EP4405257A2 - Verpackungsmaschine und verfahren zur herstellung von verpackungen - Google Patents

Verpackungsmaschine und verfahren zur herstellung von verpackungen

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Publication number
EP4405257A2
EP4405257A2 EP22789575.2A EP22789575A EP4405257A2 EP 4405257 A2 EP4405257 A2 EP 4405257A2 EP 22789575 A EP22789575 A EP 22789575A EP 4405257 A2 EP4405257 A2 EP 4405257A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging material
unit
packaging
material web
cavity
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
EP22789575.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Beck
Bernd Konrad Bischoff
Rüdiger Karcher
Matthias KLAUSER
Heike Stotz
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.)
Syntegon Technology GmbH
Original Assignee
Syntegon Technology 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
Priority claimed from DE102022108184.2A external-priority patent/DE102022108184A1/de
Application filed by Syntegon Technology GmbH filed Critical Syntegon Technology GmbH
Publication of EP4405257A2 publication Critical patent/EP4405257A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/59—Shaping sheet material under pressure
    • B31B50/592—Shaping sheet material under pressure using punches or dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/12—Feeding webs from rolls
    • B65B41/16—Feeding webs from rolls by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/18—Registering sheets, blanks, or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/003—Packaging lines, e.g. general layout

Definitions

  • the invention relates to a packaging machine according to the preamble of claim 1 and a method for producing packaging according to the preamble of claim 17.
  • Packaging machines for producing packaging are already known from the prior art.
  • packaging machines for producing packaging from plastics in particular so-called clamshell packaging, which consist of two halves, each having a cavity, which are or can be connected to one another via a hinge and are used, for example, for packaging food, are known.
  • the cavities are introduced into two roller conveyors made of plastic and then joined together.
  • packaging machines made from renewable and/or easily recyclable raw materials, for example from fiber-based packaging materials such as paper and/or cardboard. Only fibre-based packaging materials can be used here, but composite materials consisting of fibre-based packaging materials coated with plastic can also be used.
  • the invention is based on a packaging machine, in particular a form, fill and seal machine, for producing packaging, in particular clamshell packaging, from fiber-based packaging material, with a first forming unit for introducing at least one first cavity into a first packaging material web, with a first supply unit for supplying the first packaging material web to the first forming unit, with a second forming unit for introducing at least one second cavity into a second packaging material web and with a second supply unit for supplying a second packaging material web to the second forming unit.
  • a packaging machine in particular a form, fill and seal machine, for producing packaging, in particular clamshell packaging, from fiber-based packaging material, with a first forming unit for introducing at least one first cavity into a first packaging material web, with a first supply unit for supplying the first packaging material web to the first forming unit, with a second forming unit for introducing at least one second cavity into a second packaging material web and with a second supply unit for supplying a second packaging material web to the second forming unit.
  • the second feed unit is intended to feed the second packaging material web in a second feed direction that is different from a first feed direction of the first packaging material web.
  • Such a configuration can advantageously provide a packaging machine with a particularly high degree of flexibility. Since the first web of packaging material and the second web of packaging material can be fed from different feed directions, in the packaging machine according to the invention, in contrast to previously known packaging machines with feeding of webs of packaging material in the same feed direction one above the other, an area above the first web of packaging material is completely free, so that particularly flexible dosing is advantageous is enabled.
  • a packaging machine for producing sustainable clamshell packaging for packaging a wide variety of products can therefore advantageously be provided.
  • a particularly efficient process control can advantageously be achieved in the production of clamshell packaging by means of the packaging machine according to the invention because, in contrast to the hitherto known production from individual sheets of packaging material, continuous production from packaging material webs is made possible.
  • the packaging machine is intended for, but not limited to, the production of packaging, in particular clamshell packaging, from fibre-based packaging material, for the packaging of filling goods, for example foodstuffs such as spreads, pastes, ready meals or confectionery, or beauty and/or personal care products, such as creams, shampoos and the like, and a large number of other filling goods.
  • the packaging machine is preferably designed as a form, fill and seal machine and is provided for forming a package with at least one cavity, then filling the at least one cavity with at least one filling material and then sealing the filled cavity.
  • Fiber-based packaging material is to be understood as meaning a packaging material which at least to a large extent of at least 55% by weight, in particular at least 65% by weight, advantageously at least 75% by weight, particularly advantageously at least 85% by weight, preferably at least 95% and particularly preferably at least 99% by weight was obtained from plant starting materials, in particular from wood, and/or was recycled from products made from plant starting materials.
  • the fibre-based packaging material can contain cellulose, in particular cellulose, and/or wood pulp and/or waste paper and can in particular be in the form of paper and/or cardboard.
  • the fibre-based packaging material could be formed entirely from one or more plant-based raw materials. It is also conceivable that the fibre-based packaging material is a composite material consisting of a plant-based raw material coated with plastic.
  • the first packaging material web and the second packaging material web are each formed from fiber-based packaging material.
  • a “forming unit” is to be understood as meaning a unit which is provided for forming at least a partial area of a packaging material web and thereby introducing at least one cavity into the packaging material web.
  • the partial area of the packaging material web can be reshaped by the reshaping unit, without being limited to this, by plastic deformation, for example deep drawing and/or embossing and/or the like, and can in particular include one or more pretreatment steps, for example moistening and/or heating of the at least one partial area of the packaging material web.
  • the forming unit has the components and/or elements necessary for a desired forming.
  • the first forming unit and the second forming unit can be configured essentially identically to one another, wherein the first forming unit can be provided to introduce the first cavity with a first shape and a first size into the first packaging material web and the second forming unit can be provided to introducing a second cavity with a second shape and second size, which in each case correspond at least essentially to the first shape and first size of the first cavity, into the second packaging material web.
  • first forming unit and the second forming unit are designed at least partially differently, wherein the first forming unit can be provided for introducing the first cavity with the first shape and the first size into the first packaging material web and the second forming unit for introducing the second Cavity can be provided with a shape and size at least substantially identical to the first shape and first size of the first cavity in the second packaging material web.
  • the packaging machine can only be operated with one of the two forming units, while the other of the two forming units is in an inactive mode.
  • the packaging machine can be operable with the first forming unit to introduce the first cavity into the first packaging material web while the second forming unit is in the inactive mode, so that no second cavity is introduced into the second packaging material web and the second packaging material web can be used as a cover web to close the first cavity the first packaging web can be used.
  • a “supply unit” is to be understood as a unit which is intended to separate the layers of a packaging material web rolled up in the form of a web roll, in particular to unroll them in sections, and to feed them to a forming unit.
  • the feed unit has at least one receiving element, which is intended to receive and rotatably support the web roll.
  • the feed unit also has at least one feed element for separating the layers of the web roll and for feeding the packaging material web to the forming unit.
  • the feed element is preferably provided for separating the layers of the packaging material web on the web roll by means of tensile force and for feeding them to the forming unit.
  • a “feed direction” is intended to mean a direction which lies in a main extension plane of an unrolled section of a packaging material web and in which the section of the packaging material web is fed to the forming unit in an operating state of the packaging machine.
  • a “main extension plane” of an object is to be understood as a plane which is parallel to a largest side surface of an imaginary cuboid which just about completely encloses the object and in particular runs through the center point of the cuboid.
  • the first feed direction lies in a main extension plane of an unrolled section of the first packaging material web and the second feed direction lies in a main extension plane of an unrolled section of the second packaging material web.
  • “at least essentially” should be understood to mean that a deviation from a specified value deviates in particular by less than 25%, preferably less than 10% and particularly preferably less than 5% of a specified value.
  • Provided is intended to mean specifically designed and/or equipped.
  • the fact that an object is provided for a specific function should be understood to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.
  • the first feed direction and the second feed direction could be oriented at an angle to one another, for example perpendicular to one another. In an advantageous embodiment, however, it is proposed that the first feed direction and the second feed direction are aligned in opposite directions to one another. Such a configuration can advantageously provide a particularly compact packaging machine with a particularly high degree of flexibility become. In addition, a particularly simple deflection of the second packaging material web above the first packaging material web parallel to the first feed direction can advantageously be made possible if the first feed direction and the second feed direction are aligned in opposite directions to one another.
  • the packaging machine has a deflection unit which is provided for deflecting the second packaging material web and guiding it above the first packaging material web parallel to the first feed direction over the first packaging material web.
  • the deflection unit is preferably provided to deflect the second packaging material web by 180° in a direction parallel to the first feed direction.
  • the deflection unit has at least one deflection element, for example a deflection roller.
  • first feed direction and the second feed direction are aligned at an angle to one another.
  • An improved arrangement can advantageously be made possible by such a configuration.
  • the second forming unit can be arranged closer to a joining unit for joining a first portion of the first packaging material web to a second portion of the second packaging material web if the first feed direction and the second feed direction are aligned at an angle to one another.
  • a particularly compact packaging machine can thus be provided.
  • the shortened distance between the second forming unit and the joining unit which is provided for joining a first partial area of the first packaging material web, in particular the first cavity, with a second partial area of the second packaging material web, in particular the second cavity, to form a package, has a positive effect the quality of the finished packaging produced by the packaging machine.
  • finished packaging can advantageously be output in the first feed direction if the first feed direction and the second feed direction are aligned at an angle to one another.
  • first feed direction and the second feed direction are aligned at an angle to one another which is greater than 0° and less than 180°.
  • first feed direction and the second feed direction are in particular aligned at an angle to one another which is greater than 15° and less than 165°, advantageously greater than 30° and less than 150°, particularly advantageously greater than 45° and less than 135° , preferably greater than 60° and less than 120° and more preferably greater than 75° and less than 105°.
  • first feed direction and the second feed direction are aligned at least essentially perpendicular to one another, in particular at an angle between 86° and 94°, advantageously between 87° and 93°, particularly advantageously between 88° and 92°, preferably between 89° and 91° and more preferably at an angle of 90°.
  • An arrangement can advantageously be further improved by such a configuration.
  • a main extension direction of the second forming unit is aligned horizontally.
  • an arrangement of the second forming unit can advantageously be improved.
  • a particularly compact arrangement can advantageously be made possible if a main extension direction of the second forming unit is aligned horizontally.
  • a “main extension direction” of the second forming unit is to be understood in particular as a direction in which the second forming unit introduces the second cavity into the second packaging material web.
  • the second web of packaging material is preferably guided vertically in a region of the second forming unit.
  • the horizontally oriented second forming unit is preferably arranged between the first forming unit and a joining unit, which is provided for joining a first partial area of the first packaging material web, in particular the first cavity, with a second partial area of the second packaging material web, in particular the second cavity, to form a package .
  • the second forming unit can be moved along a positioning path in a vertical direction.
  • Such a configuration can advantageously provide a packaging machine with a particularly high degree of flexibility.
  • an accuracy in the alignment between the first cavity in the first packaging material web and the second cavity in the second web of packaging material can be made possible.
  • the forming tools of the second forming unit can be moved along the vertical direction to introduce the second cavity into the second packaging material web.
  • the vertical direction in this case refers to an erected and assembled state of the packaging machine and runs perpendicularly to the first feed direction.
  • the packaging machine comprises a deflection unit which has at least one deflection roller for deflecting the second packaging material web, which is provided with a recess into which the second cavity of the second packaging material web at least partially protrudes when the second packaging material web is deflected.
  • a deflection unit which has at least one deflection roller for deflecting the second packaging material web, which is provided with a recess into which the second cavity of the second packaging material web at least partially protrudes when the second packaging material web is deflected.
  • the packaging machine comprises a deflection unit which has a sensor unit for detecting a relative positioning between the first cavity in the first packaging material web and the second cavity in the second packaging material web.
  • the sensor unit comprises at least one sensor element, which is intended to detect the relative positioning between the first cavity in the first packaging material web and the second cavity in the second packaging material web using at least one parameter and/or a physical property, with the detection being active, such as in particular by generating and sending out an electrical measurement signal, and/or passively, such as in particular by detecting changes in the properties of the sensor element.
