DE102020108161A1

DE102020108161A1 - Verfahren zum Verpacken von Produkten sowie Verpackungsanlage

Info

Publication number: DE102020108161A1
Application number: DE102020108161.8A
Authority: DE
Inventors: Bernd Cox; Michael Jörissen
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: DE102020108161B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Produkten (2), bei dem die zu verpackenden Produkte (2) in einer Verpackungsstraße (4) mit einem Verpackungsmaterial (3) verpackt werden, wobei- das Verpackungsmaterial (3) zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14), die auf einem ersten rotierbar gelagerten Dorn (12) angeordnet ist, abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird,- wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) zumindest teilweise verbraucht ist, ein Anfangsabschnitt (34) einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15), die auf einem zweiten rotierbar gelagerten Dorn (13) angeordnet ist, mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) in Überlappung gebracht wird und mit letztgenanntem Verpackungsmaterialabschnitt (35) verbunden wird, und- nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) das Verpackungsmaterial (3) von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird.Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) die Position beider Dorne (12, 13) getauscht wird, wobei der erste Dorn (12) in die bisherige Position des zweiten Dorns (13) gebracht wird und der zweite Dorn (13) in die bisherige Position des ersten Dorns (12) gebracht wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Verpackungsanlage (1, 38) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Produkten sowie eine Verpackungsanlage zum Verpacken von Produkten.
Insbesondere in der Getränkeindustrie ist es üblich, Produkte, wie z.B. mit Getränken gefüllte Flaschen, Dosen und/oder andere Behälter, in einer Verpackungsstraße mit einem Verpackungsmaterial zu verpacken.
Oftmals wird das zum Verpacken der Produkte verwendete Verpackungsmaterial in aufgewickeltem Zustand in Form von Rollen bereitgestellt. In einem solchen Fall wird das Verpackungsmaterial von einer Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt. Das Abziehen bzw. Abwickeln des Verpackungsmaterials erfolgt üblicherweise in einem kontinuierlichen Prozess. Ist bei einer Verpackungsmaterial-Rolle ihr Vorrat an Verpackungsmaterial erschöpft oder nahezu erschöpft, muss die Verpackungsstraße von einer neuen Verpackungsmaterial-Rolle mit dem Verpackungsmaterial versorgt werden.
Um den Betrieb der Verpackungsstraße beim Rollenwechsel nicht oder nur möglichst kurz unterbrechen zu müssen, ist es bekannt, mehrere Verpackungsmaterial-Rollen zur Versorgung der Verpackungsstraße bereitzustellen. Dabei ist vorgesehen, dass das Verpackungsmaterial zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle (auch aktive Rolle genannt), die auf einem ersten Dorn angeordnet ist, abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt wird. Wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle größtenteils verbraucht ist, wird ein Anfangsabschnitt einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (auch Vorratsrolle genannt), die auf einem zweiten Dorn angeordnet ist, mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in Überlappung gebracht und mit diesem verbunden. Nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte wird die zweite Verpackungsmaterial-Rolle die aktive Rolle. Das heißt, nach dem Verbinden wird das Verpackungsmaterial von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt. Als Vorratsrolle wird dann eine neue bzw. dritte Verpackungsmaterial-Rolle verwendet, welche auf dem ersten Dorn angeordnet wird und die erste Verpackungsmaterial-Rolle ersetzt. Wenn die zweite Verpackungsmaterial-Rolle größtenteils verbraucht ist, wird der zuvor beschriebene Vorgang mit der zweiten und der dritten Verpackungsmaterial-Rolle wiederholt und so weiter.
Ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art ist beispielweise aus der Druckschrift WO 2016/066643 A1 bekannt. Nachteilig bei diesem und anderen bekannten Verfahren der zuvor beschriebenen Art ist, dass oftmals nur schlechte Ergebnisse im Hinblick auf die Qualität und/oder das Erscheinungsbild der Verpackung erreicht werden, wenn diejenigen Stücke des Verpackungsmaterials, welche die Verbindungsstellen umfassen, an denen Verpackungsmaterialabschnitte zweier Verpackungsmaterial-Rollen miteinander verbunden sind, zum Verpacken von Produkten mitgenutzt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verpacken von Produkten und eine entsprechende Verpackungsanlage anzugeben, mit welchem/welcher sich bessere Ergebnisse im Hinblick auf die Qualität und/oder das Erscheinungsbild der Verpackung erzielen lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch eine Verpackungsanlage nach Anspruch 11.
Bevorzugte bzw. vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung angegeben. Die in den Ansprüchen enthaltenen Merkmale bzw. Merkmalskombinationen werden zu einem Bestandteil der Beschreibung erklärt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die zu verpackenden Produkte in einer Verpackungsstraße mit einem Verpackungsmaterial verpackt, wobei

- das Verpackungsmaterial zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle, die auf einem ersten rotierbar gelagerten Dorn angeordnet ist, abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt wird,
- wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle zumindest teilweise verbraucht ist, ein Anfangsabschnitt einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle, die auf einem zweiten rotierbar gelagerten Dorn angeordnet ist, mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in Überlappung gebracht wird und mit letztgenanntem Verpackungsmaterialabschnitt verbunden

- nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte das Verpackungsmaterial von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen und der Verpackungsstraße zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte die Position beider Dorne getauscht wird, wobei der erste Dorn in die bisherige Position des zweiten Dorns gebracht wird und der zweite Dorn in die bisherige Position des ersten Dorns gebracht wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es sich bei den Verfahren aus dem Stand der Technik nachteilig auf die Qualität und/oder das Erscheinungsbild der Verpackung auswirkt, dass die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte der aktiven Rolle und der Vorratsrolle sich nicht in einer einzigen definierten Weise überlappen. An welcher Seite sich die zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte überlappen, hängt nämlich davon ab, an welchem der beiden Dorne die aktive Rolle angeordnet ist und an welchem der beiden Dorne die Vorratsrolle angeordnet ist. Befindet sich die aktive Rolle zu einem bestimmten Zeitpunkt z.B. auf dem ersten Dorn bzw. die Vorratsrolle auf dem zweiten Dorn, befindet sich die aktive Rolle nach einem Rollenwechsel auf dem zweiten Dorn bzw. die Vorratsrolle auf dem ersten Dorn. Erst nach einem weiteren Rollenwechsel befindet sich aktive Rolle wieder auf dem ersten Dorn bzw. die Vorratsrolle auf dem zweiten Dorn. Folglich wiederholt sich die Weise, wie sich die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte überlappen, erst nach jedem zweiten Rollenwechsel. Insbesondere bei bedrucktem Verpackungsmaterial kann dies nachteilig sein, weil sich dann aufgrund der variierenden Überlappung ggf. nur nach jedem zweiten Rollenwechsel ein gewünschtes Druckbild an der Verbindungsstelle einstellt.
Dadurch, dass bei der Erfindung vorgesehen ist, dass die Position der beiden Dorne nach dem Verbinden der Verpackungsmaterialabschnitte getauscht wird, lässt sich erreichen, dass die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte der jeweils aktiven Rolle und der Vorratsrolle sich stets (d.h. bei jedem Rollenwechsel) in der gleichen Weisen überlappen. Beispielsweise können sich die beiden Verpackungsmaterialabschnitte so überlappen, dass der Verpackungsmaterialabschnitt der aktiven Rolle stets oben oder stets unten liegt.
Bei den zu verpackenden Produkten kann es sich insbesondere um Behälter für Getränke, wie z.B. Glasflaschen, Kunststoffflaschen oder Dosen, handeln.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Anfangsabschnitt einer Verpackungsmaterial-Rolle ein Verpackungsmaterialabschnitt der Verpackungsmaterial-Rolle zu verstehen, welcher deren freies bzw. äußeres Ende umfasst.
