EP2700583A1 - Zuschnitt zur Herstellung einer Verpackung o.dgl. sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Zuschnitts - Google Patents

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EP2700583A1
EP2700583A1 EP20120181669 EP12181669A EP2700583A1 EP 2700583 A1 EP2700583 A1 EP 2700583A1 EP 20120181669 EP20120181669 EP 20120181669 EP 12181669 A EP12181669 A EP 12181669A EP 2700583 A1 EP2700583 A1 EP 2700583A1
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EP
European Patent Office
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blank
folding groove
folding
groove
layer
Prior art date
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EP20120181669
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EP2700583B1 (de
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Uwe Theis
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CP (CARTPRINT) INTERNATIONAL TRADING AG
CP CARTPRINT INTERNAT TRADING AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/4266—Folding lines, score lines, crease lines

Definitions

  • the invention relates to a blank for producing a three-dimensional structure, in particular a package, a display or the like. According to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a three-dimensional structure with at least one such blank and a method for producing such a blank according to the preamble of claim 10.
  • Such blanks are well known from the general state of the art.
  • a blank comprises at least one layer which is formed from paper, cardboard, in particular corrugated cardboard, or plastic.
  • the layer has on at least one side at least one folding groove, which may be formed as a fold line, creasing, scratching or crease line. Along this folding groove, the blank can be folded or folded, thereby producing a three-dimensional structure.
  • Such a three-dimensional structure can be a package, a so-called display or the like. be.
  • a display is a so-called display or advertising display, which is used for product or product presentation, for example, in supermarkets.
  • the blanks are produced by means of punching blades in a stamping machine.
  • a so-called groove channel are used, by means of which the fold line is introduced into the blank. This happens for example by means of a rotary tool or by means of a flatbed tool.
  • a specific for this three-dimensional structure tool is required, which must be aligned to a respective layout, ie on a respective geometry of the blank and on a respective arrangement of Faltnuten (fold lines).
  • ie residues are removed mechanically with the aid of special tools.
  • a package is known to remove, which comprises a carrier layer of paper, cardboard or cardboard.
  • the carrier layer is coated on one side with a decorative layer and has a carrier layer partially severing the predetermined bending line, ie a folding groove.
  • the predetermined bending line divides the packaging into adjacent packaging regions, which in the folded state enclose a predefinable bending angle with one another.
  • an extended in the direction of the predetermined bending line wedge-shaped material recess is provided in the carrier layer, which has a wedge angle which is equal to the bending angle.
  • the material recess is produced by means of two laser beams, ie by means of laser beam energy.
  • the two laser beams are aligned with each other so that they enclose the wedge angle with each other.
  • a piece of material is cut out of the carrier layer by means of the laser beams, to thereby produce the material recess.
  • a disadvantage of this method is that the piece of material must be removed. Thus, at least one additional process step is required, so that the package or its blank is very expensive and therefore time-consuming and costly to produce.
  • a first aspect of the invention relates to a blank for producing a three-dimensional structure, in particular a packaging, a display or the like.
  • the blank comprises at least one layer of paper, cardboard, in particular corrugated cardboard, or plastic.
  • the at least one layer has at least one folding groove, which is produced by means of laser beam energy.
  • the at least one folding groove is bounded by wall regions of the at least one layer, wherein between the wall regions a material region of the at least one layer is removed by applying the laser beam energy to the entire material region.
  • the at least one folding groove at least in a partial region of its extension - based on an unfolded state of the blank - a Cross-section, which has a different shape of a wedge shape.
  • the packaging can be filled with at least one product, in particular by machine, it is necessary that restoring forces act on the blank in its folded or bent state along the at least one folding groove. These restoring forces ensure that the blank and thus the packaging erect at defined locations and can be filled in the sequence.
  • a wedge-shaped folding groove i. a folding groove with a wedge-shaped cross-section
  • the blank and thus the packaging weakens so that the restoring forces are no longer sufficient or lost, so that the above-described, in particular mechanical and thus fast filling or gluing and / or bonding is no longer possible.
  • a wedge-shaped folding groove is then a so-called dead grooving.
  • a wedge-shaped folding groove is therefore unsuitable in the field of the automatic production of blanks and packages as well as the automatic filling of the packages.
  • a further disadvantage of a wedge-shaped folding groove is that on one of the side on which the folding groove is arranged, the further side of the blank facing away can cause damage, in particular cracks, in the region of the folding groove when the blank is folded along the folding groove. Due to such damage, packaged goods received in the packaging can escape from the packaging. Furthermore, the further side is a visible side of the packaging visually perceptible by a user of the packaging, so that such damage adversely affects the visual impression of the packaging.
  • a folding groove with a cross section which has a different shape from a wedge shape allows the representation of predefinable and advantageous restoring forces, so that a machine filling is possible.
  • the blank can also be folded several times along the folding groove, without causing damage on the visible side.
  • the folding groove - preferably at least in an unfolded state of the blank - an arcuate, in particular round, at least in a partial area, on.
  • particularly advantageous restoring forces can be formed as needed.
  • a particularly advantageous course of forces or an advantageous distribution of forces during folding can be realized, wherein force peaks can be avoided or at least minimized.
  • the blank can also be folded several times along the at least one folding groove, without resulting in undesired damage, in particular on the visible side.
  • cross section is to be understood in each case the sectional plane perpendicular to the longitudinal extent of the folding groove.
  • a groove base of the at least one folding groove is arc-shaped, in particular round or elliptical, or has a substantially flat extension.
  • the folding groove laterally bounding wall portions of the layer, wherein the groove bottom comprises the lowest point of the folding groove. This means that the layer is weakened most strongly by the folding groove at the groove bottom, since the groove bottom is adjoined in the depth direction of the folding groove by only a very small residual wall thickness of the layer.
  • the layer or blank is conventionally particularly susceptible to damage in the region of the groove bottom, in particular on the visible side, when the blank is bent. Since now the groove base arcuate, in particular round or elliptical, is formed or has a planar extension, forces and force peaks arising during folding can be kept particularly low. This does not cause damage even if the blank is folded several times along the folding groove. In addition, the restoring forces can be adjusted particularly needs-based by these embodiments of the groove bottom.
  • the at least one folding groove has a step-shaped cross section, at least in a partial region.
  • the cross-section of the folding groove has at least one step, by means of which a first partial region of the cross-section is set back relative to a second partial region of the cross-section adjoining thereto.
  • the at least one folding groove has an axisymmetric or an asymmetrical cross section. In this way, in particular, the force distribution arising during folding in the region of the folding groove can be adjusted in a targeted manner.
  • the at least one folding groove has a groove depth which lies in a range of from 5% to 75% inclusive, in particular in a range from 40% to 60% inclusive of a wall thickness of the layer.
  • the removal of the material region caused by the laser beam energy is 5% to 75%, in particular 40% to 60%, of the original wall thickness of the layer which has the layer, for example, in regions adjacent to the folding groove.
  • the layer through the fold groove is related to the original wall thickness of the layer, i. weakened by 5% to 75%, in particular by 40% to 60%, before the manufacture of the folding groove.
  • Such a folding groove allows a defined folding or a defined and advantageous bending of the material of the layer along the folding groove, so that the effect of a creasing arises. As a result, the resulting restoring forces can be adjusted in a targeted manner and damages the blank when folding.
  • a second aspect of the invention relates to a three-dimensional structure of paper, cardboard, in particular corrugated cardboard, or plastic, which is made of at least one blank according to the invention.
  • Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
  • the three-dimensional structure may be due the use of the at least one blank easily and thus made time and cost. It is also very easy to handle the three-dimensional structure, since the risk of the blank being cut and thus the three-dimensional structure being damaged during folding is particularly low.
  • Another advantage is that the three-dimensional structure due to the fact that the restoring forces can be adjusted specifically, in their manufactured state has a particularly precise shape and dimensional accuracy. In particular, bulges that result from excessive restoring forces can be avoided.
  • the three-dimensional structure is advantageously a packaging, a display, in particular for the presentation of goods, or the like.
  • the exact outer shape is particularly advantageous because it leads to a visually very good impression.
  • packaging can be stowed very well due to the exact outer shape and thereby transported, for example, to save space.
  • a third aspect of the invention relates to a method for producing a blank for a three-dimensional structure, in particular a packaging, a display or the like, in which at least one side of at least one of paper, cardboard, especially corrugated cardboard, or plastic formed layer of the blank at least one folding groove of the at least one layer is produced by means of laser beam energy.
  • a material region between the wall regions of the at least one layer delimiting at least one folding groove is removed by applying the laser beam energy to the entire material region.
  • the material region is not cut out of the layer by means of laser beam energy, ie it is separated from the remaining layer, so that the material region remains as residual material and has to be removed.
  • the entire material area is subjected to thermal energy with laser beam energy and thereby removed, wherein the entire material area is burned or evaporated.
  • the folding groove with a particularly exact, predetermined or predefined contour, i. Shape and / or topography to design, so as to adjust the folding behavior of the blank as well as the external shape of the three-dimensional structure as needed.
  • a predefined course of the folding groove can be made particularly quickly and easily.
  • at least two adjoining longitudinal regions of the folding groove can be produced in a simple manner, which enclose a different angle from 0 ° and 180 °.
  • the folding groove itself can be made particularly accurate, so that the folding behavior of the blank can be set exactly.
  • Faltnuten it is possible to set the restoring forces very precisely.
  • the material region is removed by means of at least one laser beam, which is operated in continuous wave mode.
  • the at least one laser beam is applied to the entire area of the material by means of a laser in continuous wave mode, i. generated by means of a continuous wave laser.
  • a continuous wave laser which is also commonly referred to as a cw laser, is a laser which, in contrast to pulsed lasers, emits at least one continuous light wave as a laser beam.
  • the entire material region is acted upon by only a continuous wave laser beam, so that the material region can be removed very quickly.
  • the at least one folding groove is produced by a pulsed operation of the at least one laser beam, which is also referred to as intermittent operation.
  • the at least one laser beam impinges intermittently on the layer and carries off the material region successively so as to produce the folding groove.
  • the folding groove is configured with a cross-section which has a different shape from a wedge shape, at least in a partial region of the longitudinal extent of the folding groove.
  • a pulsed laser generates pulsed radiation with a predeterminable pulse duration of the at least one laser beam.
  • the laser beam impinges on the material area in a pulsating manner in order to remove it successively.
  • the laser beam may hit the same spot several times.
  • the laser beam strikes at least once at different points of the folding groove or the material area to be removed.
  • the restoring force of the folding groove which has the great influence described above on the filling and packing behavior of the packaging in automatic packaging machines, depends on the laser-introduced shape, groove depth and width of the folding groove and on a distance and a possible overlap of at least two, if appropriate layer formed folding grooves.