  • the sensor unit can have several identical or different sensor elements.
  • the sensor element could be embodied as a mechanical sensor element and provided for mechanically detecting the relative positioning between the first cavity and the second cavity, for example by touching.
  • the sensor element is preferably designed as an optical sensor element.
  • the optical sensor element could include mera and/or be designed as a camera.
  • the sensor unit preferably has at least one light transmitter, for example a light-emitting diode and/or an LED, for emitting an optical signal, and the optical sensor element is designed as a light receiver, for example as a phototransistor and/or as a photoresistor, preferably as a photodiode.
  • the light transmitter and the light receiver could form a light barrier, for example.
  • the relative positioning between the first cavity and the second cavity is detected using print marks which are printed on the first packaging material web and the second packaging material web and which use a preferred length of the respective packaging material web and thus the relative positioning between the first cavity and the second cavity can be detected by the optical sensor element.
  • Optical detection of a position of the print marks on the first packaging material web and the second packaging material web by the sensor unit is preferably based on at least one deviation caused by the print marks between an optical signal emitted by the light transmitter and an optical signal received by the light receiver.
  • Such a configuration does not limit the format range of the packaging material webs for introducing the cavities, compared to mechanical sensor solutions which, for example, require search holes in the packaging material webs, and flexibility can be further improved.
  • the packaging machine includes a deflection unit that has an alignment unit that is provided to align the first cavity and the second cavity congruently one above the other by stretching the first packaging material web and/or the second packaging material web.
  • the alignment unit is preferably provided to align the first cavity and the second cavity congruently one above the other based on their relative positioning detected by the sensor unit.
  • the alignment unit preferably has a first alignment element, which is provided for the purpose of aligning the first packaging material web and the second packaging material web by stretching the second packaging material web in a transport direction which runs parallel to the first feed direction, and/or by stretching the first packaging material web against the transport direction. direction to align with each other.
  • the aligning unit preferably has a second aligning element, which is provided for aligning the first packaging material web and the second packaging material web with one another by stretching the first packaging material web and/or the second packaging material web perpendicularly to the transport direction.
  • the packaging machine has a joining unit which is intended to bring together the first packaging material web and the second packaging material web and at least a first partial area of the first packaging material web, in particular the first cavity, and at least a second partial area of the second packaging material web, in particular the second Cavity to be joined together to form packaging by means of pressure.
  • clamshell packaging can advantageously be produced from fiber-based packaging material using simple technical means.
  • the joining unit can be provided to join the first partial area of the first packaging material web and the second partial area of the second packaging material web exclusively by means of pressure.
  • the joining unit is intended to join the first partial area of the first packaging material web and the second partial area of the second packaging material web together, in addition to the pressure effect, by means of at least one sealing medium.
  • the joining unit has at least one joining element for joining the first partial area of the first packaging material web and the second partial area of the second packaging material web by means of pressure.
  • the first partial area preferably comprises at least the first cavity in the first packaging material web.
  • the second partial area can comprise the second cavity in the second packaging material web.
  • the packaging machine is operated in the inactive mode of the second forming unit, so that when the packaging machine is in the operating state, no second cavity is introduced into the second packaging material web and this is used as a cover web for closing the first cavity in the first packaging material web.
  • the joining unit preferably has at least one further joining element, which is preferably designed as a roller block and is intended to join the first partial area of the first packaging material web and the second partial area of the second packaging material web when the second packaging material web is used as a covering web to close the first cavity.
  • the joining unit has at least one structuring element for introducing at least one fine structure into the packaging. Such a configuration can advantageously make it possible to produce particularly functional and/or individualized packaging.
  • the structural element could be provided for introducing at least one fine structure to improve the grip of the packaging.
  • the structuring element is provided for introducing at least one fine structure for individualizing the packaging.
  • the structuring element could be provided for introducing at least one fine structure in an individual pattern and/or in the form of a brand logo or the like.
  • the structuring element can be embodied as a mechanical structuring element, for example as a stamp or the like, and can be provided to emboss the fine structure into the packaging by means of pressure.
  • the structuring element is provided for introducing the fine structure into the packaging by means of thermal action.
  • the structuring element can be formed in one piece with the joining element of the joining unit.
  • efficiency can advantageously be improved and a particularly compact packaging machine can be provided, in that additional units and/or elements for introducing a fine structure can be dispensed with.
  • “In one piece” is to be understood in particular as being at least cohesively connected, for example by a welding process, an adhesive process, an injection molding process and/or another process that appears sensible to the person skilled in the art, and/or advantageously formed in one piece, such as by a Production from a single casting and/or by production using a single-component or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank.
  • the packaging machine comprises a deflection unit and a joining unit, with the deflection unit being arranged in the vicinity of the joining unit.
  • a configuration of this type can advantageously further improve the flexibility of the packaging machine.
  • the second packaging material web is only deflected by the joining unit immediately before it is brought together with the first packaging material web and above the first packaging material web parallel to the first Feed direction is guided, so that an area above the first packaging material web, in particular above the first cavity in the first packaging material web along the feed direction until the deflection unit is reached, remains free, so that a particularly simple and flexible dosing of filling material into the first cavity is advantageously made possible.
  • the packaging machine comprises a deflection unit and a dosing unit, which is arranged between the first supply unit and the deflection unit with respect to the first feed direction and is provided for dosing a filling material into the first cavity in the first packaging material web.
  • the dosing unit comprises at least one dosing element and preferably a plurality of, in particular different, dosing elements.
  • the dosing unit can have at least a first dosing element for dosing solid and/or lumpy filling goods and at least a second dosing element for dosing liquid and/or pasty filling goods.
  • the dosing unit has a modular design and one or more dosing elements of the dosing unit can be exchanged and/or adapted for dosing a specific type of filling.
  • a dosing section for the dosing unit can be variably adjusted between the first shaping unit and the deflection unit along the first feed direction.
  • a configuration of this type can further improve flexibility. Because the dosing section between the first forming unit and the deflection unit can be variably adjusted along the first feed direction, dosing can advantageously be flexibly adapted to specific filling goods. It is conceivable that a further dosing unit can be integrated on the dosing section, for example to enable a two-stage dosing process with two or more different sensing goods in the first cavity.
  • the packaging machine preferably has a modularly expandable basic framework on which the units, in particular the first feed unit, the second feed unit, the first forming unit, the second forming unit, the deflection unit, the dosing unit, the joining unit and, if appropriate, further units and/or elements are arranged .
  • the modularly expandable framework is preferably expandable by means of expansion elements on which additional units, for example a further dosing unit and/or a further forming unit, can be arranged and which can be connected to the basic structure, preferably in a positive and/or non-positive manner, for example by screw connections or plug connections.
  • the invention is also based on a method for producing packaging, in particular clamshell packaging, from fiber-based packaging material, in particular by means of a packaging machine according to one of the configurations described above, wherein at least one first cavity is introduced into a first packaging material web by means of a first forming unit and in at least one second cavity is introduced into a second packaging material web by means of a second forming unit.
  • first web of packaging material is fed to the first forming unit in a first feed direction and the second web of packaging material is fed to the second forming unit in a second feed direction that differs from the first feed direction.
  • Such a configuration can advantageously provide a particularly efficient and flexible method for producing packaging, in particular clamshell packaging, from fiber-based packaging material.
  • the packaging machine according to the invention and the method according to the invention for producing packaging should not be limited to the applications and embodiments described above.
  • the packaging machine according to the invention can have a number of individual elements, components and units that differs from the number of individual elements, components and units mentioned here, and the method can have a different number of method steps in order to fulfill a function described herein.
  • values lying within the specified limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective representation of a packaging machine with a first supply unit for supplying a first packaging material web and with a second supply unit for supplying a second packaging material web,
  • FIG. 2 shows a schematic perspective partial view of the packaging machine with a deflection unit for deflecting the second packaging material web
  • FIG. 3 shows a schematic perspective partial view of the packaging machine with the deflection unit, which comprises a sensor unit and an alignment unit,
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the packaging machine with a joining unit for joining a first partial area of the first packaging material web to a second partial area of the second packaging material web
  • FIG. 5 shows a schematic process flow diagram for representing a process for producing packaging
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a packaging machine with a first feed unit for feeding in a first web of packaging material and with a second feed unit for feeding in a second web of packaging material in a schematic plan view
  • FIG. 7 shows the packaging machine of FIG. 6 in a schematic perspective view
  • FIGS. 6 and 7 shows a schematic perspective partial view of the packaging machine from FIGS. 6 and 7. Description of the exemplary embodiments
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a packaging machine 10a from a front side.
  • the packaging machine 10a is designed as a form, fill and seal machine and is intended for producing packaging, in particular for producing clamshell packaging, from fiber-based packaging material.
  • the packaging machine 10a has a first forming unit 12a for introducing at least one first cavity 14a into a first packaging material web 16a.
  • the first web of packaging material 16a is made of three-dimensionally deformable fiber-based packaging material, for example paper and/or cardboard.
  • the packaging machine 10a has a first feed unit 18a for feeding the first packaging material web 16a to the first forming unit 12a.
  • the first web of packaging material 16a is at least partially rolled up in several layers onto a first web roll 64a.
  • the first web roll 64a is rotatably mounted in a first receiving element 66a of the first feed unit 18a.
  • the first feed unit 18a is intended to feed the first packaging material web 16a to the first forming unit 12a in a first feed direction 28a.
  • the first feed unit 18a has a first feed element 68a, by means of which the first packaging material web 16a is unwound in sections from the first web roll 64a by tensile force when the packaging machine 10a is in an operating state.
  • the packaging machine 10a has a first stretching unit 82a.
  • the first stretching unit 82a is provided to bring a section of the first packaging material web 16a into a desired format by stretching in the first feed direction 28a and/or by stretching in a direction perpendicular to the first feed direction 28a.
  • the first feed unit 18a guides the first packaging material web 16a of the first stretching unit 82 and then the first forming unit 12a in the first feed direction 28a.
  • the packaging machine 10a has a second forming unit 20a for introducing at least one second cavity 22a into a second packaging material web 24a.
  • the second forming unit 20a is configured essentially identically to the first forming unit 12a.
  • the first forming unit brings the at least one first cavity 14a with a certain shape and size into the first packaging material web 16a and the second forming unit 20a brings the at least one second cavity 22a, the shape and size of which is at least essentially the same as the shape and size of the first cavity 14a in the first web of packaging material, into the second web of packaging material 24a.
  • the packaging machine 10a also has a second feed unit 26a for feeding the second packaging material web 24a to the second forming unit 20a.
  • the second feed unit 26a is provided to feed the second packaging material web 24a in a second feed direction 30a that differs from the first feed direction 28a of the first packaging material web 16a.
  • the second web of packaging material 24a is at least partially rolled up in several layers onto a second web roll 70a.
  • the second web roll 70a is rotatably mounted in a second receiving element 72a of the second feed unit 18a.
  • the second supply unit 26a has a second supply element 74a for supplying the second packaging material web 24a, by means of which the second packaging material web 24a is unwound in sections from the second web roll 70a when the packaging machine 10a is in the operating state.
  • the packaging machine 10a has a second stretching unit 84a.
  • the second stretching unit 84a is configured essentially identically to the first stretching unit 82a and is intended to stretch a section of the second packaging material web 24a into a desired format by stretching in the second feed direction 30a and/or by stretching in a direction perpendicular to the second feed direction 30a bring.
  • the second supply unit 26a guides the second packaging material web 24a of the second stretching unit heit 84a and then to the second forming unit 20a in the second feed direction 30a.
  • first feed direction 28a and the second feed direction 30a are aligned in opposite directions to one another.
  • first feed direction 28a and the second feed direction 30a could also have a different orientation to one another than an opposite orientation.
  • the second feed direction 30a it would be conceivable for the second feed direction 30a to be oriented at an angle, for example perpendicularly, to the first feed direction 28a (not shown here).
  • the packaging machine 10a has a deflection unit 32a.
