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WO2023169873A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von verpackungsbehältnissen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung von verpackungsbehältnissen Download PDF

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WO2023169873A1
WO2023169873A1 PCT/EP2023/054976 EP2023054976W WO2023169873A1 WO 2023169873 A1 WO2023169873 A1 WO 2023169873A1 EP 2023054976 W EP2023054976 W EP 2023054976W WO 2023169873 A1 WO2023169873 A1 WO 2023169873A1
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WO
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station
processing section
rotation
material web
intermediate products
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/054976
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst August Vormwald
Original Assignee
Winkler + Dünnebier Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Winkler + Dünnebier Gmbh filed Critical Winkler + Dünnebier Gmbh
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    • B31B2160/10—Shape of flexible containers rectangular and flat, i.e. without structural provision for thickness of contents
    • B31B2160/106—Shape of flexible containers rectangular and flat, i.e. without structural provision for thickness of contents obtained from sheets cut from larger sheets or webs before finishing the bag forming operations

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for producing packaging containers, in particular shipping bags.
  • Packaging containers particularly in the form of shipping bags, also called shipping bags, are known in the prior art. They usually have a front wall, a rear wall, a bottom or a bottom flap and a typically tab-shaped closure flap.
  • the front wall and the back wall can be connected to one another via one or two side gussets. But there are also variants without such side folds.
  • Various designs are used for the floor, from a simple floor flap to so-called cross floors and other variants.
  • the object of the present invention is to be able to produce as many of the above-mentioned types and/or formats of packaging containers, in particular shipping bags, as possible with a single type of machine, preferably with one and the same machine, with as few configuration changes as possible, ideally a change during ongoing operation is possible.
  • a suitable device and a manufacturing process that can be carried out with it should be specified.
  • a device for producing packaging containers with a first processing section having a number of processing stations, which is designed to process a coherent material web, with a separating station being arranged at the end of the first processing section, in which the material web is separated into separate intermediate products , and with a second processing section having a number of processing stations, which is designed to process the intermediate products, wherein the first and second processing sections are arranged one behind the other along a transport direction, and wherein a rotating station is arranged within the second processing section, which rotates the intermediate products by one predetermined angle of rotation rotates about an axis of rotation perpendicular to the transport direction.
  • a material web is first processed in a first processing section with continuous feed along a transport direction, the material web is then separated into separate intermediate products in a separation station, then the intermediate products in a second processing section, preferably with continuous feed , are processed, the intermediate products being rotated within the second processing section in a rotating station by a predetermined angle of rotation about an axis of rotation perpendicular to the transport direction before processing takes place in further processing stations.
  • the invention is based on the idea that, for efficient production of large quantities, the entire manufacturing process should, if possible, be carried out “inline” with processing stations that carry out partial steps and are set up one after the other along a constant transport direction (usually the longitudinal direction of the machine), so that an essentially continuous , uninterrupted or uniformly clocked feed of the material web to be processed and the intermediate products derived from it can take place.
  • the individual processing stations are accordingly advantageously designed for a continuous feed of material.
  • the rotating station which is preferably arranged directly after the separation station, i.e. immediately after the transition from web to individual piece processing, the alignment of the intermediate products is adjusted in such a way that the subsequent individual Piece-based processing stations with a simple design enable efficient process flows.
  • the device is advantageously designed in such a way that the material web and the flat intermediate products are guided in a working plane and the axis of rotation runs perpendicular thereto.
  • the working plane is preferably aligned horizontally and the axis of rotation is vertical.
  • the angle of rotation is advantageously 90° in order to bring about a change from a longitudinal to a transverse orientation in rectangular packaging containers.
  • other angles can also be advantageous for non-rectangular formats.
  • the first processing section comprises a creasing station for introducing longitudinal grooves into the material web, a shape cutting station for making lateral incisions in the material web to form side flaps and a folding station for folding over the side flaps.
  • the second processing section preferably comprises a creasing station for introducing grooves into the respective intermediate product to form a bottom flap and a folding station for folding over the bottom flap.
  • the turning station is preferably arranged at the beginning of the second processing section, i.e. in front of all other processing stations.
  • the second processing section has a strip application station for applying at least one cover strip covering a glue application and a tear strip to a closure flap.
  • a particularly compact and efficient design is achieved by using the strip application station for simultaneous, parallel application of at least one covered covering strip and a tear strip are designed for the closure flap.
  • FIG. 1 a schematic view of a device for producing shipping bags (in the upper part) and an associated overview of processing steps based on the processed product (in the lower part), and
  • FIG. 2 to 5 different cutting and folding patterns of shipping bags, which are made with a device according to FIG. 1 can be produced.
  • FIG. 1 machine, system or device 2 shown schematically in a side view is used for the production of mailing bags 4, whereby a plurality of mailing bag types and/or formats can preferably be produced on one and the same device 2 with as few configuration changes as possible, as will be explained in more detail below .
  • the shipping bags 4 are separated from a flat material web 6, in particular paper, kraft paper, cardboard, cardboard or functionally equivalent and sufficiently tensile materials, and brought into a form ready for sale by folding and gluing.
  • the respective shipping bag 4 in the ready-to-sell form typically has a front wall 10, a rear wall 12, a bottom or a bottom flap 14 and a preferably tab-shaped closure flap 16, preferably on the side opposite the bottom flap 14, on.
