EP4126724A1 - Verfahren zum verpacken von produkten sowie verpackungsanlage - Google Patents

Verfahren zum verpacken von produkten sowie verpackungsanlage

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Publication number
EP4126724A1
EP4126724A1 EP21704513.7A EP21704513A EP4126724A1 EP 4126724 A1 EP4126724 A1 EP 4126724A1 EP 21704513 A EP21704513 A EP 21704513A EP 4126724 A1 EP4126724 A1 EP 4126724A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging material
packaging
embossing
roll
material roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21704513.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Jörissen
Bernd Cox
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP4126724A1 publication Critical patent/EP4126724A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/18—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web
    • B65H19/1842—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web standing splicing, i.e. the expiring web being stationary during splicing contact
    • B65H19/1852—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web standing splicing, i.e. the expiring web being stationary during splicing contact taking place at a distance from the replacement roll
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H19/1836—Flying splicing, i.e. the expiring web moving during splicing contact taking place at a distance from the replacement roll the replacement web being accelerated or running prior to splicing contact
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    • B65H2301/4632—Simultaneous deformation of the two web ends
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    • B65H2701/19—Specific article or web
    • B65H2701/1944—Wrapping or packing material

Definitions

  • the present invention relates to a method for packaging products and a packaging system for packaging products.
  • the packaging material used for packaging the products is often provided in the rolled up state in the form of rolls. In such a case, the packaging material is pulled off a packaging material roll and fed to the packaging line.
  • the packaging material is usually removed or unwound in a continuous process. If, in the case of a roll of packaging material, your supply of packaging material is exhausted or almost exhausted, the packaging line must be supplied with the packaging material from a new packaging material roll.
  • the packaging material is first removed from a first packaging material roll (also called an active roll) and fed to the packaging line.
  • a first packaging material roll also called an active roll
  • an initial section of a second packaging material roll also called supply roll
  • the second packaging material roll becomes the active role. That is, after joining, the packaging material is pulled from the second packaging material roll and fed to the packaging line.
  • a new or third roll of packaging material is then used as a supply roll, which replaces the first roll of packaging material.
  • a method of the type described above is known, for example, from the publication WO 2016/066643 A1.
  • a packaging material section of a first packaging material roll is connected to a packaging material section of a second packaging material roll by a welding process, foil being used as the packaging material.
  • the disadvantage of this method is that it cannot be used, for example, in the case of paper as a packaging material.
  • the heating and the subsequent cooling of the packaging material sections to be joined take a relatively long time, so that in this method the joining process takes a relatively long time.
  • a welding device is required in this method, which is also disadvantageous due to the usually high maintenance outlay for welding devices.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for packaging products and a corresponding packaging system with which at least some of the above-mentioned disadvantages of the state of the art can be avoided or reduced.
  • the time and / or maintenance effort should be reduced and / or the flexibility with regard to the packaging material that can be used should be increased.
  • this object is achieved in each case by a method according to claim 1 and by a packaging system according to claim 11.
  • the packaging material is first removed from a first packaging material roll and fed to the packaging line
  • an initial section of a second packaging material roll is brought into overlap with an already withdrawn packaging material section of the first packaging material roll and is connected to the last-mentioned packaging material section, and
  • the packaging material is withdrawn from the second packaging material roll and fed to the packaging line.
  • the method according to the invention is characterized in that the two said packaging material sections are connected to one another by means of an embossing device by means of an embossing process.
  • connection formed by the embossing process between the two said packaging material sections is sufficiently resilient in the conveying direction of the packaging material so that the connection does not come loose when the packaging material is transported to the packaging line.
  • An advantage of joining two pieces of packaging material by means of an embossing process is that this type of joining can be used not only with foil, but also with other materials such as paper. Another advantage is that no consumables are required to connect the packaging material sections, such as the adhesive strips commonly used when connecting paper, which means that the method can be carried out inexpensively.
  • an embossing device is a relative one low-maintenance device, so that the method or the equipment required to carry out the method does not involve a large amount of maintenance.
  • the products to be packaged can in particular be containers for beverages, such as glass bottles, plastic bottles or cans.
  • a starting section of a packaging material roll is to be understood as a packaging material section of the packaging material roll which comprises its free or outer end.
  • a packaging material roll can be regarded as at least partially used up if its diameter falls below a predetermined diameter limit value.
  • said second packaging material roll is an unused packaging material roll.
  • This can in particular be understood to mean a roll of packaging material, the diameter of which is larger, e.g. at least 100% larger, preferably at least 150% larger, than the said diameter limit value.
  • the second packaging material roll preferably comprises the same packaging material as the first packaging material roll. Furthermore, it is useful if the two said rolls of packaging material have the same width.
  • an embossing pattern is advantageously produced on the two packaging material sections to be connected. This can, for example, have a matrix-shaped arrangement of embossing points.
  • the first packaging material roll expediently rotates at a predetermined rotational speed while the packaging material is pulled from the first packaging material roll.
  • the specified rotational speed can in particular be dependent on the (instantaneous) diameter of the first packaging material roll. That is, the speed of rotation of the first The roll of packaging material can vary over time, in particular in such a way that the speed of rotation increases as the diameter of the first roll of packaging material increases.
  • the rotational speed of the first packaging material roll is reduced.
  • the rotational speed of the first packaging material roll is reduced to zero, i.e. the first packaging material roll is brought to a standstill.
  • packaging material of the first packaging material roll is advantageously temporarily stored in a buffer device.
  • the second packaging material roll is expediently accelerated until it has reached a predetermined rotational speed.
  • the packaging material can be, for example, paper.
  • the so-called folding flaps - are folded or applied and at least some of the folding flaps have glue is applied.
  • the packaging material can be, for example, a film material, in particular shrink film.
  • the packaging material is shrunk by a thermal shrinking process.
  • the packaging material can be a printed or an unprinted packaging material.
  • the starting section of the second packaging material roll is connected directly or essentially directly at its transverse edge to said packaging material section of the first packaging material roll. This can prevent an area from forming at the start section of the second packaging material roll in front of the connection point, which can possibly stand out from said packaging material section of the first packaging material roll, whereby an unintentional loosening of the connection can be more reliably avoided.
  • the transverse edge of the starting section of the second packaging material roll is to be understood as the edge of the starting section running in the width direction of the second packaging material roll.
  • the wording that the starting section of the second packaging material roll is connected “essentially directly” at its transverse edge to said packaging material section of the first packaging material roll can be understood to mean that the starting section of the second packaging material roll stood at a distance of at most 10 mm, preferably at most 5 mm, is connected to its transverse edge with the other packaging material section.
  • the packaging material section of the first packaging material roll connected to the starting section of the second packaging material roll is separated from the still wound part of the first packaging material roll.
  • the first roll of packaging material can be exchanged, for example, for a third, preferably unused, roll of packaging material.
  • a product combination with the packaging material is packed in the packaging line in such a way that the packaging formed from the packaging material for the product combination includes the connection point at which the two said packaging material sections are connected to one another.
  • the aforementioned product combination can comprise a single product to be packaged or a plurality of products to be packaged, in particular a plurality of grouped products. If the majority of products are referred to below, this should also include the possibility that the product combination only includes a single product to be packaged.
  • the product combination can include a base, in particular made of cardboard or cardboard, on which the products to be packaged are arranged.
  • the base can be a so-called tray or pad, for example.
  • the product assembly can include, for example, packaging, in particular made of cardboard or cardboard, in which the products to be packaged are arranged and which at least partially surrounds the products to be packaged on all sides.
  • packaging in particular made of cardboard or cardboard, in which the products to be packaged are arranged and which at least partially surrounds the products to be packaged on all sides.
  • the product assembly includes such a base or such packaging, it is expediently provided that the products to be packaged are packed in the packaging line together with the base or the packaging with said packaging material.
  • the product combination is packaged in such a way that, in the case of the packaging formed from the packaging material, the starting section of the second packaging material roll is further out than the packaging material section of the first packaging material roll that overlaps with the starting section of the second packaging material roll.
  • the first packaging material roll is arranged on a first rotatably mounted mandrel, while the second packaging material roll is arranged on a second rotatably mounted mandrel.
  • the position of both mandrels preferably by a pivoting movement of both mandrels, exchanged, the first mandrel is brought into the previous position of the second mandrel and the second mandrel is brought into the previous position of the first mandrel.
  • the packaging material sections of the active roll and the supply roll to be connected always overlap in the same way. This means that the overlap can take place in such a way that the initial section of the supply roll is either always on top or always on the bottom.
  • the position of the two mandrels is advantageously exchanged automatically by means of one or more drive devices.
  • the first mandrel and the second mandrel are preferably pivoted about a fixed pivot axis that is parallel to the respective mandrel axis.
  • the position of the two mandrels is preferably exchanged in the following chronological order:
  • the first mandrel with the first packaging material roll is located in a first position.
  • the first mandrel with the first packaging material roll is still in the first position, while the second packaging material roll is in a second position.
  • the first mandrel preferably after the first packaging material roll has been exchanged for the third packaging material roll, is brought into the second position and the second mandrel is brought into the first position with the second packaging material roll.
  • the two packaging material sections to be connected are in the embossing process between one rotating embossing roller of the embossing device and an opposing surface of the embossing device pressed in.
  • the packaging material is expediently transported before and / or after the embossing process in the region of the embossing device along a conveying direction.
  • the aforementioned embossing roller is moved perpendicular to the conveying direction during the embossing process, preferably with the aid of a drive unit, and that the opposing surface is stationary.
  • the embossing roller is expediently moved at least over a distance during the embossing process which is equal to the width of the respective packaging material roll.
  • the embossing roller has an axis oriented perpendicular to the conveying direction and the counter surface is a peripheral surface of a further rotating embossing roller whose axis is oriented perpendicular to the conveying direction.
  • the two embossing rollers preferably have a predetermined distance from one another before the embossing process.
  • the distance between the embossing rollers is advantageously reduced to such an extent that the packaging material sections to be connected are pressed in between the embossing rollers. It can be provided here that one of the two embossing rollers remains in its position while the other embossing roller is moved towards it. Alternatively, both embossing rollers can be moved towards one another.