Eine Verpackungsmaterial-Rolle kann im Sinne der vorliegenden Erfindung als zumindest teilweise verbraucht aufgefasst werden, wenn deren Durchmesser einen vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschreitet.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der besagten zweiten Verpackungsmaterial-Rolle um eine unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle. Hierunter kann insbesondere eine Verpackungsmaterial-Rolle verstanden werden, deren Durchmesser größer, z.B. mindestens 100 % größer, vorzugsweise mindestens 150 % größer, ist als der besagte Durchmessergrenzwert. Die zweite Verpackungsmaterial-Rolle umfasst vorzugsweise das gleiche Verpackungsmaterial wie die erste Verpackungsmaterial-Rolle. Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die beiden besagten Verpackungsmaterial-Rollen die gleiche Breite aufweisen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Positionstausch der beiden Dorne durch eine Schwenkbewegung beider Dorne. In bevorzugter Weise erfolgt der Positionstausch durch eine gemeinsame Schwenkbewegung beider Dorne um eine ortsfeste, parallel zu den beiden Dornen verlaufende, insbesondere mittig zwischen den beiden Dornen angeordnete Schwenkachse. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Positionstausch der beiden Dorne automatisiert mittels einer oder mehrerer Antriebsvorrichtungen erfolgt.
Der zweite Dorn kann zum Zwecke des Abziehens des Verpackungsmaterials von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle sowie zum Zuführen des Verpackungsmaterials zu der Verpackungsstraße bereits rotatorisch angetrieben werden, bevor der Positionstausch der beiden Dorne erfolgt. Dadurch ist es nicht erforderlich, zu warten, bis der Positionstausch der Dorne abgeschlossen ist, um die Verpackungsstra-ße mit dem Verpackungsmaterial von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle versorgen zu können. Stattdessen kann die Verpackungsstraße bereits kurze Zeit nach dem Verbindungsvorgang bereits mit dem Verpackungsmaterial von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle versorgt werden.
Alternativ ist es möglich, den zweiten Dorn zum Zwecke des Abziehens des Verpackungsmaterials von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle sowie zum Zuführen des Verpackungsmaterials zu der Verpackungsstraße erst rotatorisch anzutreiben, wenn der Positionstausch der beiden Dorne abgeschlossen ist.
Zweckmäßigerweise rotiert die erste Verpackungsmaterial-Rolle mit einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit, während das Verpackungsmaterial von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abgezogen wird. Die vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit kann insbesondere vom (Momentan-)Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abhängig sein. Das heißt, die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle kann zeitlich variieren, insbesondere derart, dass die Rotationsgeschwindigkeit mit abnehmendem Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle zunimmt.
Bevor die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte miteinander verbunden werden, ist es zweckmäßig, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verringert wird. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle auf Null verringert wird, d.h. die erste Verpackungsmaterial-Rolle zum Stillstand gebracht wird. Bevor und/oder während die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verringert wird, wird vorteilhafterweise Verpackungsmaterial der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in einer Puffereinrichtung zwischengespeichert. Nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte wird die zweite Verpackungsmaterial-Rolle zweckmäßigerweise beschleunigt, bis sie eine vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle unmittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar an seiner Querkante mit besagtem Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verbunden wird. Dadurch kann vermieden werden, dass sich am Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle vor der Verbindungsstelle ein Bereich ausbildet, der sich ggf. von besagtem Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abheben kann, wodurch ein ungewolltes Lösen der Verbindung sicherer vermieden werden kann.
Unter der Querkante des Anfangsabschnitts der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle ist vorliegend die in Breitenrichtung der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle verlaufende Kante des Anfangsabschnitts zu verstehen. Die Formulierung, dass der Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle „im Wesentlichen unmittelbar“ an seiner Querkante mit besagtem Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle verbunden wird, kann dahingehend verstanden werden, dass der Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle in einem Abstand von höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, zu seiner Querkante mit dem anderen Verpackungsmaterialabschnitt verbunden wird.