  • side walls or side folds may also be present to increase the enclosed volume (not explicitly shown in FIG. 1).
  • the material is transported in various processing stages continuously along a transport direction 18, namely preferably in a straight line in the longitudinal direction of the machine. Across all processing stages - from the supply of the material web 6 to the storage stack 20 for the end product - the material is preferably transported continuously in the transport direction 18, here in the example from right to left.
  • the processing status present at the respective longitudinal position of the device 2 is shown enlarged based on a top view of the material web 6 or of the shipping bag 4 being created.
  • the starting point of the process is on the far right in FIG. 1 the unwinding station 22 with the supply roll or material roll 24, from which the material web 6 (short: web) is unwound and fed to the subsequent processing stations or units via a number of transport and/or deflection rollers or rollers.
  • the material web 6 is aligned along the longitudinal direction of the device 2, namely in a horizontal position. The horizontal alignment is maintained throughout the rest of the editing process.
  • the unwinding station 22 is preferably designed as an automatic unwinder, so that continuous production is possible even during roll changes.
  • the material web 6 is longitudinally grooved with the aid of creasing knives or the like, i.e. provided with a groove 28.
  • a groove 28 the aid of creasing knives or the like, i.e. provided with a groove 28.
  • two spaced-apart longitudinal grooves are created, which delimit the front wall 10 (here with the inside on top) of the later shipping bag 4 from two external tabs or side flaps 30.
  • the side flaps 30 are later folded over or folded at the longitudinal grooves so that they both form the rear wall 12 of the shipping bag 4 together.
  • the width of the side flaps 30 in the cross-machine direction 32 is dimensioned such that they overlap each other after being folded over. In addition to the two in FIG.
  • the creasing station 26 is preferably designed and equipped with appropriately controllable or selectable or, if necessary, switchable creasing knives or the like so that both shipping bags 4 can be produced with and without side walls or gussets.
  • the desired edge contours for the closure flap 16 and/or bottom flap 14 to be formed later in the process are cut out of the material web 6 by means of suitable shape cuts 36. These are preferably lateral incisions.
  • the shape cutting station 34 is preferably equipped with cutting knives that can be suitably controlled or selected or switched on if necessary.
  • the material web 6 can simply be perforated, with the areas delimited by perforation being separated out later in the process. Depending on the pattern, there may be no cuts on the side of the panel.
  • any side cuts in the shape cutting station 34 therefore preferably leave the later front wall 10 of the shipping bag 4 intact, i.e. only extend up to a maximum of the associated Ri Hung 28.
  • the tabs or side flaps 30 are then folded or folded over in the folding station 38 along the previously created longitudinal grooves to form the rear wall 12 and, if present, the side walls or side folds of the shipping bag 4.
  • folding knives 39 or folding loops or The like is used, which lifts the edge of the passing web and folds the side flaps 30 as desired.
  • the overlap region of the side flaps 30 is also provided with a preferably strip-shaped glue application 40 during folding and is preferably glued or glued by pressing together, so that a closed cover with a glued back wall 12 (now on top) is formed.
  • the glue application can also take place in a dedicated glue station or the like before passing through the folding station 38.
  • the separation station 42 Only now, in the separation station 42, are the sleeve-like web sections of the desired length separated at the intended separation points by cutting knives or the like and thereby separated into separate intermediate products in the form of mailing bag blanks.
  • separated intermediate products are formed, each with a leading bottom flap 14 and a trailing closure flap 16 in the area of the previously made side incisions.
  • the role or arrangement of the bottom flap 14 and the closure flap 16 can be reversed.
  • the separating cut 44 can be a straight cut transverse to the transport direction 18, i.e. in the transverse machine direction 32.
  • the separating cut 44 can be a straight cut transverse to the transport direction 18, i.e. in the transverse machine direction 32.
  • more complex cutting lines can also be achieved.
  • a corresponding perforation of the web can first take place there, which is then torn apart, for example by accelerating the running web section relative to the trailing web section.
  • the perforation line in this case is a procedural precursor or initiator of the dividing line.
  • the separated mailing bag blanks are transferred to a rotating station 46, which in the example here rotates 48 of the mailing bag blanks by 90 ° within the horizontal transport plane. This means that the respective intermediate product is rotated in the plan view from above, in the present case counterclockwise, about a vertical axis of rotation 50 until it is aligned transversely to the transport direction 18.
  • the axis of rotation 50 is preferably located in a central area near the center of gravity of the intermediate product, so that ideally a realignment or centering of the intermediate product in the machine cross-sectional direction 32 after rotation 48 can be omitted.
  • the rotation 48 preferably takes place during the further transport in the transport direction 18.
  • This can be achieved, for example, by at least one turntable provided with a rotation drive, which is arranged on a rotating conveyor belt and engages under the intermediate product from below.
  • a rotation drive which is arranged on a rotating conveyor belt and engages under the intermediate product from below.
  • several such rotary plates are preferably arranged at suitable intervals on the conveyor belt in order to ensure continuous, uninterrupted transport of the intermediate products transferred from the separation station 42.
  • the intermediate products are fed to a creasing station 52, which uses a creasing knife or the like to produce a creasing 54 in the respective intermediate product that runs in the longitudinal direction of the device 2 (corresponding to the transverse direction in the intermediate product).