  • the embossing pattern generated during the embossing process preferably comprises a smaller number of embossing points in the conveying direction than perpendicular to the conveying direction. In this way it can be achieved that the connection in the conveying direction (on tension) can be relatively heavily loaded, while the connection perpendicular to the overlap plane can easily be released.
  • the packaging system according to the invention has a packaging line for packing the products to be packaged with a packaging material as well as one Supply device for supplying the packaging line with the packaging material.
  • Said supply device comprises the following:
  • a connecting device for connecting an initial section of the second packaging material roll with an already withdrawn packaging material section of the first packaging material roll which overlaps with the initial section of the second packaging material roll.
  • the packaging system according to the invention is characterized in that the connecting device is designed as an embossing device and is set up to connect the two said packaging material sections to one another by means of an embossing process.
  • the advantages mentioned in connection with the method according to the invention also apply analogously to the packaging system according to the invention and vice versa. Furthermore, the method according to the invention is preferably carried out with the aid of the packaging system according to the invention.
  • the packaging system is advantageously designed to process different types of packaging material, such as film, in particular shrink film, and paper.
  • the packaging system preferably comprises a separate drive motor for each of the two mandrels, in particular its own servomotor, for driving the respective mandrel.
  • the two mandrels are mounted so that they can be changed in position in such a way that the two mandrels change their position, preferably by a pivoting movement of the two mandrels can swap with each other.
  • the first mandrel and the second mandrel can be pivotable about a stationary pivot axis which is parallel to the respective mandrel axis and which is preferably arranged centrally between the two mandrels.
  • the embossing device of the packaging system expediently has a rotatably mounted embossing roller and a counter surface.
  • the embossing device is preferably set up to impress the two packaging material sections to be connected between the embossing roller and the mating surface during the embossing process.
  • the supply device has a conveying device for conveying the packaging material which is set up to transport the packaging material in the region of the embossing device along a conveying direction.
  • the embossing roller of the embossing device can, for example, be movable perpendicular to the conveying direction.
  • the embossing device is preferably directed to press the two packaging material sections to be connected during the embossing process with a fixed opposing surface between the embossing roller and the opposing surface.
  • the term “fixed” is to be understood in the present case in such a way that the opposing surface does not move with the movement of the embossing roller.
  • Said opposite surface can be, for example, a surface over which the packaging material is guided.
  • suction openings for sucking in and fixing the packaging material by means of a negative pressure can optionally be provided.
  • the embossing device can, for example, have a guide rail running perpendicular to the conveying direction and a linear one along it the guide rail have movable carriage on which the embossing roller is rotatably mounted.
  • the embossing device of the packaging system can have a further rotatably mounted embossing roller in addition to the already mentioned embossing roller.
  • the said opposing surface is a circumferential surface of the further embossing roller and the two embossing rollers can be moved relative to one another. Both embossing rollers can be moved here.
  • one of the two embossing rollers can be arranged in a stationary manner, while only the other of the two embossing rollers can be moved.
  • the axis of the respective embossing roller is preferably aligned perpendicular to the conveying direction.
  • the respective embossing roller preferably has a structured surface with a plurality of elevations, in particular elevations arranged equidistant from one another.
  • the elevations can, for example, be conical or pyramidal.
  • the supply device of the packaging system has one or more sensors for measuring the diameter of a roll of packaging material.
  • the supply device preferably comprises a separating device by means of which the aforementioned separating can be carried out, in which, after the two said packaging material sections have been connected, the packaging material section of the first packaging material roll connected to the initial section of the second packaging material roll from the still wound part of the first packaging material roll is separated.
  • the packaging system comprises a cutting station, which is connected downstream of the embossing device and upstream of the packaging line, for cutting an uninterrupted web of packaging material into individual pieces of packaging material.
  • a cutting station which is connected downstream of the embossing device and upstream of the packaging line, for cutting an uninterrupted web of packaging material into individual pieces of packaging material.
  • the packaging line can comprise a shrink tunnel for thermally shrinking the packaging material.
  • the packaging line can comprise one or more adhesive nozzles for applying adhesive to the packaging material and / or one or more folding devices for folding or applying folding flaps.
  • the supply device comprises a buffer device arranged behind the embossing device for temporarily storing the packaging material.
  • FIG. 1-4 a first embodiment of a packaging system according to the invention in four different states
  • 5 & 6 show a second exemplary embodiment of a packaging system according to the invention in two different states.
  • FIG. 1 schematically shows a packaging system 1 for packaging products 2, in particular beverage containers, with a packaging material 3.
  • the packaging system 1 comprises a packaging line 4 with a conveyor 5 on which the products 2 to be packaged are transported along a transport direction 6, a wrapping module 7 and a folding and gluing module 8. Furthermore, the packaging system 1 comprises a supply device 9 for supplying the Packaging line 4 with the packaging material 3.
  • the packaging material 3 is paper, in particular printed paper.
  • the products 2 to be packaged are, by way of example, beverage cans, with the packaging system 1 basically also being suitable for packaging other beverage containers, such as glass or plastic bottles.
  • Each product combination 10 comprises several grouped products 2 and a product base 11 on which the grouped products 2 are arranged.
  • the product base 11 can, for example, be designed as a so-called tray.
  • the respective product assembly 10 to be packaged is supplied with the aid of the conveyor 5 as an unpacked product assembly 10a Wrapping module 7 of the packaging line 4 promoted.
  • the respective product assembly 10 is wrapped with the packaging material 3 in such a way that the packaging material 3 encloses the upper side, the underside and - in relation to the transport direction 6 - the front and the rear side of the product assembly 10.
  • Lateral - based on the transport direction 6 - is the packaging material 3 from the respective product compilation from 10 and forms so-called folding flaps.
  • the respective product combination 10 is transported with the aid of the conveyor 5 to the folding and gluing module 8, in which the folding flaps are applied with glue, in particular with the help of glue nozzles, and folded with the help of folding devices.
  • the respective product assembly 10 leaves the packaging line 4 as a packaged product assembly 10b.
  • the packaging line 4 is supplied by the aforementioned supply device 9 of the packaging system 1 with the packaging material 3 with which the products 2 or the product combinations 10 are packaged.
  • the supply device 9 comprises a first rotatably mounted mandrel 12 and a second rotatably mounted mandrel 13. For each of the two mandrels 12, 13, the supply device 9 has its own drive motor (not shown in the figures), in particular a servomotor, for driving the respective mandrel 12, 13.
  • a first packaging material roll 14 is arranged on the first mandrel 12, while a second packaging material roll 15 is arranged on the second mandrel 13.
  • the second packaging material roll 15 forms a supply roll.
  • the two packaging material rolls 14,15 have the same width, which is greater than the width of the product assemblies to be packaged 10. Before lying, the width of the packaging material rolls 14, 15 or the product assemblies to be packaged 10 is to be understood as that dimension which extends perpendicular to the plane of the drawing of FIG.
  • Both mandrels 12, 13 are mounted pivotably about a stationary pivot axis 16 which is arranged centrally between the two mandrels 12, 13 and which runs parallel to the two mandrel axes. With the aid of a drive unit (not shown in the figures), the two mandrels 12, 13 can be pivoted about said pivot axis 16 in a common or simultaneous pivoting movement.
  • the supply device 9 has an embossing device 17, which is described in more detail below.
  • the supply device 9 has a conveyor device 19 comprising a plurality of driven conveyor rollers 18.
  • the packaging material 3 is transported with the aid of the conveying device 19 along a predetermined, in particular horizontal conveying direction 20.
  • the supply device 9 Downstream of the embossing device 17, the supply device 9 has a buffer device 21 for temporarily storing the packaging material 3.
  • the buffer device 21 comprises several upper deflecting rollers 22a and several lower deflecting rollers 22b, on which the packaging material 3 is deflected on its way to the packaging line 4, the distance between the upper deflecting rollers 22a and the lower deflecting rollers 22b being adjustable.
  • the distance between the upper Deflection rollers 22a and the lower deflection rollers 22b enlarged.
  • the distance between the upper deflection rollers 22a and the lower deflection rollers 22b is reduced in order to reduce the amount of packaging material 3 temporarily stored in the buffer device 21.
  • the supply device 9 can have a dancer (not shown in the figures).
  • a dancer is a device which is used to keep the packaging material 3 under tension.
  • a dancer comprises two units of deflection pulleys that can be pivoted relative to one another. In order to tighten the packaging material 3, these two units are pivoted away from one another. Conversely, the two units are pivoted towards one another in order to reduce the tension on the packaging material 3.
  • the supply device 9 Downstream of the buffer device 21, the supply device 9 has a cutting station 23. This is used to cut the packaging material 3, which is in the form of an uninterrupted web of material up to the cutting station 23, into individual pieces of packaging material, with which the products to be packed 2 or product combinations 10 are packed in the packaging line 4.
  • the aforementioned embossing device 17 comprises a guide rail 24, the longitudinal extent of which runs perpendicular to said conveying direction 20 in the region of the embossing device 17. That is, the longitudinal extension of the guide rail 24 runs perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1.
  • the embossing device 17 has an embossing roller 25 and a carriage 26 which can be moved linearly along the guide rail 24 and on which the embossing roller 25 is rotatably mounted.
  • the axis 27 of the embossing roller 25 runs along the said conveying direction 20.
  • the embossing device 17 comprises a bar-shaped base 28, for example made of aluminum.
  • the embossing roller 25 is mounted, for example by means of one or more springs, in such a way that the embossing roller 25 presses with a predetermined contact force against a surface of the substrate 28, referred to below as the opposing surface 29.
  • the embossing device 17 comprises a (figuratively not shown) drive unit for driving the carriage 26. This can, for example, be a working cylinder or comprise a working cylinder.
  • the base 28 has several suction openings on its counter surface 29 and is connected to a vacuum source 30, for example in the form of a vacuum pump.
  • the negative pressure source 30 generates at the suction openings egg NEN negative pressure with which the packaging material 3 is sucked on the counter surface 29 GE.
  • the supply device 9 has a separating device 31 upstream of the embossing device 17, which is used each time after two packaging material sections have been connected by means of the embossing device 17.
  • the supply device comprises a measuring sensor 32 for measuring the diameter of a roll of packaging material as well as a control device 33 connected to the measuring sensor 32, in whose data memory a control algorithm is stored.