  • the deflection unit 32a is provided to deflect the second packaging material web 24a and to guide it above the first packaging material web 16a parallel to the first feed direction 28a over the first packaging material web 16a. In an operating state of the packaging machine 10a, the deflection unit 32a thus deflects the second packaging material web 24a by 180° from the second feed direction 30a into a direction parallel and running in the same direction as the first feed direction 28a.
  • the deflection unit 32a has at least one deflection roller 34a for deflecting the second packaging material web 24a. In the present case, the deflection unit 32a has the deflection roller 34a and a further deflection roller 76a for deflecting the second packaging material web 24a.
  • the packaging machine 10a has a dosing unit 52a.
  • the dosing unit 52a is provided for dosing a filling material (not shown) into the first cavity 14a in the first packaging material web 16a.
  • the filling material can be food, for example.
  • the dosing unit 52a is arranged between the first supply unit 18a and the deflection unit 32a with respect to the first supply direction 28a.
  • a metering section 54a for the metering unit 52a between the first feed unit 18a and the deflection unit 32a along the first feed direction 28a can be variably adjusted.
  • a basic frame 48a of the packaging machine 10a can be variably expanded by means of supplementary elements (not shown) to set a length of the dosing section 54a between the feed unit 18a and the deflection unit 32a.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective partial view of the packaging machine 10a with the deflection unit 32a from a rear side in the viewing direction obliquely onto the second feed unit 26a.
  • the deflection roller 34a is provided with a recess 36a into which the second cavity 22a of the second packaging material web 24a protrudes at least partially (not shown here).
  • the recess 36a in the deflection roller 34a protects the second cavity 22a from undesired deformation during the deflection.
  • the further deflection roller 76a is also provided with a further recess 78a (cf. FIG. 3) to protect the second cavity 22a from undesired deformation during deflection.
  • the deflection unit 32a also has a sensor unit 38a.
  • the sensor unit 38a is provided for detecting a relative positioning between the first cavity 14a in the first packaging material web 16a and the second cavity 22a in the second packaging material web 24a (cf. also FIG. 4).
  • the sensor unit 38a has at least one sensor element 80a.
  • the sensor element 80a is designed as an optical sensor element, for example as a photodiode or a camera.
  • the relative positioning between the first cavity 14a in the first packaging material web 16a and the second cavity 22a in the second packaging material web 24a is detected by the sensor element 80a optically using printed marks (not shown) on the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a.
  • a direct optical detection of the first cavity 14a and the second cavity 22a by the sensor unit 38a would also be conceivable.
  • the deflection unit 32a has an alignment unit 40a.
  • the alignment unit 40a is provided to align the first cavity 14a and the second cavity 22a congruently one above the other by stretching the first packaging material web 16a and/or the second packaging material web 24a.
  • the alignment unit 40a is provided to align the first cavity 14a and the second cavity 22a congruently one above the other by stretching the second packaging material web 24a.
  • FIG. 3 shows a further schematic partial view of the packaging machine 10a from the front to illustrate the functioning of the alignment unit 40a.
  • the deflection roller 34a and the other deflection roller 76a are part of the alignment unit 40a.
  • the alignment unit 40a aligns the second packaging material web 24a with respect to the first packaging material web 16a by means of the deflection roller 34a and/or the further deflection roller 76a until the second cavity 22a lies congruently over the first cavity 14a.
  • the deflection roller 34a and/or the further deflection roller 76a are used to align along a transport direction 88a, which runs parallel to the first feed direction 28a (cf. FIG. 1).
  • the alignment unit 40a aligns the first cavity 14a and the second cavity 22a, in the event of a deviation determined by the sensor unit 38a, by means of the deflection roller 34a and/or the further deflection roller 76a by stretching the second packaging material web 24a in the transport direction 88a.
  • the deflection roller 34a and the further deflection roller 76a are movably mounted in an alignment area 92a perpendicularly to the transport direction up and down.
  • the alignment unit 40a aligns the first cavity 14a and the second cavity 22a, in the event of a deviation determined by the sensor element 80a of the sensor unit 38a, by means of the deflection roller 34a and/or the further deflection roller 76a by repositioning them in the alignment region 92a be moved up or down in order to adjust a preferred length of the second packaging material web 24a in the transport direction 88a.
  • the sensor unit 38a also has a control element 86a for controlling the alignment between the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a.
  • the control element 86a is designed as an optical control element and optically controls the alignment between the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a in the operating state of the packaging machine 10a using the printed marks on the packaging material webs 16a, 24a.
  • FIG. 4 shows the packaging machine 10a in a further schematic perspective partial view from the front.
  • the packaging machine 10a has a joining unit 42a.
  • the joining unit 42a is intended to bring together the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a and at least a first partial area 44a of the first packaging material web 16a, in particular the first cavity 14a, and at least a second partial area 46a of the second packaging material web 24a, in particular the second cavity 22a , by means pressure to a packaging (not shown), namely a clamshell packaging to assemble.
  • the joining unit 42a has at least one structuring element (not shown) for introducing a fine structure into the packaging.
  • the deflection unit 32a is arranged in a region 50a close to the joining unit 42a, so that the second web of packaging material 24a can be deflected and the first cavity 14a and the second cavity 22a can be aligned congruently immediately before the first partial area 44a and the second partial area 46a are joined.
  • the packaging machine 10a also has a punching unit 90a.
  • the punching unit 90a is provided for punching out the partial areas 44a, 46a, which are joined together as packaging, from the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a.
  • FIG. 5 shows a schematic process flow diagram for representing a process for producing packaging from fiber-based packaging material.
  • the method can be carried out in particular by means of the packaging machine 10a described above.
  • the method includes at least four method steps 56a, 58a, 60a, 62a.
  • a first method step 56a of the method a section of the first packaging material web 16a is fed to the first stretching unit 82a by means of the first feed unit 18a, stretched to a desired format and then fed to the first forming unit 12a.
  • a section of the second packaging material web 24a is fed to the second stretching unit 84a by means of the second feed unit 26a, stretched to a desired format and then fed to the second forming unit 20a.
  • At least the first cavity 14a is then introduced into the first packaging material web 16a by means of the first forming unit 12a and at least the second cavity 22a is introduced into the second packaging material web 24a by means of the second forming unit 20a.
  • the first packaging material web 16a is fed to the first forming unit 12a in the first feed direction 28a, in particular by means of the first feed unit 18a.
  • the second packaging material web 24a of the second forming unit 20a in the direction of the first feed direction 28a different second feed direction 30a supplied.
  • a second method step 58a of the method the second web of packaging material 24a is deflected and guided above the first web of packaging material 16a parallel to the first feed direction 28a over the first web of packaging material 16a, in particular by means of the deflection unit 32a.
  • a filling material is optionally metered into the first cavity 14a in the first packaging material web 16a at the same time, in particular by means of the metering unit 52a.
  • a third method step 60a of the method a relative positioning between the first cavity 14a in the first packaging material web 16a and the second cavity 22a in the second packaging material web 24a is determined, in particular by means of the sensor unit 38a of the deflection unit 32a.
  • an alignment takes place by stretching the first packaging material web 16a and/or the second packaging material web 24a until the first cavity 14a and the second Cavity 22a are aligned congruently one above the other, in particular by means of the alignment unit 40a of the deflection unit 32a.
  • a fourth method step 62a of the method the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a are brought together and the first cavity 14a and the second cavity 22a are joined by the action of pressure, in particular by means of the joining unit 42a.
  • a fine structure is optionally introduced into the packaging, in particular by means of the structuring element of the joining unit 42a.
  • the packaging is punched out of the first packaging material web 16a and the second packaging material web 24a, in particular by means of the punching unit 90a.
  • FIGS. 1 to 5 A further exemplary embodiment of the invention is shown in FIGS.
  • the following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, whereby with regard to components with the same designation, in particular with regard to components with the same reference numbers, the drawings and/or the description of the previous exemplary embodiment, in particular Figures 1 to 5, can be referred.
  • the letter a is the reference number of the exemplary embodiment in FIGS Figures 1 to 5 recreated.
  • the letter a is replaced by the letter b.
  • FIG. 6 shows a packaging machine 10b in a schematic plan view.
  • the packaging machine 10b is designed as a form, fill and seal machine and is intended for producing packaging, in particular for producing clamshell packaging, from fiber-based packaging material.
  • the packaging machine 10b has a first forming unit 12b for introducing at least one first cavity 14b (cf. FIG. 7) into a first web of packaging material 16b.
  • the first web of packaging material 16b is made of three-dimensionally deformable fiber-based packaging material, for example paper and/or cardboard.
  • the packaging machine 10b has a first feed unit 18b for feeding the first packaging material web 16b to the first forming unit 12b.
  • the first feed unit 18b is intended to feed the first packaging material web 16b to the first forming unit 12b in a first feed direction 28b.
  • the packaging machine 10b has a second forming unit 20b for introducing at least one second cavity 22b (cf. FIG. 7) into a second packaging material web 24b.
  • the packaging machine 10b also has a second feed unit 26b for feeding the second packaging material web 24b to the second forming unit 20b.
  • the second feed unit 26b is provided to feed the second packaging material web 24b in a second feed direction 30b that is different from the first feed direction 28b of the first packaging material web 16b.
  • first feed direction 28b and the second feed direction 30b are aligned at an angle to one another.
  • first feed direction 28b and the second feed direction 30b are aligned at an angle 94b to one another.
  • Angle 94b is greater than 0° and less than 180°.
  • the first feed direction 28b and the second feed direction 30b are aligned at least substantially perpendicular to one another.
  • first feed direction 28b and the second feed direction 30b are aligned perpendicular to one another and the angle 94b is 90°.
  • FIG. 7 shows the packaging machine 10b in a schematic perspective view.
  • the packaging machine 10b has a deflection unit 32b.
  • the deflection unit 32b is provided to deflect the second web of packaging material 24b and to guide it above the first web of packaging material 16b parallel to the first feed direction 28b over the first web of packaging material 16b.
  • the deflection unit 32b thus deflects the second packaging material web 24b by 90° from the second feed direction 30b into a direction parallel and running in the same direction as the first feed direction 28b.
  • the deflection unit 32b has a deflection triangle 102b for deflecting the second packaging material web 24b.
  • the second forming unit 20b is arranged along the first feed direction 28b behind the deflection triangle 102b.
  • the deflection unit 32b also has a deflection roller 34b and a further deflection roller 76b (cf. FIG. 8).
  • the deflection roller 34b is provided with a recess 36b.
  • FIG. 8 shows the packaging machine 10b in a schematic partial view with a view of the second forming unit 20b.
  • a main extension direction 96b of the second forming unit 20b is aligned horizontally.
  • the second forming unit 20b can be moved along a positioning path 98b in a vertical direction 100b.
  • the second forming unit 20b is arranged in the vertical direction 100b between the deflection roller 34b and the further deflection roller 76b.
  • the positioning section 98b extends from an upper edge of the deflection roller 34b to a lower edge of the further deflection roller 76b.
  • the packaging machine 10b has a joining unit 42b.
  • the joining unit 42b is intended to bring together the first packaging material web 16b and the second packaging material web 24b and at least a first partial area 44b of the first packaging material web 16b, in particular the first cavity 14b, and at least a second partial area 46b of the second packaging material web 24b, in particular the second cavity 22b , by means of pressure to form a package (not shown), namely a clamshell package, together.
  • the joining unit 42b has at least one structuring element (not shown) for introducing a fine structure into the packaging.
  • the packaging machine 10b also has a punching unit 90b.