  • This groove 54 then serves as a fold line on which the bottom flap 14 can be folded over (bottom groove).
  • a crease can be introduced into the intermediate product in the creasing station 52 or in a separate upstream or downstream creasing station for later folding over of the closure flap 16 (usually only by the user).
  • a glue station 56 also known as a gluing unit
  • a preferably strip-shaped glue application 58 is carried out at a suitable location on the intermediate product in preparation for the subsequent gluing of the bottom flap 14.
  • the bottom flap 14 is folded over or folded over into the desired end position by means of a suitably arranged folding knife 61 or a folding loop or the like.
  • the folded bottom flap 14 is pressed firmly against the cover of the shipping bag 4 in the area of the glue application 58 and is thereby glued to it.
  • At least one protective or covering strip 66 provided with pressure-sensitive adhesive, for example made of silicone paper, is advantageously applied to the closure flap 16.
  • pressure-sensitive adhesive for example made of silicone paper
  • the user can later permanently close the closure flap 16 using the exposed glue strip.
  • a tear strip 68 for example made of plastic, can be applied to the closure flap 66 in the strip application station 64.
  • a known combination of such strips makes it possible to easily close the shipping bag 4 during the first shipment, then to easily open it at the recipient and finally to reclose it when returning a shipment.
  • the covering strip or strips 66 and the tear strip 68 are applied to the closure flap at the same time in parallel, for example by the strips, as in FIG. 1 indicated parallel next to each other over a common application roller 69.
  • the ready-to-sell shipping bags 4 are placed in a storage station 70 on a storage stack 20.
  • the storage station 70 is preferably designed for continuous operation.
  • the so-called stacker on the delivery conveyor is preferably capable of forming packages of, for example, and preferably 50 shipping bags 4, which then facilitate manual or automatic packing. It goes without saying that various detailed changes are possible within the scope of the present invention. In particular, with the help of further (optional) functional elements after the separation station 42, in particular after the turning station 46, the production of a so-called cross base is possible.
  • the processing stations 26, 34, 38 can be viewed as part of a first processing section 80, in which the coherent material web 6 is processed during the feed and at the end of which the separation station 42 is located.
  • the subsequent processing stations 46, 52, 56, 60, 62, 64, 70 form a second processing section in which the already separated intermediate products are processed.
  • the turning station 46 is expediently located at the beginning of this route.
  • the device 2 is preferably designed in such a way that different types and/or formats of shipping bags 4 can be produced. Corresponding cutting and folding patterns are shown in FIG. 2 to 5 shown. These include:
  • the format range for all mailing bags 4 typically ranges from 229 x 305 mm to 375 x 475 mm.
  • Transport direction (machine longitudinal direction)
  • Storage station first processing section second processing section self-adhesive strips tear strips

Landscapes

  • Making Paper Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zur Herstellung von Verpackungsbehältnissen, insbesondere Versandtaschen (4). Aufgabe der Erfindung ist es, mit einem einzigen Maschinentyp, vorzugsweise mit ein- und derselben Maschine möglichst viele Typen und/oder Formate von Verpackungsbehältnissen mit möglichst geringen Konfigurationsänderungen herstellen zu können, wobei idealerweise ein Wechsel im laufenden Betrieb möglich ist. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch eine Vorrichtung (2) mit einer eine Anzahl von Bearbeitungsstationen aufweisenden ersten Bearbeitungsstrecke (80), die zur Bearbeitung einer zusammenhängenden Materialbahn (6) ausgebildet ist, wobei am Ende der ersten Bearbeitungsstrecke (80) eine Trennstation (42) angeordnet ist, in der eine Vereinzelung der Materialbahn (6) in separate Zwischenprodukte erfolgt, und mit einer eine Anzahl von Bearbeitungsstationen aufweisenden zweiten Bearbeitungsstrecke (82), die zur Bearbeitung der Zwischenprodukte ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite Bearbeitungstrecke (80, 82) entlang einer Transportrichtung (18) hintereinander angeordnet sind, und wobei innerhalb der zweiten Bearbeitungstrecke (82) eine Drehstation (46) angeordnet ist, die die Zwischenprodukte um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine zur Transportrichtung (18) senkrechte Drehachse (50) dreht.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältnissen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältnissen, insbesondere Versandtaschen.
Verpackungsbehältnisse, insbesondere in Gestalt von Versandtaschen, auch Versandbeutel genannt, sind im Stand der Technik bekannt. Sie weisen in der Regel eine Vorderwand, eine Rückwand, einen Boden oder eine Bodenklappe und eine typischerweise laschenförmige Verschlussklappe auf. Die Vorderwand und die Rückwand können über ein oder zwei Seitenfalten miteinander verbunden sein. Es gibt aber auch Varianten ohne derartige Seitenfalten. Für den Boden sind verschiedene Ausführungen gebräuchlich, von einer einfachen Bodenklappe bis hin zu sogenannten Kreuzböden und anderen Varianten.
Im Sinne einer hochgradig automatisierbaren und effizienten Produktion werden derartige Versandtaschen üblicherweise durch Falten und Verkleben aus ursprünglich flachen Materialbahnen, insbesondere aus Papier oder ähnlichen Materialien, hergestellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einem einzigen Maschinentyp, vorzugsweise mit ein- und derselben Maschine möglichst viele der oben genannten Typen und/oder Formate von Verpackungsbehältnissen, insbesondere Versandtaschen, mit möglichst geringen Konfigurationsänderungen herstellen zu können, wobei idealerweise ein Wechsel im laufenden Betrieb möglich ist. Zu diesem Zweck sollen eine geeignete Vorrichtung und ein damit durchführbares Herstellungsverfahren angegeben werden.
In Bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Demnach ist einen Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältnissen vorgesehen, mit einer eine Anzahl von Bearbeitungsstationen aufweisenden ersten Bearbeitungsstrecke, die zur Bearbeitung einer zusammenhängenden Materialbahn ausgebildet ist, wobei am Ende der ersten Bearbeitungsstrecke eine Trennstation angeordnet ist, in der eine Vereinzelung der Materialbahn in separate Zwischenprodukte erfolgt, und mit einer eine Anzahl von Bearbeitungsstationen aufweisenden zweiten Bearbeitungsstrecke, die zur Bearbeitung der Zwischenprodukte ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite Bearbeitungstrecke entlang einer Transportrichtung hintereinander angeordnet sind, und wobei innerhalb der zweiten Bearbeitungstrecke eine Drehstation angeordnet ist, die die Zwischenprodukte um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine zur Transportrichtung senkrechte Drehachse dreht.
Das entsprechende Verfahren ist in Anspruch 11 spezifiziert, wonach zunächst in einer ersten Bearbeitungsstrecke unter kontinuierlichem Vorschub entlang einer Transportrichtung eine Materialbahn bearbeitet wird, die Materialbahn anschließend in einer Trennstation in separate Zwischenprodukte vereinzelt wird, danach die Zwischenprodukte in einer zweiten Bearbeitungstrecke, bevorzugt unter kontinuierlichem Vorschub, bearbeitet werden, wobei die Zwischenprodukte innerhalb der zweiten Bearbeitungsstrecke in einer Drehstation um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine zur Transportrichtung senkrechte Drehachse gedreht werden, bevor eine Bearbeitung in weiteren Bearbeitungsstationen erfolgt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass für eine effiziente Produktion großer Stückzahlen möglichst der komplette Herstellungsvorgang „inline“ mit nacheinander entlang einer gleichbleibenden Transportrichtung (in der Regel der Maschinenlängsrichtung) aufgestellten, Teilschritte durchführenden Bearbeitungsstationen durchgeführt werden sollte, so dass ein im Wesentlichen kontinuierlicher, unterbrechungsfreier bzw. gleichförmig getakteter Vorschub der zu verarbeitenden Materialbahn und der daraus ableiteten Zwischenprodukte erfolgen kann. Die einzelnen Bearbeitungsstationen sind dementsprechend vorteilhafterweise für einen kontinuierlichen Materialvorschub ausgelegt. Durch die bevorzugt direkt nach der Trennstation, also unmittelbar nach dem Übergang von der Bahn- zur Einzelstückverarbeitung, angeordnete Drehstation wird die Ausrichtung der Zwischenprodukte derart angepasst, dass die nachfolgenden einzel- stückbasierten Bearbeitungsstationen bei einfach gehaltenem konstruktiven Aufbau effiziente Prozessabläufe ermöglichen.
Weitere Merkmale, Ausführungsformen, Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung derart beschaffen, dass die Materialbahn und die flachen Zwischenprodukte in einer Arbeitsebene geführt werden und die Drehachse dazu senkrecht verläuft. Bevorzugt ist die Arbeitsebene horizontal ausgerichtet und die Drehachse vertikal. Vorteilhafterweise beträgt der Drehwinkel 90°, um bei rechteckigen Verpackungsbehältnissen einen Wechsel von einer Längs- zu einer Querausrichtung herbeizuführen. Bei nicht rechteckigen Formaten können aber auch andere Winkel vorteilhaft sein. Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass der Drehwinkel dem von zwei benachbarten Seiten des Verpackungsbehältnisses eingeschlossenen Winkel entspricht.
In bevorzugter Ausgestaltung umfasst die erste Bearbeitungsstrecke eine Rillstation zur Einbringung von Längsrillen in die Materialbahn, eine Formschneidestation zur Einbringung seitlicher Einschnitte in die Materialbahn unter Ausbildung von Seitenklappen und eine Faltstation zum Umklappen der Seitenklappen.
Die zweite Bearbeitungsstrecke umfasst bevorzugt eine Rillstation zur Einbringung von Rillen in das jeweilige Zwischenprodukt unter Ausbildung einer Bodenklappe und eine Faltstation zum Umklappen der Bodenklappe aufweist. Die Drehstation ist dabei bevorzugt am Anfang der zweiten Bearbeitungsstrecke, also vor allen weiteren Bearbeitungsstationen, angeordnet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zweite Bearbeitungsstrecke eine Streifen- Applikationsstation zur Aufbringung mindestens eines einen Leimauftrag abdeckenden Abdeckstreifens und eines Aufreißsteifens auf eine Verschlussklappe aufweist.
Eine besonders kompakte und effiziente Ausführung wird erreicht, indem die Streifen- Applikationsstation für eine zeitgleiche, parallele Aufbringung mindestens eines abde- ckenden Abdeckstreifens und eines Aufreißsteifens auf die Verschlussklappe ausgelegt ist.