Zweckmäßigerweise wird nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte und vor dem Positionstausch der beiden Dorne der mit dem Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle verbundene Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abgetrennt. Nach dem Abtrennen kann die erste Verpackungsmaterial-Rolle z.B. gegen eine dritte, vorzugsweise unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle ausgetauscht werden. Die erste Verpackungsmaterial-Rolle wird vorteilhafterweise erst nach dem Positionstausch der beiden Dorne gegen die dritte Verpackungsmaterial-Rolle ausgetauscht.
In bevorzugter Weise erfolgt der Positionstausch der beiden Dorne in der folgenden zeitlichen Reihenfolge: Beim Abziehen des Verpackungsmaterials von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle und beim Zuführen des Verpackungsmaterials von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle zu der Verpackungsstraße befindet sich der erste Dorn mit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle in einer ersten Position. Beim Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte befindet sich der erste Dorn mit der ersten Verpackungsmaterial-Rolle weiterhin in der ersten Position, während sich die zweite Verpackungsmaterial-Rolle in einer zweiten Position befindet. Nach dem Verbinden wird der erste Dorn, vorzugsweise nachdem die erste Verpackungsmaterial-Rolle gegen die dritte Verpackungsmaterial-Rolle ausgetauscht worden ist, in die zweite Position gebracht und der zweite Dorn mit der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle in die erste Position gebracht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Verpackungsstraße eine Produktzusammenstellung mit dem Verpackungsmaterial derart verpackt wird, dass die für die Produktzusammenstellung aus dem Verpackungsmaterial gebildete Verpackung die Verbindungsstelle umfasst, an welcher die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass der die Verbindungsstelle umfassende Teil des Verpackungsmaterials zur Bildung einer Verpackung genutzt wird und nicht aussortiert wird, wodurch der Materialverbrauch des Verpackungsmaterials reduziert wird.
Die zuvor erwähnte Produktzusammenstellung kann ein einzelnes zu verpackendes Produkt oder mehrere zu verpackende Produkte, insbesondere mehrere gruppierte Produkte, umfassen. Wenn nachfolgend auf Produkte in der Mehrzahl Bezug genommen wird, soll hierbei auch die Möglichkeit eingeschlossen sein, dass die Produktzusammenstellung nur ein einzelnes zu verpackendes Produkt umfasst.
Optional kann die Produktzusammenstellung eine Unterlage, insbesondere aus Karton oder Pappe, umfassen, auf welcher die zu verpackenden Produkte angeordnet sind. Bei der Unterlage kann es sich z.B. um ein sogenanntes Tray oder Pad handeln. Anstelle einer solchen Unterlage kann die Produktzusammenstellung beispielsweise eine Verpackung, insbesondere aus Karton oder Pappe, umfassen, in welcher die zu verpackenden Produkte angeordnet sind und welche die zu verpackenden Produkte von allen Seiten zumindest teilweise umgibt. In dem Fall, dass die Produktzusammenstellung eine solche Unterlage oder eine solche Verpackung umfasst, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die zu verpackenden Produkte in der Verpackungsstraße gemeinsam mit der Unterlage bzw. der Verpackung mit besagtem Verpackungsmaterial verpackt werden.
Es ist bevorzugt, wenn die Produktzusammenstellung derart verpackt wird, dass bei der aus dem Verpackungsmaterial gebildeten Verpackung der Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle weiter außen liegt als der mit dem Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle überlappende Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle.
Bei dem Verpackungsmaterial kann es sich z.B. um Papier handeln. In diesem Fall kann u.a. vorgesehen sein, dass, nachdem eine Produktzusammenstellung zumindest teilweise mit dem Verpackungsmaterial umwickelt worden ist, von der umwickelten Produktzusammenstellung abstehende Teile des Verpackungsmaterials - die sogenannten Faltlaschen - gefaltet bzw. angelegt werden und auf zumindest einige der Faltlaschen Klebstoff aufgebracht wird.
