WO2016206867A1 - Vorrichtung, verfahren und system zur schonenden vorfaltung von packungsmänteln - Google Patents

Vorrichtung, verfahren und system zur schonenden vorfaltung von packungsmänteln Download PDF

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    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/24Breaking creases to facilitate setting-up cartons

Definitions

  • the invention relates to a device for pre-folding of pack coats, comprising: at least two folding strips for prefolding the gable surfaces and the triangular surfaces of the packing shells, and at least one folding block insertable into the packing shells, the folding strips each having at least one contact surface for prefolding the gable surfaces.
  • the invention also relates to a method for the prefolding of packaging coats as well as a system for prefolding of packaging coats.
  • Packaging can be done in different ways and in different ways
  • Composite materials used, for example, a composite of several thin layers of paper, cardboard, plastic or metal. Find such packaging
  • Folder direction can be specified, so that particularly simple tools can be used for the final folding.
  • These simple tools may, for example, be fixed rails that fold over the prefolded portions of the packing sheaths passed by the rails.
  • WO 02/00522 A1 discloses a method for reducing the stresses in the region of the crease lines of packing coats. It is proposed to heat the material of the packing jacket in the region of the crease lines before folding. The heating should be done, for example, by hot air and make the material layers of the packing jacket elastic and thus less susceptible to cracks.
  • a disadvantage of this method is that it requires a very high energy input to heat air and thus heat the packing shells. Another disadvantage is that excessive heat can cause discoloration or damage to the package shell.
  • a device for prefolding the gable surfaces of a package is known.
  • the device described therein is part of an overall system and the prefolding of the gable surfaces is to take place after folding and closing the bottom surfaces and before filling the packaging.
  • the device comprises two pivotally mounted arms and a lowerable in the package Mandrel. At the ends of the arms triangular folding elements are provided whose shape corresponds to the triangular areas in the region of the gable of the packaging. On the mandrel two folding heads are pivotally mounted, each with a folding edge.
  • the triangular folding elements are intended to fold the triangular faces inwardly, breaking the fold lines along the fold edges of the folding heads.
  • a disadvantage of the known from US 6,357,203 device is that no refolding are provided. This has the consequence that the mandrel, which is arranged during the pre-folding within the packing jacket, can only be pulled out of the packing jacket with difficulty and pushes against the inwardly folded gable areas when being pulled out. This can lead to damage to the inside of the packing jacket, which can cause the previously described hygienic problems.
  • many other known devices and methods also pursue the goal of achieving as precise folding edges as possible in the prefolding. For this purpose, folding tools are often used, which firmly clamp the packing jacket in the immediate vicinity of the score lines, so that the packing jacket is fixed in its position during the folding process. Although this has the advantage that wrinkling is prevented, it has the disadvantage that cracks can occur in some layers of the packing jacket. The cracks occur in particular at places where intersect several score lines. This
  • Phenomenon therefore occurs mainly in the gable area and is also called
  • the packaged foodstuffs could come into contact with non-germ-free layers of the packmesh, for example with an inner layer of cardboard, which could contaminate the packaged foods and be no longer fit for consumption
  • Background of the invention is based on the object, the aforementioned device and previously described device as well as the aforementioned and previously described method and the above-mentioned system and previously described in such a way and further develop that a particularly gentle and damage-free prefolding the packing shells can be done without increased energy use.
  • the invention has for its object to provide a packing jacket from which a Faltklotz can be pulled out without the inner surfaces of the packing jacket are damaged.
  • the packing jacket is to form an opening that is optimal for the following filling process and the subsequent sealing process.
  • This object is achieved in a device according to the preamble of claim 1 by at least one refolding for refolding the triangular surfaces.
  • the device is initially characterized by at least two folding strips
  • the gable surfaces and the triangular surfaces are those surfaces which are arranged in the gable area of the packing jacket.
  • the pre-folding can be done "actively” (ie by contact between the folding tool and the surface to be folded) or “passive” (ie without contact between the folding tool and the surface to be folded).
  • the folding bars can actively push the gable surfaces inward, thereby passively pushing the triangular faces outward.
  • at least one folding block is provided in the device, which is insertable into the packaging coats.
  • the folding strips of the device should each have at least one contact surface for the prefolding of the gable surfaces. Under the contact surface that surface is understood, which is at least temporarily in contact during the folding process with the gable surfaces to be folded.
  • the device according to the invention comprises at least one refolding device for
  • the refold may, for example, be connected to one of the folding strips and be fastened in particular to one of the folding strips. If multiple refolders are provided, the refolders may be connected to or attached to the same or different folding bars.
  • the refold fulfills the purpose, the prefolded surfaces again a piece
  • the folding block can be pulled out of the packing jacket particularly easily.
  • damage to the insides of the packing jacket can be avoided, which can be caused for example by the often quite sharp folding edges of Faltklotzes.
  • the refolders do not achieve permanent refolding, but only temporary retention of the prefolded surfaces of the package jacket. This has the advantage that the prefolded surfaces are retained during the rabbet block from the packing jacket
  • the folding block is mounted linearly displaceable.
  • a linearly displaceable mounting has several advantages: It can be realized structurally simple and cost-effective and allows a precise insertion of the Faltklotzes in the packing jacket, whose edges usually also run linear.
  • the Faltklotz is mounted linearly displaceable in the vertical direction, ie at right angles to the typically horizontally extending transport path of the packaging coats.
  • a further embodiment of the device provides that the folding block has a web with a web width of less than 3 mm, in particular less than 2 mm.
  • the web surfaces of the packing shells in the prefolding are often on both sides against the web of the
  • Bridge width can be met in the specified area.
  • the advantage of this narrow web widths is that the web surfaces are not pressed against the web during the pre-folding. Instead, the gap between the folding tool and the web is wider than the material thickness of the packing jacket.
  • the folding block has two oppositely arranged folding edges for folding the gable surfaces.
  • the folding edges serve the purpose of producing particularly precise fold lines.
  • the material of the packing jacket is at the prefolding "over" the folding edges of the
  • the length of the folded edges is at least 5% less than the length of the folding
  • the length of the folded edges may also be at least 10% less than the length of the gable surfaces to be folded.
  • the Faltklotz has two oppositely arranged support surfaces which between the
  • Faltkanten and the web are arranged and which have a tilt angle of 5 ° or less with respect to a horizontal plane.
  • a very small inclination angle in the specified range is achieved that the gable surfaces do not rest on the support surfaces during the pre-folding and are trapped there. Instead, a space remains between the support surfaces and the packing jacket. This also allows a particularly gentle folding. As already described above, this is due in particular to the fact that the material of the packing jacket can move and can recede into the free space. This reduces the risk of cracking.
  • the angle of inclination may be in particular 0 °.
  • the folding strips are arranged on opposite sides of the Faltklotzes and pivotally mounted.
  • the Faltangn can reach the arranged below the Faltklotzes packing shells from different sides and in particular fold two opposite sides of the packing jacket simultaneously.
  • a pivotable mounting of Faltolinn represents a structurally simple solution, the folding strips between an open
  • the contact surfaces of the folding strips are flat.
  • the contact surfaces of the folding strips are flat.
  • a further embodiment of the device provides that the refolding has a conical and / or spherical head.
  • the head may, for example, at its tip the shape of a ball, to which the shape of a
  • each folding strip has at least one projection for folding the web surfaces.
  • a particularly effective pre-folding of the web surfaces can be achieved.
  • Such a prefolding is aimed at in particular in the region of the two "ends" of the web surfaces, since the material of the packing jacket has to be folded by 180 ° in these regions.
  • the firm compression of the two ends of the web seam is also referred to as "pinching".
  • both folding strips on two projections for folding the web surfaces each of which a projection is associated with the first end of the web seam and the other projection is associated with the second end of the web seam.
  • the device can finally be supplemented in a further embodiment by a conveyor belt with cells for receiving the packaging coats.
  • Conveyor belt or a transport belt high tensile forces can be transmitted, which allow to transport a plurality of packing coats at constant intervals to each other.
  • the cells serve to accommodate the packaging coats.
  • the packing coats can both by a positive connection and be held by a positive connection in the cells.
  • Conveyor belt is preferably arranged in a horizontal plane.
  • Pre-folding of packing coats comprises the following steps: a) folding the gable surfaces inwards, b) folding the ends of the web surface, and c) folding the triangular surfaces outwards.
  • the method is characterized in that the folding in step c) takes place without contact.