Die obigen Ausführungen zur Vorrichtung sind analog auf das Verfahren übertragbar, so dass an dieser Stelle Wiederholungen verzichtbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
FIG. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Versandtaschen (im oberen Teil) und eine zugehörige Übersicht von Verarbeitungsschritten anhand des verarbeiteten Produkts (im unteren Teil), und
FIG. 2 bis 5 verschiedene Schnitt- und Faltmuster von Versandtaschen, die mit einer Vorrichtung gemäß FIG. 1 herstellbar sind.
Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die im oberen Bereich von FIG. 1 schematisch in einer Seitenansicht dargestellte Maschine, Anlage oder Vorrichtung 2 dient der Herstellung von Versandtaschen 4, wobei bevorzugt auf ein- und derselben Vorrichtung 2 mit möglichst geringen Konfigurationsänderungen eine Mehrzahl von Versandtaschentypen und/oder Formaten hergestellt werden kann, wie weiter unten näher ausgeführt wird.
Die Versandtaschen 4 werden aus einer flachen Materialbahn 6, insbesondere aus Papier, Kraftpapier, Pappe, Karton oder funktionell gleichwertigen und hinreichend zugfesten Materialien, herausgetrennt und durch Falten und Verkleben in eine verkaufsfertige Form gebracht. Die jeweilige Versandtasche 4 weist in der verkaufsfertigen Form (unten ganz links in FIG. 1 ) typischerweise eine Vorderwand 10, eine Rückwand 12, einen Boden oder eine Bodenklappe 14 und eine bevorzugt laschenförmige Verschlussklappe 16, bevorzugt auf der der Bodenklappe 14 gegenüber liegenden Seite, auf. Je nach Typ können auch Seitenwände oder Seitenfalten zur Vergrößerung des umschlossenen Volumens vorhanden sein (in FIG. 1 nicht explizit dargestellt). Beim Herstellungsprozess mit der Vorrichtung 2 wird das Material in verschiedenen Bearbeitungsstufen durchgängig entlang einer Transportrichtung 18, nämlich bevorzugt geradlinig in Maschinenlängsrichtung, transportiert. Es erfolgt über alle Bearbeitungsstufen hinweg - von der Zufuhr der Materialbahn 6 bis zum Ablagestapel 20 für das Endprodukt - ein bevorzugt kontinuierlicher Transport des Materials in Transportrichtung 18, hier im Beispiel von rechts nach links.
Im unteren Bereich von FIG. 1 ist korrespondierend zum oberen Bereich der an der jeweiligen Längsposition der Vorrichtung 2 vorliegende Bearbeitungsstand anhand einer Draufsicht auf die Materialbahn 6 bzw. auf die in Entstehung befindliche Versandtasche 4 vergrößert dargestellt.
Startpunkt des Prozesses ist ganz rechts in FIG. 1 die Abwicklungsstation 22 mit der Vorratsrolle oder Materialrolle 24, von der die Materialbahn 6 (kurz: Bahn) abgewickelt und über eine Anzahl von Transport- und/oder Umlenkrollen oder Walzen den nachfolgenden Bearbeitungsstationen oder -einheiten zugeführt wird. Die Materialbahn 6 ist entlang der Längsrichtung der Vorrichtung 2 ausgerichtet, und zwar in horizontaler Lage. Die horizontale Ausrichtung wird auch im weiteren Verlauf der Bearbeitung beibehalten. Die Abwicklungsstation 22 ist bevorzugt als ein automatischer Abwickler ausgebildet, so dass eine kontinuierliche Produktion auch während des Rollenwechsels möglich ist.
Nachfolgend werden die weiteren Bearbeitungsschritte und -Stationen in der Reihenfolge ihres Auftretens von rechts nach links entlang der Transportrichtung 18 beschrieben.
In einer Rillstation 26 wird die Materialbahn 6 mit Hilfe von Rillmessern oder dergleichen längs gerillt, sprich mit einer Rillung 28 versehen. Vorzugsweise werden zwei voneinander beabstandete Längsrillen erzeugt, die die Vorderwand 10 (hier mit der Innenseite oben liegend) der späteren Versandtasche 4 von zwei außenliegenden Laschen oder Seitenklappen 30 abgrenzen. An den Längsrillen werden die Seitenklappen 30 später umgeklappt oder gefaltet, so dass sie beide zusammen die Rückwand 12 der Versandtasche 4 ausbilden. Die Breite der Seitenklappen 30 in Maschinenquerrichtung 32 ist dazu derart bemessen, dass sie nach dem Umklappen einander überlappen. Neben den beiden in FIG. 1 dargestellten Längsrillen können in der Rillstation 26 je nach Versandtaschentyp weitere Längsrillen erzeugt werden, die später Falzlinien für Seitenwände oder Seitenfalze, die zwischen der Vorderwand 10 und der Rückwand 12 der Versandtasche 4 liegen, ausbilden. Mit anderen Worten ist die Rillstation 26 bevorzugt derart ausgelegt und mit entsprechend ansteuerbaren oder auswählbaren oder bedarfsweise zuschaltbaren Rillmessern oder dergleichen bestückt, dass sowohl Versandtaschen 4 mit als auch ohne Seitenwände oder Seitenfalten hergestellt werden können.