  • the diameter of the first packaging material roll 14 is monitored with the aid of the measuring sensor 32.
  • the measuring sensor 32 generates a measuring signal, which depends on the diameter of the first packaging material roll 14, and transmits this to the control device 33.
  • the control device 33 controls, among other things, the embossing device 17, the conveying device 19, the buffer device 21, the separating device 30, the cutting station 23, the drive motors for the mandrels 12, 13 and the previously mentioned drive units as a function of the measurement signal generated by the measurement sensor 32.
  • the first packaging material roll 14 forms the active role. That is, the packaging material 3 is pulled from the first packaging material roll 14 and fed to the packaging line 4.
  • the first mandrel 12 rotates at a predetermined speed of rotation in the withdrawal direction of rotation (in the view of Fig. 1 counterclockwise), the speed of rotation depends on the diameter of the first packaging material roll 14.
  • the first Verpa ckungsmaterial-roll 14 has a diameter that still approximately corresponds to their original diameter.
  • the amount of packaging material 3 stored in the buffer device 21 is increased by the distance between the upper deflection rollers 22a and the lower deflection rollers 22b of the buffer device 21 is increased.
  • the first mandrel 12 is brought to a standstill. Subsequently, a starting section 34 of the second packaging material roll 15 in the area of the embossing device 17 is brought into overlap with an already withdrawn packaging material section 35 of the first packaging material roll 14 (see FIG. 2).
  • the starting section 34 of the second packaging material roll 15 and the already withdrawn packaging material section 35 of the first packaging material roll 14 are connected to one another by means of the embossing device 17 by an embossing process.
  • the carriage 26 is moved together with the embossing roller 25 mounted on the carriage 26 using the drive unit (not shown) of the embossing device 17 over the entire width of the two packaging material sections 34, 35 to be bound, perpendicular to the drawing plane of FIG. 1.
  • the packaging material sections to be connected 34, 35 are pressed in between the rotating embossing roller 25 of the embossing device 17 and the mating surface 29 of the embossing device 17.
  • the starting section 34 of the second packaging material roll 15 is preferably connected to the other packaging material section 35 directly at its transverse edge.
  • Fig. 2 shows the packaging system 1 from FIG. 1 in a state in which the said packaging material sections 34, 35 in the area of the embossing device 17 have been brought into overlap with one another.
  • the packaging line 4 is supplied with the packaging material 3 by means of the buffer device 21, the distance between the upper deflection rollers 22a and the lower deflection rollers 22b of the buffer device 21 being continuously reduced.
  • the said packaging material section 35 of the first packaging material roll 14 is separated from the still wound part of the first packaging material roll 14 using the separator 31. Then the first mandrel 12 is counter to its original direction of rotation (ie in the view of Fig. 2 in the clockwise sense) rotated until the before the separation process from the first packaging mate rial roll 14 to the separator 31 reaching packaging material section 36 again the packaging material roll 14 is wound up.
  • the second packaging material roll 15 forms the active role. That is to say, the packaging material 3 is now withdrawn from the second packaging material roll 15 and fed to the packaging line 4.
  • the second mandrel 13 is now rotated. The second mandrel 13 is initially accelerated from a standstill until it has reached a predetermined speed Rotationsge.
  • the position of the two mandrels 12, 13 - and thus also the position of the two packaging material rolls 14, 15 - is swapped.
  • the first mandrel 12 is brought into the previous position of the second mandrel 13, while the second mandrel 13 is brought into the previous position of the first mandrel 12.
  • the position exchange of the two mandrels 12, 13 is carried out by a joint Pivoting movement of the two mandrels 12, 13 about the previously mentioned pivot axis 16.
  • the two mandrels 12, 13 are pivoted clockwise about the pivot axis 16.
  • the second mandrel 13 is driven in such a way that the tension of the packaging material 3, which is withdrawn from the second packaging material roll 15 and fed to the packaging line 4, remains constant or essentially constant.
  • This envisionzu compilation 10 is packed with said portion of the packaging material 3, which includes the connection point, in the packaging line 4 in such a way that in the packaging formed from the packaging material 3, the beginning section 34 of the second packaging material roll 15 is further out than the be said Packaging material section 35 of the first packaging material roll 14.
  • FIG 3 shows the packaging system 1 from FIGS. 1 & 2 after the position of the two mandrels 12, 13 has been exchanged. In this state, the diameter of the second packaging material roll 15 is now monitored by means of the measuring sensor 32.
  • the first packaging material roll 14 is exchanged for a third, unused packaging material roll 37 (see FIG. 4), which forms the new supply roll.
  • FIG. 4 shows the packaging system from FIGS. 1-3 after the first packaging material roll 14 has been exchanged for the third packaging material roll 37.
  • FIG. 5 schematically shows a further packaging system 38 for packaging products 2, in particular beverage containers, with a packaging material 3.
  • the packaging material 3 is a shrinkable film, in particular a printed shrinkable film.
  • the product assemblies 10 to be packaged in the present exemplary embodiment do not include any product support on which the packaging products 2 are arranged. In principle, however, it would also be possible in the present exemplary embodiment to provide a product underlay for the respective product combination 10.
  • the packaging line 4 in the exemplary embodiment from FIG. 5 comprises, downstream of the wrapping module 7, a shrink tunnel 39 in which the packaging material 3 is thermally shrunk.
  • an embossing device 40 is provided. This comprises a first rotatably mounted embossing roller 41 and a second rotatably mounted embossing roller 42.
  • the axis of the respective embossing roller 41, 42 runs perpendicular to the conveying direction 20, along which the packaging material 3 is conveyed in the area of the embossing device 40.
  • Both embossing rollers 41, 42 have a width which is at least as large as the width of the two packaging material rollers 14, 15.
  • the first embossing roller 41 is coupled to a drive unit 43, for example in the form of a working cylinder.
  • the first embossing roller 41 can be moved towards or away from the second embossing roller 42.
  • the two packaging material sections to be connected are pressed in between the two embossing rollers 41, 42. This is achieved in that the first embossing roller 41 is moved against the second embossing roller 42 when the two packaging material sections to be connected are between the embossing rollers 41, 42.
  • the second embossing roller 42 forms the counter surface 29 required for the embossing process.
  • the packaging material sections to be connected advantageously run through between the two embossing rollers 41, 42.
  • the embossing device 40 With the help of the embossing device 40, two packaging material sections of the two packaging material rolls 14, 15 to be connected can be connected to one another without the need to unwind the packaging material 3 from the respective packaging material roll 14, 15 during the embossing process interrupt.
  • a buffer device of the type described above can in principle be dispensed with. Nevertheless, such a buffer device can optionally also be provided in the present exemplary embodiment in order to be able to temporarily store packaging material 3 if necessary.
  • the first packaging material roll 14 is the active role, wherein the first packaging material roll 14 has a diameter which still approximately corresponds to its original diameter.
  • the two embossing rollers 41, 42 are spaced apart from one another in this state.
  • FIG. 6 shows the packaging system 38 from FIG. 5 - after the diameter of the first packaging material roll 14 has reached a predetermined diameter limit value Has fallen below - during an embossing process, in which a starting section 34 of the second packaging material roll 15 is connected ver with an already withdrawn packaging material section 35 of the first packaging material roll 14. In this state, the two said packaging material sections 34, 35 are pressed in between the two embossing rollers 41, 42.
  • the packaging system 1 from FIGS. 1-4 it is possible, in the packaging system 1 from FIGS. 1-4, to replace their embossing device 17 with the embossing device 40 of the packaging system 38.
  • its embossing device 40 can be replaced by the embossing device 17 of the packaging system 1 from FIGS. 1-4, in which case the packaging system 38 from FIGS a buffer device of the type described above is permitted.
  • the packaging line 4 it is possible for the packaging line 4 to have both a folding and gluing module and a shrinking tunnel. This is particularly advantageous when the respective packaging system 1, 38 is to be suitable for processing both paper and shrinkable film as packaging material.
  • Embossing device first embossing roller second embossing roller

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Produkten (2), bei dem die zu verpackenden Produkte (2) in einer Verpackungsstraße (4) mit einem Verpackungsmaterial (3) verpackt werden, wobei - das Verpackungsmaterial (3) zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird, - wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) zumindest teilweise verbraucht ist, ein Anfangsabschnitt (34) einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) in Überlappung gebracht wird und mit letztgenanntem Verpackungsmaterialabschnitt (35) verbunden wird, und - nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) das Verpackungsmaterial (3) von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) mittels einer Prägevorrichtung (17, 40) durch einen Prägevorgang miteinander verbunden werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Verpackungsanlage (1, 38) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Verpacken von Produkten sowie Verpackungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Produkten so wie eine Verpackungsanlage zum Verpacken von Produkten.
Insbesondere in der Getränkeindustrie ist es üblich, Produkte, wie z.B. mit Geträn ken gefüllte Flaschen, Dosen und/oder andere Behälter, in einer Verpackungsstraße mit einem Verpackungsmaterial zu verpacken.
Oftmals wird das zum Verpacken der Produkte verwendete Verpackungsmaterial in aufgewickeltem Zustand in Form von Rollen bereitgestellt. In einem solchen Fall wird das Verpackungsmaterial von einer Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt. Das Abziehen bzw. Abwickeln des Verpackungs materials erfolgt üblicherweise in einem kontinuierlichen Prozess. Ist bei einer Ver packungsmaterial-Rolle ihr Vorrat an Verpackungsmaterial erschöpft oder nahezu erschöpft, muss die Verpackungsstraße von einer neuen Verpackungsmaterial- Rolle mit dem Verpackungsmaterial versorgt werden.
Um den Betrieb der Verpackungsstraße beim Rollenwechsel nicht oder nur mög lichst kurz unterbrechen zu müssen, ist es bekannt, mehrere Verpackungsmaterial- Rollen zur Versorgung der Verpackungsstraße bereitzustellen. Dabei ist vorgese hen, dass das Verpackungsmaterial zunächst von einer ersten Verpackungsmate rial-Rolle (auch aktive Rolle genannt) abgezogen und der Verpackungsstraße zuge führt wird. Wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle größtenteils verbraucht ist, wird ein Anfangsabschnitt einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (auch Vorrats rolle genannt) mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verbunden. Nach dem Verbinden der beiden Ver packungsmaterialabschnitte wird die zweite Verpackungsmaterial-Rolle die aktive Rolle. Das heißt, nach dem Verbinden wird das Verpackungsmaterial von der zwei ten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt. Als Vorratsrolle wird dann eine neue bzw. dritte Verpackungsmaterial-Rolle verwen det, welche die erste Verpackungsmaterial-Rolle ersetzt. Wenn die zweite Verpackungsmaterial-Rolle größtenteils verbraucht ist, wird der zuvor beschriebene Vorgang mit der zweiten und der dritten Verpackungsmaterial-Rolle wiederholt und so weiter.
Ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art ist beispielweise aus der Druckschrift WO 2016/066643 A1 bekannt. Bei dem Verfahren, das in besagter Druckschrift of fenbart ist, erfolgt das Verbinden eines Verpackungsmaterialabschnitts einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle mit einem Verpackungsmaterialabschnitt einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle durch einen Schweißvorgang, wobei als Verpackungs material Folie zum Einsatz kommt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass es zum Beispiel bei Papier als Verpackungsmaterial nicht anwendbar ist. Außerdem benötig das Erhitzen und das anschließende Abkühlen lassen der zu verbindenden Verpa ckungsmaterialabschnitte relativ lange, sodass bei diesem Verfahren der Vorgang des Verbindens relativ viel Zeit in Anspruch nimmt. Darüber hinaus ist bei diesem Verfahren eine Schweißvorrichtung erforderlich, was aufgrund eines üblicherweise hohen Wartungsaufwands von Schweißvorrichtungen ebenfalls nachteilig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verpa cken von Produkten und eine entsprechende Verpackungsanlage anzugeben, mit welchem/welcher zumindest ein Teil der weiter oben genannten Nachteile des Stan des der Technik vermieden oder reduziert werden kann. Insbesondere soll der Zeit- und/oder Wartungsaufwand verringert und/oder die Flexibilität hinsichtlich des ver wendbaren Verpackungsmaterials erhöht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils gelöst durch ein Verfahren nach An spruch 1 sowie durch eine Verpackungsanlage nach Anspruch 11 .
Bevorzugte bzw. vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung angegeben. Die in den An sprüchen enthaltenen Merkmale bzw. Merkmalskombinationen werden zu einem Bestandteil der Beschreibung erklärt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die zu verpackenden Produkte in ei ner Verpackungsstraße mit einem Verpackungsmaterial verpackt, wobei
- das Verpackungsmaterial zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt wird,
- wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle zumindest teilweise verbraucht ist, ein Anfangsabschnitt einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle mit einem bereits ab gezogenen Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in Überlappung gebracht wird und mit letztgenanntem Verpackungsmaterialab schnitt verbunden wird, und
- nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte das Verpa ckungsmaterial von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden be sagten Verpackungsmaterialabschnitte mittels einer Prägevorrichtung durch einen Prägevorgang miteinander verbunden werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die durch den Prägevorgang ausgebildete Verbin dung zwischen den beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitten in Förderrich tung des Verpackungsmaterials ausreichend belastbar ist, sodass sich die Verbin dung beim Transport des Verpackungsmaterials zur Verpackungsstraße nicht löst.
Ein Vorteil des Verbindens zweier Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prä gevorgang ist, dass eine solche Art des Verbindens nicht nur bei Folie anwendbar ist, sondern auch bei anderen Materialien, wie z.B. Papier. Ein weiterer Vorteil ist, dass zum Verbinden der Verpackungsmaterialabschnitte keine Verbrauchmateria len, wie z.B. die beim Verbinden von Papier üblichen Klebestreifen, erforderlich sind, wodurch das Verfahren kostengünstig durchführbar ist.
Außerdem ist beim Prägevorgang, anders als bei einem Schweißvorgang, keine Aufwärm- und Abkühlzeit erforderlich, wodurch das Verbinden grundsätzlich relativ schnell durchgeführt werden kann. Ferner ist eine Prägevorrichtung eine relativ wartungsarme Vorrichtung, sodass das Verfahren bzw. die zur Durchführung des Verfahrens benötige Apparatur nicht einem großen Wartungsaufwand einhergeht.
Bei den zu verpackenden Produkten kann es sich insbesondere um Behälter für Ge tränke, wie z.B. Glasflaschen, Kunststoffflaschen oder Dosen, handeln.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Anfangsabschnitt einer Verpa ckungsmaterial-Rolle ein Verpackungsmaterialabschnitt der Verpackungsmaterial- Rolle zu verstehen, welcher deren freies bzw. äußeres Ende umfasst.
Eine Verpackungsmaterial-Rolle kann im Sinne der vorliegenden Erfindung als zu mindest teilweise verbraucht aufgefasst werden, wenn deren Durchmesser einen vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschreitet.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der besagten zweiten Verpackungsmate rial-Rolle um eine unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle. Hierunter kann insbe sondere eine Verpackungsmaterial-Rolle verstanden werden, deren Durchmesser größer, z.B. mindestens 100 % größer, vorzugsweise mindestens 150 % größer, ist als der besagte Durchmessergrenzwert. Die zweite Verpackungsmaterial-Rolle um fasst vorzugsweise das gleiche Verpackungsmaterial wie die erste Verpackungsma terial-Rolle. Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die beiden besagten Verpa ckungsmaterial-Rollen die gleiche Breite aufweisen.
Beim Prägevorgang wird vorteilhafterweise auf den beiden zu verbindenden Verpa ckungsmaterialabschnitten ein Prägemuster erzeugt. Dieses kann z.B. eine matrix förmige Anordnung von Prägepunkten aufweisen.
Zweckmäßigerweise rotiert die erste Verpackungsmaterial-Rolle mit einer vorgege benen Rotationsgeschwindigkeit, während das Verpackungsmaterial von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen wird. Die vorgegebene Rotationsgeschwin digkeit kann insbesondere vom (Momentan-)Durchmesser der ersten Verpackungs material-Rolle abhängig sein. Das heißt, die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle kann zeitlich variieren, insbesondere derart, dass die Rotationsgeschwindigkeit mit abnehmendem Durchmesser der ersten Verpackungs material-Rolle zunimmt.
Bevor die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte miteinander verbunden werden, ist es zweckmäßig, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpa ckungsmaterial-Rolle verringert wird. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle auf Null verringert wird, d.h. die erste Verpackungsmaterial-Rolle zum Stillstand gebracht wird. Bevor und/oder während die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpa ckungsmaterial-Rolle verringert wird, wird vorteilhafterweise Verpackungsmaterial der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in einer Puffereinrichtung zwischengespei chert. Nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte wird die zweite Verpackungsmaterial-Rolle zweckmäßigerweise beschleunigt, bis sie eine vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat.
Wie zuvor erwähnt, kann das Verpackungsmaterial z.B. Papier sein. In diesem Fall kann u.a. vorgesehen sein, dass, nachdem eine Produktzusammenstellung zumin dest teilweise mit dem Verpackungsmaterial umwickelt worden ist, von der umwi ckelten Produktzusammenstellung abstehende Teile des Verpackungsmaterials - die sogenannten Faltlaschen - gefaltet bzw. angelegt werden und auf zumindest ei nige der Faltlaschen Klebstoff aufgebracht wird.
Alternativ kann es sich bei dem Verpackungsmaterial z.B. um ein Folienmaterial, insbesondere Schrumpffolie, handeln. In diesem Fall kann beispielsweise vorgese hen sein, dass, nachdem eine Produktzusammenstellung zumindest teilweise von dem Verpackungsmaterial umwickelt worden ist, das Verpackungsmaterial durch ei nen thermischen Schrumpfvorgang geschrumpft wird.
Des Weiteren kann das Verpackungsmaterial ein bedrucktes oder ein unbedrucktes Verpackungsmaterial sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der An fangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle unmittelbar oder im Wesent lichen unmittelbar an seiner Querkante mit besagtem Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verbunden wird. Dadurch kann vermieden werden, dass sich am Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle vor der Verbindungsstelle ein Bereich ausbildet, der sich ggf. von besagtem Verpa ckungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abheben kann, wodurch ein ungewolltes Lösen der Verbindung sicherer vermieden werden kann.
Unter der Querkante des Anfangsabschnitts der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle ist vorliegend die in Breitenrichtung der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle verlau fende Kante des Anfangsabschnitts zu verstehen. Die Formulierung, dass der An fangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle „im Wesentlichen unmittel bar“ an seiner Querkante mit besagtem Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verbunden wird, kann dahingehend verstanden werden, dass der Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle in einem Ab stand von höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, zu seiner Querkante mit dem anderen Verpackungsmaterialabschnitt verbunden wird.
Vorzugsweise wird nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterial abschnitte der mit dem Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle verbundene Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abge trennt. Nach dem Abtrennen kann die erste Verpackungsmaterial-Rolle z.B. gegen eine dritte, vorzugsweise unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle ausgetauscht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Verpackungsstraße eine Produktzusammenstellung mit dem Verpackungsmate rial derart verpackt wird, dass die für die Produktzusammenstellung aus dem Verpa ckungsmaterial gebildete Verpackung die Verbindungsstelle umfasst, an welcher die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass der die Verbindungsstelle umfassende Teil des Verpackungs materials zur Bildung einer Verpackung genutzt wird und nicht aussortiert wird, wodurch der Materialverbrauch des Verpackungsmaterials reduziert wird.
Die zuvor erwähnte Produktzusammenstellung kann ein einzelnes zu verpackendes Produkt oder mehrere zu verpackende Produkte, insbesondere mehrere gruppierte Produkte, umfassen. Wenn nachfolgend auf Produkte in der Mehrzahl Bezug ge nommen wird, soll hierbei auch die Möglichkeit eingeschlossen sein, dass die Pro duktzusammenstellung nur ein einzelnes zu verpackendes Produkt umfasst.