  • the punching unit 90b is intended to punch out the partial areas 44b, 46b, which are joined together as packaging, from the first packaging material web 16b and the second packaging material web 24b. Because of the angled arrangement between the first feed direction 28b and the second feed direction 30b (cf. FIG. 6), the packaging can be output in the first feed direction after being punched out by the punching unit 90b.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Verpackungsmaschine (10a; 10b), insbesondere Form-, Füll- und Verschließmaschine, zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, mit einer ersten Umformeinheit (12a; 12b) zur Einbringung zumindest einer ersten Kavität (14a; 14b) in eine erste Packstoffbahn (16a; 16b), mit einer ersten Zufuhreinheit (18a; 18b) zur Zufuhr der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) zu der ersten Umformeinheit (12a; 12b), mit einer zweiten Umformeinheit (20a; 20b) zur Einbringung zumindest einer zweiten Kavität (22a; 22b) in eine zweite Packstoffbahn (24a; 24b) und mit einer zweiten Zufuhreinheit (26a; 26b) zur Zufuhr der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) zu der zweiten Umformeinheit (20a; 20b). Es wird vorgeschlagen, dass die zweite Zufuhreinheit (26a; 26b) dazu vorgesehen ist, die zweite Packstoffbahn (24a; 24b) in einer gegenüber einer ersten Zufuhrrichtung (28a; 28b) der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung (30a; 30b) zuzuführen.

Description

Beschreibung
Verpackungsmaschine und Verfahren zur Herstellung von Verpackungen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Verpackungsmaschinen zur Herstellung von Verpackungen bekannt. Beispielsweise sind Verpackungsmaschinen zur Herstellung von Verpackungen aus Kunststoffen, insbesondere sogenannten Clamshell-Verpackungen, welche aus zwei Hälften bestehen, die jeweils eine Kavität aufweisen, welche über ein Scharnier miteinander verbunden sind oder verbunden sein können und beispielsweise zum Verpacken von Lebensmitteln eingesetzt werden, bekannt. Mittels derartiger Verpackungsmaschinen werden in zwei Rollenbahnen aus Kunststoff jeweils die Kavitäten eingebracht und anschließend zusammengefügt. Aus Umweltgesichtspunkten werden in jüngster Zeit jedoch verstärkt Verpackungen nachgefragt und produziert, welche aus nachwachsenden und/oder gut recyclebaren Rohstoffen, beispielsweise aus faserbasierten Packstoffen, wie Papier und/oder Pappe, ausgebildet sind. Hierbei können ausschließlich faserbasierte Packstoffe, aber auch Verbundmaterialien, welche aus mit Kunststoff beschichteten faserbasierten Packstoffen bestehen, zum Einsatz kommen. Eine Herstellung von Clamshell-Verpackungen aus faserbasierten Packstoffen ist mit bisher bekannten Verpackungsmaschinen bislang jedoch nur schwer und insbesondere in einem industriellen Maßstab nicht effizient möglich. Dies liegt zum einen an einer erschwerten Umformbarkeit von faserbasierten Packstoffen und einer dabei oftmals auftretenden Entstehung von Falten und/oder Mikrorissen. Zum anderen fehlt den bisher lediglich aus Design- Studien bekannten Verpackungsmaschinen zur Herstellung von Clamshell- Verpackungen aus faserbasierten Packstoffen die für industrielle Anwendungen erforderliche Flexibilität, da aus faserbasierten Packstoffen bestehende Packstoffbahnen in gleicher Richtung übereinander zugeführt werden, sodass ein Bauraum für eine Dosiereinheit zum Dosieren von Füllgütern in eine erste Kavität in der ersten Packstoffbahn nachteilig stark eingeschränkt ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Verpackungsmaschine, insbesondere von einer Form-, Füll- und Verschließmaschine, zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, mit einer ersten Umformeinheit zur Einbringung zumindest einer ersten Kavität in eine erste Packstoffbahn, mit einer ersten Zufuhreinheit zur Zufuhr der ersten Packstoffbahn zu der ersten Umformeinheit, mit einer zweiten Umformeinheit zur Einbringung zumindest einer zweiten Kavität in eine zweite Packstoffbahn und mit einer zweiten Zufuhreinheit zur Zufuhr einer zweiten Packstoffbahn zu der zweiten Umformeinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die zweite Zufuhreinheit dazu vorgesehen ist, die zweite Packstoffbahn in einer gegenüber einer ersten Zufuhrrichtung der ersten Packstoffbahn verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung zuzuführen.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Verpackungsmaschine mit einem besonders hohen Maß an Flexibilität bereitgestellt werden. Da die erste Packstoffbahn und die zweite Packstoffbahn aus verschiedenen Zufuhrrichtungen zuführbar sind, ist bei der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine, im Gegensatz zu bisher bekannten Verpackungsmaschinen mit Zufuhr von Packstoffbahnen in gleicher Zufuhrrichtung übereinander, ein Bereich oberhalb der ersten Packstoffbahn vollkommen frei, sodass vorteilhaft eine besonders flexible Dosierung ermöglicht ist. Es kann daher vorteilhaft eine Verpackungsmaschine zur Herstellung von nachhaltigen Clamshell-Verpackungen zum Verpacken unterschiedlichster Produkte bereitgestellt werden. Ferner kann vorteilhaft eine besonders effiziente Prozessführung bei der Herstellung von Clamshell - Verpackungen mittels der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine erreicht werden, da im Gegensatz zur bisher bekannten Herstellung aus einzelnen Packstoffbögen, eine kontinuierliche Herstellung aus Packstoffbahnen ermöglicht wird.
Die Verpackungsmaschine ist, ohne darauf beschränkt zu sein, zu Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, zum Verpacken von Füllgütern, zum Beispiel Lebensmitteln, wie Brotaufstrichen, Pasten, Fertiggerichten oder Süßwaren, oder Beauty- und/oder Körperpflegeprodukten, wie Cremes, Shampoos und dergleichen, und einer Vielzahl von weiteren Füllgütern vorgesehen. Vorzugsweise ist die Verpackungsmaschine als eine Form-, Füll und Verschließmaschine ausgebildet und zum Formen einer Verpackung mit zumindest einer Kavität, anschließendem Befüllen der zumindest einen Kavität mit zumindest einem Füllgut und darauffolgendem Verschließen der befüllten Kavität vorgesehen. Unter „faserbasiertem Packstoff“ soll ein Verpackungsmaterial verstanden werden, welches wenigstens zu einem Großteil von zumindest 55 Gew.-%, insbesondere zumindest 65 Gew.-%, vorteilhaft zumindest 75 Gew.-%, besonders vorteilhaft zumindest 85 Gew.- %, vorzugsweise zumindest 95 % und besonders bevorzugt zumindest 99 Gew-% aus pflanzlichen Ausgangsstoffen, insbesondere aus Holz, gewonnen und/oder aus Produkten aus pflanzlichen Ausgangsstoffen recycelt wurde. Beispielsweise kann der faserbasierte Packstoff Zellstoffe, insbesondere Zellulose, und/oder Holzstoffe und/oder Altpapierstoffe aufweisen und insbesondere als Papier und/oder Pappe ausgebildet sein. Der faserbasierte Packstoff könnte vollständig aus einem oder mehreren pflanzlichen Ausgangsstoffen ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass es sich bei dem faserbasierten Packstoff um einen Verbundwerkstoff handelt, welcher aus einem mit Kunststoff beschichteten pflanzlichen Ausgangsstoff besteht. Die erste Packstoffbahn und die zweite Packstoffbahn sind jeweils aus faserbasiertem Packstoff ausgebildet.
Unter einer „Umformeinheit“ soll eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teilbereich einer Packstoffbahn umzuformen und dabei zumindest eine Kavität in die Packstoffbahn einzubringen. Ein Umformen des Teilbereichs der Packstoffbahn durch die Umformeinheit kann, ohne darauf beschränkt zu sein, durch plastische Verformung beispielsweise Tiefziehen und/oder Prägen und/oder dergleichen erfolgen und kann insbesondere einen oder mehrere Vorbehandlungsschritte, beispielsweise ein Befeuchten und/oder ein Erwärmen des zumindest einen Teilbereichs der Packstoffbahn umfassen. Die Umformeinheit weist die für eine gewünschte Umformung notwendigen Bauteile und/oder Elemente auf. Die erste Umformeinheit und die zweite Umformeinheit können zueinander im Wesentlichen identisch ausgebildet sein, wobei die erste Umformeinheit dazu vorgesehen sein kann, die erste Kavität mit einer ersten Form und einer ersten Größe in die erste Packstoffbahn einzubringen und die zweite Umformeinheit dazu vorgesehen sein kann, die zweite Kavität mit einer zweiten Form und zweiten Größe, welche jeweils zumindest im Wesentlichen der ersten Form und ersten Größe der ersten Kavität entsprechen, in die zweite Packstoffbahn einzubringen. Denkbar ist auch, dass die erste Umformeinheit und die zweite Umformeinheit zumindest teilweise unterschiedlich ausgebildet sind, wobei die erste Umformeinheit zur Einbringung der ersten Kavität mit der ersten Form und der ersten Größe in die erste Packstoffbahn vorgesehen sein kann und die zweite Umformeinheit zur Einbringung der zweiten Kavität mit einer zu der ersten Form und ersten Größe der ersten Kavität zumindest im Wesentlichen identischen Form und Größe in die zweite Packstoffbahn vorgesehen sein kann. Zudem ist denkbar, dass die Verpackungsmaschine nur mit einer der beiden Umformeinheiten betreibbar ist, während sich die andere der beiden Umformeinheiten in einem Inaktiv-Modus befindet. Beispielsweise kann die Verpackungsmaschine mit der ersten Umformeinheit zur Einbringung der ersten Kavität in die erste Packstoffbahn betreibbar sein, während die zweite Umformeinheit in dem Inaktivmodus ist, sodass keine zweite Kavität in die zweite Packstoffbahn eingebracht und die zweite Packstoffbahn als Abdeckbahn zum Verschließen der ersten Kavität in der ersten Packstoffbahn verwendet werden kann.
Unter einer „Zufuhreinheit“ soll eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, die Lagen einer in Form einer Bahnrolle aufgerollten Packstoffbahn zu vereinzeln, insbesondere abschnittsweise abzurollen, und einer Umformeinheit zuzuführen. Die Zufuhreinheit weist zumindest ein Aufnahmeelement auf, welches dazu vorgesehen ist, die Bahnrolle aufzunehmen und drehbar zu lagern. Die Zufuhreinheit weist ferner zumindest ein Zufuhrelement zum Vereinzeln der Lagen der Bahnrolle und zur Zufuhr der Packstoffbahn zu der Umformeinheit auf. Vorzugsweise ist das Zufuhrelement dazu vorgesehen, die Lagen der Packstoffbahn auf der Bahnrolle mittels Zugkraft zu vereinzeln und der Umformeinheit zuzuführen. Unter einer „Zufuhrrichtung“ soll eine Richtung verstanden werden, welche in einer Haupterstreckungsebene eines abgerollten Abschnitts einer Packstoffbahn liegt und in welcher der Abschnitt der Packstoffbahn in einem Betriebszustand der Verpackungsmaschine der Umformeinheit zugeführt wird. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Die erste Zufuhrrichtung liegt in einer Haupterstreckungsebene eines abgerollten Abschnitts der ersten Packstoffbahn und die zweite Zufuhrrichtung liegt in einer Haupterstreckungsebene eines abgerollten Abschnitts der zweiten Packstoffbahn.
Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll in diesem Dokument verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% eines vorgegebenen Werts abweicht.
In dem vorliegenden Dokument dienen Zahlwörter, wie beispielsweise „erste/r/s“ und „zweite/r/s“, welche bestimmten Begriffen vorangestellt sind, lediglich zu einer Unterscheidung von Objekten und/oder einer Zuordnung zwischen Objekten untereinander und implizieren keine vorhandene Gesamtanzahl und/oder Rangfolge der Objekte. Insbesondere impliziert ein „zweites Objekt“ nicht zwangsläufig ein Vorhandensein eines „ersten Objekts“.