In der auf die Rillstation 26 folgenden Formschneidstation 34 werden je nach Versandtaschentyp durch geeignete Formschnitte 36 die gewünschten Randkonturen für die später im Prozess auszubildende Verschlussklappe 16 und/oder Bodenklappe 14 aus der Materialbahn 6 herausgeschnitten. Bevorzugt handelt es sich dabei um seitliche Einschnitte. Die Formschneidstation 34 ist dazu vorzugsweise mit geeignet ansteuerbaren oder auswählbaren oder bedarfsweise zuschaltbaren Schneidmessern ausgestattet.
Alternativ kann lediglich eine Perforation der Materialbahn 6 erfolgen, wobei die durch Perforation abgegrenzten Bereiche später im Prozess herausgetrennt werden. Je nach Schnittmuster kann auch auf seitliche Einschnitte der Bahn verzichtet werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Materialbahn 6 nicht komplett durchtrennt, sondern bleibt in Längsrichtung zusammenhängend, so dass diese über Zugwalzen gezogen werden kann. Etwaige Seiteneinschnitte in der Formschneidstation 34 lassen demnach bevorzugt die spätere Vorderwand 10 der Versandtasche 4 unversehrt, erstrecken sich also nur bis maximal zur zugehörigen Ri Hung 28.
Wie oben bereits angedeutet, erfolgt anschließend in der Faltstation 38 das Umlegen oder Umklappen der Laschen oder Seitenklappen 30 entlang der zuvor erzeugten Längsrillen zur Ausbildung der Rückwand 12 und, sofern vorhanden, der Seitenwände oder Seitenfalten der Versandtasche 4. Hierzu werden Faltmesser 39 oder Faltschlaufen oder dergleichen eingesetzt, die die vorbeilaufende Bahn randseitig anheben und die Seitenklappen 30 wunschgemäß umlegen. In der Faltstation 38 wird auch während des Umlegens die Überlappungsregion der Seitenklappen 30 mit einem bevorzugt streifenförmigen Leimauftrag 40 versehen und vorzugsweise durch Zusammenpressen verklebt bzw. verleimt, so dass sich eine geschlossene Hülle mit verklebter Rückwand 12 (nun obenliegend) ausbildet. Alternativ kann der Leimauftrag auch schon vor dem Durchlaufen der Faltstation 38 in einer dezidierten Leimstation oder dergleichen erfolgen.
Nun erst, in der Trennstation 42, werden die hüllenartigen Bahnabschnitte in der gewünschten Länge an den vorgesehenen Trennstellen durch Schneidmesser oder dergleichen getrennt und dadurch in separate Zwischenprodukte in Gestalt von Versandtaschenrohlingen vereinzelt. Hier im Beispiel bilden sich dadurch separierte Zwischenprodukte mit jeweils einer vorlaufenden Bodenklappe 14 und einer nachlaufende Verschlussklappe 16 im Bereich der zuvor eingebrachten Seiteneinschnitte aus. Alternativ kann die Rolle bzw. Anordnung von Bodenklappe 14 und Verschlussklappe 16 vertauscht sein.
Bei dem Trennschnitt 44 kann es sich im einfachsten Fall um einen geradlinigen Schnitt quer zur Transportrichtung 18, also in Maschinenquerrichtung 32, handeln. Je nach Versandtaschentyp und Schneidmesseranordnung sind aber auch komplexere Schnittlinien realisierbar.
Insbesondere ist es bei einem sogenannten „Zero- Waste-Form at“ ohne seitliche Ausschnitte möglich, stufenartige Trenn- oder Konturschnitte derart in die Bahn einzubringen, dass eine vorspringende Kontur der sich ausbildenden Verschlussklappe 16 komplementär zu einem korrespondierenden Rücksprung in der Bodenklappe 14 (oder umgekehrt) ist. Das heißt, es gibt idealerweise keinerlei Materialverschnitt bzw. Schnittabfall.
Alternativ zu einem direkten Trennschnitt 44 in der Trennstation 42 kann dort zunächst eine entsprechende Perforation der Bahn erfolgen, die anschließend beispielsweise durch Beschleunigen des verlaufenden Bahnabschnitts relativ zum nachlaufenden Bahnabschnitt auseinandergerissen wird. Die Perforationslinie ist in diesem Fall ein verfahrensmäßiger Vorläufer oder Initiator der Trennlinie. Um mit geringem apparativen Aufwand und unter Beibehaltung der Transportrichtung 18 eine unterbrechungsfreie Weiterverarbeitung zu ermöglichen, werden die vereinzelten Versandtaschenrohlinge einer Drehstation 46 übergeben, die hier im Beispiel eine Drehung 48 der Versandtaschenrohlinge um 90° innerhalb der horizontalen Transportebene durchführt. Das heißt, das jeweilige Zwischenprodukt wird in der Draufsicht von oben, vorliegend gegen den Uhrzeigersinn, um eine vertikale Drehachse 50 gedreht, bis es quer zur Transportrichtung 18 ausgerichtet ist.
Die Drehachse 50 liegt bevorzugt in einem zentralen Bereich nahe dem Flächenschwerpunkt des Zwischenprodukts, so dass idealerweise eine Neuausrichtung oder Mittenzentrierung des Zwischenprodukts in Maschinenquerschnittsrichtung 32 nach der Drehung 48 entfallen kann.