  • a non-contact folding is understood to mean a folding in which there is no contact between the folding tools and the surfaces to be folded ("passive folding")
  • Triangular surfaces can be achieved, for example, that the
  • Folding tools are in contact with the gable surfaces and thus fold the gable surfaces "active", whereby the triangular surfaces adjacent to the gable surfaces "passive” are moved.
  • a “passive” folding is particularly gentle, since the folded surfaces need not be clamped or clamped.
  • An embodiment of the method provides a supplement to the following steps: d) folding the gable surfaces to the outside, and e) folding the triangular surfaces inwards.
  • the two complementary steps refer to the refolding, which serves the purpose of bringing the prefolded surfaces back in the opposite direction
  • step d) preferably without contact. This can be achieved by the fact that the refolders are in contact with the triangular surfaces and thus fold the triangular surfaces "actively” inwards, whereby the gable surfaces adjacent to the triangular surfaces are moved "passively" (outwardly).
  • Packungsmäntel be moved through a conveyor belt with attached cells. As previously described in connection with the device has been, can be transmitted by a conveyor belt or a transport belt high tensile forces, which allow to transport a plurality of packing coats at constant intervals to each other.
  • the cells serve to accommodate the
  • the packing shells can be held in the cells both by a positive connection and by a non-positive connection.
  • the conveyor belt is preferably arranged in a horizontal plane.
  • the packing shells are moved intermittently, that is to say cyclically.
  • the system comprises: a device for
  • the invention relates to a prefolded packing jacket, which is characterized in that the gable surfaces of the packing jacket are inclined inwards such that an angle of inclination in the range between 5 ° and 45 ° forms between the gable surfaces and the front surface or the rear surface, and in that the ears of the package jacket are inclined outwards such that an angle of inclination in the range between 5 ° and 45 ° forms between the ears and the side surfaces.
  • the bottom surfaces of the packing jacket are sealed, so closed.
  • FIG. 1B shows a packing jacket known from the prior art, which is formed from the blank shown in FIG. 1A, in the flat folded state, the packing jacket from FIG. 1B in the unfolded state, the packing jacket from FIG. and
  • FIG. 2B the device of Fig. 2A in a plan view along the cutting plane
  • Fig. 2C the device of Fig. 2A in a side view along the
  • FIG. 3A shows the device of Fig. 2A in a first position in cross-section
  • FIG. 3B shows the device of FIG. 2A in a second position in cross section
  • FIG. 3C shows the device of FIG. 2A in a third position in cross section
  • FIG. 3D shows the device from FIG. 2A in a fourth position in cross section
  • FIG. 4A the device from FIG. 2A in a first position in longitudinal section
  • FIG. 4B the device from FIG. 2A in a second position in longitudinal section
  • FIG. 4A the device from FIG. 2A in a first position in longitudinal section
  • FIG. 4B the device from FIG. 2A in a second position in longitudinal section
  • FIG. 4C the device of FIG. 2A in a third position in longitudinal section, FIG.
  • Fig. 4D the device of Fig. 2A in a fourth position in longitudinal section
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of a device according to the invention for the prefolding of packaging coats in a front view.
  • a known from the prior art blank 1 is shown, from which a packing jacket can be formed.
  • the blank 1 may comprise a plurality of layers of different materials, for example paper, cardboard, plastic or metal, in particular aluminum.
  • the blank 1 has a plurality of folding lines 2 (or "creasing lines") which are intended to facilitate the folding of the blank 1 and to divide the blank 1 into a plurality of surfaces
  • the blank 1 can be divided into a first side face 3, a second side face 4, a front face 5, a rear surface 6, a sealing surface 7, two bottom surfaces 8, two gable surfaces 9 and twelve triangular surfaces 10.
  • the bottom surfaces 8, the gable surfaces 9 and the triangular surfaces 10 are adjoined by web surfaces 11.
  • a blanket 1 can be formed from the blank 1 are formed by the blank 1 is folded such that the sealing surface 7 connected to the front surface 5, in particular can be welded.
  • FIG. 1B shows a packing jacket 12 known from the prior art in the flat folded state.
  • the regions of the packing jacket already described in connection with FIG. 1A are provided with corresponding reference symbols in FIG. 1B.
  • the packing jacket 12 is formed from the blank 1 shown in FIG. 1A.
  • the blank 1 was folded such that the sealing surface 7 and the front surface 5 are arranged overlapping, so that the two surfaces can be welded flat to each other.
  • the result is a longitudinal seam 13.
  • Fig. 1B the packing jacket 12 is shown in a flat folded state. In this state, one side surface 4 (hidden in Fig. 1B) lies below the front surface 5 while the other side surface 3 lies on the rear surface 6 (obscured in Fig. 1B).
  • FIG. 1B shows a packing jacket 12 known from the prior art in the flat folded state.
  • several side surface 4 lie below the front surface 5 while the other side surface 3 lies on the rear surface 6 (obscured in Fig. 1B).
  • Packungsmäntel 12 are stacked particularly space-saving. Therefore, the packing shells 12 are often stacked at the place of manufacture and transported in batches to the place of filling. Only there are the packing coats
  • Fig. IC the packing jacket 12 is shown in Fig. 1B in the unfolded state.
  • the unfolded state is understood to mean a configuration in which an angle of approximately 90 ° is formed between the two respectively adjacent surfaces 3, 4, 5, 6, so that the packing jacket 12 has an opening, depending on the shape of these surfaces
  • FIG. 1D shows the packing jacket 12 from FIG. 1C in the prefolded state, ie in a state in which the fold lines 2 have been prefolded both in the region of the bottom surfaces 8 and in the region of the gable surfaces 9.
  • the bottom surfaces 8 and the gable surfaces 9 are folded inwards during the prefolding and later form the bottom or the gable of the packaging.
  • the triangular faces 10 are folded outwardly (usually passively) and form protruding areas of excess material, which are also referred to as "ears" 14, and in a later production step - for example by gluing methods - to the Packaging to be created.
  • Fig. 2A is a device 15 according to the invention for the prefolding of
  • the transport direction T of the packing shells 12 therefore runs parallel to
  • the device 15 comprises two folding strips 18A, 18B for
  • each folding strip 18A, 18B has a flat contact surface 19 for folding the gable surfaces 9.
  • Faltological 18A, 18B a refolding 20 for refolding the ears 14 of
  • the so-called preferred rinsefalter 20 in Fig. 2A has a head 21 which has a cone-shaped portion and a spherical portion.
  • Each folding strip 18A, 18B also has at least one projection 22 for folding the web surfaces 11.
  • the device 15 shown in FIG. 2A comprises not only the two folding strips 18A, 18B but also a folding block 23, which is arranged centrally above the packing sheaths 12 and is mounted linearly displaceable.
  • the folding block 23 can in particular in
  • FIG. 2B shows the device 15 of Fig. 2A in a plan view along the
  • Section plane IIB-IIB of Fig. 2A The already in connection with Fig. 2A described areas of the device 15 are provided in Fig. 2B with corresponding reference numerals. In the plan view, the arrangement of the two folding strips 18A, 18B is particularly clearly visible. Each folding bar has a flat
  • two folding strips 18A, 18B each have two projections 22 for folding the web surfaces 11.
  • two projections 22 are associated with each other and are arranged opposite one another, so that in each case two projections 22 cooperate and the web surface 11 can fold at both "ends".
  • Fig. 2C the device of Fig. 2A is in a side view along the
  • Fig. 2A Associated with Fig. 2A or Fig. 2B described areas of the device 15 provided with corresponding reference numerals.
  • the Faltance 18A, 18B and the Faltklotz 23 occupy a neutral, open position in Fig. 2C, in which between the two oppositely arranged Faltancen 18A, 18B and the Faltklotz 23 creates a free space in the the unfolded packing shells 12 can be arranged.
  • the folding strips 18A, 18B and the folding block 23 assume a different position, which will be discussed in more detail below.
  • Fig. 3A shows the device 15 of Fig. 2A in a first position in cross-section. Also in Fig. 3A are already in connection with Fig. 2A to Fig. 2C
  • the two folding strips 18A, 18B assume a neutral position, in which neither the folding strips 18A, 18B themselves nor the attached fold-backs 20 are in contact with the packing jacket 12.
  • the folding block 23 was already introduced from above into the packing jacket 12 so that it in Fig. 3A assumes a lowered position.
  • the folding block 23 has been lowered so far that the folded edges 25 of the folding block 23 are arranged at the level of those folding lines 2 which separate the front surface 5 and the rear surface 6 from the gable surfaces 9.
  • the folding block 23 has two support surfaces 26 which are arranged on opposite sides of the web 24.