  • the at least one folding groove can be specified product-specifically and exactly formed and adjusted.
  • the blank in particular an outer contour and / or an inner contour of the blank, is also cut at least in a partial region by means of laser beam energy.
  • the blank is also cut by means of at least one laser beam.
  • the same laser or the same laser beam is used, which is also used to act on the material area.
  • the blank can thus be cut very accurately and quickly.
  • edges of the blank can be cut precisely and in a short time by means of laser beam energy. This makes it possible to cut off the blank in a particularly short time from a sheet and / or from a not to be used for cutting residual material.
  • the laser is thus capable of both all contours and folding grooves of the blank without tools, i. non-mechanically produce.
  • the production of all folding grooves of the blank as well as all cutting operations relating to the blank in order to cut the blank and / or introduce cuts into the blank are carried out in-line, ie in one operation by means of laser beam energy.
  • material can be separated from the blank.
  • the blank need not be put into different tools to form the folding grooves and to cut the blank. Rather, it is possible to cut the blank in one operation, i. to cut its outer and / or inner contour and / or introduce cuts in the blank, as well as produce all Faltnuten the blank. This allows the entire blank to be made very quickly.
  • the blank according to the invention and the blank produced by means of the method according to the invention can be used for all types of packaging, for example also for cigarette packaging.
  • the blank can be used for three-dimensional structures such as packaging or displays made of paper, plastic, cardboard and corrugated board.
  • the blank can be used in particular for three-dimensional structures such as packaging or displays made of paper, cardboard and natural fiber corrugated board.
  • This means that the layer is at least substantially formed of natural fibers, which are particularly easy to machine by means of the laser.
  • the blank can also be used for three-dimensional structures made of corrugated board of all kinds.
  • the blank may further comprise at least one further layer which is, for example, a coating of the first layer and / or a lamination.
  • Fig. 1 shows a blank 10 for producing a three-dimensional structure, in particular a packaging, a display or the like .
  • the blank 10 comprises a layer 12, which is presently formed from cardboard.
  • Cardboard has a mass occupancy, ie a grammage of at least one hundred grams per square meter.
  • the blank 10 may also consist of corrugated cardboard.
  • the layer 12 and thus the blank 10 have eight folding grooves 14 in the present case.
  • the Faltnuten 14 are shown in dashed lines. It is understood that this is not meant to mean that the folding grooves 14 are interrupted, ie formed intermittently.
  • the respective Faltnuten 14 are in the embodiment according to Fig. 1 continuous, ie formed without interruption.
  • the blank 10 is folded along the respective folding grooves 14 to thereby produce a three-dimensional structure, for example, a package such as a cigarette package from the blank 10.
  • the respective folding groove 14 is - as in synopsis with Fig. 2 can be seen - made by laser beam energy, wherein the respective folding groove 14 is bounded by wall regions 16, 18, 20 of the layer 12.
  • the wall region 20 is a so-called groove base 22 which forms the lowest point of the respective folding groove 14 and comprises the lowest point of the respective folding groove 14.
  • the wall regions 16, 18 close to the groove base 22 and limit the respective folding groove 14 laterally.
  • FIG. 2 very schematically illustrated material region 24 of the layer 12 removed by applying the entire material region 24 with laser beam energy.
  • a laser is used to produce the respective folding groove 14, which emits at least one laser beam.
  • This laser beam is - in relation to the manufactured state of the three-dimensional structure - directed to an inner side 26 of the layer 12.
  • the entire material region 24 is thermally beauchfschlagt and thereby burned and / or vaporized and thereby removed.
  • the layer 12 has a wall thickness t in areas 30 adjoining the folding groove 14, which has the layer 12 also in the area of the folding groove 14 before its manufacture or has exhibited.
  • a material removal is carried out in a range of 5% to 75% inclusive, in particular in a range of 40% to 60% inclusive, based on the wall thickness t. That is, the folding groove 14 has a groove depth nt ranging from 5% inclusive to 75% inclusive, more preferably within a range of 40% inclusive including 60%, the wall thickness t is.
  • a residual wall thickness of the layer 12 adjoins, which ranges from 25% up to and including 95%, in particular within a range of 40% up to and including 60%, the wall thickness t is.
  • the folding groove 14 allows a defined bending or folding of the blank 10 along the folding groove 14 against a pressure side, so that the effect of scoring occurs.
  • a restoring force of the groove or of the folding groove 14, which presses and / or pulls the blank 10 folded along the folding groove 14 back into its initial state, has a significant influence on an automated filling of a packaging produced at least partially from the blank 10.
  • This restoring force is dependent on a contour, i. a shape of the respective folding groove 14, the groove depth nt and a width of the folding groove 14, i. from a distance of the wall portions 16, 18 transverse to the longitudinal extent of the folding groove 14. If a plurality of folding grooves 14 are provided, then the restoring force also depends on a respective distance of the folding grooves from each other and of any mutual overlap of the folding grooves 14.
  • the respective folding groove 14 in terms of their contour, groove depth nt and width needs and very precise and particularly fast and non-mechanical, i. without tools.
  • the material of the layer 12 is spared.
  • different courses of the folding grooves 14 with respect to their respective longitudinal extension can be configured as required and, for example, changed between two blanks 10, without having to retool mechanical tools.
  • the contour of the folding groove 14 according to Fig. 2 is also very good Fig. 3 to recognize.
  • the folding groove 14 has a cross section 34, which has a different shape from a wedge shape.
  • the folding groove 14 has an at least arcuate cross section, which may be formed at least substantially circular arc segment-shaped or parabolic. It is also the groove bottom 22 of the folding groove 14 arcuate, in particular at least substantially arcuate segment-shaped or parabolic, formed.
  • the blank 10 can also be folded several times along the folding groove 14 without causing damage, in particular on the outside 32.
  • the outer side 32 represents a visually perceivable by a user of the packaging visible side, wherein damage to the visible side would affect the visual impression of the packaging. This can be avoided by the advantageous embodiment of the respective folding groove 14.
  • the cross-section 34 may be formed at least in a partial region also step-shaped, elliptical or other, different from a wedge shape type.
  • the cross section 34 is at least substantially symmetrical, in particular axially symmetrical, with respect to an imaginary axis running perpendicular to the inside 26 and the outside 32.
  • the cross section 34 may also be asymmetrical.
  • Fig. 4 Based on Fig. 4 the function of the folding grooves 14 is illustrated.
  • the blank 10 is in its state prior to folding in Fig. 4 shown in dashed lines.
  • the blank 10 is shown in its folded along the folding groove 14 state with solid lines.
  • the folding along the folding groove 14 is illustrated by means of a directional arrow 36.
  • the folding groove 14, which is open at the top in the unfolded state may at least partially close. Furthermore, there is no damage on the outside 32 due to folding.
  • FIGS. 5 and 6 show the folding groove 14 in a respective plan view in different sub-areas of their indicated by a directional arrow 38 longitudinal extent.
  • Fig. 6 shows a line 40 along which a topography of the folding groove 14 in a in Fig. 7 shown graph 42 is illustrated.
  • the path along the line 40 in the transverse direction of the folding groove 14 in the unit millimeter is plotted, while on the ordinate 46, the topography in the Unit mm is applied.
  • a course 47 illustrates the topography of the folding groove 14.
  • the folding groove 14 by means of the laser beam is particularly accurate to produce, the topography of the folding groove 14 is not or only slightly different from the topography of the adjoining the folding groove 14 areas 30 of the inside 26. This allows a defined contour (shape), width and groove depth of the folding groove 14 are made very precisely, so that the restoring forces can be adjusted as needed.
  • Fig. 8 shows another plan view of the folding groove 14 to illustrate their embodiments.
  • Fig. 9a and 9b illustrate a further embodiment of the folding groove 14. Based on direction arrows 48, 50, the ratio of the width to the groove depth nt is illustrated. According to Fig. 9a and 9b the folding groove 14 is substantially deeper than wide, wherein its cross-section 34 has a different shape from a wedge shape and based on the unfolded state of the blank 10 is formed at least substantially axially symmetrical. How out Fig. 9b can be seen, this embodiment of the folding groove 14 causes the blank 10 in the folded state in a folding groove 14 opposite region 52 on the outside 32 has a corner or edge.
  • 10a and 10b illustrate another embodiment of the folding groove 14, wherein - as can be seen from the directional arrows 48, 50 - their width is greater than their groove depth nt.
  • its cross-section 34 is arcuate and, based on the unfolded state of the blank 10, is symmetrical, in particular axially symmetrical.
  • this embodiment of the folding groove 14 leads to a rounded edge of the folded blank 10. In the folded state, the cross-section 34 can then be asymmetrical.
  • the folding groove 14 can be configured in shape as needed, whereby the outer shape and thus the appearance of the folded blank 10 and the three-dimensional structure can be adjusted can.
  • exact outer shapes of the three-dimensional structures can be produced, so that they can be stowed and / or transported, for example, to save space.
  • Fig. 11a and 11b show a further embodiment of the folding groove 14, whose ratio of width to groove depth nt is even greater than that of the folding groove 14 according to 10 and 10b ,
  • the cross-section 34 in the unfolded state is symmetrical and arcuate, in this case formed out of round.
  • the cross section 34 is particularly asymmetrical. This leads to a particularly large bending radius of the region 52, in which the blank 10 has a rounded edge or corner.
  • a further embodiment of the blank 10 is illustrated, which has at least two in close proximity juxtaposed and at least substantially parallel to each other extending folding grooves 14.
  • the Faltnuten 14 can according to the Faltnut 14 according to Fig. 9a and 9b be configured, wherein the Faltnuten 14 according to Fig. 12a and 12b can be symmetrical to each other.
  • the folding grooves 14 themselves or their respective cross-section 34 are formed axially symmetrical.
  • the Faltnuten 14 each have a greater width than the groove depth nt.
  • a double channel is formed, which allows two folds by 90 degrees.
  • a first of the convolutions is 90 degrees along the relative to the respective image plane of Fig. 12a and 12b illustrated on the left folding groove 14, while using a directional arrow 56, the second convolution by 90 degrees along with respect to the respective image plane of Fig. 12a and 12b right folding groove 14 is illustrated.
  • respective partial regions of the layer 12 folded along the respective folding groove 14 run in the folded state at least substantially parallel to one another.
  • the subregions would enclose an angle of at least substantially 90 degrees with each other and, accordingly, would be at least substantially perpendicular to each other.