Bevorzugt erfolgt die Drehung 48 während des Weitertransports in Transportrichtung 18. Das heißt, die Drehachse 50 bewegt sich in Transportrichtung 18 gesehen während der Drehung mit dem Produktstrom mit. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch mindestens einen mit einem Rotationsantrieb versehenen Drehteller, der auf einem umlaufenden Transportband angeordnet ist und das Zwischenprodukt von unten untergreift. In der Praxis sind bevorzugt mehrere solche um laufenden Drehteller in geeigneten Abständen auf dem Transportband angeordnet, um einen kontinuierlichen, unterbrechungsfreien Weitertransport der von der Trennstation 42 übergebenen Zwischenprodukte zu gewährleisten.
Nach dem Drehen, hier um Beispiel um 90°, werden die Zwischenprodukte einer Rillstation 52 zugeführt, die mittels eines Rillmessers oder dergleichen eine in Längsrichtung der Vorrichtung 2 (entsprechend der Querrichtung im Zwischenprodukt) verlaufende Rillung 54 im jeweiligen Zwischenprodukt erzeugt. Diese Rillung 54 dient anschließend als Falzlinie, an der die Bodenklappe 14 umgelegt werden kann (Bodenrillung).
In entsprechender Weise kann in der Rillstation 52 oder in einer vor- oder nachgelagerten separaten Rillstation eine Rillung zum späteren Umklappen der Verschlussklappe 16 (in der Regel erst durch den Benutzer) in das Zwischenprodukt eingebracht werden. Anschließend erfolgt in einer auch als Leimwerk bezeichneten Leimstation 56 ein bevorzugt streifenförmiger Leimauftrag 58 an geeigneter Stelle auf das Zwischenprodukt als Vorbereitung für das nachfolgende Verkleben der Bodenklappe 14.
In einer von der Funktionsweise her zur Faltstation 38 für die Seitenklappen 30 analogen Faltstation 60 erfolgt mittels eines geeignet angeordneten Faltmessers 61 oder einer Faltschlaufe oder dergleichen das Umlegen oder Umklappen der Bodenklappe 14 in die gewünschte Endlage. In der nachfolgenden Anpressstation 62 wird die umgelegte Bodenklappe 14 im Bereich des Leimauftrags 58 fest an die Hülle der Versandtasche 4 angepresst und dadurch mit ihr verklebt.
In der nachfolgenden Streifen-Applikationsstation 64 wird vorteilhafterweise mindestens ein mit Haftklebeleim versehener Schutz- oder Abdeckstreifen 66, etwa aus Silikonpapier, auf die Verschlussklappe 16 aufgebracht. Nach dem Abziehen des Abdeckstreifens 66 kann der Benutzer später mittels des freigelegten Leim-streifens die Verschlussklappe 16 dauerhaft verschließen. Weiterhin kann in der Streifen- Applikationsstation 64 ein Aufreißstreifen 68, etwa aus Kunststoff, auf die Verschlussklappe 66 appliziert werden. Durch eine an sich bekannte Kombination derartiger Streifen wird einfaches Verschließen der Versandtasche 4 beim Erstversand, dann ein einfaches Öffnen beim Empfänger und schließlich ein Wiederverschließen bei einer Retourensendung ermöglicht.
In besonders vorteilhafter Weise erfolgt das Aufbringen des oder der Abdecksteifen 66 und des Aufreißstreifens 68 auf die Verschlussklappe zeitgleich parallel, etwa indem die Streifen, wie in FIG. 1 angedeutet parallel nebeneinander über eine gemeinsame Applikationswalze 69 geführt werden.
Schließlich werden die verkaufsfertigen Versandtaschen 4 in einer Ablagestation 70 auf einem Ablagestapel 20 abgelegt. Die Ablagestation 70 ist vorzugsweise für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt. Der sogenannte Abstapler auf dem Auslageband ist vorzugsweise ertüchtigt, Päckchen von beispielsweise und bevorzugt 50 Versandtaschen 4 zu bilden, die dann das manuelle oder automatische Abpacken erleichtern. Es versteht sich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung mannigfache Detailänderungen möglich sind. Insbesondere ist mit Hilfe weiterer (optionaler) Funktionselemente nach der Trennstation 42, insbesondere nach der Drehstation 46, die Herstellung eines sogenannten Kreuzbodens möglich.
Wie in FIG. 1 angedeutet, kann man die Bearbeitungsstationen 26, 34, 38 als Teil einer ersten Bearbeitungsstrecke 80 ansehen, in der die zusammenhängende Materialbahn 6 während des Vorschubs bearbeitet wird und an deren Ende die Trennstation 42 steht.
Die nachfolgenden Bearbeitungsstationen 46, 52, 56, 60, 62, 64, 70 bilden eine zweite Bearbeitungsstrecke, in der die bereits vereinzelten Zwischenprodukte bearbeitet werden. Die Drehstation 46 steht zweckmäßigerweise am Anfang dieser Strecke.
Wie bereits eingangs erwähnt, ist die Vorrichtung 2 bevorzugt derart ausgelegt, dass damit verschiedene Typen und/oder Formate von Versandtaschen 4 hergestellt werden können. Entsprechende Schnitt- und Faltmuster sind in FIG. 2 bis 5 dargestellt. Hierzu gehören:
• Standard-Versandtaschen mit/ohne Seitenfalte wie oben im Zusammenhand mit FIG. 1 beschrieben (FIG. 2 und 3).