  • the support surfaces 26 preferably have an inclination angle ⁇ of 5 ° or less, in particular of 0 ° with respect to a horizontal plane H.
  • FIG. 3B the device 15 of Fig. 2A is shown in a second position in cross-section. Also in FIG. 3B, the regions of the device 15 already described in connection with FIGS. 2A to 3A are provided with corresponding reference symbols. In the second position, the folding block 23 is unchanged in one
  • the folding block 23 preferably has a web 24 with a web width of less than 3 mm, in particular less than 2 mm, so that the gable surfaces 9 can be folded particularly far inwards. Since the inclination angle ⁇ in the case shown in FIG.
  • folding block 23 is zero degrees, arises between the support surfaces 26 and the gable surfaces 9 a space 27. It is therefore deliberately omitted, the support surfaces 26 in the folding process as a support for the Use gable surfaces 9 to avoid damage to the packing jacket 12.
  • Fig. 3C shows the device 15 of Fig. 2A in a third position in cross-section. Also in Fig. 3C are already in connection with Fig. 2A to Fig. 3B
  • FIG. 3D the device 15 of Fig. 2A is shown in a fourth position in cross-section. Also in FIG. 3D, the areas of the device 15 already described in connection with FIGS. 2A to 3C are provided with corresponding reference symbols.
  • the fourth position first the two folding strips 18A, 18B were again pivoted into the neutral position, which has already been described in connection with FIG. 3A. Subsequently, the folding block 23 was again pulled upwards out of the packing jacket 12, so that it assumes a raised position in FIG. 3D.
  • the distance between the two gable surfaces 9 is less than the distance between the two folded edges 25 of the folding block 23. Nevertheless, the folding block 23 due to the elasticity of the packing jacket 12 from the
  • FIG. 4A shows the device 15 from FIG. 2A in a first position in longitudinal section. Also in Fig. 4A are already in connection with Fig. 2A to Fig. 3D
  • FIG. 4A corresponds to that known from FIG. 3A
  • the width of the folding block 23 is just as wide or wider than the width of the front surface 5 (and the rear surface 6, not shown). This has the purpose that the triangular faces 10 in the folding process only to the outside, but not can move inwards.
  • the length LF of the folding edge 25 is shorter than the length LG of the gable surface 9, preferably at least 5% shorter or at least 10% shorter. It is therefore deliberately omitted to continue the folding edge 25 into the corners of the packing jacket 12 in order to avoid damage in this region of the packing jacket 12.
  • FIG. 4B the device 15 is shown in Fig. 2A in a second position in longitudinal section. Also in FIG. 4B, the regions of the device 15 already described in connection with FIGS. 2A to 4A are provided with corresponding reference symbols. The position shown in FIG. 4B corresponds to that known from FIG. 3B
  • Packungsmantels 12 protruding ears 14 arise.
  • the position and function of the projections 22 are also clearly recognizable: they are intended to compress and thus pre-fold the two "ends" of the web surface 11.
  • the contact surface 19 of the folding strip 18B is flat and has a length LK which is longer than the length LG in this way ensures that the ears 14 have no contact with the contact surface 19 during the folding process and thus a particularly gentle folding is achieved.
  • Fig. 4C shows the device 15 of Fig. 2A in a third position in longitudinal section. Also in Fig. 4C are already in connection with Fig. 2A to Fig. 4B
  • Fig. 4C corresponds to that known from Fig. 3C
  • FIG. 4D the device of Fig. 2A is shown in a fourth position in longitudinal section. Also in FIG. 4D, the regions of the device 15 already described in connection with FIGS. 2A to 4C are provided with corresponding reference symbols. The position shown in Fig. 4D corresponds to the position known from Fig. 3D, wherein the view is rotated by 90 °.
  • the folding block 23 resumes the raised position in FIG. 4D after it has been pulled out of the packing jacket 12.
  • the gable surfaces 9 are folded slightly inwardly while the triangular faces 10 are slightly folded outwardly and form projecting ears 14.
  • the ears 14 are inclined outwardly such that an angle of inclination ⁇ in the range between 5 ° and 45 ° forms between the ears 14 and the side surfaces 3, 4.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of a device 15 'according to the invention for prefolding packaging sheaths in a front view.
  • the device 15 As an alternative to the embodiment of the device 15 shown in FIGS. 2A to 4D, it is provided in the device 15 'shown in FIG. 5 that the device folds two packing shells 12 at the same time. This will be done by extending the
  • the cells 17 are via a rigid bridge 28th
  • LG length (gable area 9)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung (15) zur Vorfaltung von Packungsmänteln (12), umfassend: wenigstens zwei Faltleisten (18A, 18B) zur Vorfaltung der Giebelflächen (9) und der Dreiecksflächen (10) der Packungsmäntel (12), und wenigstens einen in die Packungsmäntel (12) einführbaren Faltklotz (23), wobei die Faltleisten (18A, 18B) jeweils wenigstens eine Kontaktfläche (19) zur Vorfaltung der Giebelflächen (9) aufweisen. Dargestellt und beschrieben sind zudem ein Verfahren und ein System zur Vorfaltung von Packungsmänteln (12). Um eine besonders schonende und beschädigungsfreie Vorfaltung der Packungsmäntel (12) zu erreichen, wird vorgeschlagen, wenigstens einen Rückfalter (20) zur Rückfaltung der Dreiecksflächen (10) vorzusehen.

Description

Vorrichtung, Verfahren und System zur schonenden Vorfaltung von
Packungsmänteln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorfaltung von Packungsmänteln, umfassend: wenigstens zwei Faltleisten zur Vorfaltung der Giebelflächen und der Dreiecksflächen der Packungsmäntel, und wenigstens einen in die Packungsmäntel einführbaren Faltklotz, wobei die Faltleisten jeweils wenigstens eine Kontaktfläche zur Vorfaltung der Giebelflächen aufweisen.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Vorfaltung von Packungsmänteln sowie ein System zur Vorfaltung von Packungsmänteln.
Verpackungen können auf unterschiedliche Weisen und aus verschiedensten
Materialien hergestellt werden. Eine weit verbreitete Möglichkeit der Herstellung besteht darin, aus dem Verpackungsmaterial einen üblicherweise Faltlinien (auch „Rilllinien" genannt) aufweisenden Zuschnitt herzustellen, aus dem durch Falten und weitere Schritte zunächst ein Packungsmantel und schließlich eine Verpackung entsteht. Diese Variante hat unter anderem den Vorteil, dass die Zuschnitte sehr flach sind und somit platzsparend gestapelt werden können. Auf diese Weise können die Zuschnitte bzw. Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden als die Faltung und Befüllung der Packungsmäntel erfolgt. Als Material werden häufig
Verbundstoffe eingesetzt, beispielsweise ein Verbund aus mehreren dünnen Lagen aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall. Derartige Verpackungen finden
insbesondere in der Lebensmittelindustrie große Verbreitung. Bevor die Packungsmäntel abschließend gefaltet und verschlossen werden können, findet oftmals eine so genannte Vorfaltung statt. Dabei werden zur Reduktion der bei der späteren Endfaltung benötigten Faltkräfte die einzelnen Schichten der
Verbundstoffe entlang der vorgesehenen Rilllinien gebrochen, weshalb auch von einem„Vorbrechen" gesprochen wird. Eine Vorfaltung der Packungsmäntel hat zudem weitere Vorteile. Zunächst kann die Vorfaltung - anders als die abschließende Faltung - vor der Sterilisation und/oder der Befüllung der Packungsmäntel erfolgen, so dass bei der Vorfaltung auch Faltwerkzeuge eingesetzt werden können, die in das Innere der Packungsmäntel eingeführt werden. Es ist bei der Vorfaltung also möglich, die Faltwerkzeuge beidseitig, also sowohl von der Innenseite als auch von der Außenseite an die Packungsmäntel angreifen zu lassen. Dies ist nach der Sterilisation und/oder der Befüllung der Packungsmäntel aus hygienischen Gründen kaum noch möglich. Durch den Einsatz beidseitig angreifender Faltwerkzeuge können die Packungsmäntel besonders präzise vorgefaltet werden, insbesondere können sehr genaue Faltkanten erzeugt werden. Zudem kann durch die Vorfaltung bereits eine bestimmte
Faltrichtung vorgegeben werden, so dass für die abschließende Faltung besonders einfache Werkzeuge eingesetzt werden können. Bei diesen einfachen Werkzeugen kann es sich beispielsweise um feststehende Schienen handeln, die die vorgefalteten Bereiche der an den Schienen vorbeigeführten Packungsmäntel umklappen.