  • Fig. 13a and 13b determines the distance of the Faltnuten 14 to each other, the contour of the folded blank 10 on the outer side 32 in the region of the grooving (Faltnuten 14), ie in the area 52nd Fig. 13a and 13b are the Faltnuten 14 in the transverse direction, ie transverse to the respective longitudinal direction further spaced from each other than according to Fig. 12a and 12b , The two folds along the respective fold groove 14 then do not lead to a rounded edge in the region 52.
  • an at least substantially straight transition region is formed, which extends obliquely to the respective, folded partial regions of the blank 10 or the layer 12.
  • the folded blank 10 in this case has two edges in the region 52 on the outside 32.
  • the respective cross section 34 of the Faltnuten 14 according to Fig. 13a and 13b is at least substantially arcuate and - formed in the folded state - asymmetric. In the unfolded state, the respective cross section 34 may be symmetrical, in particular axially symmetrical.
  • Fig. 14 illustrates different geometries, overlaps and groove depths nt of folding grooves 14 of a blank 10th
  • Fig. 15a and 15b show another embodiment of the blank 10, the layer 12 has two overlapping Faltnuten 14 along which the blank 10 is folded.
  • the overlapping Faltnuten 14 in the present case, the shape of a W's is formed.
  • the Faltnuten 14 are open in the folded state.
  • the wall region 18 of one folding groove 14 and the wall region 16 of the other folding groove 14 extend to the same height, wherein they extend to a lower height level than the wall region 16 of a folding groove 14 and the wall portion 18 of the other folding groove.
  • the wall portion 16 of a folding groove 14 and the wall portion 18 of the other folding groove 14 extend to a common height.
  • Fig. 16a and 16b illustrate another embodiment of the blank 10, which in a region B has a large number of Faltnuten 14 along which the blank 10 is folded. Due to this large number of folding grooves 14, the blank 10 can be folded over a particularly large area, so that the area 52 on the outside 32 has a particularly large radius.
  • the layer 12 has two relatively widely spaced folding grooves 14, which are arranged without overlapping to each other and at least substantially symmetrical to each other.
  • the folding grooves 14 or their respective cross-section 34 in the unfolded state are symmetrical and curved, in particular parabolic.
  • the folding grooves 14 each have a width of 0.6 millimeters and a relative groove depth of 50%.
  • the relative groove depth refers to the ratio of the groove depth nt to the wall thickness t, ie the extent of material removal.
  • the large distance of the Faltnuten 14 leads to the formation of two edges in the region 52 and to the formation of the transition area, which in Fig. 17b denoted by 58.
  • the folded blank 10 thus has at least in the region 52 an edged outer contour.
  • the respective regions 30 of the layer 12 adjoining the respective folding groove 14 represent the partial regions of the blank 10 or of the layer which are folded along the respective folding groove 14.
  • the areas 30 each include an angle ⁇ with each other, which in Fig. 17b on the basis of the image plane of Fig. 17b left and middle portion 30 is illustrated.
  • the angle ⁇ between the left and the central region 30 is presently 135 degrees, for example. Since the Faltnuten 14 are formed symmetrically to each other, the angle between the middle and the right portion 30 is also 135 degrees. By a corresponding, mutually different configurations of the respective Faltnuten 14 also different angles can be generated from each other.
  • Fig. 18a-d 12 shows a further embodiment of the blank 10.
  • the layer 12 has a folding groove 14 which is at least substantially angular in partial areas or has arcuate, in particular round, terminations 60 in the partial areas of an angular inner contour and in further partial areas.
  • the folding groove 14 has a width of 0.6 millimeters and in a middle region 62 between the two-sided seals 60 a relative groove depth of 50%. In the area of the round terminations 60, the folding groove 14 has a maximum relative groove depth of 75%.
  • the angular contour of the folding groove 14 is off Fig. 18d very recognizable.
  • the wall regions 16, 18 adjoining the groove base 22 each have an at least substantially straight first length region 64 adjoining the groove base 22 and one, at least substantially straight, second one adjoining the first longitudinal region 64 Length range 66 on.
  • the length regions 64, 66 now each enclose an angle ⁇ with one another, which is different from 0 degrees and from 180 degrees.
  • the length regions 64, 66 thus run at an angle to one another.
  • FIGS. 19 and 20 show another of the Faltnuten 14 of the blank 10 according to Fig. 1 in a respective plan view in different sub-areas of their indicated by a directional arrow 38 longitudinal extent.
  • a line 70 is shown along which a topography of the folding groove 14 in an in Fig. 21 shown graph 72 is illustrated.
  • the path along the line 70 in the transverse direction of the folding groove 14 in the unit millimeter is plotted, while on the ordinate 76, the topography in the unit millimeter is plotted.
  • a course 78 illustrates the topography of the folding groove 14.
  • the folding groove 14 by means of the laser beam is particularly accurate to produce, the topography of the folding groove 14 is not or only slightly different from the topography of the adjoining the folding groove 14 areas 30 of the inside 26.
  • Fig. 22 shows another plan view of the folding groove 14 to illustrate their embodiments.
  • Fig. 23 shows by means of the laser or its laser beam, the blank 10, in particular at its outer edges and / or inner contours, are cut so that thereby also an outer contour of the blank 10 by means of Laser beam can be tailored to demand, accurate and fast.
  • FIGS. 24 and 25 Further embodiments of a blank 10, which in the present case for producing a three-dimensional structure, in particular a packaging, a display or the like .
  • the respective blank 10 comprises a layer 12, which is presently formed from cardboard.
  • Cardboard has a mass occupancy, ie a grammage of at least one hundred grams per square meter.
  • the blank 10 may also consist of corrugated cardboard.
  • the respective layer 12 has folding grooves 14. As in Fig. 1 the Faltnuten 14 are shown in dashed lines to better distinguish them from body edges and / or edges of the blank 10 can. It is understood that this is not intended to mean that the Faltnuten 14 are interrupted, ie formed intermittently.
  • the respective Faltnuten 14 are also in the respective embodiment according to FIGS. 24 and 25 continuous, ie formed without interruption.
  • Fig. 24 are respective distances L and B of the Faltnuten 14 illustrated from each other. Furthermore, a length H of the folding grooves 14 is shown. If the blank 10 is folded along the respective folding grooves 14, an at least substantially parallelepipedic packaging is formed, in which, for example, cards of a card game can be received.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zuschnitt (10) zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl., mit wenigstens einer Schicht (12) aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff, welche zumindest eine Faltnut (14) aufweist, die mittels Laserstrahlenergie hergestellt ist, wobei die zumindest eine Faltnut (14) durch Wandungsbereiche (16, 18, 20) der wenigstens einen Schicht (12) begrenzt ist, zwischen welchen ein Materialbereich (24) der wenigstens einen Schicht (12) durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs (24) mit Laserstrahlenergie abgetragen ist, eine dreidimensionale Struktur mit einem solchen Zuschnitt (10) sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Zuschnitts (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zuschnitt zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl. gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine dreidimensionale Struktur mit wenigstens einem solchen Zuschnitt sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Zuschnitts gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
  • Derartige Zuschnitte sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Ein solcher Zuschnitt umfasst wenigstens eine Schicht, welche aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff gebildet ist. Die Schicht weist auf wenigstens einer Seite zumindest eine Faltnut auf, welche als Faltlinie, Rillung, Ritzung oder Knicklinie ausgebildet sein kann. Entlang dieser Faltnut kann der Zuschnitt gefaltet bzw. geknickt werden, um dadurch eine dreidimensionale Struktur herzustellen. Eine solche dreidimensionale Struktur kann eine Verpackung, ein sogenanntes Display o.dgl. sein. Bei einem Display handelt es sich um einen sogenannten Aufsteller oder Werbeaufsteller, welcher zur Produkt- oder Warenpräsentation beispielsweise in Supermärkten dient.
  • Herkömmlicherweise werden die Zuschnitte mittels Stanzmessern in einem Stanzautomaten hergestellt. Zur Herstellung von Faltlinien werden sogenannte Rilllinien oder Ritzmesser und eine korrespondierende Gegennut, ein sogenannter Rillkanal verwendet, mittels welchen die Faltlinie in den Zuschnitt eingebracht wird. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines rotativen Werkzeugs oder mittels eines Flachbettwerkzeugs. Zur Herstellung von Verpackungen oder dergleichen (o.dgl.) wird demnach ein für diese dreidimensionale Struktur spezifisches Werkzeug benötigt, welches auf ein jeweiliges Layout, d.h. auf eine jeweilige Geometrie des Zuschnitts und auf eine jeweilige Anordnung der Faltnuten (Faltlinien) ausgerichtet werden muss. Bei der Herstellung des Zuschnitts anfallender Abfall und anfallende Ränder, d.h. Reste werden mechanisch unter Zuhilfenahme von speziellen Werkzeugen entfernt.
  • Diese Herstellung von Zuschnitten ist somit sehr aufwändig und daher zeit- und kostenintensiv.
  • Der DE 10 2008 027 357 A1 ist eine Verpackung als bekannt zu entnehmen, welche eine Trägerschicht aus Papier, Pappe oder Karton umfasst. Die Trägerschicht ist einseitig mit einer Dekorschicht beschichtet und weist eine die Trägerschicht teilweise durchtrennende Sollknicklinie, also eine Faltnut auf. Die Sollknicklinie unterteilt die Verpackung in angrenzende Verpackungsbereiche, die im geknickten Zustand einen vorgebbaren Knickwinkel miteinander einschließen.
  • Dabei ist in der Trägerschicht eine in Richtung der Sollknicklinie ausgedehnte keilförmige Materialausnehmung vorgesehen, die einen Keilwinkel aufweist, der gleich dem Knickwinkel ist. Die Materialausnehmung wird dabei mittels zweier Laserstrahlen, also mittels Laserstrahlenergie hergestellt. Die beiden Laserstrahlen werden derart zueinander ausgerichtet, dass sie den Keilwinkel miteinander einschließen. Dabei wird mittels der Laserstrahlen ein Materialstück aus der Trägerschicht ausgeschnitten, um dadurch die Materialausnehmung herzustellen.
  • Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das Materialstück entfernt werden muss. Somit ist wenigstens ein zusätzlicher Verfahrensschritt erforderlich, so dass die Verpackung bzw. ihr Zuschnitt nur sehr aufwendig und somit zeit- und kostenintensiv herzustellen ist.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders zeit- und kostengünstig herstellbaren Zuschnitt, eine besonders zeit- und kostengünstig herstellbare, dreidimensionale Struktur mit wenigstens einem solchen Zuschnitt und ein besonders zeitgünstig durchführbares Verfahren zum Herstellen eines solchen Zuschnitts zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Zuschnitt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine dreidimensionale Struktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Zuschnitts als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen dreidimensionalen Struktur anzusehen sind. Ebenso sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen des Zuschnitts oder der dreidimensionalen Struktur und umgekehrt anzusehen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Zuschnitt zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl. Der Zuschnitt umfasst wenigstens eine Schicht aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff. Die wenigstens eine Schicht weist zumindest eine Faltnut auf, welche mittels Laserstrahlenergie hergestellt ist.