• Versandtaschen mit überfaltetem Boden mit/ohne Seitenfalte
• Versandtaschen im weiter oben bereits erwähnten Zero-Waste-Format (FIG. 4)
• Versandtaschen mit Kreuzboden (FIG. 5)
Der Formatbereich für alle Versandtaschen 4 reicht typischerweise von 229 x 305 mm bis 375 x 475 mm.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung
Versandtasche
Materialbahn
Vorderwand
Rückwand
Bodenklappe
Verschlussklappe
Transportrichtung (Maschinenlängsrichtung)
Ablagestapel
Abwicklungsstation
Materialrolle
Rillstation
Rillung
Seitenklappe
Maschinenquerrichtung
Formschneidstation
Formschnitt
Faltstation
Faltmesser
Leim auftrag
Trennstation
Trennschnitt
Drehstation
Drehung
Drehachse
Rillstation
Rillung
Leimstation
Leimauftrag
Faltstation
Faltmesser
Anpressstation Streifen-Applikationsstation
Abdeckstreifen
Aufreißstreifen
Applikationswalze
Ablagestation erste Bearbeitungstrecke zweite Bearbeitungstrecke Selbstklebestreifen Aufreißstreifen
Bodenfalz

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (2) zur Herstellung von Verpackungsbehältnissen, insbesondere Versandtaschen (4), mit einer eine Anzahl von Bearbeitungsstationen aufweisenden ersten Bearbeitungsstrecke (80), die zur Bearbeitung einer zusammenhängenden Materialbahn (6) ausgebildet ist, wobei am Ende der ersten Bearbeitungsstrecke (80) eine Trennstation (42) angeordnet ist, in der eine Vereinzelung der Materialbahn (6) in separate Zwischenprodukte erfolgt, und mit einer eine Anzahl von Bearbeitungsstationen aufweisenden zweiten Bearbeitungsstrecke (82), die zur Bearbeitung der Zwischenprodukte ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite Bearbeitungstrecke (80, 82) entlang einer Transportrichtung (18) hintereinander angeordnet sind, und wobei innerhalb der zweiten Bearbeitungstrecke (82) eine Drehstation (46) angeordnet ist, die die Zwischenprodukte um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine zur Transportrichtung (18) senkrechte Drehachse (50) dreht.
2. Vorrichtung (2) gemäß Anspruch 1 , wobei die Materialbahn (6) und die Zwischenprodukte in einer Arbeitsebene geführt sind und die Drehachse (50) senkrecht zur Arbeitsebene verläuft.
3. Vorrichtung (2) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehwinkel dem von zwei benachbarten Seiten des Verpackungsbehältnisses eingeschlossenen Winkel entspricht.
4. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Drehwinkel 90° beträgt.
5. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verpackungsbehältnis eine Versandtasche (4) ist, die eine Vorderwand (10), eine Rückwand (12), einen Boden oder eine Bodenklappe (14) und eine Verschlussklappe (16) aufweist.
6. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Bearbeitungsstrecke (80) eine Rillstation (26) zur Einbringung von Längsrillen in die Materialbahn (6), eine Formschneidestation (34) zur Einbringung seitlicher Einschnitte in die Materialbahn (6) unter Ausbildung von Seitenklappen (30) und eine Faltstation (38) zum Umklappen der Seitenklappen (30) umfasst.
7. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehstation (46) oder eine der Drehstation (46) vorgelagerte Aufziehstation für Kreuzboden am Anfang der zweiten Bearbeitungsstrecke (82) angeordnet ist.
8. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Bearbeitungsstrecke (82) eine optionale Regulierstation zur Ausrichtung des Produkts nach der Drehstation (46) mit nachfolgender Rillstation (52) zur Einbringung von Rillen in das jeweilige Zwischenprodukt unter Ausbildung einer Bodenklappe (14) und eine Faltstation (60) zum Umklappen der Bodenklappe (14) aufweist.
9. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Bearbeitungsstrecke (82) eine Streifen-Applikationsstation (64) zur Aufbringung mindestens eines einen Leimauftrag abdeckenden Abdeckstreifens (66) und mindestens eines Aufreißsteifens (68) auf eine Verschlussklappe (16) aufweist.
10. Vorrichtung (2) nach Anspruch 9, wobei die Streifen-Applikationsstation (64) für eine zeitgleiche, parallele Aufbringung mindestens eines Abdeckstreifens (66) und mindestens eines Aufreißsteifens (68) auf die Verschlussklappe (16) ausgelegt ist.
11. Verfahren zum Herstellen von Verpackungsbehältnissen, insbesondere mit einer Vorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zunächst in einer ersten Bearbeitungsstrecke (80) unter kontinuierlichem Vorschub entlang einer Transportrichtung (18) eine Materialbahn (6) bearbeitet wird, die Materialbahn (6) anschließend in einer Trennstation (42) in separate Zwischenprodukte vereinzelt wird, danach die Zwischenprodukte in einer zweiten Bearbeitungsstrecke (82) bearbeitet werden, wobei die Zwischenprodukte innerhalb der zweiten Bearbeitungsstrecke (82) in einer Drehstation (46) um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine zur Transportrichtung (18) senkrechte Drehachse (50) gedreht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Drehung des jeweiligen Zwischenproduktes erfolgt, während dieses in Transportrichtung (18) vorwärtsbewegt wird.
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