastischen, streckbaren Folie F verteilt sind;
    • 2. Schneiden einer zweiten Folie F2 zur Bildung von längslaufenden verstärkenden Streifen S, dann Spannen und Einfassen dieser Streifen zum Schmälern und Erhöhen ihres Widerstandes;
    • 3. Verbinden der eingefassten Streifen S mit der mikrobeschädigte Folie F miteinander mittels Führen derselben zwischen zwei Druckwalzen RP;
    • 4. Wickeln der so erzeugten mikrobeschädigten und verstärkten Folie auf eine Sammelspule BR.
  • Offensichtlich umfasst, wenn die Streifen bereits auf der Spule aufgewickelt sind, der oben angegebene Schritt 2 keinen Schneidevorgang.
  • Unter besonderer Bezugnahme auf 1 umfasst die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens:
    • – eine erste Spule B1, auf welcher eine erste Folie F zum Mikroschäden aufgewickelt ist;
    • – eine Walze R, welche mit vorstehenden Stempeln PZ versehen ist, die zum Ausbilden kleiner, lokaler geschwächter Zonen oder Mikroschäden auf der Folie F ausgebildet sind, und eine Gegenwalze CR, welche die Folie F gegen die Stempel PZ drückt;
    • – eine zweite Spule BR, auf welcher eine zweite Folie F2 aufgewickelt ist, welche in längliche Streifen S zum Verbinden mit der oben angegebenen mikrobeschädigten Folie F nach ihrem Strecken und Einfassen B geteilt werden;
    • – eine Vielzahl von Messern C, die zum Teilen der zweiten Folie F2 in längslau fende Streifen S ausgebildet ist;
    • – ein Paar in entgegengesetzten Richtungen rotierende Verbindungdruckwalzen, die zum Aufbringen der gestreckten und eingefassten Streifen S auf der mikrobeschädigten Folie F geeignet sind;
    • – eine Sammelspule BC für die Folie, die mit lokalen geschwächten Zonen versehen und mittels der länglichen Streifen S verstärkt ist.
  • Es wird jetzt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung offenbart, bei der sich die in längliche Streifen S zu schneidende Folie F2 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die mikrobeschädigte Folie F bewegt, sodass die Streifen S selbst zum Erhalten einer Breite, welche geringfügig größer ist als die der Rollen P, die das Einfassen ausführen, in Längsrichtung gestreckt und geschmälert werden.
  • Wie in 1 deutlich dargestellt ist, sind die Stempelwalze R und die Gegenwalze CR zwischen der Spule B1, auf der die Folie F zum Mikroschädigen bereitgestellt ist, und den Verbindungsdruckwalzen RP angeordnet, wobei die Reihe von Messern C zwischen der Spule B2, auf welcher die zweite, in längslaufende Streifen S zu schneidende Folie F2 bereitgestellt ist, und den Verbindungswalzen RP angeordnet ist, wobei die Rollen P zum Einfassen der Streifen S direkt über diesen angeordnet sind.
  • Es ist offensichtlich, dass die Breite der Streifen S von ihrem Streckungsgrad abhängt und somit in vorteilhafter Weise durch einfaches Verändern der Umlaufgeschwindigkeit der Walze B2, auf der die zweite Folie anfänglich gewickelt ist, in Hinblick auf diejenigen der Verbindungsrolle RP geändert werden kann. Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung ändert sich durch Änderung des Streckungsgrades der Streifen auch deren Einfassungsgrad.
  • Mit anderen Worten weisen die Verbindungsrollen RP die gleiche Umlaufgeschwindigkeit wie die Spule B1, die Folie F und die Walze R mit ihrer Gegenwalze CR auf, was ein Mikroschädigen ML der Folie F verursacht, während die Spule B2 der zweiten, in Streifen zu schneidenden Folie F2 eine niedrigere Geschwindigkeit aufweist.
  • Vorzugsweise bestehen die Verbindungswalzen aus einer gummierten Druckwalze und einer angetriebenen, metallischen Steuerungswalze.
  • Es ist offensichtlich, dass es ratsam, wenn nicht sogar zwingend ist, eine oder mehrere Spann- und/oder Übertragungsrollen vorzusehen, die zur Regulierung der Bewegung der Folien und/oder Streifen sowie dazu geeignet sind, diese während ihrer vorwärts gerichteten Bewegung zwischen den Walzen in gespanntem und gestrecktem Zustand zu halten.