  • Um den Zuschnitt besonders zeit- und kostengünstig herzustellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zumindest eine Faltnut durch Wandungsbereiche der wenigstens einen Schicht begrenzt ist, wobei zwischen den Wandungsbereichen ein Materialbereich der wenigstens einen Schicht durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs mit Laserstrahlenergie abgetragen ist.
  • Da der gesamte Materialbereich mit Laserstrahlenergie beaufschlagt und dadurch abgetragen wird, entsteht bei der Herstellung der zumindest einen Faltnut kein Restmaterial der Schicht, welches im Rahmen wenigstens eines weiteren Prozessschritts aufwendig entfernt werden müsste. Ein solcher Prozessschritt kann somit entfallen.
  • Vorzugsweise weist die zumindest eine Faltnut zumindest in einem Teilbereich ihrer Erstreckung - bezogen auf einen ungefalteten Zustand des Zuschnitts - einen Querschnitt auf, welcher eine von einer Keilform unterschiedliche Form aufweist. Damit beispielsweise die Verpackung mit wenigstens einem Produkt insbesondere maschinell befüllt werden kann, ist es erforderlich, dass auf den Zuschnitt in seinem entlang der zumindest einen Faltnut gefalteten bzw. geknickten Zustand Rückstellkräfte wirken. Diese Rückstellkräfte sorgen dafür, dass sich der Zuschnitt und somit die Verpackung an definierten Stellen aufrichten und in der Folge befüllt werden können.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine keilförmige Faltnut, d.h. eine Faltnut mit einem keilförmigen Querschnitt den Zuschnitt und damit die Verpackung derart schwächt, dass die Rückstellkräfte nicht mehr ausreichen oder verloren gehen, so dass das oben geschilderte, insbesondere maschinelle und somit schnelle Befüllen bzw. Kleben und/oder Verkleben nicht mehr möglich ist. Bei einer solchen, keilförmigen Faltnut handelt es sich dann um eine sogenannte tote Rillung. Eine keilförmige Faltnut ist daher im Bereich des automatischen Herstellens von Zuschnitten und Verpackungen sowie des automatischen Befüllens der Verpackungen ungeeignet.
  • Ein weiterer Nachteil einer keilförmigen Faltnut ist, dass auf einer der Seite, auf der die Faltnut angeordnet ist, abgewandten weiteren Seite des Zuschnitts Beschädigungen, insbesondere Risse, im Bereich der Faltnut entstehen können, wenn der Zuschnitt entlang der Faltnut gefaltet wird. Aufgrund solcher Beschädigungen kann in der Verpackung aufgenommenes Verpackungsgut aus der Verpackung austreten. Des Weiteren handelt es sich bei der weiteren Seite um eine von einem Nutzer der Verpackung optisch wahrnehmbare Sichtseite der Verpackung, so dass solche Beschädigungen den optischen Eindruck der Verpackung beeinträchtigen.
  • Eine Faltnut mit einem Querschnitt, welcher eine von einer Keilform unterschiedliche Form aufweist, ermöglicht demgegenüber die Darstellung vorgebbarer und vorteilhafter Rückstellkräfte, so dass ein maschinelles Befüllen möglich ist. Darüber hinaus kann der Zuschnitt auch mehrmals entlang der Faltnut gefaltet werden, ohne dass es zu Beschädigung auf der Sichtseite kommt.
  • Dies ist besonders vorteilhaft bei Karton mit einer Massenbelegung, einer sogenannten Grammatur ab 100 Gramm pro Quadratmeter (g/m2), da es bei solchen Kartonqualitäten zu hohen Zug- und Druckkräften beim Falten kommen kann.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Faltnut - vorzugsweise zumindest in einem ungefalteten Zustand des Zuschnitts - einen zumindest in einem Teilbereich bogenförmigen, insbesondere runden, Querschnitt auf. Durch einen solchen Querschnitt können besonders vorteilhafte Rückstellkräfte bedarfsgerecht ausgebildet werden. Ferner kann bei einem solchen Querschnitt ein besonders vorteilhafter Kräfteverlauf bzw. eine vorteilhafte Kräfteverteilung beim Falten realisiert werden, wobei Kraftspitzen vermieden oder zumindest gering gehalten werden können. In der Folge kann der Zuschnitt entlang der zumindest einen Faltnut auch mehrmals gefaltet werden, ohne dass es zu unterwünschten Beschädigungen, insbesondere auf der Sichtseite kommt. Unter Querschnitt ist dabei jeweils die Schnittebene senkrecht zur Längserstreckung der Faltnut zu verstehen.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein Nutgrund der zumindest einen Faltnut bogenförmig, insbesondere rund oder ellipsenförmig, ausgebildet ist oder eine im Wesentlichen flächige Erstreckung aufweist. An den Nutgrund schließen sich die Faltnut seitlich begrenzende Wandungsbereiche der Schicht an, wobei der Nutgrund die tiefste Stelle der Faltnut umfasst. Dies bedeutet, dass die Schicht am Nutgrund am stärksten durch die Faltnut geschwächt ist, da sich an den Nutgrund in Tiefenrichtung der Faltnut eine nur sehr geringe Restwanddicke der Schicht anschließt.
  • Daher ist die Schicht bzw. der Zuschnitt herkömmlicherweise im Bereich des Nutgrund besonders anfällig für Beschädigung, insbesondere auf der Sichtseite, wenn der Zuschnitt geknickt wird. Da nun der Nutgrund bogenförmig, insbesondere rund oder ellipsenförmig, ausgebildet ist oder eine flächige Erstreckung aufweist, können beim Falten entstehende Kräfte und Kraftspitzen besonders gering gehalten werden. Dadurch kommt es auch bei mehrmaligem Falten des Zuschnitts entlang der Faltnut nicht zu Beschädigung. Darüber hinaus können durch diese Ausgestaltungen des Nutgrunds die Rückstellkräfte besonders bedarfsgerecht eingestellt werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die zumindest eine Faltnut einen zumindest in einem Teilbereich stufenförmigen Querschnitt auf. Mit anderen Worten weist der Querschnitt der Faltnut wenigstens eine Stufe auf, mittels welcher ein erster Teilbereich des Querschnitts gegenüber einem sich daran anschließenden, zweiten Teilbereich des Querschnitts zurückversetzt ist. Dadurch können das Verhalten des Zuschnitts beim Falten sowie die Rückstellkräfte besonders gut eingestellt und an vorgebbare Anforderungen angepasst werden.
  • Zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Faltverhaltens des Zuschnitts ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die zumindest eine Faltnut einen achsensymmetrischen oder einen asymmetrischen Querschnitt auf. Hierdurch kann insbesondere die beim Falten entstehende Kraftverteilung im Bereich der Faltnut gezielt eingestellt werden.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die zumindest eine Faltnut eine Nuttiefe aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 5% bis einschließlich 75%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 40% bis einschließlich 60%, einer Wanddicke der Schicht liegt. Mit anderen Worten beträgt der durch die Laserstrahlenergie bewirkte Abtrag des Materialbereich 5% bis 75%, insbesondere um 40% bis 60%, der ursprünglichen Wanddicke der Schicht, welche die Schicht beispielsweise in an die Faltnut angrenzenden Bereichen aufweist. Somit ist die Schicht durch die Faltnut bezogen auf die ursprüngliche Wanddicke der Schicht, d.h. zeitlich vor dem Herstellen der Faltnut, um 5% bis 75%, insbesondere um 40% bis 60%, geschwächt. Eine solche Faltnut ermöglicht ein definiertes Falten bzw. ein definierte und vorteilhaftes Biegen des Materials der Schicht entlang der Faltnut, so dass der Effekt einer Rillung entsteht. Dadurch können die resultierenden Rückstellkräfte gezielt eingestellt und Beschädigungen des Zuschnitts beim Falten werden.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine dreidimensionale Struktur aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff, welche aus wenigstens einem erfindungsgemäßen Zuschnitt hergestellt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Die dreidimensionale Struktur kann aufgrund der Verwendung des wenigstens einen Zuschnitts einfach und somit zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Auch eine Handhabung der dreidimensionalen Struktur ist sehr einfach, da die Gefahr, dass der Zuschnitt und somit die dreidimensionale Struktur beim Falten beschädigt werden, besonders gering ist.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass die dreidimensionale Struktur aufgrund dessen, dass die Rückstellkräfte gezielt eingestellt werden können, in ihrem hergestellten Zustand eine besonders exakte Form und eine Maßhaltigkeit aufweist. Insbesondere können Ausbeulungen, welche aus zu hohen Rückstellkräften resultieren, vermieden werden.
  • Bei der dreidimensionalen Struktur handelt es sich vorteilhafterweise um eine Verpackung, ein Display, insbesondere zur Warenpräsentation, o.dgl. Vor allem bei solchen, dreidimensionalen Strukturen ist die exakte äußere Form besonders vorteilhaft, da diese zu einem optisch sehr guten Eindruck führt. Ferner können Verpackungen infolge der exakten äußeren Form sehr gut verstaut und dadurch beispielsweise Platz sparend transportiert werden.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zuschnitts für eine dreidimensionale Struktur, insbesondere eine Verpackung, ein Display o.dgl., bei welchem auf zumindest einer Seite wenigstens einer aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff gebildeten Schicht des Zuschnitts zumindest eine Faltnut der wenigstens einen Schicht mittels Laserstrahlenergie hergestellt wird.
  • Zur Realisierung einer besonders einfachen, zeit- und kostengünstigen Durchführung des Verfahrens ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Materialbereich zwischen die zumindest eine Faltnut begrenzenden Wandungsbereichen der wenigstens einen Schicht durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs mit Laserstrahlenergie abgetragen wird. Dies bedeutet, dass der Materialbereich mittels Laserstrahlenergie nicht aus der Schicht herausgeschnitten, d.h. von der übrigen Schicht abgetrennt wird, so dass der Materialbereich als Restmaterial zurückbleibt und entfernt werden muss. Im Gegensatz dazu wird der gesamte Materialbereich mit Laserstrahlenergie thermisch beaufschlagt und dadurch abgetragen, wobei der gesamte Materialbereich verbrannt bzw. verdampft wird. Nach der Herstellung der Faltnut aufwändig zu entfernende Reste können dadurch vermieden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der ersten beiden Aspekte der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Durch den Materialabtrag ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Faltnut mit einer besonders exakten, vorgebbaren bzw. vordefinierten Kontur, d.h. Form und/oder Topographie, auszugestalten, um so das Faltverhalten des Zuschnitts sowie die äußere Form der dreidimensionalen Struktur bedarfsgerecht einzustellen.