Aus der WO 02/00522 AI ist ein Verfahren zur Reduzierung der Spannungen im Bereich der Rillinien von Packungsmänteln bekannt. Es wird vorgeschlagen, das Material des Packungsmantels im Bereich der Rillinien vor der Faltung zu erhitzen. Die Erhitzung soll beispielsweise durch Heißluft erfolgen und die Materialschichten des Packungsmantels elastischer und somit weniger anfällig für Risse machen. Ein Nachteil dieser Methode liegt jedoch darin, dass sie einen sehr hohen Energieeinsatz erfordert, um Luft zu erhitzen und damit die Packungsmäntel zu erhitzen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass eine zu große Hitzeeinwirkung Verfärbungen oder Beschädigungen des Packungsmantels zur Folge haben kann.
Aus der US 6,357,203 ist eine Vorrichtung zur Vorfaltung der Giebelflächen einer Verpackung bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung ist Teil einer Gesamtanlage und die Vorfaltung der Giebelflächen soll nach dem Falten und Verschließen der Bodenflächen und vor dem Befüllen der Verpackungen stattfinden. Die Vorrichtung umfasst zwei schwenkbar gelagerte Arme und einen in die Verpackung absenkbaren Dorn. An den Enden der Arme sind dreieckige Klappelemente vorgesehen, deren Form den Dreiecksflächen im Bereich des Giebels der Verpackung entspricht. An dem Dorn sind zwei Faltköpfe mit jeweils einer Faltkante schwenkbar gelagert. Die dreieckigen Klappelemente sollen die Dreiecksflächen nach innen falten, wobei die Faltlinien entlang der Faltkanten der Faltköpfe„gebrochen" werden.
Ein Nachteil der aus der US 6,357,203 bekannten Vorrichtung liegt darin, dass keine Rückfalter vorgesehen sind. Dies hat zur Folge, dass der Dorn, der während der Vorfaltung innerhalb des Packungsmantels angeordnet ist, nur schwierig wieder aus dem Packungsmantel heraus gezogen werden kann und beim Herausziehen an die nach innen gefalteten Giebelbereiche stößt. Dies kann zu Beschädigungen an der Innenseite des Packungsmantels führen, was die bereits zuvor beschriebenen hygienischen Probleme hervorrufen kann. Neben der aus der US 6,357,203 bekannten Vorrichtung verfolgen auch viele andere bekannte Vorrichtungen und Verfahren das Ziel, bei der Vorfaltung möglichst präzise Faltkanten zu erreichen. Hierzu werden oftmals Faltwerkzeuge eingesetzt, die den Packungsmantel in der direkten Umgebung der Rilllinien fest einklemmen, so dass der Packungsmantel während des Faltvorgangs in seiner Lage fixiert ist. Dies hat zwar den Vorteil, dass Faltenbildung verhindert wird, ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass in einigen Lagen des Packungsmantels Risse auftreten können. Die Risse treten insbesondere an Stellen auf, an denen sich mehrere Rilllinien kreuzen. Dieses
Phänomen tritt daher vor allem im Giebelbereich auf und wird auch als
„Rillkreuzbruch" bezeichnet. Als unerwünschte Folge diese Beschädigungen könnten die abgefüllten Lebensmittel mit nicht-keimfreien Lagen des Packungsmantels in Kontakt kommen, beispielsweise mit einer innenliegenden Pappschicht. Die abgefüllten Lebensmittel könnten auf diese Weise kontaminiert werden und wären nicht mehr zum Verzehr geeignet. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher dargestellte Vorrichtung ebenso wie das eingangs genannte und zuvor näher dargestellte Verfahren und das eingangs genannte und zuvor näher dargestellte System derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine besonders schonende und beschädigungsfreie Vorfaltung der Packungsmäntel ohne erhöhten Energieeinsatz erfolgen kann.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Packungsmantel bereitzustellen, aus dem ein Faltklotz herausgezogen werden kann, ohne dass die innenliegenden Oberflächen des Packungsmantels beschädigt werden. Zudem soll der Packungsmantel eine Öffnung ausbilden, die für den folgenden Füllprozess sowie den darauf folgenden Siegelprozess optimal ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 gelöst durch wenigstens einen Rückfalter zur Rückfaltung der Dreiecksflächen. Die Vorrichtung zeichnet sich zunächst durch wenigstens zwei Faltleisten zur
Vorfaltung der Giebelflächen und der Dreiecksflächen der Packungsmäntel aus. Bei den Giebelflächen und den Dreiecksflächen handelt es sich um diejenigen Flächen, die im Giebelbereich des Packungsmantels angeordnet sind. Die Vorfaltung kann„aktiv" (also durch Kontakt zwischen dem Faltwerkzeug und der zu faltenden Fläche) oder „passiv" (also ohne Kontakt zwischen dem Faltwerkzeug und der zu faltenden Fläche) erfolgen. Beispielsweise können die Faltleisten die Giebelflächen aktiv nach innen drücken, wodurch die Dreiecksflächen passiv nach außen gedrückt werden. Zudem ist bei der Vorrichtung wenigstens ein Faltklotz vorgesehen, der in die Packungsmäntel einführbar ist. Dies bedeutet, dass der Faltklotz so geformt und gelagert sein muss, dass er in eine der beiden Öffnungen des Packungsmantels - also in die Giebelöffnung oder in die Bodenöffnung - eingeführt werden kann. Die Faltleisten der Vorrichtung sollen jeweils wenigstens eine Kontaktfläche zur Vorfaltung der Giebelflächen aufweisen. Unter der Kontaktfläche wird diejenige Fläche verstanden, die während des Faltvorgangs mit den zu faltenden Giebelflächen jedenfalls zeitweise in Kontakt ist. Die Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß wenigstens einen Rückfalter zur
Rückfaltung der Dreiecksflächen. Der Rückfalter kann beispielsweise mit einer der Faltleisten verbunden sein und insbesondere an einer der Faltleisten befestigt sein. Wenn mehrere Rückfalter vorgesehen sind, können die Rückfalter mit derselben oder mit unterschiedlichen Faltleisten verbunden sein bzw. daran befestigt sein. Der Rückfalter erfüllt den Zweck, die vorgefalteten Flächen wieder ein Stück
zurückzufalten. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass der Faltklotz besonders einfach wieder aus dem Packungsmantel herausgezogen werden kann. Insbesondere können Beschädigungen an den Innenseiten des Packungsmantels vermieden werden, die beispielsweise durch die oftmals recht scharfkantigen Faltkanten des Faltklotzes verursacht werden können. Vorzugsweise wird durch die Rückfalter keine dauerhafte Rückfaltung, sondern nur ein zeitweises Zurückhalten der vorgefalteten Flächen des Packungsmantels erreicht. Dies hat den Vorteil, dass die vorgefalteten Flächen zurückgehalten werden während der Falzklotz aus dem Packungsmantel
herausgezogen wird und sich danach wieder in die vorgefaltete Stellung
zurückbewegen.
Nach einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Faltklotz linear verschiebbar gelagert. Eine linear verschiebbare Lagerung hat mehrere Vorteile: Sie kann konstruktiv einfach und kostengünstig realisiert werden und erlaubt ein präzises Einführen des Faltklotzes in den Packungsmantel, dessen Kanten üblicherweise ebenfalls linear verlaufen. Vorzugsweise ist der Faltklotz in vertikaler Richtung linear verschiebbar gelagert, also rechtwinklig zum typischerweise horizontal verlaufenden Transportweg der Packungsmäntel.
Eine weitere Ausbildung der Vorrichtung sieht vor, dass der Faltklotz einen Steg mit einer Stegbreite von weniger als 3 mm, insbesondere von weniger als 2 mm aufweist. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Faltvorrichtungen werden die Stegflächen der Packungsmäntel bei der Vorfaltung oftmals beidseitig gegen den Steg des
Faltklotzes gepresst. Dies erlaubt zwar präzise Faltlinien zwischen den Giebelflächen und den Stegflächen, hat jedoch den Nachteil einer hohen Belastung des Packungsmantels. Dies liegt insbesondere daran, dass die Stegflächen zwischen dem Faltwerkzeug und dem Steg eingeklemmt sind, was eine erhöhte Gefahr von
Rissbildung zur Folge hat. Dieser Gefahr kann durch eine besonders geringe
Stegbreite in dem angegeben Bereich begegnet werden. Der Vorteil dieser schmalen Stegbreiten liegt darin, dass die Stegflächen bei der Vorfaltung nicht gegen den Steg gepresst werden. Stattdessen ist der Spalt zwischen dem Faltwerkzeug und dem Steg breiter als die Materialstärke des Packungsmantels.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Faltklotz zwei gegenüberliegend angeordnete Faltkanten zur Faltung der Giebelflächen aufweist. Die Faltkanten dienen dem Zweck, besonders präzise Faltlinien zu erzeugen.