Optional kann die Produktzusammenstellung eine Unterlage, insbesondere aus Kar ton oder Pappe, umfassen, auf welcher die zu verpackenden Produkte angeordnet sind. Bei der Unterlage kann es sich z.B. um ein sogenanntes Tray oder Pad han deln. Anstelle einer solchen Unterlage kann die Produktzusammenstellung bei spielsweise eine Verpackung, insbesondere aus Karton oder Pappe, umfassen, in welcher die zu verpackenden Produkte angeordnet sind und welche die zu verpa ckenden Produkte von allen Seiten zumindest teilweise umgibt. In dem Fall, dass die Produktzusammenstellung eine solche Unterlage oder eine solche Verpackung umfasst, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die zu verpackenden Produkte in der Verpackungsstraße gemeinsam mit der Unterlage bzw. der Verpackung mit besagtem Verpackungsmaterial verpackt werden.
Es ist bevorzugt, wenn die Produktzusammenstellung derart verpackt wird, dass bei der aus dem Verpackungsmaterial gebildeten Verpackung der Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle weiter außen liegt als der mit dem Anfangsab schnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle überlappende Verpackungsmaterial abschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle.
Zweckmäßigerweise ist die erste Verpackungsmaterial-Rolle auf einem ersten ro tierbar gelagerten Dorn angeordnet, während die zweite Verpackungsmaterial-Rolle auf einem zweiten rotierbar gelagerten Dorn angeordnet ist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte die Position beider Dorne, vorzugsweise durch eine Schwenkbewegung beider Dorne, getauscht, wobei der erste Dorn in die bisherige Position des zweiten Doms gebracht wird und der zweite Dorn in die bis herige Position des ersten Doms gebracht wird. Auf diese Weise kann erreicht wer den, dass das Abziehen des Verpackungsmaterials von der jeweils aktiven Rolle stets aus der gleichen Position der aktiven Rolle erfolgt. Dadurch kann erreicht wer den, dass die zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte der aktiven Rolle und der Vorratsrolle stets in der gleichen Weise überlappen. Das heißt, die Überlap pung kann derart erfolgen, dass der Anfangsabschnitt der Vorratsrolle entweder im mer oben oder immer unten liegt.
Der Positionstausch der beiden Dorne erfolgt vorteilhafterweise automatisiert mittels einer oder mehrerer Antriebsvorrichtungen. Vorzugsweise werden beim Positions tausch der erste Dorn und der zweite Dorn um eine zur jeweiligen Dornachse paral lele, ortsfeste Schwenkachse geschwenkt.
In bevorzugter Weise erfolgt der Positionstausch der beiden Dorne in der folgenden zeitlichen Reihenfolge: Beim Abziehen des Verpackungsmaterials von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle und beim Zuführen des Verpackungsmaterials von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle zu der Verpackungsstraße befindet sich der erste Dorn mit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in einer ersten Position. Beim Ver binden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte befindet sich der erste Dorn mit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle weiterhin in der ersten Position, während sich die zweite Verpackungsmaterial-Rolle in einer zweiten Position befin det. Nach dem Verbinden wird der erste Dorn, vorzugsweise nachdem die erste Verpackungsmaterial-Rolle gegen die dritte Verpackungsmaterial-Rolle ausge tauscht worden ist, in die zweite Position gebracht und der zweite Dorn mit der zwei ten Verpackungsmaterial-Rolle in die erste Position gebracht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte beim Prägevorgang zwischen einer rotierenden Prägewalze der Prägevorrichtung und einer Gegenfläche der Prägevor richtung eingedrückt.
Zweckmäßigerweise wird das Verpackungsmaterial vor und/oder nach dem Präge vorgang im Bereich der Prägevorrichtung entlang einer Förderrichtung transportiert. Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die zuvor erwähnte Prägewalze bei dem Prägevorgang, vorzugsweise mithilfe einer An triebseinheit, senkrecht zur Förderrichtung verfahren wird und dass die Gegenfläche feststeht. Zweckmäßigerweise wird die Prägewalze in diesem Fall beim Prägevor gang mindestens über eine Strecke hinweg verfahren, die gleich der Breite der je weiligen Verpackungsmaterial-Rolle ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prägewalze eine senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtete Achse auf weist und die Gegenfläche eine Umfangsfläche einer weiteren rotierenden Präge walze ist, deren Achse senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet ist. In diesem Fall weisen die beiden Prägewalzen vor dem Prägevorgang vorzugsweise einen vorge gebenen Abstand zueinander auf. Für den Prägevorgang wird der Abstand zwi schen den Prägewalzen vorteilhafterweise so weit verringert, dass die zu verbinden den Verpackungsmaterialabschnitte zwischen den Prägewalzen eingedrückt wer den. Hierbei kann vorgesehen sein, dass eine der beiden Prägewalzen in ihrer Posi tion bleibt, während die andere Prägewalze auf diese zu bewegt wird. Alternativ können beide Prägewalzen aufeinander zu bewegt werden.
Das beim Prägevorgang erzeugte Prägemuster umfasst in Förderrichtung vorzugs weise eine kleinere Anzahl von Prägepunkten als senkrecht zur Förderrichtung. Dadurch kann erreicht werden, dass die Verbindung in Förderrichtung (auf Zug) re lativ stark belastbar ist, während die Verbindung senkrecht zur Überlappungsebene leicht lösbar.
Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage weist eine Verpackungsstraße zum Ver packen der zu verpackenden Produkte mit einem Verpackungsmaterial sowie eine Versorgungsvorrichtung zum Versorgen der Verpackungsstraße mit dem Verpa ckungsmaterial auf. Besagte Versorgungsvorrichtung umfasst Folgendes:
- einen ersten rotierbar gelagerten Dorn zum Halten und Abwickeln einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle,
- einen zweiten rotierbar gelagerten Dorn zum Halten und Abwickeln einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle und
- eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Anfangsabschnitts der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle mit einem bereits abgezogenen, mit dem Anfangsab schnitts der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle überlappenden Verpackungsmate rialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle.
Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung als Prägevorrichtung ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prägevorgang miteinanderzu verbinden.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile gelten analog auch für die erfindungsgemäße Verpackungsanlage und umgekehrt. Ferner wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugweise mithilfe der erfindungs gemäßen Verpackungsanlage durchgeführt.
Vorteilhafterweise ist die Verpackungsanlage zum Verarbeiten unterschiedlicher Ar ten von Verpackungsmaterial, wie z.B. von Folie, insbesondere Schrumpffolie, und Papier, ausgebildet.
In bevorzugter Weise umfasst die Verpackungsanlage für jeden der beiden Dorne einen eigenen Antriebsmotor, insbesondere einen eigenen Servomotor, zum Antrei ben des jeweiligen Doms.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verpackungsanlage ist vorgesehen, dass die beiden Dorne derart positionsveränderlich gelagert sind, dass die beiden Dorne, vorzugsweise durch eine Schwenkbewegung der beiden Dorne, ihre Position miteinander tauschen können. Insbesondere können der erste Dorn und der zweite Dorn um eine zur jeweiligen Dornachse parallele, ortsfeste Schwenkachse schwenkbar sein, die vorzugsweise mittig zwischen den beiden Dornen angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise hat die Prägevorrichtung der Verpackungsanlage eine rotierbar gelagerten Prägewalze sowie eine Gegenfläche. Die Prägevorrichtung ist vorzugs weise dazu eingerichtet, beim Prägevorgang die beiden zu verbindenden Verpa ckungsmaterialabschnitte zwischen der Prägewalze und der Gegenfläche einzudrü cken.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Versorgungsvorrichtung eine Förderein richtung zum Fördern des Verpackungsmaterials aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Verpackungsmaterial im Bereich der Prägevorrichtung entlang einer Förder richtung zu transportieren.
Die Prägewalze der Prägevorrichtung kann beispielweise senkrecht zur Förderrich tung verfahrbar sein. In diesem Fall ist die Prägevorrichtung vorzugsweise dazu ein gerichtet ist, beim Prägevorgang die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterial abschnitte bei feststehender Gegenfläche zwischen der Prägewalze und der Ge genfläche einzudrücken. Der Begriff „feststehend“ ist vorliegend so zu verstehen, dass die Gegenfläche sich bei der Bewegung der Prägewalze nicht mitbewegt.
Bei besagter Gegenfläche kann es sich z.B. um eine Fläche handeln, über welche das Verpackungsmaterial geführt wird. An der Gegenfläche können ggf. Ansaugöff nungen zum Ansaugen und Fixieren des Verpackungsmaterials mittels eines Unter drucks vorgesehen sein.
Bei der Ausführungsform, bei der die Prägewalze der Prägevorrichtung senkrecht zur Förderrichtung verfahrbar ist, kann die Prägevorrichtung beispielsweise eine senkrecht zur Förderrichtung verlaufende Führungsschiene und einen linear entlang der Führungsschiene verfahrbaren Schlitten aufweisen, an welchem die Prägewalze rotierbar gelagert ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Prägevorrichtung der Verpa ckungsanlage zusätzlich zu der bereits erwähnten Prägewalze eine weitere rotierbar gelagerte Prägewalze aufweisen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die be sagte Gegenfläche eine Umfangsfläche der weiteren Prägewalze ist und die beiden Prägewalzen relativ zueinander verfahrbar sind. Hierbei können beide Prägewalzen verfahrbar sein. Alternativ kann eine der beiden Prägewalzen ortsfest angeordnet sein, während nur die andere der beiden Prägewalzen verfahrbar ist. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform die Achse der jeweiligen Prägewalze senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet.
Die jeweilige Prägewalze hat vorzugsweise eine strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen, insbesondere äquidistant zueinander angeordneten Erhe bungen. Die Erhebungen können z.B. konisch oder pyramidenförmig ausgebildet sein.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Versorgungseinrichtung der Verpackungsanlage einen oder mehrere Sensoren zum Messen des Durchmessers einer Verpackungs material-Rolle aufweist. Vorzugsweise umfasst die Versorgungseinrichtung eine Trenneinrichtung, mittels welcher das zuvor erwähnte Abtrennen durchgeführt wer den kann, bei dem nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterial abschnitte der mit dem Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle verbundene Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abgetrennt wird.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Verpackungsanlage eine der Prägevor richtung nachgeschaltete und der Verpackungsstraße vorgeschalte Schneidstation zum Zerschneiden einer ununterbrochenen Materialbahn des Verpackungsmaterials in einzelne Verpackungsmaterialstücke umfasst. Vorteilhafterweise wird jede zu verpackende Produktzusammenstellung mit einem solchen Verpackungsmaterial stück verpackt.