  • Im Gegensatz zu einem eingangs genannten, mechanischen Herstellen der Faltnut, beispielsweise durch Pressen, treten beim Herstellen der Faltnut im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Spannungen an der Faltnut auf. Dies bedeutet, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren bisher zum Herstellen von Faltnuten verwendete Werkzeuge nicht mehr vonnöten sind, so dass auch Rüstzeiten entfallen. Des Weiteren wird eine mechanische Deformierung des Zuschnitts an der Faltnut vermieden, so dass auch eine Beschädigung von Fasern, aus denen der Zuschnitt gegebenenfalls hergestellt ist, vermieden wird. Ferner muss eine Faserrichtung bei der mechanischen Herstellung von Faltnuten berücksichtigt werden, was bei der Herstellung mittels Laserstrahlenergie weniger wichtig ist. Daraus resultieren große Freiräume in der Gestaltungsmöglichkeit der Faltnut.
  • Darüber hinaus kann auch ein vordefinierter Verlauf der Faltnut besonders schnell und einfach hergestellt werden. Insbesondere können beispielsweise bezogen auf die Längserstreckung der Faltnut wenigstens zwei aneinander anschließende Längenbereiche der Faltnut auf einfache Weise hergestellt werden, welche einen von 0° und 180° unterschiedlichen Winkel miteinander einschließen.
  • Weiterhin kann die Faltnut selbst besonders exakt hergestellt werden, so dass das Faltverhalten des Zuschnitts exakt eingestellt werden kann. Insbesondere ist es möglich, Biegesteifigkeiten und/oder die Rückstellkräfte definiert einzustellen, um so ein gewünschtes Verhalten des Zuschnitts beim Falten zu erzeugen. Diese Einstellung erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von der Form der Nut und/oder von der Nuttiefe. Im Vergleich zur herkömmlichen Herstellung von Faltnuten ist es möglich, die Rückstellkräfte sehr präzise einzustellen.
  • Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass der Materialbereich mittels wenigstens eines Laserstrahls abgetragen wird, welcher im Dauerstrichbetrieb betrieben wird. Mit anderen Worten wird der wenigstens eine Laserstrahl zum Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs mittels eines Lasers im Dauerstrichbetrieb, d.h. mittels eines Dauerstrichlasers erzeugt. Ein solcher Dauerstrichlaser, welcher üblicherweise auch als cw-Laser bezeichnet wird, ist ein Laser, der im Gegensatz zu Pulslasern wenigstens eine kontinuierliche Lichtwelle als Laserstrahl abstrahlt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der gesamte Materialbereich mit lediglich einem Dauerstrich-Laserstrahl beaufschlagt wird, so dass der Materialbereich besonders schnell abgetragen werden kann.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Faltnut durch einen gepulsten Betrieb des wenigstens einen Laserstrahls hergestellt wird, was auch als intermittierender Betrieb bezeichnet wird. Hierbei trifft der wenigstens eine Laserstrahl intermittierend auf die Schicht auf und trägt den Materialbereich sukzessive ab, um so die Faltnut herzustellen. Hierdurch sind eine besonders exakte Formgebung und eine besonders bedarfsgerechte Ausgestaltungen der Faltnut möglich. Vorzugsweise wird die Faltnut mit einem Querschnitt ausgestaltet, welcher zumindest in einem Teilbereich der Längserstreckung der Faltnut eine von einer Keilform unterschiedliche Form aufweist. Im Gegensatz zum Dauerstrichlaser erzeugt ein gepulster Laser pulsierende Strahlung mit einer vorgebaren Pulsdauer des wenigstens einen Laserstrahls.
  • Bei der Herstellung der Faltnut trifft der Laserstrahl beispielsweise pulsierend immer wieder auf den Materialbereich auf, um ihn sukzessive abzutragen. Je nach Nuttiefe kann der Laserstrahl mehrmals auf die gleiche Stelle auftreffen. Um eine entsprechende Länge und/oder Breite der Faltnut herzustellen, trifft der Laserstrahl wenigstens einmal an unterschiedlichen Stellen der Faltnut bzw. des abzutragenden Materialbereichs auf.
  • Die Rückstellkraft der Faltnut, die den großen, oben geschilderten Einfluss auf das Befüllungs- und Abpackverhalten der Verpackung in Verpackungsautomaten hat, ist abhängig von der vom Laser eingebrachten Form, Nuttiefe und Breite der Faltnut sowie von einem Abstand und einer etwaigen Überlappung wenigstens zweier, gegebenenfalls ausgebildeter Faltnuten der Schicht. Mittels des Lasers kann die zumindest eine Faltnut produktspezifisch vorgegeben und exakt ausgebildet und eingestellt werden.
  • Um den Zuschnitt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren besonders schnell herzustellen, ist es bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass der Zuschnitt, insbesondere eine Außenkontur und/oder eine Innenkontur des Zuschnitts, zumindest in einem Teilbereich mittels Laserstrahlenergie auch geschnitten wird. Mit anderen Worten wird der Zuschnitt mittels wenigstens eines Laserstrahls auch geschnitten. Hierzu wird vorzugsweise der gleiche Laser bzw. der gleiche Laserstrahl verwendet, welcher auch zum Beaufschlagen des Materialbereichs verwendet wird.
  • Der Zuschnitt kann somit sehr exakt und schnell ausgeschnitten werden. Insbesondere ist es möglich, zu schneidende Winkel des Zuschnitts vorzugeben und diese besonders exakt und schnell zu schneiden. Weiterhin können Kanten des Zuschnitts präzise und in kurzer Zeit mittels Laserstrahlenergie geschnitten werden. Dadurch ist es möglich, den Zuschnitt in besonders kurzer Zeit aus einem Bogen aus- und/oder von einem für den Zuschnitt nicht zu verwendenden Restmaterial abzuschneiden. Der Laser ist somit in der Lage, sowohl sämtliche Konturen als auch Faltnuten des Zuschnitts werkzeuglos, d.h. nicht-mechanisch herzustellen.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Herstellung sämtlicher Faltnuten des Zuschnitts sowie sämtliche, den Zuschnitt betreffende Schneidvorgänge, um den Zuschnitt zuzuschneiden und/oder Schnitte in den Zuschnitt einzubringen, in-line, d.h. in einem Arbeitsgang mittels Laserstrahlenergie durchgeführt werden. Im Rahmen der Schneidvorgänge kann beispielsweise Material vom Zuschnitt abgetrennt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, im Rahmen der Schneidvorgänge wenigstens einen Schnitt in den Zuschnitt einzubringen, d.h. den Zuschnitt zu ritzen, ohne, dass Material vom Zuschnitt abgetrennt wird.
  • Der Zuschnitt muss somit nicht in unterschiedliche Werkzeuge verbracht werden, um die Faltnuten auszubilden und den Zuschnitt zuzuschneiden. Vielmehr ist es möglich, in einem Arbeitsgang den Zuschnitt zuzuschneiden, d.h. seine Außen- und/oder Innenkontur zuzuschneiden und/oder Schnitte in den Zuschnitt einzubringen, sowie sämtliche Faltnuten des Zuschnitts herzustellen. Dadurch kann der gesamte Zuschnitt besonders schnell hergestellt werden.
  • Der Erfindungsgemäße Zuschnitt und der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Zuschnitt sind dabei für alle Verpackungsarten verwendbar, zum Beispiel auch für Zigarettenverpackungen. Der Zuschnitt kann für dreidimensionale Strukturen wie Verpackungen oder Displays aus Papier, Kunststoff, Karton und Wellpappe verwendet werden. Der Zuschnitt kann insbesondere für dreidimensionale Strukturen wie Verpackungen oder Displays aus Papier, Karton und Wellpappe aus natürlichen Fasern verwendet werden. Dies bedeutet, dass die Schicht zumindest im Wesentlichen aus natürlichen Fasern ausgebildet ist, welche mittels des Lasers besonders einfach zu bearbeiten sind. Der Zuschnitt kann auch für dreidimensionale Strukturen aus Wellpappen aller Art verwendet werden. Der Zuschnitt kann ferner wenigstens eine weitere Schicht umfassen, welche beispielsweise eine Beschichtung der ersten Schicht und/oder eine Kaschierung ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen, oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • Fig. 1
    eine schematische Draufsicht eines Zuschnitts zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl., mit einer Schicht aus Karton, welche eine Vielzahl von Faltnuten aufweist, die mittels Laserstrahlenergie hergestellt sind, wobei die jeweilige Faltnut durch korrespondierende Wandungsbereiche der Schicht begrenzt ist, zwischen welchen ein jeweiliger Materialbereich der Schicht durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs mit Laserstrahlenergie abgetragen ist;
    Fig. 2
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts im Bereich einer der Faltnuten;
    Fig. 3
    ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Faltnut gemäß Fig. 2;
    Fig.4
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts, wobei anhand von Fig. 4 eine Faltung des Zuschnitts entlang einer der Faltnuten veranschaulicht ist;
    Fig. 5
    ausschnittsweise eine schematische Draufsicht einer der Faltnuten;
    Fig. 6
    ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der Faltnut;
    Fig. 7
    ein Schaubild zur Veranschaulichung einer Topographie der Faltnut gemäß Fig. 6 entlang einer in Fig. 6 gezeigten Linie;
    Fig.8
    ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht einer der Faltnuten;
    Fig. 9a
    eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer der Faltnuten des Zuschnitts;
    Fig. 9b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts, wobei anhand von Fig. 9b ein Falten des Zuschnitts entlang der Faltnut gemäß Fig. 9a veranschaulicht ist;
    Fig. 10a
    eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer der Faltnuten des Zuschnitts;
    Fig. 10b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts, wobei anhand von Fig. 10b ein Falten des Zuschnitts entlang der Faltnut gemäß Fig. 10a veranschaulicht ist;
    Fig. 11a
    eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer der Faltnuten des Zuschnitts;
    Fig. 11b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts, wobei anhand von Fig. 11b ein Falten des Zuschnitts entlang der Faltnut gemäß Fig. 11a veranschaulicht ist;
    Fig. 12a
    eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Zuschnitts, welcher zwei nebeneinander angeordnete Faltnuten aufweist;
    Fig. 12b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts, wobei anhand von Fig. 12b ein Falten des Zuschnitts entlang der Faltnuten gemäß Fig. 12a veranschaulicht ist;
    Fig. 13a
    eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Zuschnitts, welcher zwei nebeneinander angeordnete Faltnuten aufweist;
    Fig. 13b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts, wobei anhand von Fig. 13b ein Falten des Zuschnitts entlang der Faltnuten gemäß Fig. 13a veranschaulicht ist;
    Fig. 14
    eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Zuschnitts mit mehreren Ausführungsformen von Faltnuten;
    Fig. 15a
    eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Zuschnitts, welcher entlang zweier Faltnuten gefaltet ist;
    Fig. 15b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 15a, wobei in Fig. 15b ein in Fig. 15a gekennzeichneter Bereich A vergrößert dargestellt ist;
    Fig. 16a
    eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Zuschnitts, welcher entlang mehrerer Faltnuten gefaltet ist;
    Fig. 16b
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 16a, wobei in Fig. 16b ein in Fig. 16a gekennzeichneter Bereich B vergrößert dargestellt ist;
    Fig. 17a
    eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Zuschnitts mit zwei Faltnuten;
    Fig. 17b
    eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 17a, welcher entlang der Faltnuten gefaltet ist,
    Fig. 17c
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 17b, wobei in Fig. 17c ein in Fig. 17b gekennzeichneter Bereich C vergrößert dargestellt ist;
    Fig. 17d
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 17a, wobei in Fig. 17d ein in Fig. 17a gekennzeichneter Bereich D vergrößert dargestellt ist;
    Fig. 18a
    eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Zuschnitts mit einer Faltnut;
    Fig. 18b
    eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 18a, welcher entlang der Faltnuten gefaltet ist,
    Fig. 18c
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 18b, wobei in Fig. 18c ein in Fig. 18b gekennzeichneter Bereich E vergrößert dargestellt ist;
    Fig. 18d
    ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Zuschnitts gemäß Fig. 18a, wobei in Fig. 18d ein in Fig. 18a gekennzeichneter Bereich F vergrößert dargestellt ist;
    Fig. 19
    ausschnittsweise eine schematische Draufsicht einer der Faltnuten;
    Fig. 20
    ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der Faltnut gemäß Fig. 19;
    Fig. 21
    ein Schaubild zur Veranschaulichung einer Topographie der Faltnut gemäß Fig. 20 entlang einer in Fig. 20 gezeigten Linie;
    Fig. 22
    ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht einer der Faltnuten;
    Fig. 23
    eine schematische Draufsicht mehrerer Ausführungsformen des Zuschnitts;
    Fig. 24
    eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Zuschnitts; und
    Fig. 25
    eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Zuschnitts.