Unter „vorgesehen“ soll speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung könnten winkelig zueinander, beispielsweise senkrecht zueinander, ausgerichtet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird jedoch vorgeschlagen, dass die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung gegenläufig zueinander ausgerichtet sind. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine besonders kompakte Verpackungsmaschine mit einem besonders hohen Maß an Flexibilität bereitgestellt werden. Zudem kann vorteilhaft eine besonders einfache Umlenkung der zweiten Packstoffbahn oberhalb der ersten Packstoffbahn parallel zu der ersten Zufuhrrichtung ermöglicht werden, wenn die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung gegenläufig zueinander ausgerichtet sind.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Umlenkeinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, die zweite Packstoffbahn umzulenken und oberhalb der ersten Packstoffbahn parallel zu der ersten Zufuhrrichtung über die erste Packstoffbahn zu führen. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders effiziente Herstellung von Clamshell-Verpackungen ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Umlenkeinheit dazu vorgesehen, die zweite Packstoffbahn um 180° in eine zu der ersten Zufuhrrichtung parallele Richtung umzulenken. Die Umlenkeinheit weist zumindest eine Umlenkelement, beispielsweise eine Umlenkrolle, auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung zueinander winkelig ausgerichtet sind. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine verbesserte Anordnung ermöglicht werden. Insbesondere kann die zweite Umformeinheit näher an einer Fügeeinheit, zum Zusammenfügen eines ersten Teilbereichs der ersten Packstoffbahn mit einem zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn, angeordnet werden, wenn die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung zueinander winkelig ausgerichtet sind. Es kann somit eine besonders kompakte Verpackungsmaschine bereitgestellt werden. Ferner wirkt sich die verkürzte Wegstrecke zwischen der zweiten Umformeinheit und der Fügeeinheit, welche zum Zusammenfügen eines ersten Teilbereichs der ersten Packstoffbahn, insbesondere der ersten Kavität, mit einem zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn, insbesondere der zweiten Kavität, zu einer Verpackung vorgesehen ist, positiv auf die Qualität der mittels der Verpackungsmaschine hergestellten fertigen Verpackungen aus. Zudem kann vorteilhaft eine Ausgabe fertiger Verpackungen in der ersten Zufuhrrichtung erfolgen, wenn die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung zueinander winkelig ausgerichtet sind.
Zudem wird vorgeschlagen die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, welcher größer als 0° und kleiner als 180° ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine Anordnung noch weiter ver- bessert werden. Die die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung sind insbesondere in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, welcher größer als 15° und kleiner als 165°, vorteilhaft größer als 30° und kleiner als 150°, besonders vorteilhaft größer als 45° und kleiner als 135°, vorzugsweise größer als 60° und kleiner als 120° und besonders bevorzugt größer als 75° und kleiner als 105°, ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die erste Zufuhrrichtung und die zweite Zufuhrrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind, insbesondere in einem Winkel zwischen 86° und 94°, vorteilhaft zwischen 87° und 93°, besonders vorteilhaft zwischen 88° und 92°, vorzugsweise zwischen 89° und 91° und besonders bevorzugt in einem Winkel von 90°. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Anordnung noch weiter verbessert werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass eine Haupterstreckungsrichtung der zweiten Umformeinheit horizontal ausgerichtet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine Anordnung der zweiten Umformeinheit verbessert werden. Es kann vorteilhaft eine besonders kompakte Anordnung ermöglicht werden, wenn eine Haupterstreckungsrichtung der zweiten Umformeinheit horizontal ausgerichtet ist. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ der zweiten Umformeinheit soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, in welcher die zweite Umformeinheit die zweite Kavität in die zweite Packstoffbahn einbringt. Vorzugsweise ist die zweite Packstoffbahn in einem Bereich der zweiten Umformeinheit vertikal geführt. Vorzugsweise ist die horizontal ausgerichtete zweite Umformeinheit zwischen der ersten Umformeinheit und einer Fügeeinheit, welche zum Zusammenfügen eines ersten Teilbereichs der ersten Packstoffbahn, insbesondere der ersten Kavität, mit einem zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn, insbesondere der zweiten Kavität, zu einer Verpackung vorgesehen ist, angeordnet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zweite Umformeinheit entlang einer Positionierstrecke in einer Vertikalrichtung verfahrbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Verpackungsmaschine mit einem besonders hohen Maß an Flexibilität bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine Genauigkeit bei der Ausrichtung zwischen der ersten Kavität in der ersten Packstoffbahn und der zweiten Kavität in der zweiten Packstoffbahn ermöglicht werden. Insbesondere sind die Formwerkzeuge der zweiten Umformeinheit zum Einbringen der zweiten Kavität in die zweite Packstoffbahn entlang der Vertikalrichtung verfahrbar. Die Vertikalrichtung bezieht sich hierbei auf einen aufgestellten und montierten Zustand der Verpackungsmaschine und verläuft senkrecht zu der ersten Zufuhrrichtung.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Umlenkeinheit umfasst, die zum Umlenken der zweiten Packstoffbahn zumindest eine Umlenkrolle aufweist, welche mit einer Aussparung versehen ist, in die die zweite Kavität der zweiten Packstoffbahn bei einem Umlenken der zweiten Packstoffbahn zumindest teilweise hineinragt. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine ungewollte Formänderung der zweiten Kavität beim Umlenken verhindert werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Umlenkeinheit umfasst, die eine Sensoreinheit zur Erfassung einer relativen Positionierung zwischen der ersten Kavität in der ersten Packstoffbahn und der zweiten Kavität in der zweiten Packstoffbahn aufweist. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige und passgenaue Herstellung von Clamshell- Verpackungen ermöglicht werden. Die Sensoreinheit umfasst zumindest ein Sensorelement, welches dazu vorgesehen ist, die relative Positionierung zwischen der ersten Kavität in der ersten Packstoffbahn und der zweiten Kavität in der zweiten Packstoffbahn anhand zumindest einer Kenngröße und/oder einer physikalischen Eigenschaft zu erkennen, wobei die Erkennung aktiv, wie insbesondere durch Erzeugen und Aussenden eines elektrischen Messsignals, und/oder passiv, wie insbesondere durch eine Erfassung von Eigenschaftsänderungen des Sensorelements, stattfinden kann. Die Sensoreinheit kann mehrere gleichartige oder unterschiedliche Sensorelemente aufweisen. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensorelemente denkbar. Beispielsweise könnte das Sensorelement als ein mechanisches Sensorelement ausgebildet und dazu vorgesehen sein, die relative Positionierung zwischen der ersten Kavität und der zweiten Kavität mechanisch, beispielsweise durch Tasten, zu erfassen. Vorzugsweise ist das Sensorelement als ein optisches Sensorelement ausgebildet. Das optische Sensorelement könnte beispielsweise eine Ka- mera umfassen und/oder als eine Kamera ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Sensoreinheit zumindest einen Lichtsender, beispielsweise eine Leuchtdiode und/oder eine LED, zur Aussendung eines optischen Signals auf und das optische Sensorelement ist als ein Lichtempfänger, beispielsweise als ein Phototransistor und/oder als ein Fotowiderstand, bevorzugt als eine Photodiode, ausgebildet. Der Lichtsender und der Lichtempfänger könnten beispielsweise eine Lichtschranke ausbilden. Bevorzugt erfolgt eine Erfassung einer relativen Positionierung zwischen der ersten Kavität und der zweiten Kavität anhand von Druckmarken, welche jeweils auf der ersten Packstoffbahn und der zweiten Packstoffbahn aufgedruckt sind und anhand derer eine Vorzugslänge der jeweiligen Packstoffbahn und damit die relative Positionierung zwischen der ersten Kavität und der zweiten Kavität durch das optische Sensorelement erfassbar ist. Eine optische Detektion einer Position der Druckmarken auf der ersten Packstoffbahn und der zweiten Packstoffbahn durch die Sensoreinheit erfolgt vorzugsweise anhand zumindest einer durch die Druckmarken hervorgerufenen Abweichung zwischen einem von dem Lichtsender ausgesendeten optischen Signal und einem von dem Lichtempfänger empfangenen optischen Signal. Durch eine derartige Ausgestaltung ist ein Formatbereich der Packstoffbahnen zum Einbringen der Kavitäten, gegenüber mechanischen Sensorlösungen, welche beispielsweise Suchlöcher in den Packstoffbahnen erforderlich machen, nicht eingeschränkt und es kann eine Flexibilität weiter verbessert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Umlenkeinheit umfasst, die eine Ausrichtungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, durch Recken der ersten Packstoffbahn und/oder der zweiten Packstoffbahn die erste Kavität und die zweite Kavität deckungsgleich übereinander auszurichten. Hierdurch kann vorteilhaft eine passgenaue Positionierung der ersten Kavität relativ zu der zweiten Kavität erreicht werden. Vorzugsweise ist die Ausrichtungseinheit dazu vorgesehen, die erste Kavität und die zweite Kavität anhand ihrer mittels der Sensoreinheit erfassten relativen Positionierung deckungsgleich übereinander auszurichten. Vorzugsweise weist die Ausrichtungseinheit ein erstes Ausrichtungselement auf, welches dazu vorgesehen ist, die erste Packstoffbahn und die zweite Packstoffbahn durch Recken der zweiten Packstoffbahn in einer Transportrichtung, welche parallel zu der ersten Zufuhrrichtung verläuft, und/oder durch Recken der ersten Packstoffbahn entgegen der Transportrich- tung, zueinander auszurichten. Vorzugsweise weist die Ausrichtungseinheit ein zweites Ausrichtungselement auf, welches dazu vorgesehen ist, die erste Packstoffbahn und die zweite Packstoffbahn durch Recken der ersten Packstoffbahn und/oder der zweiten Packstoffbahn senkrecht zur Transportrichtung, zueinander auszurichten.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Fügeeinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, die erste Packstoffbahn und die zweite Packstoffbahn zusammenzuführen und zumindest einen ersten Teilbereich der ersten Packstoffbahn, insbesondere die erste Kavität, und zumindest einen zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn, insbesondere die zweite Kavität, mittels Druckeinwirkung zu einer Verpackung zusammenzufügen. Hierdurch kann vorteilhaft eine Herstellung von Clamshell-Verpackungen aus faserbasiertem Packstoff mit einfachen technischen Mitteln erreicht werden. Die Fügeeinheit kann dazu vorgesehen sein, den ersten Teilbereich der ersten Packstoffbahn und den zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn ausschließlich mittels Druckeinwirkung zusammenzufügen. Denkbar ist auch, dass die Fügeinheit dazu vorgesehen ist, den ersten Teilbereich der ersten Packstoffbahn und den zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn, zusätzlich zu der Druckeinwirkung mittels zumindest eines Siegelmediums zusammenzufügen. Die Fügeeinheit weist zumindest ein Fügelement zum Zusammenfügen des ersten Teilbereichs der ersten Packstoffbahn und des zweiten Teilbereichs der zweiten Packstoffbahn mittels Druckeinwirkung auf. Der erste Teilbereich umfasst vorzugsweise zumindest die erste Kavität in der ersten Packstoffbahn. Der zweite Teilbereich kann die zweite Kavität in der zweiten Packstoffbahn umfassen. Denkbar ist jedoch auch, dass die Verpackungsmaschine in dem Inaktivmodus der zweiten Umformeinheit betrieben wird, sodass in dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine keine zweite Kavität in die zweite Packstoffbahn eingebracht wird und diese als Abdeckbahn zum Verschließen der ersten Kavität in der ersten Packstoffbahn verwendet wird. Vorzugsweise weist die Fügeeinheit zumindest ein weiteres Fügelement auf, welches bevorzugt als ein Rollenbock ausgebildet und dazu vorgesehen ist, den ersten Teilbereich der ersten Packstoffbahn und den zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn zusammenzufügen, wenn die zweite Packstoffbahn als Abdeckbahn zum Verschließen der ersten Kavität verwendet wird. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Fügeeinheit zumindest ein Strukturierungselement zum Einbringen zumindest einer Feinstruktur in die Verpackung aufweist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft die Herstellung besonders funktionaler und/oder individualisierter Verpackungen ermöglicht werden. Beispielsweise könnte das Strukturelement zur Einbringung zumindest einer Feinstruktur zur Verbesserung einer Griffigkeit der Verpackung vorgesehen sein. Denkbar ist alternativ oder zusätzlich auch, dass das Strukturierungselement zur Einbringung zumindest einer Feinstruktur zu einer Individualisierung der Verpackung vorgesehen ist. Beispielsweise könnte das Strukturierungselement zum Einbringen zumindest einer Feinstruktur in einem individuellen Muster und/oder in der Form eines Markenlogos oder dergleichen vorgesehen sein. Das Strukturierungselement kann als ein mechanisches Strukturierungselement, beispielsweise als ein Stempel oder dergleichen, ausgebildet und dazu vorgesehen sein, die Feinstruktur mittels Druckeinwirkung in die Verpackung einzuprägen. Denkbar ist alternativ oder zusätzlich auch, dass das Strukturierungselement dazu vorgesehen ist, die Feinstruktur mittels thermischer Einwirkung in die Verpackung einzubringen. Das Strukturierungselement kann einstückig mit dem Fügeelement der Fügeeinheit ausgebildet sein. Hierdurch kann vorteilhaft eine Effizienz verbessert und eine besonders kompakte Verpackungsmaschine bereitgestellt werden, indem auf zusätzliche Einheiten und/oder Elemente zur Einbringung einer Feinstruktur verzichtet werden kann. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Umlenkeinheit und eine Fügeeinheit umfasst, wobei die Umlenkeinheit in einem Nahbereich der Fügeeinheit angeordnet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Flexibilität der Verpackungsmaschine weiter verbessert werden. Es kann insbesondere erreicht werden, dass die zweite Packstoffbahn erst unmittelbar vor einem Zusammenführen mit der ersten Packstoffbahn durch die Fügeinheit umgelenkt und oberhalb der ersten Packstoffbahn parallel zu der ersten Zuführrichtung geführt wird, sodass ein Bereich oberhalb der ersten Packstoffbahn, insbesondere oberhalb der ersten Kavität in der ersten Packstoffbahn entlang der Zufuhrrichtung bis zum Erreichen der Umlenkeinheit frei bleibt, sodass vorteilhaft eine besonders einfache und flexible Dosierung von Füllgut in die erste Kavität ermöglicht ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verpackungsmaschine eine Umlenkeinheit und eine Dosiereinheit, welche in Bezug auf die erste Zufuhrrichtung zwischen der ersten Zufuhreinheit und der Umlenkeinheit angeordnet und zum Dosieren eines Füllguts in die erste Kavität in der ersten Packstoffbahn vorgesehen ist, umfasst. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders einfache und flexible Dosierung erreicht werden. Die Dosiereinheit umfasst zumindest ein Dosierelement und vorzugsweise eine Mehrzahl von, insbesondere unterschiedlichen, Dosierelementen. Beispielsweise kann die Dosiereinheit zumindest ein erstes Dosierelement zum Dosieren von festen und/oder stückigen Füllgütern und zumindest ein zweites Dosierelement zum Dosieren von flüssigen und/oder pastösen Füllgütern aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Dosiereinheit modular ausgebildet ist und ein oder mehrere Dosierelemente der Dosiereinheit austauschbar und/oder zum Dosieren eines bestimmtes Füllguttyps anpassbar sind.