Das Material des Packungsmantels wird bei der Vorfaltung„über" die Faltkanten des
Faltklotzes gefaltet, wodurch der Verlauf der Faltlinien vorgegeben und definiert wird.
Dies setzt zwar eine genaue Positionierung des Faltklotzes voraus, erlaubt jedoch die Erzeugung von wesentlich präziseren Faltlinien als dies bei einer Vorfaltung möglich wäre, die allein die Rillinien als„Falthilfe" benutzt.
Zu dieser Ausgestaltung der Vorrichtung wird weiter vorgeschlagen, dass die Länge der Faltkanten wenigstens 5% geringer ist als die Länge der zu faltenden
Giebelflächen. Die Länge der Faltkanten kann auch wenigstens 10% geringer sein als die Länge der zu faltenden Giebelflächen. Indem die Faltkanten kürzer eingestellt werden als die auf ihnen zu faltenden Flächen, wird eine besonders schonende
Faltung ermöglicht. Dies liegt daran, dass sich die Faltkanten nicht bis in die Ecken des Packungsmantels erstrecken, sondern dort geringe Freiräume verbleiben. Die
Freiräume führen zwar einerseits dazu, dass die Präzision der Faltlinien in diesem Bereich etwas geringer ist; sie erlauben jedoch andererseits eine Bewegung des Materials des Packungsmantels. Die Gefahr von Rissbildung ist in beweglichen
Bereichen des Packungsmantels deutlich geringer als in eingeklemmten Bereichen, da das Material des Packungsmantels dort in die Freiräume zurückweichen kann und somit zu hohen Belastungen„ausweichen" kann. Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Faltklotz zwei gegenüberliegend angeordnete Stützflächen aufweist, die zwischen den
Faltkanten und dem Steg angeordnet sind und die gegenüber einer horizontalen Ebene einen Neigungswinkel von 5° oder weniger aufweisen. Durch einen sehr geringen Neigungswinkel in dem angegebenen Bereich wird erreicht, dass die Giebelflächen bei der Vorfaltung nicht auf den Stützflächen aufliegen und dort eingeklemmt werden. Stattdessen verbleibt ein Freiraum zwischen den Stützflächen und dem Packungsmantel. Auch dies ermöglicht eine besonders schonende Faltung. Wie bereits zuvor beschrieben wurde, liegt dies insbesondere daran, dass sich das Material des Packungsmantels bewegen kann und in den Freiraum zurückweichen kann. Dies verringert die Gefahr von Rissbildung. Der Neigungswinkel kann insbesondere 0° betragen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Faltleisten auf gegenüberliegenden Seiten des Faltklotzes angeordnet und schwenkbar gelagert. Durch die Anordnung auf unterschiedlichen Seiten des Faltklotzes können die Faltleisten die unterhalb des Faltklotzes angeordneten Packungsmäntel von unterschiedlichen Seiten erreichen und insbesondere zwei gegenüberliegende Seiten des Packungsmantels gleichzeitig falten. Eine schwenkbare Lagerung der Faltleisten stellt eine konstruktiv einfache Lösung dar, die Faltleisten zwischen einer offenen
Position - die einen Transport der Packungsmäntel erlaubt - und einer geschlossenen Position - in der die Vorfaltung der Packungsmäntel erfolgt - zu verschieben.
In weiterer Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kontaktflächen der Faltleisten eben ausgebildet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die
Kontaktflächen der Faltleisten auch im Bereich der Dreiecksflächen - und somit über die gesamte Breite des flach gefalteten Packungsmantels - eben ausgebildet sind. Eine durchgehend ebene Ausbildung der Kontaktflächen hat zwar den Nachteil, dass der Packungsmantel bei der Vorfaltung im Bereich der Ohren nicht abgestützt werden kann und somit dort weniger präzise Faltlinien entstehen. Der Vorteil liegt jedoch wiederum in einer schonenderen Vorfaltung. Denn durch die ebene Ausbildung verbleiben bei der Vorfaltung Freiräume zwischen den Ohren des Packungsmantels und den Kontaktflächen der Faltleisten. Das Material des Packungsmantels kann daher im Bereich der Ohren bei der Vorfaltung in den Freiraum zurückweichen, was die Gefahr von Rissbildung verringert.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass der Rückfalter einen kegelförmigen und/oder kugelförmigen Kopf aufweist. Der Kopf kann beispielsweise an seiner Spitze die Form eine Kugel aufweisen, an die sich die Form eines
Kegelmantels anschließt. Durch eine derartige - konvexe - Gestaltung des Kopfes kann das Material des Packungsmantels besonders gut an dem Kopf abgleiten. Dies erlaubt eine besonders schonende Rückfaltung und verringert die Gefahr, dass der Rückfalter an den Packungsmänteln hängenbleibt oder die Oberfläche der - meist aufwändig bedruckten - Packungsmäntel zerkratzt. Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass jede Faltleiste wenigstens einen Vorsprung zur Faltung der Stegflächen aufweist. Durch die
Vorsprünge kann eine besonders wirksame Vorfaltung der Stegflächen erreicht werden. Eine derartige Vorfaltung wird insbesondere im Bereich der beiden„Enden" der Stegflächen angestrebt, da das Material des Packungsmantels in diesen Bereichen um 180° gefaltet werden muss. Das feste Zusammendrücken der beiden Enden der Stegnaht wird auch als„Zwicken" bezeichnet. Vorzugsweise weisen beide Faltleisten zwei Vorsprünge zur Faltung der Stegflächen auf, von denen jeweils ein Vorsprung dem ersten Ende der Stegnaht zugeordnet ist und der andere Vorsprung dem zweiten Ende der Stegnaht zugeordnet ist.
Die Vorrichtung kann in weiterer Ausgestaltung schließlich ergänzt werden durch ein Transportband mit Zellen zur Aufnahme der Packungsmäntel. Durch ein
Transportband bzw. einen Transportriemen können hohe Zugkräfte übertragen werden, die es erlauben, eine Vielzahl von Packungsmänteln in konstanten Abständen zueinander zu transportieren. Die Zellen dienen der Aufnahme der Packungsmäntel. Die Packungsmäntel können sowohl durch eine formschlüssige Verbindung als auch durch eine kraftschlüssige Verbindung in den Zellen gehalten werden. Das
Transportband ist vorzugsweise in einer horizontalen Ebene angeordnet.
Die eingangs beschrieben Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur
Vorfaltung von Packungsmänteln. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Falten der Giebelflächen nach innen, b) Falten der Enden der Stegfläche, und c) Falten der Dreiecksflächen nach außen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Faltung in Schritt c) berührungslos erfolgt. Unter einer berührungslosen Faltung wird eine Faltung verstanden, bei der kein Kontakt zwischen den Faltwerkzeugen und den zu faltenden Flächen besteht („passive Faltung"). Eine„passive" Faltung der
Dreiecksflächen kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die
Faltwerkzeuge in Kontakt mit den Giebelflächen stehen und die Giebelflächen somit „aktiv" falten, wodurch die an die Giebelflächen angrenzenden Dreiecksflächen „passiv" mitbewegt werden. Eine„passive" Faltung ist besonders schonend, da die gefalteten Flächen nicht eingeklemmt oder eingespannt werden brauchen.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht eine Ergänzung der folgenden Schritte vor: d) Falten der Giebelflächen nach außen, und e) Falten der Dreiecksflächen nach innen. Die beiden ergänzenden Schritte betreffen die Rückfaltung, die dem Zweck dient, die vorgefalteten Flächen wieder ein Stück in die entgegengesetzte Richtung
zurückzufalten. Dies dient einerseits dem Zweck, den Faltklotz einfacher aus dem Packungsmantel herausziehen zu können und erleichtert andererseits die Befüllung des Packungsmantels mit Inhalten. Die Faltung erfolgt in Schritt d) vorzugsweise berührungslos. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Rückfalter in Kontakt mit den Dreiecksflächen stehen und die Dreiecksflächen somit„aktiv" nach innen falten, wodurch die an die Dreiecksflächen angrenzenden Giebelflächen„passiv" (nach außen) mitbewegt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die
Packungsmäntel durch ein Transportband mit daran befestigten Zellen bewegt werden. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben wurde, können durch ein Transportband bzw. einen Transportriemen hohe Zugkräfte übertragen werden, die es erlauben, eine Vielzahl von Packungsmänteln in konstanten Abständen zueinander zu transportieren. Die Zellen dienen der Aufnahme der
Packungsmäntel. Die Packungsmäntel können sowohl durch eine formschlüssige Verbindung als auch durch eine kraftschlüssige Verbindung in den Zellen gehalten werden. Das Transportband ist vorzugsweise in einer horizontalen Ebene angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist schließlich vorgesehen, dass die Packungsmäntel intermittierend, also taktweise bewegt werden. Eine
intermittierende Betriebsweise hat den Vorteil, dass die Packungsmäntel während der Vorfaltung stillstehen und somit besonders präzise gefaltet werden können. Auch die Lagerung der Faltwerkzeuge kann einfacher und robuster ausgeführt sein als bei einer Anlage, bei der die Packungsmäntel während der Vorfaltung weiter transportiert werden.