  • Fig. 1 zeigt einen Zuschnitt 10 zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl.. Der Zuschnitt 10 umfasst eine Schicht 12, welche vorliegend aus Karton gebildet ist. Karton weist dabei eine Massenbelegung, d.h. eine Grammatur von wenigstens einhundert Gramm pro Quadratmeter auf. Der Zuschnitt 10 kann aber auch aus Wellpappe bestehen.
  • Die Schicht 12 und somit der Zuschnitt 10 weisen vorliegend acht Faltnuten 14 auf. Um die Faltnuten 14 in Fig. 1 besser von Körperkanten und/oder Lichtkanten des Zuschnitts 10 unterscheiden zu können, sind die Faltnuten 14 gestrichelt dargestellt. Es versteht sich, dass dies nicht bedeuten soll, dass die Faltnuten 14 unterbrochen, d.h. intermittierend ausgebildet sind. Die jeweiligen Faltnuten 14 sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durchgängig, d.h. unterbrechungsfrei ausgebildet. Der Zuschnitt 10 wird entlang der jeweiligen Faltnuten 14 gefaltet, um dadurch eine dreidimensionale Struktur, beispielsweise eine Verpackung wie eine Zigarettenverpackung aus dem Zuschnitt 10 herzustellen.
  • Die jeweilige Faltnut 14 ist dabei - wie in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist - mittels Laserstrahlenergie hergestellt, wobei die jeweilige Faltnut 14 durch Wandungsbereiche 16, 18, 20 der Schicht 12 begrenzt ist. Bei dem Wandungsbereich 20 handelt es sich um einen sogenannten Nutgrund 22, welcher den tiefsten Bereich Punkt der jeweiligen Faltnut 14 bildet und den tiefsten Punkt der jeweiligen Faltnut 14 umfasst. Die Wandungsbereiche 16, 18 schließen sich an den Nutgrund 22 an und begrenzen die jeweilige Faltnut 14 seitlich.
  • Zwischen den Wandungsbereichen 16, 18, 20 ist ein in Fig. 2 sehr schematisch dargestellter Materialbereich 24 der Schicht 12 durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs 24 mit Laserstrahlenergie abgetragen. Dies bedeutet, dass zum Herstellen der jeweiligen Faltnut 14 ein Laser verwendet wird, welcher wenigstens einen Laserstrahl ausstrahlt. Dieser Laserstrahl wird - bezogen auf den hergestellten Zustand der dreidimensionalen Struktur - auf eine Innenseite 26 der Schicht 12 gerichtet. Mittels des Laserstrahls, welcher beispielsweise gepulst auf die Schicht 12 auftrifft, wird der gesamte Materialbereich 24 thermisch beauschfschlagt und dadurch verbrannt und/oder verdampft und dadurch abgetragen. Somit verbleit in der Faltnut 14 kein Restmaterial der Schicht 12, das zeit- und kostenaufwändig entfernt werden müsste.
  • Die Schicht 12 weist in sich an die Faltnut 14 anschließenden Bereichen 30 eine Wanddicke t auf, die die Schicht 12 auch im Bereich der Faltnut 14 zeitlich vor deren Herstellung aufweist bzw. aufgewiesen hat. Beim Herstellen der jeweiligen Faltnut 14 wird bezogen auf die Wanddicke t ein Materialabtrag in einem Bereich von einschließlich 5% bis einschließlich 75%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 40% bis einschließlich 60%, durchgeführt. Dies bedeutet, dass die Faltnut 14 eine Nuttiefe nt aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 5% bis einschließlich 75%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 40% bis einschließlich 60%, der Wanddicke t liegt. Mit anderen Worten schließt sich an den tiefsten Punkt der Faltnut 14 zu einer der Innenseite 26 abgewandten Außenseite 32 der Schicht 12 hin eine Restwanddicke der Schicht 12 an, welche in einem Bereich von einschließlich 25% bis einschließlich 95%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 40% bis einschließlich 60%, der Wanddicke t liegt.
  • Wie in Fig. 2 durch einen Richtungspfeil 28 angedeutet ist, erlaubt die Faltnut 14 eine definierte Biegung bzw. Faltung des Zuschnitts 10 entlang der Faltnut 14 entgegen einer Druckseite, so dass der Effekt einer Rillung entsteht. Eine Rückstellkraft der Rillung bzw. der Faltnut 14, welche den entlang der Faltnut 14 gefalteten Zuschnitt 10 zurück in seinen Ausgangszustand drückt und/oder zieht, hat einen wesentlichen Einfluss auf ein automatisiertes Befüllen einer zumindest teilweise aus dem Zuschnitt 10 hergestellten Verpackung.
  • Diese Rückstellkraft ist dabei abhängig von einer Kontur, d.h. von einer Form der jeweiligen Faltnut 14, von der Nuttiefe nt und von einer Breite der Faltnut 14, d.h. von einem Abstand der Wandungsbereiche 16, 18 quer zur Längserstreckung der Faltnut 14. Sind mehrere Faltnuten 14 vorgesehen, so hängt die Rückstellkraft auch von einem jeweiligen Abstand der Faltnuten voneinander sowie von etwaigen, gegenseitigen Überlappung der Faltnuten 14 ab.
  • Der Laser bzw. der Laserstrahl ermöglicht es dabei, die jeweilige Faltnut 14 hinsichtlich ihrer Kontur, Nuttiefe nt und Breite bedarfsgerecht und besonders präzise sowie besonders schnell und nicht-mechanisch, d.h. ohne Werkzeuge herzustellen. Hierbei wird auch das Material der Schicht 12 geschont. Zudem können unterschiedliche Verläufe der Faltnuten 14 hinsichtlich ihrer jeweiligen Längserstreckung bedarfsgerecht ausgestaltet sowie beispielsweise zwischen zwei Zuschnitten 10 geändert werden, ohne mechanische Werkzeuge umrüsten zu müssen.
  • Die Kontur der Faltnut 14 gemäß Fig. 2 ist auch sehr gut aus Fig. 3 zu erkennen. Die Faltnut 14 weist einen Querschnitt 34 auf, welcher eine von einer Keilform unterschiedliche Form aufweist. Vorliegend weist die Faltnut 14 einen zumindest bogenförmigen Querschnitt aufweist, welcher zumindest im Wesentlichen kreisbogensegmentförmig oder parabelförmig ausgebildet sein kann. Dabei ist auch der Nutgrund 22 der Faltnut 14 bogenförmig, insbesondere zumindest im Wesentlichen kreisbogensegmentförmig oder parabelförmig, ausgebildet. Dadurch kann die Gefahr, dass beim Falten des Zuschnitts 10 entlang der Faltnut 14 auf der Außenseite 32 Risse oder dergleichen Beschädigungen entstehen, besonders gering gehalten werden. Der Zuschnitt 10 kann auch mehrmals entlang der Faltnut 14 gefaltet werden, ohne dass es zu Beschädigungen, insbesondere auf der Außenseite 32, kommt. Die Außenseite 32 stellt eine von einem Nutzer der Verpackung optisch wahrnehmbare Sichtseite dar, wobei Beschädigungen der Sichtseite den optischen Eindruck der Verpackung beeinträchtigen würden. Dies kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung der jeweiligen Faltnut 14 vermieden werden.
  • Alternativ dazu kann der Querschnitt 34 zumindest in einem Teilbereich auch stufenförmig, ellipsenförmig oder auf andere, von einer Keilform unterschiedliche Art ausgebildet sein. Der Querschnitt 34 ist vorliegend zumindest im Wesentlichen symmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch zu einer senkrecht zur Innenseite 26 und zur Außenseite 32 verlaufenden, gedachten Achse ausgebildet. Alternativ dazu kann der Querschnitt 34 auch asymmetrisch ausgebildet sein.
  • Anhand von Fig. 4 ist die Funktion der Faltnuten 14 veranschaulicht. Der Zuschnitt 10 ist in seinem Zustand vor dem Falten in Fig. 4 gestrichelt dargestellt. Der Zuschnitt 10 ist in seinem entlang der Faltnut 14 gefalteten Zustand mit durchgezogen Linien dargestellt. Die Faltung entlang der Faltnut 14 ist anhand eines Richtungspfeils 36 veranschaulicht. Wie zu erkennen ist, kann es infolge des Faltens zu einem zumindest teilweisen Schließen der im ungefalteten Zustand nach oben offenen Faltnut 14 kommen. Ferner kommt es auf der Außenseite 32 nicht zu Beschädigungen durch das Falten.