Zudem wird vorgeschlagen, dass eine Dosierstrecke für die Dosiereinheit zwischen der ersten Umformeinheit und der Umlenkeinheit entlang der ersten Zufuhrrichtung variabel einstellbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine Flexibilität weiter verbessert werden. Indem die Dosierstrecke zwischen der ersten Umformeinheit und der Umlenkeinheit entlang der ersten Zufuhrrichtung variabel einstellbar ist, kann vorteilhaft eine Dosierung flexibel an bestimmte Füllgüter angepasst werden. Denkbar ist, dass auf der Dosierstrecke eine weitere Dosiereinheit integrierbar ist, beispielsweise um einen zweistufigen Dosierprozess mit zwei oder mehr verschiedenen Fühlgütern in die erste Kavität zu ermöglichen. Vorzugsweise weist die Verpackungsmaschine ein modular erweiterbares Grundgerüst auf, auf welchem die Einheiten, insbesondere die erste Zufuhreinheit, die zweite Zufuhreinheit, die erste Umformeinheit, die zweite Umformeinheit, die Umlenkeinheit, die Dosiereinheit, die Fügeeinheit und gegebenenfalls weitere Einheiten und/oder Elemente angeordnet sind. Das modular erweiterbare Grundgerüst ist vorzugsweise mittels Erweiterungselementen erweiterbar, auf welchen zusätzliche Einheiten, beispielsweise eine weitere Dosiereinheit und/oder eine weitere Umformeinheit, anordenbar sind und welche mit dem Grundgerüst, vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig, beispielsweise durch Schraubverbindungen oder Steckverbindungen, verbindbar ist. Hierdurch kann eine Flexibilität der Verpackungsmaschine weiter verbessert werden.
Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, insbesondere mittels einer Verpackungsmaschine nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen, wobei in eine erste Packstoffbahn mittels einer ersten Umformeinheit zumindest eine erste Kavität eingebracht wird und in eine zweite Packstoffbahn mittels einer zweiten Umformeinheit zumindest eine zweite Kavität eingebracht wird.
Es wird vorgeschlagen, dass die erste Packstoffbahn der ersten Umformeinheit in einer ersten Zufuhrrichtung zugeführt wird und die zweite Packstoffbahn der zweiten Umformeinheit in einer zu der ersten Zufuhrrichtung verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung zugeführt wird. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft ein besonders effizientes und flexibles Verfahren zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff bereitgestellt werden.
Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verpackungen sollen hierbei nicht auf die oben beschriebenen Anwendungen und Ausführungsformen beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen und das Verfahren kann eine abweichende Anzahl von Verfahrensschritten aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten. Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Verpackungsmaschine mit einer ersten Zufuhreinheit zur Zufuhr einer ersten Packstoffbahn und mit einer zweiten Zufuhreinheit zur Zufuhr einer zweiten Packstoffbahn,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Teilansicht der Verpackungsmaschine mit einer Umlenkeinheit zum Umlenken der zweiten Packstoffbahn,
Fig. 3 eine schematische perspektivische Teilansicht der Verpackungsmaschine mit der Umlenkeinheit, welche eine Sensoreinheit und Ausrichtungseinheit umfasst,
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht auf die Verpackungsmaschine mit einer Fügeinheit zu einem Zusammenfügen eines ersten Teilbereichs der ersten Packstoffbahn mit einem zweiten Teilbereich der zweiten Packstoffbahn,
Fig. 5 ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Verpackungen,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verpackungsmaschine mit einer ersten Zufuhreinheit zur Zufuhr einer ersten Packstoffbahn und mit einer zweiten Zufuhreinheit zur Zufuhr einer zweiten Packstoffbahn in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 7 die Verpackungsmaschine der Figur 6 in einer schematischen perspektivischen Ansicht und
Fig. 8 eine schematisch perspektivische Teilansicht der Verpackungsmaschine aus den Figuren 6 und 7. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Verpackungsmaschine 10a von einer Vorderseite. Die Verpackungsmaschine 10a ist als eine Form-, Füll- und Verschließmaschine ausgebildet und zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere zur Herstellung von Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, vorgesehen.
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine erste Umformeinheit 12a zur Einbringung zumindest einer ersten Kavität 14a in eine erste Packstoffbahn 16a auf. Die erste Packstoffbahn 16a ist aus dreidimensional verformbarem faserbasiertem Packstoff, beispielsweise aus Papier und/oder Pappe, ausgebildet.
Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen.
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine erste Zufuhreinheit 18a zur Zufuhr der ersten Packstoffbahn 16a zu der ersten Umformeinheit 12a auf. Die erste Packstoffbahn 16a ist zumindest teilweise in mehreren Lagen auf einer ersten Bahnrolle 64a aufgerollt. Die erste Bahnrolle 64a ist in einem ersten Aufnahmeelement 66a der ersten Zufuhreinheit 18a drehbar gelagert. Die erste Zufuhreinheit 18a ist dazu vorgesehen, die erste Packstoffbahn 16a der ersten Umformeinheit 12a in einer ersten Zufuhrrichtung 28a zuzuführen. Die erste Zufuhreinheit 18a weist hierzu ein erstes Zufuhrelement 68a auf, mittels dessen die erste Packstoffbahn 16a in einem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a durch Zugkraft abschnittsweise von der ersten Bahnrolle 64a abgerollt wird.
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine erste Reckeinheit 82a auf. Die erste Reckeinheit 82a ist dazu vorgesehen, einen Abschnitt der ersten Packstoffbahn 16a durch Recken in der ersten Zufuhrrichtung 28a und/oder durch Recken in einer Richtung senkreckt zu der ersten Zufuhrrichtung 28a in ein gewünschtes Format zu bringen. In dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a führt die erste Zufuhreinheit 18a die erste Packstoffbahn 16a der ersten Reckeinheit 82 und anschließend der ersten Umformeinheit 12a in der ersten Zufuhrrichtung 28a zu.
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine zweite Umformeinheit 20a zur Einbringung zumindest einer zweiten Kavität 22a in eine zweite Packstoffbahn 24a auf. Vorliegend ist die zweite Umformeinheit 20a im Wesentlichen identisch zu der ersten Umformeinheit 12a ausgebildet. In dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a bringt die erste Umformeinheit die zumindest eine erste Kavität 14a mit einer bestimmten Form und Größe in die erste Packstoffbahn 16a ein und die zweite Umformeinheit 20a bringt die zumindest eine zweite Kavität 22a, deren Form und Größe zumindest im Wesentlichen der Form und Größe der ersten Kavität 14a in der ersten Packstoffbahn entspricht, in die zweite Packstoffbahn 24a ein.
Die Verpackungsmaschine 10a weist ferner eine zweite Zufuhreinheit 26a zur Zufuhr der zweiten Packstoffbahn 24a zu der zweiten Umformeinheit 20a auf. Die zweite Zufuhreinheit 26a ist dazu vorgesehen, die zweite Packstoffbahn 24a in einer gegenüber der ersten Zufuhrrichtung 28a der ersten Packstoffbahn 16a verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung 30a zuzuführen. Die zweite Packstoffbahn 24a ist zumindest teilweise in mehreren Lagen auf einer zweiten Bahnrolle 70a aufgerollt. Die zweite Bahnrolle 70a ist in einem zweiten Aufnahmeelement 72a der zweiten Zufuhreinheit 18a drehbar gelagert. Die zweite Zufuhreinheit 26a weist zu der Zufuhr der zweiten Packstoffbahn 24a ein zweites Zufuhrelement 74a auf, mittels dessen die zweite Packstoffbahn 24a in dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a abschnittsweise von der zweiten Bahnrolle 70a abgerollt wird.
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine zweite Reckeinheit 84a auf. Die zweite Reckeinheit 84a ist im Wesentlichen identisch zu der ersten Reckeinheit 82a ausgebildet und dazu vorgesehen, einen Abschnitt der zweiten Packstoffbahn 24a durch Recken in der zweiten Zufuhrrichtung 30a und/oder durch Recken in einer Richtung senkreckt zu der zweiten Zufuhrrichtung 30a in ein gewünschtes Format zu bringen. In dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a führt die zweite Zufuhreinheit 26a die zweite Packstoffbahn 24a der zweiten Reckein- heit 84a und anschließend der zweiten Umformeinheit 20a in der zweiten Zufuhrrichtung 30a zu.
Vorliegend sind die erste Zufuhrrichtung 28a und die zweite Zufuhrrichtung 30a gegenläufig zueinander ausgerichtet. Alternativ könnten die erste Zufuhrrichtung 28a und die zweite Zufuhrrichtung 30a jedoch auch eine zu einer gegenläufigen Ausrichtung verschiedene Ausrichtung zueinander aufweisen. Beispielsweise wäre denkbar, dass die zweite Zufuhrrichtung 30a winkelig, beispielsweise senkrecht, zu der ersten Zufuhrrichtung 28a ausgerichtet ist (hier nicht dargestellt).