Die eingangs beschrieben Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein System zur
Vorfaltung von Packungsmänteln. Das System umfasst: eine Vorrichtung zur
Vorfaltung von Packungsmänteln nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und wenigstens einen Packungsmantel.
Die Erfindung betrifft schließlich einen vorgefalteten Packungsmantel, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Giebelflächen des Packungsmantels derart nach innen geneigt sind, dass sich zwischen den Giebelflächen und der vorderen Fläche oder der hinteren Fläche ein Neigungswinkel im Bereich zwischen 5° und 45° bildet, und dass die Ohren des Packungsmantels derart nach außen geneigt sind, dass sich zwischen den Ohren und den Seitenflächen ein Neigungswinkel im Bereich zwischen 5° und 45° bildet. Vorzugsweise sind die Bodenflächen des Packungsmantels versiegelt, also geschlossen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1A: einen aus dem Stand der Technik bekannten Zuschnitt zum Falten eines
Packungsmantels,
Fig. 1B: einen aus dem Stand der Technik bekannten Packungsmantel, der aus dem in Fig. 1A gezeigten Zuschnitt gebildet ist, im flach gefalteten Zustand, den Packungsmantel aus Fig. 1B im aufgefalteten Zustand, den Packungsmantel aus Fig. IC mit vorgefalteten Boden- und
Giebelflächen,
Fig. 2A: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorfaltung von
Packungsmänteln in einer Vorderansicht, Fig. 2B: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer Draufsicht entlang der Schnittebene
IIB-IIB aus Fig. 2A,
Fig. 2C: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer Seitenansicht entlang der
Schnittebene IIC-IIC aus Fig. 2B,
Fig. 3A: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer ersten Stellung im Querschnitt,
Fig. 3B: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer zweiten Stellung im Querschnitt, Fig. 3C: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer dritten Stellung im Querschnitt, Fig. 3D: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer vierten Stellung im Querschnitt,
Fig. 4A: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer ersten Stellung im Längsschnitt, Fig. 4B: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer zweiten Stellung im Längsschnitt,
Fig. 4C: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer dritten Stellung im Längsschnitt,
Fig. 4D: die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer vierten Stellung im Längsschnitt, und
Fig. 5: eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorfaltung von Packungsmänteln in einer Vorderansicht. In Fig. 1A ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Zuschnitt 1 dargestellt, aus dem ein Packungsmantel gebildet werden kann. Der Zuschnitt 1 kann mehrere Lagen unterschiedlicher Materialien umfassen, beispielsweise Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium. Der Zuschnitt 1 weist mehrere Faltlinien 2 (oder „Rilllinien") auf, die das Falten des Zuschnitts 1 erleichtern sollen und den Zuschnitt 1 in mehrere Flächen aufteilen. Der Zuschnitt 1 kann in eine erste Seitenfläche 3, eine zweite Seitenfläche 4, eine vordere Fläche 5, eine hintere Fläche 6, eine Siegelfläche 7, zwei Bodenflächen 8, zwei Giebelflächen 9 und zwölf Dreiecksflächen 10 unterteilt werden. An die Bodenflächen 8, die Giebelflächen 9 und die Dreiecksflächen 10 schließen sich Stegflächen 11 an. Aus dem Zuschnitt 1 kann ein Packungsmantel gebildet werden, indem der Zuschnitt 1 derart gefaltet wird, dass die Siegelfläche 7 mit der vorderen Fläche 5 verbunden, insbesondere verschweißt werden kann.
Fig. 1B zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Packungsmantel 12 im flach gefalteten Zustand. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A beschriebenen Bereiche des Packungsmantels sind in Fig. 1B mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der Packungsmantel 12 ist aus dem in Fig. 1A gezeigten Zuschnitt 1 gebildet. Hierzu wurde der Zuschnitt 1 derart gefaltet, dass die Siegelfläche 7 und die vordere Fläche 5 überlappend angeordnet sind, so dass die beiden Flächen miteinander flächig verschweißt werden können. Als Ergebnis entsteht eine Längsnaht 13. In Fig. 1B ist der Packungsmantel 12 in einem flach zusammengefalteten Zustand dargestellt. In diesem Zustand liegt eine Seitenfläche 4 (in Fig. 1B verdeckt) unter der vorderen Fläche 5 während die andere Seitenfläche 3 auf der hinteren Fläche 6 (in Fig. 1B verdeckt) liegt. In dem flach zusammengefalteten Zustand können mehrere
Packungsmäntel 12 besonders platzsparend gestapelt werden. Daher werden die Packungsmäntel 12 häufig an dem Ort der Herstellung gestapelt und stapelweise zu dem Ort der Befüllung transportiert. Erst dort werden die Packungsmäntel
abgestapelt und aufgefaltet, um mit Inhalten, beispielsweise mit Lebensmitteln, befüllt werden zu können.
In Fig. IC ist der Packungsmantel 12 aus Fig. 1B im aufgefalteten Zustand dargestellt. Auch hier sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A oder Fig. 1B beschriebenen Bereiche des Packungsmantels 12 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Unter dem aufgefalteten Zustand wird eine Konfiguration verstanden, bei der sich zwischen den beiden jeweils benachbarten Flächen 3, 4, 5, 6 ein Winkel von etwa 90° ausbildet, so dass der Packungsmantel 12 - je nach der Form dieser Flächen - einen
quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Dem entsprechend sind die gegenüberliegenden Seitenflächen 3, 4 parallel zueinander angeordnet. Das Gleiche gilt für die vordere Fläche 5 und die hintere Fläche 6.
Die Figur 1D zeigt den Packungsmantel 12 aus Fig. IC im vorgefalteten Zustand, also in einem Zustand, in dem die Faltlinien 2 sowohl im Bereich der Bodenflächen 8 als auch im Bereich der Giebelflächen 9 vorgefaltet worden sind. Die Bodenflächen 8 und die Giebelflächen 9 werden bei der Vorfaltung nach innen gefaltet und bilden später den Boden bzw. den Giebel der Verpackung. Die Dreiecksflächen 10 werden bei der Vorfaltung hingegen (meist passiv) nach außen gefaltet und bilden abstehende Bereiche aus überschüssigem Material, die auch als„Ohren" 14 bezeichnet werden und in einem späteren Herstellungsschritt - etwa durch Klebverfahren - an die Verpackung angelegt werden. Alternativ hierzu können die Bodenflächen 8 des Packungsmantels 12 auf einem Dorn eines Dornrads gefaltet und gesiegelt worden sein, bevor die Giebelflächen 9 auf die beschriebene Weise vorgefaltet werden. In Fig. 2A ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 15 zur Vorfaltung von
Packungsmänteln in einer Vorderansicht dargestellt. Dargestellt ist zudem ein
Transportband 16 mit Zellen 17, in denen die Packungsmäntel 12 zunächst zu der Vorrichtung 15 geführt werden und dort im Giebelbereich vorgefaltet werden. Die Transportrichtung T der Packungsmäntel 12 verläuft daher parallel zum
Transportband 16. Die Vorrichtung 15 umfasst zwei Faltleisten 18A, 18B zur
Vorfaltung der Giebelflächen 9 der Packungsmäntel 12. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist in Fig. 2A nur die hintere Faltleiste 18A dargestellt. Die Faltleisten 18A, 18B sind auf gegenüberliegenden Seiten der Packungsmäntel 12 angeordnet und vertikal verschiebbar sowie schwenkbar gelagert. Jede Faltleiste 18A, 18B weist eine ebene Kontaktfläche 19 zur Faltung der Giebelflächen 9 auf. Zudem weist jede
Faltleiste 18A, 18B einen Rückfalter 20 zur Rückfaltung der Ohren 14 der
Packungsmäntel 12 auf. Der in Fig. 2A gezeigte und insoweit bevorzugte Rückfalter 20 weist einen Kopf 21 auf, der einen kegelmantelförmigen Abschnitt und einen kugelförmigen Abschnitt aufweist. Jede Faltleiste 18A, 18B weist zudem wenigstens einen Vorsprung 22 zur Faltung der Stegflächen 11 auf.