  • Fig. 5 und 6 zeigen die Faltnut 14 in einer jeweiligen Draufsicht in unterschiedlichen Teilbereichen ihrer mit einem Richtungspfeil 38 angedeuteten Längserstreckung. Fig. 6 zeigt eine Linie 40, entlang welcher eine Topographie der Faltnut 14 in einem in Fig. 7 gezeigten Schaubild 42 veranschaulicht ist. Auf der Abszisse 44 des Schaubilds 42 ist der Weg entlang der Linie 40 in Querrichtung der Faltnut 14 in der Einheit Millimeter aufgetragen, während auf der Ordinate 46 die Topographie in der Einheit Millimeter aufgetragen ist. Ein Verlauf 47 veranschaulicht dabei die Topographie der Faltnut 14.
  • Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, ist die Faltnut 14 mittels des Laserstrahls besonders präzise herstellbar, wobei die Topographie der Faltnut 14 nicht oder nur sehr geringfügig von der Topographie der sich an die Faltnut 14 anschließenden Bereiche 30 der Innenseite 26 unterscheidet. Dadurch kann eine definierte Kontur (Form), Breite und Nuttiefe der Faltnut 14 sehr präzise hergestellt werden, so dass auch die Rückstellkräfte bedarfsgerecht eingestellt werden können.
  • Fig. 8 zeigt eine weitere Draufsicht der Faltnut 14, um ihre Ausgestaltungen zu veranschaulichen.
  • Fig. 9a und 9b veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Faltnut 14. Anhand von Richtungspfeilen 48, 50 ist das Verhältnis der Breite zur Nuttiefe nt veranschaulicht. Gemäß Fig. 9a und 9b ist die Faltnut 14 wesentlichen tiefer als breit, wobei ihr Querschnitt 34 eine von einer Keilform unterschiedliche Form aufweist und bezogen auf den ungefalteten Zustand des Zuschnitts 10 zumindest im Wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet ist. Wie aus Fig. 9b erkennbar ist, führt diese Ausgestaltung der Faltnut 14 dazu, dass der Zuschnitt 10 im gefalteten Zustand in einem der Faltnut 14 gegenüberliegenden Bereich 52 auf der Außenseite 32 eine Ecke oder Kante aufweist.
  • Fig. 10a und 10b veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Faltnut 14, wobei - wie anhand der Richtungspfeile 48, 50 zu erkennen ist - ihre Breite größer ist als ihre Nuttiefe nt ist. Ferner ist ihr Querschnitt 34 bogenförmig und bezogen auf den ungefalteten Zustand des Zuschnitts 10 symmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch, ausgebildet. Diese Ausgestaltung der Faltnut 14 führt im Bereich 52 zu einer abgerundeten Kante des gefalteten Zuschnitts 10. Im gefalteten Zustand kann der Querschnitt 34 dann asymmetrisch sein.
  • Daraus ist es ersichtlich, dass die Faltnut 14 in ihrer Form bedarfsgerecht ausgestaltet werden kann, wodurch auch die äußere Form und somit das Aussehen des gefalteten Zuschnitts 10 und der dreidimensionalen Struktur eingestellt werden können. Insbesondere ist es möglich, aus den Rückstellkräften resultierende, unerwünschte Deformationen des gefalteten Zuschnitts 10, beispielsweise Ausbeulungen oder Ausbauchungen, zu vermeiden. Somit können exakte äußere Formen der dreidimensionalen Strukturen hergestellt werden, so dass diese beispielsweise Platz sparend verstaut und/oder transportiert werden können.
  • Fig. 11a und 11b zeigen eine weitere Ausführungsform der Faltnut 14, deren Verhältnis aus Breite zu Nuttiefe nt noch größer ist als das der Faltnut 14 gemäß Fig. 10 und 10b. Ferner ist der Querschnitt 34 im ungefalteten Zustand symmetrisch und bogenförmig, vorliegend unrund ausgebildet. Im gefalteten Zustand ist der Querschnitt 34 besonders asymmetrisch ausgebildet. Dies führt zu einem besonders großen Biegeradius des Bereichs 52, in welchem der Zuschnitt 10 eine abgerundete Kante bzw. Ecke aufweist.
  • Anhand von Fig. 12a und 12b ist eine weitere Ausführungsform des Zuschnitts 10 veranschaulicht, welcher wenigstens zwei in enger Nähe nebeneinander angeordnete und sich zumindest im Wesentlichen parallel zueinander erstreckende Faltnuten 14 aufweist. Die Faltnuten 14 können entsprechend der Faltnut 14 gemäß Fig. 9a und 9b ausgestaltet sein, wobei die Faltnuten 14 gemäß Fig. 12a und 12b zueinander symmetrisch ausgebildet sein können. Ferner sind die Faltnuten 14 selbst bzw. ihr jeweiliger Querschnitt 34 achsensymmetrisch ausgebildet. Die Faltnuten 14 weisen dabei jeweils eine größere Breite als Nuttiefe nt auf.
  • Durch die nebeneinander angeordneten Faltnuten 14 ist ein Doppelkanal gebildet, welcher zwei Faltungen um jeweils 90 Grad ermöglicht. Anhand eines Richtungspfeils 54 ist eine erste der Faltungen um 90 Grad entlang der bezogen auf die jeweilige Bildebene von Fig. 12a und 12b linken Faltnut 14 veranschaulicht, während anhand eines Richtungspfeils 56 die zweite Faltung um 90 Grad entlang der bezogen auf die jeweilige Bildebene von Fig. 12a und 12b rechten Faltnut 14 veranschaulicht ist. Dadurch verlaufen jeweilige, entlang der jeweiligen Faltnut 14 gefalteten Teilbereiche der Schicht 12 im gefalteten Zustand zumindest im Wesentlichen parallel zueinander. Bei lediglich einer Faltung um 90 Grad würden die Teilbereiche einen Winkel von zumindest im Wesentlichen 90 Grad miteinander einschließen und dementsprechend zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
  • Im Bereich 52 auf der Außenseite 32 entsteht eine abgerundete Kante des gefalteten Zuschnitts 10. Mittels der Faltnuten 14 können somit große Biegewinkel realisiert werden, ohne, dass es zu Beschädigungen auf der Außenseite 32 kommt.
  • Wie in Zusammenschau mit Fig. 13a und 13b zu erkennen ist, bestimmt der Abstand der Faltnuten 14 zueinander die Kontur des gefalteten Zuschnitts 10 auf der Außenseite 32 im Bereich der Rillung (Faltnuten 14), d.h. im Bereich 52. Gemäß Fig. 13a und 13b sind die Faltnuten 14 in Querrichtung, d.h. quer zur jeweiligen Längsrichtung weiter voneinander beabstandet als gemäß Fig. 12a und 12b. Die zwei Faltungen entlang der jeweiligen Faltnut 14 führen dann nicht zu einer abgerundeten Kante im Bereich 52. Vorliegend entsteht ein zumindest im Wesentlichen gerader Übergangsbereich, welcher sich schräg zu den jeweiligen, gefalteten Teilbereichen des Zuschnitts 10 bzw. der Schicht 12 erstreckt. Der gefaltete Zuschnitt 10 weist dabei im Bereich 52 auf der Außenseite 32 zwei Kanten auf. Der jeweilige Querschnitt 34 der Faltnuten 14 gemäß Fig. 13a und 13b ist zumindest im Wesentlichen bogenförmig und - im gefalteten Zustand - asymmetrischen ausgebildet. Im ungefalteten Zustand kann der jeweilige Querschnitt 34 symmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch, ausgebildet sein.
  • Fig. 14 veranschaulicht unterschiedliche Geometrien, Überlappungen und Nuttiefen nt von Faltnuten 14 eines Zuschnitts 10.
  • Fig. 15a und 15b zeigen eine weitere Ausführungsform des Zuschnitts 10, dessen Schicht 12 zwei sich überlappende Faltnuten 14 aufweist, entlang welchen der Zuschnitt 10 gefaltet ist. Durch die sich überlappenden Faltnuten 14 ist vorliegend die Form eines W's gebildet. Wie aus Fig. 15b erkennbar ist, sind die Faltnuten 14 im gefalteten Zustand offen. Ferner ist zu erkennen, dass - bezogen auf den ungefalteten Zustand des Zuschnitts 10 - sich der Wandungsbereich 18 der einen Faltnut 14 und der Wandungsbereich 16 der anderen Faltnut 14 bis auf die gleiche Höhe erstrecken, wobei sie sich auf ein geringeres Höhenniveau erstrecken als der Wandungsbereich 16 der einen Faltnut 14 und der Wandungsbereich 18 der anderen Faltnut. Dabei erstrecken sich der Wandungsbereich 16 der einen Faltnut 14 und der Wandungsbereich 18 der anderen Faltnut 14 auf eine gemeinsame Höhe.
  • Fig. 16a und 16b veranschaulichen eine weitere Ausführungsform des Zuschnitts 10, welcher in einem Bereich B eine hohe Anzahl an Faltnuten 14 aufweist, entlang welchen der Zuschnitt 10 gefaltet ist. Durch diese hohe Anzahl an Faltnuten 14 kann der Zuschnitt 10 über einen besonders großen Bereich gefaltet werden, so dass der Bereich 52 auf der Außenseite 32 einen besonders großen Radius aufweist.
  • Aus Fig. 17a-d ist eine weitere Ausführungsform des Zuschnitts 10 erkennbar. Die Schicht 12 weist zwei relativ weit voneinander beabstandete Faltnuten 14 auf, welche zueinander überlappungsfrei angeordnet sind und zueinander zumindest im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind. Vorliegend sind die Faltnuten 14 bzw. ihr jeweiliger Querschnitt 34 im ungefalteten Zustand symmetrisch und bogenförmig, insbesondere parabelförmig, ausgebildet. Die Faltnuten 14 weisen jeweils eine Breite von 0,6 Millimetern und eine relative Nuttiefe von 50% auf.
  • Die relative Nuttiefe bezieht sich dabei auf das Verhältnis der Nuttiefe nt zu der Wanddicke t, also auf das Maß des Materialabtrags. Wie schon beim Zuschnitt 10 gemäß Fig. 13a und 13b führt der große Abstand der Faltnuten 14 zur Ausbildung zweier Kanten im Bereich 52 sowie zur Ausbildung des Übergangbereichs, welcher in Fig. 17b mit 58 bezeichnet ist. Der gefaltete Zuschnitt 10 weist somit zumindest im Bereich 52 eine kantige Außenkontur auf.