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine Umlenkeinheit 32a auf. Die Umlenkeinheit 32a ist dazu vorgesehen, die zweite Packstoffbahn 24a umzulenken und oberhalb der ersten Packstoffbahn 16a parallel zu der ersten Zufuhrrichtung 28a über die erste Packstoffbahn 16a zu führen. In einem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a lenkt die Umlenkeinheit 32a die zweite Packstoffbahn 24a also von der zweiten Zufuhrrichtung 30a um 180° in eine zu der ersten Zufuhrrichtung 28a parallele und gleichläufige Richtung um. Die Umlenkeinheit 32a weist zumindest eine Umlenkrolle 34a zum Umlenken der zweiten Packstoffbahn 24a auf. Vorliegend weist die Umlenkeinheit 32a die Umlenkrolle 34a und eine weitere Umlenkrolle 76a zum Umlenken der zweiten Packstoffbahn 24a auf.
Die Verpackungsmaschine 10a weist eine Dosiereinheit 52a auf. Die Dosiereinheit 52a ist zum Dosieren eines Füllguts (nicht dargestellt) in die erste Kavität 14a in der ersten Packstoffbahn 16a vorgesehen. Bei dem Füllgut kann es sich beispielsweise um Lebensmittel handeln. Die Dosiereinheit 52a ist in Bezug auf die erste Zufuhrrichtung 28a zwischen der ersten Zufuhreinheit 18a und der Umlenkeinheit 32a angeordnet.
Eine Dosierstrecke 54a für die Dosiereinheit 52a zwischen der ersten Zufuhreinheit 18a und der Umlenkeinheit 32a entlang der ersten Zufuhrrichtung 28a ist variabel einstellbar. Ein Grundgerüst 48a der Verpackungsmaschine 10a ist zu einer Einstellung einer Länge der Dosierstrecke 54a zwischen der Zufuhreinheit 18a und der Umlenkeinheit 32a variabel mittels Ergänzungselementen (nicht dargestellt) erweiterbar. Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Teilansicht der Verpackungsmaschine 10a mit der Umlenkeinheit 32a von einer Hinterseite in Blickrichtung schräg auf die zweite Zufuhreinheit 26a. Die Umlenkrolle 34a ist mit einer Aussparung 36a versehen, in die die zweite Kavität 22a der zweiten Packstoffbahn 24a zumindest teilweise hineinragt (hier nicht dargestellt). Durch die Aussparung 36a in der Umlenkrolle 34a ist die zweite Kavität 22a bei der Umlenkung vor einer unerwünschten Verformung geschützt. Gleichermaßen ist auch die weitere Umlenkrolle 76a mit einer weiteren Aussparung 78a (vgl. Figur 3) zum Schutz der zweiten Kavität 22a vor unerwünschter Verformung beim Umlenken versehen.
Die Umlenkeinheit 32a weist ferner eine Sensoreinheit 38a auf. Die Sensoreinheit 38a ist zur Erfassung einer relativen Positionierung zwischen der ersten Kavität 14a in der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Kavität 22a in der zweiten Packstoffbahn 24a vorgesehen (vgl. auch Figur 4). Die Sensoreinheit 38a weist zumindest ein Sensorelement 80a auf. Vorliegend ist das Sensorelement 80a als ein optisches Sensorelement, beispielsweise als eine Photodiode oder eine Kamera, ausgebildet. Die Erfassung der relativen Positionierung zwischen der ersten Kavität 14a in der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Kavität 22a in der zweiten Packstoffbahn 24a durch das Sensorelement 80a erfolgt vorliegend optisch anhand von Druckmarken (nicht dargestellt) auf der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Packstoffbahn 24a. Alternativ wäre jedoch beispielsweise auch eine direkte optische Erfassung der ersten Kavität 14a und der zweiten Kavität 22a durch die Sensoreinheit 38a denkbar.
Ferner weist die Umlenkeinheit 32a eine Ausrichtungseinheit 40a auf. Die Ausrichtungseinheit 40a ist dazu vorgesehen, durch Recken der ersten Packstoffbahn 16a und/oder der zweiten Packstoffbahn 24a die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a deckungsgleich übereinander auszurichten. Vorliegend ist die Ausrichtungseinheit 40a dazu vorgesehen, die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a durch Recken der zweiten Packstoffbahn 24a deckungsgleich übereinander auszurichten.
Figur 3 zeigt eine weitere schematische Teilansicht der Verpackungsmaschine 10a von der Vorderseite zur Darstellung der Funktionsweise der Ausrichtungseinheit 40a. Die Umlenkrolle 34a und die weitere Umlenkrolle 76a sind Teil der Ausrichtungseinheit 40a. Mitels der Umlenkrolle 34a und/oder der weiteren Umlenkrolle 76a richtet die Ausrichtungseinheit 40a in dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a die zweite Packstoffbahn 24a gegenüber der ersten Packstoffbahn 16a aus, bis die zweite Kavität 22a deckungsgleich über der ersten Kavität 14a liegt. Mitels der Umlenkrolle 34a und/oder der weiteren Umlenkrolle 76a erfolgt in dem Betriebszustand eine Ausrichtung entlang einer Transportrichtung 88a, welche parallel zu der ersten Zufuhrrichtung 28a (vgl. Figur 1) verläuft. In dem Betriebszustand richtet die Ausrichtungseinheit 40a die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a, im Falle einer durch die Sensoreinheit 38a ermitelten Abweichung, mitels der Umlenkrolle 34a und/oder der weiteren Umlenkrolle 76a durch Recken der zweiten Packstoffbahn 24a in Transportrichtung 88a zueinander aus. Die Umlenkrolle 34a und die weitere Umlenkrolle 76a sind in einem Ausrichtungsbereich 92a senkrecht zur Transportrichtung nach oben und unten beweglich gelagert. In dem Betriebszustand richtet die Ausrichtungseinheit 40a die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a, im Falle einer durch das Sensorelement 80a der Sensoreinheit 38a ermitelten Abweichung, mitels der Umlenkrolle 34a und/oder der weiteren Umlenkrolle 76a aus, indem diese in dem Ausrichtungsbereich 92a nach oben oder nach unten bewegt werden, um eine Vorzugslänge der zweiten Packstoffbahn 24a in der Transportrichtung 88a anzupassen.
Die Sensoreinheit 38a weist ferner ein Kontrollelement 86a zur Kontrolle der Ausrichtung zwischen der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Packstoffbahn 24a auf. Das Kontrollelement 86a ist als ein optisches Kontrollelement ausgebildet und kontrolliert die Ausrichtung zwischen der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Packstoffbahn 24a in dem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10a optisch anhand der Druckmarken auf den Packstoffbahnen 16a, 24a.
Figur 4 zeigt die Verpackungsmaschine 10a in einer weiteren schematischen perspektivischen Teilansicht von der Vorderseite. Die Verpackungsmaschine 10a weist eine Fügeeinheit 42a auf. Die Fügeeinheit 42a ist dazu vorgesehen, die erste Packstoffbahn 16a und die zweite Packstoffbahn 24a zusammenzuführen und zumindest einen ersten Teilbereich 44a der ersten Packstoffbahn 16a, insbesondere die erste Kavität 14a, und zumindest einen zweiten Teilbereich 46a der zweiten Packstoffbahn 24a, insbesondere die zweite Kavität 22a, mitels Druckeinwirkung zu einer Verpackung (nicht dargestellt), und zwar zu einer Clamshell-Verpackung, zusammenzufügen. Die Fügeinheit 42a weist zumindest ein Strukturierungselement (nicht dargestellt) zum Einbringen einer Feinstruktur in die Verpackung auf.
Die Umlenkeinheit 32a ist in einem Nahbereich 50a der Fügeeinheit 42a angeordnet, sodass eine Umlenkung der zweiten Packstoffbahn 24a und eine deckungsgleiche Ausrichtung zwischen der ersten Kavität 14a und der zweiten Kavität 22a unmittelbar vor einem Zusammenfügen des ersten Teilbereichs 44a und des zweiten Teilbereichs 46a erfolgen kann.
Die Verpackungsmaschine 10a weist ferner eine Ausstanzeinheit 90a auf. Die Ausstanzeinheit 90a ist dazu vorgesehen, die als Verpackung zusammengefügten Teilbereiche 44a, 46a aus der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Packstoffbahn 24a auszustanzen.
Figur 5 zeigt ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Verpackungen aus faserbasiertem Packstoff. Das Verfahren ist insbesondere mittels der vorhergehend beschriebenen Verpackungsmaschine 10a durchführbar. Das Verfahren umfasst zumindest vier Verfahrensschritte 56a, 58a, 60a, 62a. In einem ersten Verfahrensschritt 56a des Verfahrens wird ein Abschnitt der ersten Packstoffbahn 16a mittels der ersten Zufuhreinheit 18a der ersten Reckeinheit 82a zugeführt, auf ein gewünschtes Format gereckt und anschließend der ersten Umformeinheit 12a zugeführt. Gleichzeitig wird in dem ersten Verfahrensschritt 56a ein Abschnitt der zweiten Packstoffbahn 24a mittels der zweiten Zufuhreinheit 26a der zweiten Reckeinheit 84a zugeführt, auf ein gewünschtes Format gereckt und anschließend der zweiten Umformeinheit 20a zugeführt. Anschließend werden mittels der ersten Umformeinheit 12a zumindest die erste Kavität 14a in die erste Packstoffbahn 16a und mittels der zweiten Umformeinheit 20a zumindest die zweite Kavität 22a in die zweite Packstoffbahn 24a eingebracht. In dem ersten Verfahrensschritt 56a wird die erste Packstoffbahn 16a der ersten Umformeinheit 12a in der ersten Zufuhrrichtung 28a zugeführt und zwar insbesondere mittels der ersten Zufuhreinheit 18a. Gleichzeitig wird in dem ersten Verfahrensschritt 56a die zweite Packstoffbahn 24a der zweiten Umformeinheit 20a in der zu der ersten Zufuhrrichtung 28a verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung 30a zugeführt. In einem zweiten Verfahrensschritt 58a des Verfahrens wird die zweite Packstoffbahn 24a umgelenkt und oberhalb der ersten Packstoffbahn 16a parallel zu der ersten Zufuhrrichtung 28a über die erste Packstoffbahn 16a geführt und zwar insbesondere mittels der Umlenkeinheit 32a. Optional wird in dem zweiten Verfahrensschritt 58a gleichzeitig ein Füllgut in die erste Kavität 14a in der ersten Packstoffbahn 16a dosiert und zwar insbesondere mittels der Dosiereinheit 52a. Anschließend wird in einem dritten Verfahrensschritt 60a des Verfahrens eine relative Positionierung zwischen der ersten Kavität 14a in der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Kavität 22a in der zweiten Packstoffbahn 24a ermittelt und zwar insbesondere mittels der Sensoreinheit 38a der Umlenkeinheit 32a. Für den Fall, dass die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a nicht deckungsgleich übereinander ausgerichtet sind, erfolgt in dem dritten Verfahrensschritt 60a eine Ausrichtung durch Recken der ersten Packstoffbahn 16a und/oder der zweiten Packstoffbahn 24a, bis die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a deckungsgleich übereinander ausgerichtet sind und zwar insbesondere mittels der Ausrichtungseinheit 40a der Umlenkeinheit 32a. Anschließend werden in einem vierten Verfahrensschritt 62a des Verfahrens die erste Packstoffbahn 16a und die zweite Packstoffbahn 24a zusammengeführt und die erste Kavität 14a und die zweite Kavität 22a mittels Druckeinwirkung zusammengefügt und zwar insbesondere mittels der Fügeeinheit 42a. Optional wird in dem vierten Verfahrensschritt 62a eine Feinstruktur in die Verpackung eingebracht und zwar insbesondere mittels des Strukturierungselements der Fügeeinheit 42a. Anschließend wird in dem vierten Verfahrensschritt 62a die Verpackung aus der ersten Packstoffbahn 16a und der zweiten Packstoffbahn 24a ausgestanzt und zwar insbesondere mittels der Ausstanzeinheit 90a.