Optional kann die Verpackungsstraße einen Schrumpftunnel zum thermischen Schrumpfen des Verpackungsmaterials umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verpackungsstraße eine oder mehrere Klebstoffdüsen zum Aufbringen von Klebstoff auf das Verpackungsmaterial und/oder eine oder mehrere Falteinrichtun gen zum Falten bzw. Anlegen von Faltlaschen umfassen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinrichtung eine hinter der Prä gevorrichtung angeordnete Puffereinrichtung zum Zwischenspeichern des Verpa ckungsmaterials umfasst.
Die bisher gegebene Beschreibung bevorzugter bzw. vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Ansprüchen teil weise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale kön nen jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale je weils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage kombinierbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, so wie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher ver ständlich im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungs beispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und be schränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkma len, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeig nete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit ei nem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden. Es zeigen:
Fig. 1-4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpa ckungsanlage in vier verschiedenen Zuständen;
Fig. 5 & 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpa ckungsanlage in zwei verschiedenen Zuständen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Verpackungsanlage 1 zum Verpacken von Produk ten 2, insbesondere von Getränkebehältern, mit einem Verpackungsmaterial 3.
Die Verpackungsanlage 1 umfasst eine Verpackungsstraße 4 mit einem Fördermit tel 5, auf welchem die zu verpackenden Produkte 2 entlang einer Transportrichtung 6 transportiert werden, einem Einschlagmodul 7 sowie einem Falt- und Klebmodul 8. Des Weiteren umfasst die Verpackungsanlage 1 eine Versorgungsvorrichtung 9 zum Versorgen der Verpackungsstraße 4 mit dem Verpackungsmaterial 3.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Verpackungsmaterial 3 um Papier, insbesondere um bedrucktes Papier. Bei den zu verpackenden Pro dukten 2 handelt es sich vorliegend exemplarisch um Getränkedosen, wobei die Verpackungsanlage 1 grundsätzlich auch zum Verpacken anderer Getränkebehäl ter, wie z.B. Glas- oder Kunststoffflaschen, geeignet ist.
Mithilfe des Fördermittels 5 der Verpackungsstraße 4 werden zu verpackende Pro duktzusammenstellungen 10 hintereinander in einem vorgegebenen Abstand zuei nander entlang besagter Transportrichtung 6 transportiert. Jede Produktzusammen stellung 10 umfasst mehrere gruppierte Produkte 2 sowie eine Produktunterlage 11 , auf welcher die gruppierten Produkte 2 angeordnet sind. Die Produktunterlage 11 kann beispielweise als sogenanntes Tray ausgebildet sein.
Die jeweilige zu verpackende Produktzusammenstellung 10 wird mithilfe des För dermittels 5 als unverpackte Produktzusammenstellung 10a zu dem Einschlagmodul 7 der Verpackungsstraße 4 gefördert. In dem Einschlagmodul 7 wird die jeweilige Produktzusammenstellung 10 derart mit dem Verpackungsmate rial 3 umwickelt, dass das Verpackungsmaterial 3 die Oberseite, die Unterseite so wie - bezogen auf die Transportrichtung 6 - die vordere und die hintere Seite der Produktzusammenstellung 10 umschließt. Lateral - bezogen auf die Transportrich tung 6 - steht das Verpackungsmaterial 3 von der jeweiligen Produktzusammenstel lung 10 ab und bildet sogenannte Faltlaschen. Anschließend wird die jeweilige Pro duktzusammenstellung 10 mithilfe des Fördermittels 5 zu dem Falt- und Klebmodul 8 transportiert, in welchem die Faltlaschen insbesondere mithilfe von Klebstoffdüsen mit Klebstoff beaufschlagt werden und mithilfe von Falteinrichtungen gefaltet wer den. Stromabwärts des Falt- und Klebmoduls 8 verlässt die jeweilige Produktzusam menstellung 10 die Verpackungsstraße 4 als verpackte Produktzusammenstellung 10b.
Die Verpackungsstraße 4 wird durch die zuvor erwähnte Versorgungseinrichtung 9 der Verpackungsanlage 1 mit dem Verpackungsmaterial 3 versorgt, mit dem die Produkte 2 bzw. die Produktzusammenstellungen 10 verpackt werden.
Die Versorgungseinrichtung 9 umfasst einen ersten rotierbar gelagerten Dorn 12 so wie einen zweiten rotierbar gelagerten Dorn 13. Für jeden der beiden Dorne 12, 13 umfasst die Versorgungseinrichtung 9 ein eigenen (figürlich nicht dargestellten) An triebsmotor, insbesondere einen Servomotor, zum Antreiben des jeweiligen Doms 12, 13.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist auf dem ersten Dorn 12 eine erste Verpackungsma terial-Rolle 14 angeordnet, während auf dem zweiten Dorn 13 eine zweite Verpa ckungsmaterial-Rolle 15 angeordnet ist. In dem Zustand, der in Fig. 1 abgebildet ist, bildet die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 eine Vorratsrolle. Die erste Verpa ckungsmaterial-Rolle 14 hingegen bildet die aktive Rolle. Das heißt, die erste Ver packungsmaterial-Rolle 14 bildet diejenige Rolle, von der das Verpackungsmaterial 3 abgezogen und der Verpackungsstraße 4 zugeführt wird. Die beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14,15 haben dieselbe Breite, wobei diese größer ist als die Breite der zu verpackenden Produktzusammenstellungen 10. Vor liegend ist unter der Breite der Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15 bzw. der zu ver packenden Produktzusammenstellungen 10 diejenige Abmessung zu verstehen, die sich senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 erstreckt.
Beide Dorne 12, 13 sind um eine ortsfeste, mittig zwischen den beiden Dornen 12, 13 angeordnete Schwenkachse 16, die parallel zu den beiden Dornachsen verläuft, schwenkbar gelagert. Mithilfe einer (figürlich nicht dargestellten) Antriebseinheit las sen sich die beiden Dorne 12, 13 in einer gemeinsamen bzw. gleichzeitigen Schwenkbewegung um besagte Schwenkachse 16 schwenken.
Um einen Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 mit einem Verpackungsmaterialabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 verbinden zu können, weist die Versorgungseinrichtung 9 eine Prägevorrichtung 17 auf, die weiter unten näher beschrieben wird.
Zum Abziehen des Verpackungsmaterials 3 und zum Zuführen des Verpackungs materials 3 zu der Verpackungsstraße 4 weist die Versorgungseinrichtung 9 eine mehrere angetriebene Förderrollen 18 umfassende Fördereinrichtung 19 auf. Im Be reich der Prägevorrichtung 17 wird das Verpackungsmaterial 3 mithilfe der Förder einrichtung 19 entlang einer vorgegebenen, insbesondere horizontalen Förderrich tung 20 transportiert.
Stromabwärts der Prägevorrichtung 17 weist die Versorgungseinrichtung 9 eine Puf fereinrichtung 21 zum Zwischenspeichern des Verpackungsmaterials 3 auf. Die Puf fereinrichtung 21 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere obere Um lenkrollen 22a sowie mehrere untere Umlenkrollen 22b, an welchen das Verpa ckungsmaterial 3 auf seinem Weg zur Verpackungsstraße 4 umgelenkt wird, wobei der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b verstellbar ist. Um die in der Puffereinrichtung 21 zwischengespeicherte Menge an Verpackungsmaterial 3 zu erhöhen, wird der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b vergrößert. Umgekehrt wird der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b verringert, um die in der Puffereinrichtung 21 zwischengespeicherte Menge an Verpackungsmaterial 3 zu verringern.
Zusätzlich kann die Versorgungseinrichtung 9 einen (figürlich nicht dargestellten) Tänzer aufweisen. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung, welche dazu dient, das Verpackungsmaterial 3 in Spannung zu halten. Typischerweise umfasst ein Tänzer zwei relativ zueinander verschwenkbare Einheiten von Umlenkrollen. Um das Verpackungsmaterial 3 stärker zu spannen, werden diese beiden Einheiten voneinander weg geschwenkt. Umgekehrt werden die beiden Einheiten zueinander hin geschwenkt, um die Spannung des Verpackungsmaterials 3 zu verringern.
Stromabwärts der Puffereinrichtung 21 weist die Versorgungseinrichtung 9 eine Schneidstation 23 auf. Diese dient dazu, das Verpackungsmaterial 3, das bis zu der Schneidstation 23 in Form einer ununterbrochenen Materialbahn vorliegt, in ein zelne Verpackungsmaterialstücke zu zerschneiden, mit welchen jeweils die zu ver packenden Produkte 2 bzw. Produktzusammenstellungen 10 in der Verpackungs straße 4 verpackt werden.
Die zuvor erwähnte Prägevorrichtung 17 umfasst eine Führungsschiene 24, deren Längserstreckung senkrecht zur besagten Förderrichtung 20 im Bereich der Präge vorrichtung 17 verläuft. Das heißt, die Längserstreckung der Führungsschiene 24 verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1. Außerdem weist die Prägevorrich tung 17 eine Prägewalze 25 und einen linear entlang der Führungsschiene 24 ver fahrbaren Schlitten 26 auf, an welchem die Prägewalze 25 rotierbar gelagert ist. Die Achse 27 der Prägewalze 25 verläuft entlang der besagten Förderrichtung 20. Dar über hinaus umfasst die Prägevorrichtung 17 eine balkenförmige Unterlage 28, bei spielsweise aus Aluminium. Die Prägewalze 25 ist, z.B. mittels einer oder mehreren Federn, derart gelagert, dass die Prägewalze 25 mit einer vorgegebenen Anpress kraft gegen eine im Folgenden als Gegenfläche 29 bezeichnete Fläche der Unter lage 28 drückt. Ferner umfasst die Prägevorrichtung 17 eine (figürlich nicht dargestellte) Antriebseinheit zum Antreiben des Schlittens 26. Diese kann beispiels weise ein Arbeitszylinder sein oder einen Arbeitszylinder umfassen.
Optional weist die Unterlage 28 an ihrer Gegenfläche 29 mehrere Ansaugöffnungen auf und ist mit einer Unterdruckquelle 30, beispielsweise in Form einer Vakuum pumpe, verbunden. Die Unterdruckquelle 30 erzeugt an den Ansaugöffnungen ei nen Unterdrück, mit dem das Verpackungsmaterial 3 an die Gegenfläche 29 ge saugt wird.