Alternativ kann es sich bei dem Verpackungsmaterial z.B. um ein Folienmaterial, insbesondere Schrumpffolie, handeln. In diesem Fall kann beispielsweise vorgesehen sein, dass, nachdem eine Produktzusammenstellung zumindest teilweise von dem Verpackungsmaterial umwickelt worden ist, das Verpackungsmaterial durch einen thermischen Schrumpfvorgang geschrumpft wird.
Des Weiteren kann das Verpackungsmaterial ein bedrucktes oder ein unbedrucktes Verpackungsmaterial sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte mittels einer Prägevorrichtung durch einen Prägevorgang miteinander verbunden werden. Es hat sich herausgestellt, dass eine durch einen Prägevorgang ausgebildete Verbindung zwischen den beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitten in Förderrichtung des Verpackungsmaterials ausreichend belastbar ist, sodass sich die Verbindung beim Transport des Verpackungsmaterials zur Verpackungsstraße nicht löst.
Ein Vorteil des Verbindens zweier Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prägevorgang ist, dass eine solche Art des Verbindens nicht nur bei Folie anwendbar ist, sondern auch bei anderen Materialien, wie z.B. Papier. Ein weiterer Vorteil ist, dass zum Verbinden der Verpackungsmaterialabschnitte keine Verbrauchmaterialen, wie z.B. die beim Verbinden von Papier üblichen Klebestreifen, erforderlich sind, wodurch das Verfahren kostengünstig durchführbar ist. Außerdem ist beim Prägevorgang, anders als bei einem Schweißvorgang, keine Aufwärm- und Abkühlzeit erforderlich, wodurch das Verbinden grundsätzlich relativ schnell durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise werden die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte beim Prägevorgang zwischen einer rotierenden Prägewalze der Prägevorrichtung und einer Gegenfläche der Prägevorrichtung eingedrückt.
Zweckmäßigerweise wird das Verpackungsmaterial vor und/oder nach dem Prägevorgang im Bereich der Prägevorrichtung entlang einer Förderrichtung transportiert. Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die zuvor erwähnte Prägewalze bei dem Prägevorgang, vorzugsweise mithilfe einer Antriebseinheit, senkrecht zur Förderrichtung verfahren wird und dass die Gegenfläche feststeht. Zweckmäßigerweise wird die Prägewalze in diesem Fall beim Prägevorgang mindestens über eine Strecke hinweg verfahren, die gleich der Breite der jeweiligen Verpackungsmaterial-Rolle ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prägewalze eine senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtete Achse aufweist und die Gegenfläche eine Umfangsfläche einer weiteren rotierenden Prägewalze ist, deren Achse senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet ist. In diesem Fall weisen die beiden Prägewalzen vor dem Prägevorgang vorzugsweise einen vorgegebenen Abstand zueinander auf. Für den Prägevorgang wird der Abstand zwischen den Prägewalzen vorteilhafterweise so weit verringert, dass die zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte zwischen den Prägewalzen eingedrückt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass eine der beiden Prägewalzen in ihrer Position bleibt, während die andere Prägewalze auf diese zu bewegt wird. Alternativ können beide Prägewalzen aufeinander zu bewegt werden.
Beim Prägevorgang wird vorteilhafterweise auf den beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitten ein Prägemuster erzeugt. Dieses kann z.B. eine matrixförmige Anordnung von Prägepunkten aufweisen.
Das beim Prägevorgang erzeugte Prägemuster umfasst in Förderrichtung vorzugsweise eine kleinere Anzahl von Prägepunkten als senkrecht zur Förderrichtung. Dadurch kann erreicht werden, dass die Verbindung in Förderrichtung (auf Zug) relativ stark belastbar ist, während die Verbindung senkrecht zur Überlappungsebene leicht lösbar.