Die in Fig. 2A gezeigte Vorrichtung 15 umfasst neben den beiden Faltleisten 18A, 18B auch einen Faltklotz 23, der zentral oberhalb der Packungsmäntel 12 angeordnet ist und linear verschiebbar gelagert ist. Der Faltklotz 23 kann insbesondere in
Hochrichtung Y verschiebbar gelagert sein. Der Faltklotz 23 weist einen Steg 24 auf, der in seinem unteren Bereich beidseitig eine Faltkante 25 aufweist. Die Faltkanten 25 dienen dazu, die Faltlinien zwischen den Giebelflächen 9 und der vorderen Fläche 5 bzw. der hinteren Fläche 6 zu„brechen". Fig. 2B zeigt die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer Draufsicht entlang der
Schnittebene IIB-IIB aus Fig. 2A. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 sind in Fig. 2B mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Draufsicht ist die Anordnung der beiden Faltleisten 18A, 18B besonders deutlich erkennbar. Jede Faltleiste weist eine ebene
Kontaktfläche 19 und einen Rückfalter 20 auf, wobei der Rückfalter 20 der hinteren Faltleiste 18A diagonal gegenüberliegend dem Rückfalter 20 der vorderen Faltleiste 18B angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Rückfalter 20 das linke Ohr 14 zurückfalten, während der andere Rückfalter 20 das rechte Ohr 14 zurückfalten kann. Zudem weisen beiden Faltleisten 18A, 18B jeweils zwei Vorsprünge 22 zur Faltung der Stegflächen 11 auf. In der Draufsicht ist erkennbar, dass jeweils zwei Vorsprünge 22 einander zugeordnet sind und gegenüberliegend angeordnet sind, so dass jeweils zwei Vorsprünge 22 zusammenwirken und die Stegfläche 11 an beiden„Enden" zusammenfalten können.
In Fig. 2C ist die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer Seitenansicht entlang der
Schnittebene IIC-IIC aus Fig. 2B dargestellt. Auch hier sind die bereits im
Zusammenhang mit Fig. 2A oder Fig. 2B beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Seitenansicht ist besonders deutlich erkennbar, dass die Faltleisten 18A, 18B und der Faltklotz 23 in Fig. 2C eine neutrale, offene Stellung einnehmen, in der zwischen den beiden gegenüberliegend angeordneten Faltleisten 18A, 18B und dem Faltklotz 23 ein Freiraum entsteht, in dem die aufgefalteten Packungsmäntel 12 angeordnet werden können. Während des Faltvorgangs nehmen die Faltleisten 18A, 18B und der Faltklotz 23 hingegen eine andere Stellung ein, auf die nachfolgend näher eingegangen wird. Fig. 3A zeigt die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer ersten Stellung im Querschnitt. Auch in Fig. 3A sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 2C
beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der ersten Stellung nehmen die beiden Faltleisten 18A, 18B eine neutrale Stellung ein, bei der weder die Faltleisten 18A, 18B selbst, noch die daran befestigten Rückfalter 20 mit dem Packungsmantel 12 in Kontakt sind. Der Faltklotz 23 wurde hingegen bereits von oben in den Packungsmantel 12 eingeführt, so dass er in Fig. 3A eine abgesenkte Stellung einnimmt. Der Faltklotz 23 wurde so weit abgesenkt, dass die Faltkanten 25 des Faltklotzes 23 in Höhe der derjenigen Faltlinien 2 angeordnet sind, die die vordere Fläche 5 und die hintere Fläche 6 von den Giebelflächen 9 trennen. Der Faltklotz 23 weist zwei Stützflächen 26 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Steges 24 angeordnet sind. Die Stützflächen 26 weisen gegenüber einer horizontalen Ebene H vorzugsweise einen Neigungswinkel α von 5° oder weniger, insbesondere von 0° auf.
In Fig. 3B ist die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer zweiten Stellung im Querschnitt dargestellt. Auch in Fig. 3B sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 3A beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der zweiten Stellung ist der Faltklotz 23 unverändert in einer
abgesenkten Stellung. Die beiden Faltleisten 18A, 18B wurden hingegen nach innen geschwenkt (schematisch dargestellt durch Pfeile), so dass die Kontaktflächen 19 der Faltleisten 18A, 18B die Giebelflächen 9 des Packungsmantels 12 berühren und nach innen drücken. Dabei bewegen sich die (in Fig. 3B nicht dargestellten) Dreiecksflächen 10 passiv - also ohne Berührung durch die Faltleisten 18A, 18B - nach außen, wodurch die Ohren 14 entstehen. Der Faltklotz 23 weist vorzugsweise einen Steg 24 mit einer Stegbreite von weniger als 3 mm, insbesondere von weniger als 2 mm auf, so dass die Giebelflächen 9 besonders weit nach innen gefaltet werden können. Da der Neigungswinkel α bei dem in Fig. 3B gezeigten und insoweit bevorzugten Faltklotz 23 Null Grad beträgt, entsteht zwischen den Stützflächen 26 und den Giebelflächen 9 ein Freiraum 27. Es wird also bewusst darauf verzichtet, die Stützflächen 26 bei dem Faltvorgang als Auflage für die Giebelflächen 9 zu verwenden, um Beschädigungen an dem Packungsmantel 12 zu vermeiden.
Fig. 3C zeigt die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer dritten Stellung im Querschnitt. Auch in Fig. 3C sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 3B
beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Auch in der dritten Stellung ist der Faltklotz 23 unverändert in einer abgesenkten Stellung. Die beiden Faltleisten 18A, 18B wurden hingegen nach außen geschwenkt, wodurch sich die daran befestigten Rückfalter 20 nach innen bewegen (schematisch dargestellt durch Pfeile). Dies hat zur Folge, dass die Köpfe 21 der Rückfalter 20 die Ohren 14 der Packungsmäntel 12 berühren und wieder etwas nach oben drücken. Dabei bewegen sich die Giebelflächen 9 passiv - also ohne Berührung durch die Rückfalter 20 oder Faltleisten 18A, 18B - wieder etwas nach außen.
In Fig. 3D ist die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer vierten Stellung im Querschnitt dargestellt. Auch in Fig. 3D sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 3C beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der vierten Stellung wurden zunächst die beiden Faltleisten 18A, 18B wieder in die neutrale Stellung geschwenkt, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 3A beschrieben wurde. Anschließend wurde der Faltklotz 23 wieder nach oben aus dem Packungsmantel 12 herausgezogen, so dass er in Fig. 3D eine angehobene Stellung einnimmt. Der Abstand zwischen den beiden Giebelflächen 9 ist zwar geringer als der Abstand zwischen den beiden Faltkanten 25 des Faltklotzes 23. Gleichwohl kann der Faltklotz 23 aufgrund der Elastizität des Packungsmantels 12 aus dem
Packungsmantel 23 herausgezogen werden, da hierbei die beiden Giebelflächen 9 zunächst wieder in die vertikale Stellung gedrückt werden und anschließend wieder in die nach innen geneigte Stellung zurückfedern. Als Ergebnis der Rückfaltung sind die Giebelflächen 9 derart nach innen geneigt, dass sich zwischen den Giebelflächen 9 und der vorderen Fläche 5 oder der hinteren Fläche 6 ein Neigungswinkel ß im
Bereich zwischen 5° und 45° bildet.
Fig. 4A zeigt die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer ersten Stellung im Längsschnitt. Auch in Fig. 4A sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 3D
beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die in Fig. 4A gezeigte Stellung entspricht der aus Fig. 3A bekannten
Stellung, wobei die Ansicht um 90° gedreht ist. Im Längsschnitt ist deutlich erkennbar, dass die Breite des Faltklotzes 23 genauso breit oder breiter ist als die Breite der vorderen Fläche 5 (und der nicht dargestellten hinteren Fläche 6). Dies hat den Zweck, dass sich die Dreiecksflächen 10 bei dem Faltvorgang nur nach außen, nicht jedoch nach innen bewegen können. Ebenso ist im Längsschnitt deutlich erkennbar, dass die Länge LF der Faltkante 25 kürzer ist als die Länge LG der Giebelfläche 9, vorzugsweise wenigstens 5 % kürzer oder wenigstens 10% kürzer. Es wird also bewusst darauf verzichtet, die Faltkante 25 bis in die Ecken des Packungsmantels 12 fortzusetzen, um Beschädigungen in diesem Bereich des Packungsmantels 12 zu vermeiden.