Ferner weist die Versorgungseinrichtung 9 stromaufwärts der Prägevorrichtung 17 eine Trenneinrichtung 31 auf, die jedes Mal nach dem Verbinden zweier Verpa ckungsmaterialabschnitte mittels der Prägevorrichtung 17 zum Einsatz kommt.
Des Weiteren umfasst die Versorgungseinrichtung einen Messsensor 32 zum Mes sen des Durchmessers einer Verpackungsmaterial-Rolle sowie eine mit dem Mess sensor 32 verbundene Steuervorrichtung 33, in deren Datenspeicher ein Steueral gorithmus hinterlegt ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand wird mithilfe des Messsensors 32 der Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 über wacht. Der Messsensor 32 erzeugt dabei ein Messsignal, welches vom Durchmes ser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 abhängt ist, und übermittelt dieses an die Steuervorrichtung 33. Die Steuervorrichtung 33 steuert u.a. die Prägevorrichtung 17, die Fördereinrichtung 19, die Puffereinrichtung 21 , die Trenneinrichtung 30, die Schneidstation 23, die Antriebsmotoren für die Dorne 12, 13 sowie die zuvor er wähnten Antriebseinheiten in Abhängigkeit des vom Messsensor 32 erzeugten Messsignals.
Wie zuvor erwähnt, bildet in dem Zustand der Verpackungsanlage 1 , der in Fig. 1 dargestellt ist, die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 die aktive Rolle. Das heißt, das Verpackungsmaterial 3 wird von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 ab gezogen und der Verpackungsstraße 4 zugeführt. Hierbei rotiert der erste Dorn 12 mit einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit in Abzugsdrehrichtung (in der An sicht aus Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn), wobei die Rotationsgeschwindigkeit vom Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 abhängig ist. Der zweite Dorn 13 hingegen steht stillt. In dem Zustand aus Fig. 1 hat die erste Verpa ckungsmaterial-Rolle 14 einen Durchmesser, der noch annähernd ihrem ursprüngli chen Durchmesser entspricht.
Wenn mithilfe des Messsensors 32 festgestellt wird, dass der Durchmesser der ers ten Verpackungsmaterial-Rolle 14 einen vorgegebenen Durchmessergrenzwert un terschritten hat (also die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 zumindest teilweise verbraucht ist), wird die Menge des in der Puffereinrichtung 21 gespeicherten Ver packungsmaterials 3 erhöht, indem der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b der Puffereinrichtung 21 erhöht wird.
Dann wird der erste Dorn 12 zum Stillstand gebracht. Anschließend wird ein An fangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 im Bereich der Präge vorrichtung 17 mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 in Überdeckung gebracht (vgl. Fig. 2).
Anschließend werden der Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial- Rolle 15 und der bereits abgezogene Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 mithilfe der Prägevorrichtung 17 durch einen Präge vorgang miteinander verbunden. Zu diesem Zweck wird der Schlitten 26 zusammen mit der am Schlitten 26 gelagerten Prägewalze 25 mithilfe der (nicht dargestellten) Antriebseinheit der Prägevorrichtung 17 über die gesamte Breite der beiden zu ver bindenden Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 hinweg senkrecht zur Zeichen ebene der Fig. 1 verfahren. Hierbei werden die zu verbindenden Verpackungsmate rialabschnitte 34, 35 zwischen der rotierenden Prägewalze 25 der Prägevorrichtung 17 und der Gegenfläche 29 der Prägevorrichtung 17 eingedrückt. Vorzugsweise wird der Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 unmittelbar an seiner Querkante mit dem anderen Verpackungsmaterialabschnitt 35 verbunden. Fig. 2 zeigt die Verpackungsanlage 1 aus Fig. 1 in einem Zustand, in dem die bei den besagten Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 im Bereich der Prägevorrich tung 17 miteinander in Überlappung gebracht worden sind.
Während der erste Dorn 12 stillsteht, wird die Verpackungsstraße 4 mittels der Puf fereinrichtung 21 mit dem Verpackungsmaterial 3 versorgt, wobei der Abstand zwi schen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b der Puffer einrichtung 21 kontinuierlich verringert wird.
Nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 wird der be sagte Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 mithilfe der Trenneinrichtung 31 von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Ver packungsmaterial-Rolle 14 abgetrennt. Anschließend wird der erste Dorn 12 entge gen seiner ursprünglichen Drehrichtung (d.h. in der Ansicht aus Fig. 2 im Uhrzeiger sinn) gedreht, bis der vor dem Abtrennvorgang von der ersten Verpackungsmate rial-Rolle 14 bis zu der Trenneinrichtung 31 reichende Verpackungsmaterialab schnitt 36 wieder auf der Verpackungsmaterial-Rolle 14 aufgewickelt ist.
Nach dem Abtrennvorgang bildet die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 die ak tive Rolle. Das heißt, das Verpackungsmaterial 3 wird nunmehr von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 abgezogen und der Verpackungsstraße 4 zugeführt. Um das Verpackungsmaterial 3 von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 ab zuwickeln, wird nunmehr der zweite Dorn 13 rotiert. Dabei wird der zweite Dorn 13 zunächst vom Stillstand aus beschleunigt, bis er eine vorgegebene Rotationsge schwindigkeit erreicht hat.
Des Weiteren wird, nachdem die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 zur aktiven Rolle geworden ist, die Position der beiden Dorne 12, 13 - und damit auch die Posi tion der beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15 - getauscht. Dabei wird der erste Dorn 12 in die bisherige Position des zweiten Doms 13 gebracht, während der zweite Dorn 13 in die bisherige Position des ersten Doms 12 gebracht wird. Der Po sitionstausch der beiden Dorne 12, 13 erfolgt durch eine gemeinsame Schwenkbewegung der beiden Dorne 12, 13 um die zuvor erwähnte Schwenkachse 16. In der Ansicht aus Fig. 2 werden die beiden Dorne 12, 13 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 16 geschwenkt. Bei der Schwenkbewegung wird der zweite Dorn 13 derart angetrieben, dass die Spannung des Verpackungsmaterials 3, das von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 abgezogenen und zur Verpackungs straße 4 zugeführt wird, konstant oder im Wesentlichen konstant bleibt.
Das Teilstück des Verpackungsmaterials 3, welches die Verbindungsstelle umfasst, an welcher die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 miteinander verbunden sind, wird nicht ausgeschleust, sondern wird genutzt, um in der Verpa ckungsstraße 4 eine Produktzusammenstellung 10 zu verpacken. Diese Produktzu sammenstellung 10 wird mit besagtem Teilstück des Verpackungsmaterials 3, das die Verbindungsstelle umfasst, in der Verpackungsstraße 4 derart verpackt, dass bei der aus dem Verpackungsmaterial 3 gebildeten Verpackung der Anfangsab schnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 weiter außen liegt als der be sagte Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14.
Fig. 3 zeigt die Verpackungsanlage 1 aus Fig. 1 & 2 nach dem Positionstausch der beiden Dorne 12, 13. In diesem Zustand wird mittels des Messensors 32 nunmehr der Durchmesser der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 überwacht.
Nach dem Positionstausch der beiden Dorne 12, 13 wird die erste Verpackungsma terial-Rolle 14 gegen eine dritte, unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle 37 aus getauscht (vgl. Fig. 4), welche die neue Vorratsrolle bildet.
Fig. 4 zeigt die Verpackungsanlage aus Fig. 1-3 nach dem Austausch der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 gegen die dritte Verpackungsmaterial-Rolle 37.
Wenn die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 verbraucht ist (d.h. ihr Durchmesser den vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschritten hat), wird der zuvor be schriebene Vorgang mit der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 und der dritten Verpackungsmaterial-Rolle 37 wiederholt und so weiter. Die nachfolgende Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels beschränkt sich primär auf die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Gleiche und/oder einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Nachfolgend nicht erwähnte Merkmale des vorhergehenden Ausführungsbeispiels sind bei dem weiteren Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben werden.
Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Verpackungsanlage 38 zum Verpacken von Produkten 2, insbesondere von Getränkebehältern, mit einem Verpackungsmate rial 3.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Verpackungsmaterial 3 um schrumpffähige Folie, insbesondere um bedruckte schrumpffähige Folie. An ders als im Ausführungsbeispiel aus Fig. 1-4 umfassen die zu verpackenden Pro duktzusammenstellungen 10 im vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Produktun terlage, auf welcher die verpackenden Produkte 2 angeordnet sind. Grundsätzlich wäre es jedoch möglich, auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Produktun terlage bei der jeweiligen Produktzusammenstellung 10 vorzusehen.
Anstelle eines Falt- und Klebmoduls umfasst die Verpackungsstraße 4 im Ausfüh rungsbeispiel aus Fig. 5 stromabwärts des Einschlagmoduls 7 einen Schrumpftun nel 39, in welchem das Verpackungsmaterial 3 thermisch geschrumpft wird.
Auch bei der Verpackungsanlage 38 aus Fig. 5 ist eine Prägevorrichtung 40 vorge sehen. Diese umfasst eine erste rotierbar gelagerte Prägewalze 41 sowie eine zweite rotierbar gelagerte Prägewalze 42. Die Achse der jeweiligen Prägewalze 41 , 42 verläuft senkrecht zu der Förderrichtung 20, entlang welcher das Verpackungs material 3 im Bereich der Prägevorrichtung 40 gefördert wird. Beide Prägewalzen 41 , 42 weisen eine Breite auf, die zumindest so groß ist wie die Breite der beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15. Die erste Prägewalze 41 ist mit einer Antriebseinheit 43, beispielsweise in Form ei nes Arbeitszylinders, gekoppelt. Mithilfe der Antriebseinheit 43, welche von der Steuereinrichtung 33 gesteuert wird, lässt sich die erste Prägewalze 41 zu der zwei ten Prägewalze 42 hin bzw. von dieser weg bewegen. Um mithilfe der Prägevorrich tung 40 zwei Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prägevorgang miteinan der zu verbinden, werden die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialab schnitte zwischen den beiden Prägewalzen 41 , 42 eingedrückt. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Prägewalze 41 gegen die zweite Prägewalze 42 gefahren wird, wenn sich die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte zwi schen den Prägewalzen 41 , 42 befinden. Die zweite Prägewalze 42 bildet dabei die für den Prägevorgang erforderliche Gegenfläche 29.