Anstatt die beiden miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prägevorgang miteinander zu verbinden, ist es grundsätzlich möglich, die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte auf andere Weise, beispielweise durch einen Schweißvorgang, miteinander zu verbinden.
Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage weist eine Verpackungsstraße zum Verpacken der zu verpackenden Produkte mit einem Verpackungsmaterial sowie eine Versorgungsvorrichtung zum Versorgen der Verpackungsstraße mit dem Verpackungsmaterial auf. Besagte Versorgungsvorrichtung umfasst Folgendes:

- einen ersten rotierbar gelagerten Dorn zum Halten und Abwickeln einer ersten Verpackungsm aterial-Rolle,
- einen zweiten rotierbar gelagerten Dorn zum Halten und Abwickeln einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle und
- eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Anfangsabschnitts der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle mit einem bereits abgezogenen, mit dem Anfangsabschnitts der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle überlappenden Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle.

Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dorne derart positionsveränderlich gelagert sind, dass die beiden Dorne ihre Position miteinander tauschen können.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile gelten analog auch für die erfindungsgemäße Verpackungsanlage und umgekehrt. Ferner wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugweise mithilfe der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage durchgeführt.
Vorteilhafterweise ist die Verpackungsanlage zum Verarbeiten unterschiedlicher Arten von Verpackungsmaterial, wie z.B. von Folie, insbesondere Schrumpffolie, und Papier, ausgebildet.
In bevorzugter Weise umfasst die Verpackungsanlage für jeden der beiden Dorne einen eigenen Antriebsmotor, insbesondere einen eigenen Servomotor, zum Antreiben des jeweiligen Dorns.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Dorne zum Zwecke des Positionstauschs schwenkbar gelagert sind. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn der jeweilige Dorn gemeinsam mit dem zugehörigen Antriebmotor zum Antreiben des jeweiligen Dorns verschwenkbar ist.
Die beiden Dorne können beispielweise derart schwenkbar gelagert sein, dass die beiden Dorne gemeinsam um eine ortsfeste, parallel zu den beiden Dornen verlaufende, insbesondere mittig zwischen den beiden Dornen angeordnete Schwenkachse schwenkbar sind.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Versorgungsvorrichtung der Verpackungsanlage mindestens eine Antriebsvorrichtung zum Verändern der Position der beiden Dorne aufweist, insbesondere damit der Positionstausch der beiden Dorne automatisiert durchgeführt werden kann.
Die zuvor erwähnte Verbindungsvorrichtung kann z.B. als Prägevorrichtung ausgebildet sein und dazu eingerichtet sein, die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prägevorgang miteinander zu verbinden.
Zweckmäßigerweise hat die Prägevorrichtung der Verpackungsanlage eine rotierbar gelagerten Prägewalze sowie eine Gegenfläche. Die Prägevorrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, beim Prägevorgang die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte zwischen der Prägewalze und der Gegenfläche einzudrücken.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Versorgungsvorrichtung eine Fördereinrichtung zum Fördern des Verpackungsmaterials aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Verpackungsmaterial im Bereich der Prägevorrichtung entlang einer Förderrichtung zu transportieren.
Die Prägewalze der Prägevorrichtung kann beispielweise senkrecht zur Förderrichtung verfahrbar sein. In diesem Fall ist die Prägevorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, beim Prägevorgang die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte bei feststehender Gegenfläche zwischen der Prägewalze und der Gegenfläche einzudrücken. Der Begriff „feststehend“ ist vorliegend so zu verstehen, dass die Gegenfläche sich bei der Bewegung der Prägewalze nicht mitbewegt.
Bei besagter Gegenfläche kann es sich z.B. um eine Fläche handeln, über welche das Verpackungsmaterial geführt wird. An der Gegenfläche können ggf. Ansaugöffnungen zum Ansaugen und Fixieren des Verpackungsmaterials mittels eines Unterdrucks vorgesehen sein.