In Fig. 4B ist die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer zweiten Stellung im Längsschnitt dargestellt. Auch in Fig. 4B sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 4A beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die in Fig. 4B gezeigte Stellung entspricht der aus Fig. 3B bekannten
Stellung, wobei die Ansicht um 90° gedreht ist. Im Längsschnitt ist deutlich erkennbar, dass eine Nach-Innen-Faltung der Giebelflächen 9 einen Nach-Außen-Faltung der Dreiecksflächen 10 zur Folge hat, wodurch an den beiden schmalen Seiten des
Packungsmantels 12 abstehende Ohren 14 entstehen. Deutlich erkennbar ist zudem die Lage und die Funktion der Vorsprünge 22: sie sollen die beiden„Enden" der Stegfläche 11 zusammenpressen und somit vorfalten. Die Kontaktfläche 19 der Faltleiste 18B ist eben ausgebildet und hat eine Länge LK, die länger ist als die Länge LG der durch sie gefalteten Giebelflächen 9. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Ohren 14 beim Faltvorgang keinen Kontakt zur Kontaktfläche 19 haben und somit eine besonders schonende Faltung erreicht wird.
Fig. 4C zeigt die Vorrichtung 15 aus Fig. 2A in einer dritten Stellung im Längsschnitt. Auch in Fig. 4C sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 4B
beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die in Fig. 4C gezeigte Stellung entspricht der aus Fig. 3C bekannten
Stellung, wobei die Ansicht um 90° gedreht ist. Deutlich erkennbar ist der Kontakt zwischen dem Kopf 21 des Rückfalters 20 und den Ohren 14 der Packungsmäntel 12, die durch die Rückfalter 21 wieder etwas nach oben gedrückt werden. Dabei bewegen sich die Giebelflächen 9 passiv - also ohne Berührung durch die Rückfalter 20 oder Faltleisten 18A, 18B - wieder etwas nach außen. In Fig. 4D ist die Vorrichtung aus Fig. 2A in einer vierten Stellung im Längsschnitt gezeigt. Auch in Fig. 4D sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A bis Fig. 4C beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 15 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die in Fig. 4D gezeigte Stellung entspricht der aus Fig. 3D bekannten Stellung, wobei die Ansicht um 90° gedreht ist. Der Faltklotz 23 nimmt in Fig. 4D wieder die angehobene Stellung ein, nachdem er aus dem Packungsmantel 12 herausgezogen wurde. Die Giebelflächen 9 sind leicht nach innen gefaltet während die Dreiecksflächen 10 leicht nach außen gefaltet sind und abstehende Ohren 14 bilden. Als Ergebnis der Rückfaltung sind die Ohren 14 derart nach außen geneigt, dass sich zwischen den Ohren 14 und den Seitenflächen 3, 4 ein Neigungswinkel γ im Bereich zwischen 5° und 45° bildet.
Fig. 5 zeigt schließlich eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 15' zur Vorfaltung von Packungsmänteln in einer Vorderansicht.
Alternativ zu der in Fig. 2A bis Fig. 4D gezeigten Ausgestaltung der Vorrichtung 15 ist bei der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung 15' vorgesehen, dass die Vorrichtung zwei Packungsmäntel 12 gleichzeitig faltet. Dies wird durch eine Verlängerung der
Faltleisten 18A, 18B sowie durch eine entsprechende Erhöhung der Anzahl der Faltklötze 23 und der an den Faltleisten 18A, 18B vorgesehenen Bauteile (Rückfalter 20, Vorsprünge 22) erreicht. Die Zellen 17 sind über eine starre Brücke 28
miteinander verbunden. Die Brücke 28 wird über zwei Transportbänder 16 angetrieben. Durch eine entsprechende Anpassung sind auch Vorrichtungen möglich, in denen drei oder mehr Packungsmäntel gleichzeitig gefaltet werden können.
Bezugszeichenliste:
1: Zuschnitt
2: Faltlinie
3, 4: Seitenflächen
5: vordere Fläche
6: hintere Fläche
7: Siegelfläche
8: Bodenfläche
9: Giebelfläche
10: Dreiecksfläche
11: Stegfläche
12: Packungsmantel
13: Längsnaht
14: Ohr
15 : Vorrichtung zur Vorfaltung
16: Transportband
17: Zelle
18A, 18B: Faltleiste
19: Kontaktfläche
20: Rückfalter
21: Kopf (des Rückfalters 20)
22: Vorsprung
23: Faltklotz
24: Steg (des Faltklotzes 23)
25: Faltkante (des Faltklotzes 23)
26: Stützfläche (des Faltklotzes 23)
27: Freiraum
28: Brücke a: Neigungswinkel (der Stützflächen 26) ß: Neigungswinkel (der Giebelflächen 9) γ: Neigungswinkel (der Ohren 14)
H: Horizontale Ebene
LF: Länge (der Faltkante 25)
LG: Länge (der Giebelfläche 9)
LK: Länge (der Kontaktfläche 19)
T: Transportrichtung (der Packungsmäntel 12)
X: Längsrichtung
Y: Hochrichtung
Z: Querrichtung

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (15) zur Vorfaltung von Packungsmänteln (12), umfassend:
- wenigstens zwei Faltleisten (18A, 18B) zur Vorfaltung der Giebelflächen (9) und der Dreiecksflächen (10) der Packungsmäntel (12), und
- wenigstens einen in die Packungsmäntel (12) einführbaren Faltklotz (23),
- wobei die Faltleisten (18A, 18B) jeweils wenigstens eine Kontaktfläche (19) zur Vorfaltung der Giebelflächen (9) aufweisen,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Rückfalter (20) zur Rückfaltung der Dreiecksflächen (10).
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faltklotz (23) linear verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faltklotz (23) einen Steg (24) mit einer Stegbreite von weniger als 3 mm, insbesondere von weniger als 2 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faltklotz (23) zwei gegenüberliegend angeordnete Faltkanten (25) zur Faltung der Giebelflächen (9) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (LF) der Faltkanten (25) wenigstens 5% geringer ist als die Länge (LG) der zu faltenden Giebelflächen (9).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faltklotz (23) zwei gegenüberliegend angeordnete Stützflächen (26) aufweist, die zwischen den Faltkanten (25) und dem Steg (24) angeordnet sind und die gegenüber einer horizontalen Ebene einen Neigungswinkel (a) von 5° oder weniger aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faltleisten (18A, 18B) auf gegenüberliegenden Seiten des Faltklotzes (23) angeordnet sind und schwenkbar gelagert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktflächen (19) der Faltleisten (18A, 18B) eben ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rückfalter (20) einen kegelförmigen und/oder kugelförmigen Kopf (21) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Faltleiste (18A, 18B) wenigstens einen Vorsprung (22) zur Faltung der Stegflächen (11) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch ein Transportband (16) mit Zellen (17) zur Aufnahme der Packungsmäntel (12).
Verfahren zur Vorfaltung von Packungsmänteln (12), umfassend die folgenden Schritte:
a) Falten der Giebelflächen (9) nach innen,
b) Falten der Enden der Stegfläche (11), und
c) Falten der Dreiecksflächen (10) nach außen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faltung in Schritt c) berührungslos erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
d) Falten der Giebelflächen (9) nach außen, und
e) Falten der Dreiecksflächen (10) nach innen.
Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Packungsmäntel (12) durch ein Transportband (16) mit daran befestigten Zellen (17) bewegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Packungsmäntel (12) intermittierend bewegt werden.
System zur Vorfaltung von Packungsmänteln (12), umfassend:
- eine Vorrichtung (15) zur Vorfaltung von Packungsmänteln (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und
- wenigstens einen Packungsmantel (12).
17. Vorgefalteter Packungsmantel (12),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Giebelflächen (9) des Packungsmantels (12) derart nach innen geneigt sind, dass sich zwischen den Giebelflächen (9) und der vorderen Fläche (5) oder der hinteren Fläche (6) ein Neigungswinkel (ß) im Bereich zwischen 5° und 45° bildet, und dass die Ohren (14) des Packungsmantels (12) derart nach außen geneigt sind, dass sich zwischen den Ohren (14) und den Seitenflächen (3, 4) ein Neigungswinkel (γ) im Bereich zwischen 5° und 45° bildet.
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