Beim Prägevorgang laufen die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterial abschnitte vorteilhafterweise zwischen den beiden Prägewalzen 41 , 42 durch. Mit hilfe der Prägevorrichtung 40 können also zwei miteinander zu verbindende Verpa ckungsmaterialabschnitte der beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15 miteinan der verbunden werden, ohne dass es erforderlich ist, beim Prägevorgang das Abwi ckeln des Verpackungsmaterials 3 von der jeweiligen Verpackungsmaterial-Rolle 14, 15 zu unterbrechen. Dadurch kann prinzipiell auf eine Puffereinrichtung der zu vor beschriebenen Art verzichtet werden. Nichtsdestotrotz kann aber auch im vorlie genden Ausführungsbeispiel optional eine solche Puffereinrichtung vorgesehen sein, um im Bedarfsfall Verpackungsmaterial 3 Zwischenspeichern zu können.
In dem Zustand der Verpackungsanlage 38, der in Fig. 5 dargestellt ist, ist die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 die aktive Rolle, wobei die erste Verpackungsmate rial-Rolle 14 einen Durchmesser hat, der noch annähernd ihrem ursprünglichen Durchmesser entspricht. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die beiden Prägewalzen 41 , 42 in diesem Zustand voneinander beabstandet.
Fig. 6 zeigt die Verpackungsanlage 38 aus Fig. 5 - nachdem der Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 einen vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschritten hat - während eines Prägevorgangs, bei welchem ein Anfangsab schnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 mit einem bereits abgezoge nen Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 ver bunden wird. In diesem Zustand werden die beiden besagten Verpackungsmaterial- abschnitte 34, 35 zwischen den beiden Prägewalzen 41 , 42 eingedrückt.
Grundsätzlich ist es möglich, bei der Verpackungsanlage 1 aus Fig. 1-4 ihre Präge vorrichtung 17 durch die Prägevorrichtung 40 der Verpackungsanlage 38 zu erset zen. Umgekehrt ist es möglich, bei der Verpackungsanlage 38 aus Fig. 5 & 6 ihre Prägevorrichtung 40 durch die Prägevorrichtung 17 der Verpackungsanlage 1 aus Fig. 1-4 zu ersetzten, wobei in diesem Fall die Verpackungsanlage 38 aus Fig. 5 & 6 vorteilhafterweise auch mit einer Puffereinrichtung der zuvor beschriebenen Art aus gestattet wird. Weiterhin ist es bei jeder der beiden Verpackungsanlagen 1 , 38 möglich, dass die Verpackungsstraße 4 sowohl ein Falt- und Klebmodul als auch einen Schrumpftun nel aufweist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die jeweilige Verpa ckungsanlage 1, 38 dazu geeignet sein soll, sowohl Papier als auch schrumpffähige Folie als Verpackungsmaterial zu verarbeiten.
Bezugszeichenliste
1 Verpackungsanlage
2 Produkt
3 Verpackungsmaterial
4 Verpackungsstraße
5 Fördermittel
6 Transportrichtung
7 Einschlagmodul
8 Falt- und Klebmodul 9 Versorgungsvorrichtung
10 Produktzusammenstellung
10a unverpackte Produktzusammenstellung
10b verpackte Produktzusammenstellung
11 Produktunterlage
12 erster Dorn
13 zweiter Dorn
14 erste Verpackungsmaterial-Rolle
15 zweite Verpackungsmaterial-Rolle
16 Schwenkachse
17 Prägevorrichtung
18 Förderrolle
19 Fördereinrichtung
20 Förderrichtung 21 Puffereinrichtung 22a obere Umlenkrolle 22b untere Umlenkrolle
23 Schneidstation
24 Führungsschiene
25 Prägewalze
26 Schlitten 27 Achse Unterlage
Gegenfläche
Unterdruckquelle
Trenneinrichtung
Messsensor
Steuervorrichtung
Anfangsabschnitt, Verpackungsmaterialabschnitt
Verpackungsmaterialabschnitt
Verpackungsmaterialabschnitt dritte Verpackungsmaterial-Rolle
Verpackungsanlage
Schrumpftunnel
Prägevorrichtung erste Prägewalze zweite Prägewalze
Antriebseinheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verpacken von Produkten (2), bei dem die zu verpackenden Pro dukte (2) in einer Verpackungsstraße (4) mit einem Verpackungsmaterial (3) ver packt werden, wobei
- das Verpackungsmaterial (3) zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial- Rolle (14) abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird,
- wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) zumindest teilweise ver braucht ist, ein Anfangsabschnitt (34) einer zweiten Verpackungsmaterial- Rolle (15) mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) in Überlappung gebracht wird und mit letztgenanntem Verpackungsmaterialabschnitt (35) verbunden wird, und
- nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) das Verpackungsmaterial (3) von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) ab gezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden besagten Verpackungsmaterialab schnitte (34, 35) mittels einer Prägevorrichtung (17, 40) durch einen Prägevor gang miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verpackungsmaterial (3) um Pa pier handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verpackungsmaterial (3) um ein Folienmaterial, insbesondere Schrumpffolie, handelt.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpa ckungsmaterial-Rolle (15) unmittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar an sei ner Querkante mit besagtem Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Ver packungsmaterial-Rolle (14) verbunden wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der beiden besagten Verpa ckungsmaterialabschnitte (34, 35) der mit dem Anfangsabschnitt (34) der zwei ten Verpackungsmaterial-Rolle (15) verbundene Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) abgetrennt wird und nach dem Abtrennen die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) gegen eine dritte, vorzugs weise unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle (37) ausgetauscht wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verpackungsstraße (4) eine Produktzu sammenstellung (10) mit dem Verpackungsmaterial (3) derart verpackt wird, dass die für die Produktzusammenstellung (10) aus dem Verpackungsmaterial (3) gebildete Verpackung die Verbindungsstelle umfasst, an welcher die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) miteinander verbunden sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktzusammenstellung (10) derart ver packt wird, dass bei der aus dem Verpackungsmaterial (3) gebildeten Verpa ckung der Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) weiter außen liegt als der mit dem Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpa ckungsmaterial-Rolle (15) überlappende Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14).
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) auf ei nem ersten rotierbar gelagerten Dorn (12) angeordnet ist, die zweite Verpa ckungsmaterial-Rolle (15) auf einem zweiten rotierbar gelagerten Dorn (13) an geordnet ist und nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmateri alabschnitte (34, 35) die Position beider Dorne (12, 13), vorzugsweise durch eine Schwenkbewegung beider Dorne (12, 13), getauscht wird, wobei der erste Dorn (12) in die bisherige Position des zweiten Doms (13) gebracht wird und der zweite Dorn (13) in die bisherige Position des ersten Doms (12) gebracht wird.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prägevorgang die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) zwischen einer rotierenden Prägewalze (25, 41) der Prägevorrichtung (17, 40) und einer Gegenfläche (29) der Prägevor richtung (17, 40) eingedrückt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpackungsmaterial (3) vor und/oder nach dem Prägevorgang im Bereich der Prägevorrichtung (17, 40) entlang einer För derrichtung (20) transportiert wird, wobei
- beim Prägevorgang die Prägewalze (25) senkrecht zur Förderrichtung (20) verfahren wird und die Gegenfläche (29) feststeht oder
- die Prägewalze (41 ) eine senkrecht zur Förderrichtung (20) ausgerichtete Achse aufweist und die Gegenfläche (29) eine Umfangsfläche einerweiteren rotierenden Prägewalze (42) ist, deren Achse senkrecht zur Förderrichtung (20) ausgerichtet ist.
11. Verpackungsanlage (1 , 38) zum Verpacken von Produkten (2), aufweisend eine Verpackungsstraße (4) zum Verpacken der zu verpackenden Produkte (2) mit einem Verpackungsmaterial (3) sowie eine Versorgungsvorrichtung (9) zum Ver sorgen der Verpackungsstraße (4) mit dem Verpackungsmaterial (3), wobei die Versorgungsvorrichtung (9) Folgendes umfasst:
- einen ersten rotierbar gelagerten Dorn (12) zum Flalten und Abwickeln einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14),
- einen zweiten rotierbar gelagerten Dorn (13) zum Flalten und Abwickeln einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) und
- eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Anfangsabschnitts (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) mit einem bereits abgezogenen, mit dem Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) überlappenden Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungs material-Rolle (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung als Prägevorrich tung (17, 40) ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, die beiden besagten Ver packungsmaterialabschnitte (34, 35) durch einen Prägevorgang miteinanderzu verbinden.
12. Verpackungsanlage (1 , 38) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dorne (12, 13) derart positionsverän derlich gelagert sind, dass die beiden Dorne (12, 13), vorzugsweise durch eine Schwenkbewegung der beiden Dorne (12, 13), ihre Position miteinander tau schen können.
13. Verpackungsanlage (1, 38) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägevorrichtung (17, 40) eine rotierbar gela gerte Prägewalze (25, 41) sowie eine Gegenfläche (29) aufweist und die Präge vorrichtung (17, 40) dazu eingerichtet ist, beim Prägevorgang die beiden zu ver bindenden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) zwischen der Prägewalze (25, 41 ) und der Gegenfläche (29) einzudrücken.
14. Verpackungsanlage (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsvorrichtung (9) eine Förderein richtung (19) zum Fördern des Verpackungsmaterials (3) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Verpackungsmaterial (3) im Bereich der Prägevorrichtung (17) entlang einer Förderrichtung (20) zu transportieren, wobei die Prägewalze (25) der Prägevorrichtung (17) senkrecht zur Förderrichtung (20) verfahrbar ist und die Prägevorrichtung (17) dazu eingerichtet ist, beim Prägevorgang die bei den zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) bei feststehender Gegenfläche (29) zwischen der Prägewalze (25) und der Gegenfläche (29) ein zudrücken.
15. Verpackungsanlage (38) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägevorrichtung (40) eine weitere rotierbar gelagerte Prägewalze (42) aufweist, wobei die Gegenfläche (29) eine Umfangs fläche der weiteren Prägewalze (42) ist und die beiden Prägewalzen (42) relativ zueinander verfahrbar sind.
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