Bei der Ausführungsform, bei der die Prägewalze der Prägevorrichtung senkrecht zur Förderrichtung verfahrbar ist, kann die Prägevorrichtung beispielsweise eine senkrecht zur Förderrichtung verlaufende Führungsschiene und einen linear entlang der Führungsschiene verfahrbaren Schlitten aufweisen, an welchem die Prägewalze rotierbar gelagert ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Prägevorrichtung der Verpackungsanlage zusätzlich zu der bereits erwähnten Prägewalze eine weitere rotierbar gelagerte Prägewalze aufweisen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die besagte Gegenfläche eine Umfangsfläche der weiteren Prägewalze ist und die beiden Prägewalzen relativ zueinander verfahrbar sind. Hierbei können beide Prägewalzen verfahrbar sein. Alternativ kann eine der beiden Prägewalzen ortsfest angeordnet sein, während nur die andere der beiden Prägewalzen verfahrbar ist. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform die Achse der jeweiligen Prägewalze senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet.
Die jeweilige Prägewalze hat vorzugsweise eine strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen, insbesondere äquidistant zueinander angeordneten Erhebungen. Die Erhebungen können z.B. konisch oder pyramidenförmig ausgebildet sein.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Versorgungseinrichtung der Verpackungsanlage einen oder mehrere Sensoren zum Messen des Durchmessers einer Verpackungsmaterial-Rolle aufweist. Vorzugsweise umfasst die Versorgungseinrichtung eine Trenneinrichtung, mittels welcher das zuvor erwähnte Abtrennen durchgeführt werden kann, bei dem nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte der mit dem Anfangsabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle verbundene Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle abgetrennt wird.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Verpackungsanlage eine der Verbindungsvorrichtung nachgeschaltete und der Verpackungsstraße vorgeschalte Schneidstation zum Zerschneiden einer ununterbrochenen Materialbahn des Verpackungsmaterials in einzelne Verpackungsmaterialstücke umfasst. Vorteilhafterweise wird jede zu verpackende Produktzusammenstellung mit einem solchen Verpackungsmaterialstück verpackt.
Optional kann die Verpackungsstraße einen Schrumpftunnel zum thermischen Schrumpfen des Verpackungsmaterials umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verpackungsstraße eine oder mehrere Klebstoffdüsen zum Aufbringen von Klebstoff auf das Verpackungsmaterial und/oder eine oder mehrere Falteinrichtungen zum Falten bzw. Anlegen von Faltlaschen umfassen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinrichtung eine hinter der Verbindungsvorrichtung angeordnete Puffereinrichtung zum Zwischenspeichern des Verpackungsmaterials umfasst.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Verbindungsvorrichtung als Schweißvorrichtung ausgebildet sein, welche dazu eingerichtet ist, die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Schweißvorgang miteinander zu verbinden.
Die bisher gegebene Beschreibung bevorzugter bzw. vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Ansprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage kombinierbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:

1-4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage in vier verschiedenen Zuständen;
5 & 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage in zwei verschiedenen Zuständen.

1 zeigt schematisch eine Verpackungsanlage 1 zum Verpacken von Produkten 2, insbesondere von Getränkebehältern, mit einem Verpackungsmaterial 3.
Die Verpackungsanlage 1 umfasst eine Verpackungsstraße 4 mit einem Fördermittel 5, auf welchem die zu verpackenden Produkte 2 entlang einer Transportrichtung 6 transportiert werden, einem Einschlagmodul 7 sowie einem Falt- und Klebmodul 8. Des Weiteren umfasst die Verpackungsanlage 1 eine Versorgungsvorrichtung 9 zum Versorgen der Verpackungsstraße 4 mit dem Verpackungsmaterial 3.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Verpackungsmaterial 3 um Papier, insbesondere um bedrucktes Papier. Bei den zu verpackenden Produkten 2 handelt es sich vorliegend exemplarisch um Getränkedosen, wobei die Verpackungsanlage 1 grundsätzlich auch zum Verpacken anderer Getränkebehälter, wie z.B. Glas- oder Kunststoffflaschen, geeignet ist.