In den Figuren 6 bis 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, insbesondere der Figuren 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 5 nachgestellt. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 6 bis 8 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
Figur 6 zeigt eine Verpackungsmaschine 10b in einer schematischen Draufsicht. Die Verpackungsmaschine 10b ist als eine Form-, Füll- und Verschließmaschine ausgebildet und zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere zur Herstellung von Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, vorgesehen.
Die Verpackungsmaschine 10b weist eine erste Umformeinheit 12b zur Einbringung zumindest einer ersten Kavität 14b (vgl. Figur 7) in eine erste Packstoffbahn 16b auf. Die erste Packstoffbahn 16b ist aus dreidimensional verformbarem faserbasiertem Packstoff, beispielsweise aus Papier und/oder Pappe, ausgebildet.
Die Verpackungsmaschine 10b weist eine erste Zufuhreinheit 18b zur Zufuhr der ersten Packstoffbahn 16b zu der ersten Umformeinheit 12b auf. Die erste Zufuhreinheit 18b ist dazu vorgesehen, die erste Packstoffbahn 16b der ersten Umformeinheit 12b in einer ersten Zufuhrrichtung 28b zuzuführen.
Die Verpackungsmaschine 10b weist eine zweite Umformeinheit 20b zur Einbringung zumindest einer zweiten Kavität 22b (vgl. Figur 7) in eine zweite Packstoffbahn 24b auf.
Die Verpackungsmaschine 10b weist ferner eine zweite Zufuhreinheit 26b zur Zufuhr der zweiten Packstoffbahn 24b zu der zweiten Umformeinheit 20b auf. Die zweite Zufuhreinheit 26b ist dazu vorgesehen, die zweite Packstoffbahn 24b in einer gegenüber der ersten Zufuhrrichtung 28b der ersten Packstoffbahn 16b verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung 30b zuzuführen.
Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die erste Zufuhrrichtung 28b und die zweite Zufuhrrichtung 30b zueinander winkelig ausgerichtet. Vorliegend sind die erste Zufuhrrichtung 28b und die zweite Zufuhrrichtung 30b in einem Winkel 94b zueinander ausgerichtet. Der Winkel 94b ist größer als 0° und kleiner als 180°. Die erste Zufuhrrichtung 28b und die zweite Zufuhrrichtung 30b sind zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet. Vorliegend sind die erste Zufuhrrichtung 28b und die zweite Zufuhrrichtung 30b senkrecht zueinander ausgerichtet und der Winkel 94b beträgt 90°.
Figur 7 zeigt die Verpackungsmaschine 10b in einer schematisch perspektivischen Ansicht. Die Verpackungsmaschine 10b weist eine Umlenkeinheit 32b auf. Die Umlenkeinheit 32b ist dazu vorgesehen, die zweite Packstoffbahn 24b umzulenken und oberhalb der ersten Packstoffbahn 16b parallel zu der ersten Zufuhrrichtung 28b über die erste Packstoffbahn 16b zu führen. In einem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10b lenkt die Umlenkeinheit 32b die zweite Packstoffbahn 24b also von der zweiten Zufuhrrichtung 30b um 90° in eine zu der ersten Zufuhrrichtung 28b parallele und gleichläufige Richtung um. Die Umlenkeinheit 32b weist zu der Umlenkung der zweiten Packstoffbahn 24b ein Umlenkdreieck 102b auf. Die zweite Umformeinheit 20b ist entlang der ersten Zufuhrrichtung 28b hinter dem Umlenkdreieck 102b angeordnet. Die Umlenkeinheit 32b weist außerdem eine Umlenkrolle 34b und eine weitere Umlenkrolle 76b (vgl. Figur 8) auf. Die Umlenkrolle 34b ist mit einer Aussparung 36b versehen.
Figur 8 zeigt die Verpackungsmaschine 10b in einer schematischen Teilansicht mit Blick auf die zweite Umformeinheit 20b. Eine Haupterstreckungsrichtung 96b der zweiten Umformeinheit 20b ist horizontal ausgerichtet. Die zweite Umformeinheit 20b ist entlang einer Positionierstrecke 98b in einer Vertikalrichtung 100b verfahrbar. Die zweite Umformeinheit 20b ist in Vertikalrichtung 100b zwischen der Umlenkrolle 34b und der weiteren Umlenkrolle 76b angeordnet. Die Positionierstrecke 98b erstreckt sich von einer Oberkante der Umlenkrolle 34b bis zu einer Unterkante der weiteren Umlenkrolle 76b.
Die Verpackungsmaschine 10b weist eine Fügeeinheit 42b auf. Die Fügeeinheit 42b ist dazu vorgesehen, die erste Packstoffbahn 16b und die zweite Packstoffbahn 24b zusammenzuführen und zumindest einen ersten Teilbereich 44b der ersten Packstoffbahn 16b, insbesondere die erste Kavität 14b, und zumindest einen zweiten Teilbereich 46b der zweiten Packstoffbahn 24b, insbesondere die zweite Kavität 22b, mittels Druckeinwirkung zu einer Verpackung (nicht dargestellt), und zwar zu einer Clamshell-Verpackung, zusammenzufügen. Die Fügeinheit 42b weist zumindest ein Strukturierungselement (nicht dargestellt) zum Einbringen einer Feinstruktur in die Verpackung auf. Die Verpackungsmaschine 10b weist ferner eine Ausstanzeinheit 90b auf. Die Ausstanzeinheit 90b ist dazu vorgesehen, die als Verpackung zusammengefügten Teilbereiche 44b, 46b aus der ersten Packstoffbahn 16b und der zweiten Packstoffbahn 24b auszustanzen. Aufgrund der winkeligen Anordnung zwischen der ersten Zufuhrrichtung 28b und der zweiten Zufuhrrichtung 30b (vgl. Figur 6) kann eine Ausgabe der Verpackungen nach dem Ausstanzen durch die Ausstanzeinheit 90b in der ersten Zufuhrrichtung erfolgen.

Claims

- 25 - Ansprüche
1. Verpackungsmaschine (10a; 10b), insbesondere Form-, Füll- und Verschließmaschine, zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell-Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, mit einer ersten Umformeinheit (12a; 12b) zur Einbringung zumindest einer ersten Kavität (14a; 14b) in eine erste Packstoffbahn (16a; 16b), mit einer ersten Zufuhreinheit (18a; 18b) zur Zufuhr der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) zu der ersten Umformeinheit (12a; 12b), mit einer zweiten Umformeinheit (20a; 20b) zur Einbringung zumindest einer zweiten Kavität (22a; 22b) in eine zweite Packstoffbahn (24a; 24b) und mit einer zweiten Zufuhreinheit (26a; 26b) zur Zufuhr der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) zu der zweiten Umformeinheit (20a; 20b), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zufuhreinheit (26a; 26b) dazu vorgesehen ist, die zweite Packstoffbahn (24a; 24b) in einer gegenüber einer ersten Zufuhrrichtung (28a; 28b) der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung (30a; 30b) zuzuführen.
2. Verpackungsmaschine (10a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zufuhrrichtung (28a) und die zweite Zufuhrrichtung (30a) gegenläufig zueinander ausgerichtet sind.
3. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (32a; 32b), welche dazu vorgesehen ist, die zweite Packstoffbahn (24a; 24b) umzulenken und oberhalb der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) parallel zu der ersten Zufuhrrichtung (28a; 28b) über die erste Packstoffbahn (16a; 16b) zu führen.
4. Verpackungsmaschine (10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zufuhrrichtung (28b) und die zweite Zufuhrrichtung (30b) zueinander winkelig ausgerichtet sind.
5. Verpackungsmaschine (10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zufuhrrichtung (28b) und die zweite Zufuhrrichtung (30b) in einem Winkel (94b) zueinander ausgerichtet sind, welcher größer als 0° und kleiner als 180° ist.
6. Verpackungsmaschine (10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zufuhrrichtung (28b) und die zweite Zufuhrrichtung (30b) zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind
7. Verpackungsmaschine (10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haupterstreckungsrichtung (96b) der zweiten Umformeinheit (20b) horizontal ausgerichtet ist.
8. Verpackungsmaschine (10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umformeinheit (20b) entlang einer Positionierstrecke (98b) in einer Vertikalrichtung (100b) verfahrbar ist.
9. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (32a; 32b), die zum Umlenken der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) zumindest eine Umlenkrolle (34a; 34b) aufweist, welche mit einer Aussparung (36a; 36b) versehen ist, in die die zweite Kavität (22a; 22b) in der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) bei einem Umlenken der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) zumindest teilweise hineinragt.
10. Verpackungsmaschine (10; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (32a; 32b), die eine Sensoreinheit (38a) zur Erfassung einer relativen Positionierung zwischen der ersten Kavität (14a; 14b) in der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) und der zweiten Kavität (22a; 22b) in der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) aufweist.
11. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (28a; 28b), die eine Ausrichtungseinheit (40a) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, durch Recken der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) und/oder der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b) die erste Kavität (14a; 14b) und die zweite Kavität (22a; 22b) deckungsgleich übereinander auszurichten. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fügeeinheit (42a; 42b), welche dazu vorgesehen ist, die erste Packstoffbahn (16a; 16b) und die zweite Packstoffbahn (24a; 24b) zusammenzuführen und zumindest einen ersten Teilbereich (44a; 44b) der ersten Packstoffbahn (16a; 16b), insbesondere die erste Kavität (14a; 14b), und zumindest einen zweiten Teilbereich (46a;
46b) der zweiten Packstoffbahn (24a; 24b), insbesondere die zweite Kavität (22a; 22b), mittels Druckeinwirkung zu einer Verpackung zusammenzufügen. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeinheit (42a; 42b) zumindest ein Strukturierungselement (48a) zum Einbringen zumindest einer Feinstruktur in die Verpackung aufweist. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (32a; 32b) und eine Fügeeinheit (42a; 42b), wobei die Umlenkeinheit (32a; 32b) in einem Nahbereich (50a; 50b) der Fügeeinheit (42a; 42b) angeordnet ist. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (32a; 32b) und eine Dosiereinheit (52a), welche in Bezug auf die erste Zufuhrrichtung (28a; 28b) zwischen der ersten Zufuhreinheit (18a; 18b) und der Umlenkeinheit (32a; 32b) angeordnet und zum Dosieren eines Füllguts in die erste Kavität (14a; 14b) in der ersten Packstoffbahn (16a; 16b) vorgesehen ist. Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosierstrecke (54a; 54b) für die Dosiereinheit (52a) zwischen der ersten Umformeinheit (12a; 12b) und der Umlenkeinheit (32a; - 28 -
32b) entlang der ersten Zufuhrrichtung (28a; 28b) variabel einstellbar ist. Verfahren zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere Clamshell- Verpackungen, aus faserbasiertem Packstoff, insbesondere mittels einer
Verpackungsmaschine (10a; 10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei in eine erste Packstoffbahn (16a; 16b) mittels einer ersten Umformeinheit (12a; 12b) zumindest eine erste Kavität (14a; 14b) eingebracht wird und in eine zweite Packstoffbahn (24a; 24b) mittels einer zweiten Umform- einheit (20a; 20b) zumindest eine zweite Kavität (22a; 22b) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Packstoffbahn (16a; 16b) der ersten Umformeinheit (12a; 12b) in einer ersten Zufuhrrichtung (28a; 28b) zugeführt wird und die zweite Packstoffbahn (24a; 24b) der zweiten Umformeinheit (20a; 20b) in einer zu der ersten Zufuhrrichtung (28a; 28b) verschiedenen zweiten Zufuhrrichtung (30a; 30b) zugeführt wird.
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