  • Jedoch ist auch zu beachten, dass bei gleichem Gewicht die lokal beschädigte und verstärkte Folie gemäß der Erfindung beträchtlich elastischer ist als die Folien, die gegenwärtig auf dem Markt erhältlich sind, und sie sich somit in einem Zustand befindet, der viel größere Verlängerungen während der Verpackungsvorgänge zulässt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung nicht mit einer Gegenwalze CR ausgestattet, sondern, stromaufwärts der Stempelwalze P, mit einer in ihrer Höhe veränderbaren Einstellwalze RR ausgestattet, um das Ausmaß der Mikroschäden ML, die in der Folie F gebildet werden, zu regeln.
  • Diese Ausführungsform wird durch Verstellung der Einstellwalze RR durch Veränderung des Abstands zwischen der ausgestreckten Folie F und der Walze R erhalten, die mit Stempeln oder Vorsprüngen PZ ausgestattet ist.
  • Insbesondere ist es möglich, die Mikroschäden ML bis zu ihrer vollständigen Weglassung (die Folie F berührt die Stempel oder Vorsprünge PZ nicht) zu verkleinern oder sie bis zur Erreichung der Bildung von Schlitzen in der Folie F zu vergrößern.
  • Schließlich ist die Drehzahl der Stempelwalze R einstellbar, vorzugsweise unabhängig von der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Folie F.
  • Die vorliegende Erfindung ist in der Form einer bevorzugten Ausführungsform offenbart und beschrieben, es ist jedoch offensichtlich, dass ein Fachmann äquivalente Modifikationen und Ersetzungen durchführen kann, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer dünnen, verstärkten, streckbaren Verpackungsfolie, dadurch gekennzeichnet, dass es zunächst auf der Oberfläche einer streckbaren, zu verstärkenden Folie (F) eine Vielzahl von Mikroschäden (ML) schafft und dann ein Verbinden der mikrobeschädigten Folie (F) mit längslaufenden, vorgestreckten und eingefassten Verstärkungsstreifen vorsieht, wobei das Einfassen (B) mittels Nachinnenfalten der Streifenkanten vorgenommen wird.
  2. Verfahren zur Herstellung einer dünnen, verstärkten, streckbaren Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (S) parallel zueinander vorbestimmte Bereiche der Folienoberfläche abdecken und andere unbedeckt lassen, derart, dass die Folie über einen bestimmten Grad an Längenänderung in Bereichen, die nicht von den Streifen (S) abgedeckt werden, hinaus gestreckt wird, wobei bei manchen Schäden oder Schlitze ausgebildet werden, welche es den verpackten Produkten ermöglichen zu transpirieren, wobei die Schlitze aus lokal geschwächten Bereichen oder Mikroschäden (ML) in der Folie (F) ausgebildet werden.
  3. Verfahren zur Herstellung einer dünnen, verstärkten, streckbaren Verpackungsfolie nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen von einer Spule zugeführt oder direkt von einer zweiten, streckbaren Folie (F2) bereitgestellt werden mittels Führen der zweiten Folie über eine Vielzahl an Messern (C), welche diese in längslaufende Streifen teilt, die anschließend mittels Strecken in Längsrichtung in ihrer Querrichtung geschmälert werden, wodurch parallele Streifen (S) erzeugt werden, welche zum Verbinden mit der mikrobeschädigten Folie (F) schmal genug sind und unbedeckte Bereiche zwischen sich freilassen.
  4. Verfahren zur Herstellung einer dünnen, verstärkten, streckbaren Verpackungsfolie nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (S) vor einem Verbinden mit der Folie (F) mittels Führen der Streifen durch Rollen (P), welche mit Rillen, die einen ebenen Boden und abgeschrägte Wände aufweisen, eingefasst werden, wobei die Breite des Rillenbodens geringer ist als die der ankommenden Streifen, so dass das gewünschte Falten der Streifenkanten bewirkt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung einer dünnen, verstärkten, streckbaren Verpackungsfolie nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Vorsehen der Mikroschäden (ML) auf der Folie (F), die Folie (F) zwischen einer Walze (R), welche mit kleinen, vorstehenden Stempeln (PZ) versehen ist, und einer Gegenwalze (CR) hindurchgeführt wird, welche die Folie (F) gegen die Stempel drückt, wodurch lokale Schwächungen oder Mikroschäden (ML), ohne Material zu entfernen oder wegzureißen, erzeugt werden.