  • Die jeweiligen, sich an die jeweilige Faltnut 14 anschließenden Bereiche 30 der Schicht 12 stellen die Teilbereiche des Zuschnitts 10 bzw. der Schicht dar, welche entlang der jeweiligen Faltnut 14 gefaltet werden. Die Bereiche 30 schließen jeweils einen Winkel α miteinander ein, welcher in Fig. 17b anhand des bezogen auf die Bildebene von Fig. 17b linken und mittleren Bereichs 30 veranschaulicht ist. Der Winkel α zwischen dem linken und dem mittleren Bereich 30 beträgt vorliegend beispielsweise 135 Grad. Da die Faltnuten 14 symmetrisch zueinander ausgebildet sind, beträgt der Winkel zwischen dem mittleren und dem rechten Bereich 30 ebenfalls 135 Grad. Durch eine entsprechende, voneinander unterschiedliche Ausgestaltungen der jeweiligen Faltnuten 14 können auch voneinander unterschiedliche Winkel erzeugt werden.
  • Wie aus Fig. 17c zu erkennen ist, ist der jeweilige Querschnitt 34 im gefalteten Zustand im Gegensatz zum anhand von Fog. 17d veranschaulichten, ungefalteten Zustand asymmetrisch ausgebildet, wobei der Wandungsbereich 16 den gegenüberliegenden Wandungsbereich 18 überragt.
  • Fig. 18a-d zeigen eine weitere Ausführungsform des Zuschnitts 10. Die Schicht 12 weist eine Faltnut 14 auf, welche in Teilbereichen zumindest im Wesentlichen eckig ausgebildet ist bzw. eine in den Teilbereichen eckige Innenkontur und in weiteren Teilbereichen bogenförmige, insbesondere runde, Abschlüsse 60 aufweist. Die Faltnut 14 weist eine Breite von 0,6 Millimetern und in einem Mittenbereich 62 zwischen den beidseitigen Abschlüssen 60 eine relative Nuttiefe von 50% auf. Im Bereich der runden Abschlüsse 60 weist die Faltnut 14 eine maximale, relative Nuttiefe von 75% auf.
  • Die eckige Kontur der Faltnut 14 ist aus Fig. 18d sehr gut erkennbar. Bezogen auf den ungefalteten Zustand weisen die sich an den Nutgrund 22 anschließenden Wandungsbereiche 16, 18 jeweils einen sich an den Nutgrund 22 anschließenden, zumindest im Wesentlichen geraden ersten Längenbereich 64 sowie jeweils einen sich an den ersten Längenbereich 64 anschließenden, zumindest im Wesentlichen geraden, zweiten Längenbereich 66 auf. Die Längenbereiche 64, 66 schließen nun jeweils einen Winkel β miteinander ein, welcher von 0 Grad und von 180 Grad unterschiedlich ist. Die Längenbereiche 64, 66 verlaufen somit schräg zueinander.
  • Wie aus Fig. 18c zu erkennen ist, weist der Querschnitt 34 dadurch im gefalteten Zustand zwei Stufen 68 auf, welche durch die jeweiligen Längenbereiche 64, 66 gebildet sind.
  • Fig. 19 und 20 zeigen eine weitere der Faltnuten 14 des Zuschnitts 10 gemäß Fig. 1 in einer jeweiligen Draufsicht in unterschiedlichen Teilbereichen ihrer mit einem Richtungspfeil 38 angedeuteten Längserstreckung. In Fig. 20 ist eine Linie 70 gezeigt, entlang welcher eine Topographie der Faltnut 14 in einem in Fig. 21 gezeigten Schaubild 72 veranschaulicht ist. Auf der Abszisse 74 des Schaubilds 72 ist der Weg entlang der Linie 70 in Querrichtung der Faltnut 14 in der Einheit Millimeter aufgetragen, während auf der Ordinate 76 die Topographie in der Einheit Millimeter aufgetragen ist. Ein Verlauf 78 veranschaulicht dabei die Topographie der Faltnut 14.
  • Wie aus Fig. 21 zu erkennen ist, ist die Faltnut 14 mittels des Laserstrahls besonders präzise herstellbar, wobei die Topographie der Faltnut 14 nicht oder nur sehr geringfügig von der Topographie der sich an die Faltnut 14 anschließenden Bereiche 30 der Innenseite 26 unterscheidet.
  • Fig. 22 zeigt eine weitere Draufsicht der Faltnut 14, um ihre Ausgestaltungen zu veranschaulichen.
  • Fig. 23 zeigt eine Mehrzahl von unterschiedlichen Ausführungsformen und Kartonqualitäten des aus Karton gebildeten Zuschnitts 10. Mittels des Lasers bzw. seines Laserstrahls kann der Zuschnitt 10, insbesondere an seinen Außenkanten und/oder Innenkonturen, geschnitten werden, so dass dadurch auch eine Außenkontur des Zuschnitts 10 mittels des Laserstrahls bedarfsgerecht, präzise und schnell ausgebildet werden kann. Insbesondere ist es möglich, schräg zueinander verlaufende und somit einen von 0 Grad und 180 Grad unterschiedlichen Winkel miteinander einschließende Längenbereiche der Außenkontur zu definieren und präzise herzustellen.
  • Um zu veranschaulichen, dass prinzipiell jedwede Form eines Zuschnitts auf die geschilderte Weise herstellbar ist, zeigen Fig. 24 und Fig. 25 weitere Ausführungsformen eines Zuschnitts 10, welcher vorliegend zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl.. Der jeweilige Zuschnitt 10 umfasst eine Schicht 12, welche vorliegend aus Karton gebildet ist. Karton weist dabei eine Massenbelegung, d.h. eine Grammatur von wenigstens einhundert Gramm pro Quadratmeter auf. Der Zuschnitt 10 kann aber auch aus Wellpappe bestehen.
  • Die jeweilige Schicht 12 weist Faltnuten 14 auf. Wie in Fig. 1 sind die Faltnuten 14 gestrichelt dargestellt, um sie besser von Körperkanten und/oder Lichtkanten des Zuschnitts 10 unterscheiden zu können. Es versteht sich, dass dies nicht bedeuten soll, dass die Faltnuten 14 unterbrochen, d.h. intermittierend ausgebildet sind. Die jeweiligen Faltnuten 14 sind auch im jeweiligen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 24 und Fig. 25 durchgängig, d.h. unterbrechungsfrei ausgebildet.
  • Auf den jeweiligen Zuschnitt 10 gemäß Fig. 24 und Fig. 25 kann das zuvor Geschilderte, insbesondere hinsichtlich der Herstellung einer jeweiligen Außenkontur, hinsichtlich der Herstellung der Faltnuten 14 und hinsichtlich der Durchführung von Schneidvorgängen zum Ritzen des Zuschnitts 10 und/oder zum Herstellen der Außenkontur, ohne weiteres übertragen werden, so dass auch der jeweilige Zuschnitt 10 gemäß Fig. 24 und Fig. 25 zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann. Insbesondere ist es möglich, den jeweiligen Zuschnitt 10 betreffen Schneidvorgänge sowie die Herstellung der Faltnuten 14 in-line, d.h. in einem Arbeitsgang mittels Laserstrahlenergie durchzuführen.
  • In Fig. 24 sind jeweilige Abstände L und B der Faltnuten 14 voneinander veranschaulicht. Ferner ist eine Länge H der Faltnuten 14 dargestellt. Wird der Zuschnitt 10 entlang der jeweiligen Faltnuten 14 gefaltet, entsteht eine zumindest im Wesentlichen quaderförmige Verpackung, in welcher beispielsweise Karten eines Kartenspiels aufnehmbar sind.
  • Wird der Zuschnitt 10 gemäß Fig. 25 gefaltet, so entsteht eine dreidimensionale, mehreckige sowie mehrflächige Verpackung, welche eine von einer Quaderform deutlich unterschiedliche Form aufweist.

Claims (11)

  1. Zuschnitt (10) zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Verpackung, eines Displays o.dgl., mit wenigstens einer Schicht (12) aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff, welche zumindest eine Faltnut (14) aufweist, die mittels Laserstrahlenergie hergestellt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Faltnut (14) durch Wandungsbereiche (16, 18, 20) der wenigstens einen Schicht (12) begrenzt ist, zwischen welchen ein Materialbereich (24) der wenigstens einen Schicht (12) durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs (24) mit Laserstrahlenergie abgetragen ist.
  2. Zuschnitt (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Faltnut (14) einen zumindest in einem Teilbereich bogenförmigen, insbesondere runden, Querschnitt (34) aufweist.
  3. Zuschnitt (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Nutgrund (22) der zumindest einen Faltnut (14) bogenförmig, insbesondere rund oder ellipsenförmig, ausgebildet ist oder eine flächige Erstreckung aufweist.
  4. Zuschnitt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest Faltnut (14) einen zumindest in einem Teilbereich stufenförmigen Querschnitt (34) aufweist.
  5. Zuschnitt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Faltnut (14) einen achsensymmetrischen oder einen asymmetrischen Querschnitt (34) aufweist.
  6. Zuschnitt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest Faltnut (14) eine Nuttiefe (nt) aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 5% bis einschließlich 75%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 40% bis einschließlich 60%, einer Wanddicke (t) der Schicht (12) liegt.
  7. Dreidimensionale Struktur aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff, welche aus wenigstens einem Zuschnitt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
  8. Dreidimensionale Struktur nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die dreidimensionale Struktur eine Verpackung, ein Display, insbesondere zur Warenpräsentation, o.dgl. ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Zuschnitts (10) für eine dreidimensionale Struktur, insbesondere eine Verpackung, ein Display o.dgl., bei welchem auf zumindest einer Seite (26) wenigstens einer aus Papier, Karton, insbesondere Wellpappe, oder Kunststoff gebildeten Schicht (12) des Zuschnitts (10) zumindest eine Faltnut (14) der wenigstens einen Schicht (12) mittels Laserstrahlenergie hergestellt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Materialbereich (24) zwischen die zumindest eine Faltnut (14) begrenzenden Wandungsbereichen (16, 18, 20) der wenigstens einen Schicht (12) durch Beaufschlagen des gesamten Materialbereichs (24) mit Laserstrahlenergie abgetragen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Faltnut (14) durch einen gepulsten Betrieb des wenigstens einen Laserstrahls hergestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zuschnitt (10), insbesondere eine Außenkontur und/oder eine Innenkontur des Zuschnitts (10), zumindest in einem Teilbereich mittels Laserstrahlenergie auch geschnitten wird.
EP12181669.8A 2012-08-24 2012-08-24 Zuschnitt zur Herstellung einer Verpackung o.dgl. sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Zuschnitts Revoked EP2700583B1 (de)

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