  6. Verfahren zur Herstellung einer streckbaren Folie (F) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es im Wesentlichen die folgenden Schritte zum Ausgeführtwerden auf der Folie (F) aus einem elastischen, spannbaren Materials, welches mit einer Vielzahl an auf seiner Oberfläche verteilten Mikroschäden (ML) versehen ist, aufweist: a) Schneiden einer zweiten Folie (F2) in längslaufende, verstärkende Streifen (S) und Spannen und Einfassen dieser Streifen zum Schmälern und Erhöhen des Widerstands derselben; b) Verbinden der eingefassten Streifen (S) mit der mikrobeschädigten Folie (F) mittels Führen derselben durch ein Paar Druckwalzen (RP); c) Wickeln dieser so erzeugten mikrobeschädigten und verstärkten Folie auf eine Sammelspule (BR).
  7. Verfahren zur Herstellung einer streckbaren Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Streifen bereits auf eine Spule gewickelt sind, offensichtlich ist, dass der obige Schritt a) nicht den Schneidebetrieb bereitstellt.
  8. Vorrichtung zur Herstellung einer streckbaren Folie gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – eine erste Spule (B1), auf welcher eine erste Folie (F) zum Mikrobeschädigen aufgewickelt ist; – eine Walze (R), welche mit vorstehenden Stempeln (P1) versehen ist, die zum Ausbilden kleiner, lokaler Schwächungen oder Mikrobeschädigungen auf der Folie (F) ausgebildet sind, und eine Gegenwalze (CR), welche die Folie (F) gegen die Stempel (PZ) drückt; – eine zweite Spule (BR), auf welcher eine zweite Folie (F2) aufgewickelt ist, welche zum Teilen in längliche Streifen (S) zum Verbinden mit der obigen mikrobeschädigten Folie (F) nach dem Strecken und Einfassen (B) derselben vorgesehen ist; – Mittel (P) zum Einfassen der Streifen (S); – eine Vielzahl von Messern (C), welche zum Teilen der zweiten Folie (F2) in längslaufende Streifen (S) ausgebildet ist; – ein Paar in entgegengesetzten Richtungen rotierenden Verbindungsdruckwalzen (RP), welche zum Aufbringen der gestreckten und eingefassten Streifen (S) auf der mikrobeschädigten Folie (F) geeignet sind; und – eine Sammelspule (BC) für die Folie, welche mit lokal geschwächten Zonen versehen und mittels der länglichen Streifen (S) verstärkt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die in längliche Streifen (S) zu schneidende Folie (F2) mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die mikrobeschädigten Folie (F) bewegt, so dass die Streifen in Längsrichtung gestreckt und folglich zum Erhalten einer Breite, welche geringfügig größer als die der Rollen (P), mittels derer das Einfassen ausführbar ist, ausgebildet ist, geschmälert werden.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelwalze (R) und die Gegenwalze (CR) zwischen der Spule (B1), auf welcher die Folie (F) zum Mikrobeschädigen bereitgestellt ist, und den Verbindungsdruckwalzen (RP) angeordnet ist, wobei die Reihe von Messern (C) zwischen der Spule (B2), auf welcher die zweite, in längslaufende Streifen (S) zu schneidende Folie (F2) bereitgestellt ist, und den Verbindungswalzen (RP) angeordnet ist, wobei Rollen (P) zum Einfassen (F) der Streifen (S) direkt über diesen angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungswalzen (RP) aus einer gummierten, freilaufenden Druckwalze und einer metallischen, angetriebenen Steuerungswalze ausgebildet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere Spann- und/oder Übertragungsrollen aufweist, die zur Regulierung der Bewegung der Folien geeignet sind und diese in gespanntem und gestrecktem Zustand halten.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn auf der zweiten Spule (B2) bereits Streifen (S) bereitgestellt sind, die Messer (C) nicht verwendet werden.
  14. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie keine Gegenwalzen (CR) aufweist und mit einer einstellbaren Walze (RR) vorgesehen ist, welche zum Verändern des Abstands zwischen der Folie (F) und der Stempelwalze (R) für eine Anpassung der Beschaffenheit der Mikroschäden (ML) verstellbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Stempeln oder Zähnen (PZ) versehene Walze (R) bezüglich ihrer Geschwindigkeit unabhängig vom Vorschub der mikrobeschädigten Folie (F) einstellbar ist.
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