Mithilfe des Fördermittels 5 der Verpackungsstraße 4 werden zu verpackende Produktzusammenstellungen 10 hintereinander in einem vorgegebenen Abstand zueinander entlang besagter Transportrichtung 6 transportiert. Jede Produktzusammenstellung 10 umfasst mehrere gruppierte Produkte 2 sowie eine Produktunterlage 11, auf welcher die gruppierten Produkte 2 angeordnet sind. Die Produktunterlage 11 kann beispielweise als sogenanntes Tray ausgebildet sein.
Die jeweilige zu verpackende Produktzusammenstellung 10 wird mithilfe des Fördermittels 5 als unverpackte Produktzusammenstellung 10a zu dem Einschlagmodul 7 der Verpackungsstraße 4 gefördert. In dem Einschlagmodul 7 wird die jeweilige Produktzusammenstellung 10 derart mit dem Verpackungsmaterial 3 umwickelt, dass das Verpackungsmaterial 3 die Oberseite, die Unterseite sowie - bezogen auf die Transportrichtung 6 - die vordere und die hintere Seite der Produktzusammenstellung 10 umschließt. Lateral - bezogen auf die Transportrichtung 6 - steht das Verpackungsmaterial 3 von der jeweiligen Produktzusammenstellung 10 ab und bildet sogenannte Faltlaschen. Anschließend wird die jeweilige Produktzusammenstellung 10 mithilfe des Fördermittels 5 zu dem Falt- und Klebmodul 8 transportiert, in welchem die Faltlaschen insbesondere mithilfe von Klebstoffdüsen mit Klebstoff beaufschlagt werden und mithilfe von Falteinrichtungen gefaltet werden. Stromabwärts des Falt- und Klebmoduls 8 verlässt die jeweilige Produktzusammenstellung 10 die Verpackungsstraße 4 als verpackte Produktzusammenstellung 10b.
Die Verpackungsstraße 4 wird durch die zuvor erwähnte Versorgungseinrichtung 9 der Verpackungsanlage 1 mit dem Verpackungsmaterial 3 versorgt, mit dem die Produkte 2 bzw. die Produktzusammenstellungen 10 verpackt werden.
Die Versorgungseinrichtung 9 umfasst einen ersten rotierbar gelagerten Dorn 12 sowie einen zweiten rotierbar gelagerten Dorn 13. Für jeden der beiden Dorne 12, 13 umfasst die Versorgungseinrichtung 9 ein eigenen (figürlich nicht dargestellten) Antriebsmotor, insbesondere einen Servomotor, zum Antreiben des jeweiligen Dorns 12, 13.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist auf dem ersten Dorn 12 eine erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 angeordnet, während auf dem zweiten Dorn 13 eine zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 angeordnet ist. In dem Zustand, der in 1 abgebildet ist, bildet die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 eine Vorratsrolle. Die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 hingegen bildet die aktive Rolle. Das heißt, die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 bildet diejenige Rolle, von der das Verpackungsmaterial 3 abgezogen und der Verpackungsstraße 4 zugeführt wird.
Die beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14,15 haben dieselbe Breite, wobei diese größer ist als die Breite der zu verpackenden Produktzusammenstellungen 10. Vorliegend ist unter der Breite der Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15 bzw. der zu verpackenden Produktzusammenstellungen 10 diejenige Abmessung zu verstehen, die sich senkrecht zur Zeichenebene der 1 erstreckt.
Beide Dorne 12, 13 sind um eine ortsfeste, mittig zwischen den beiden Dornen 12, 13 angeordnete Schwenkachse 16, die parallel zu den beiden Dornachsen verläuft, schwenkbar gelagert. Mithilfe einer (figürlich nicht dargestellten) Antriebseinheit lassen sich die beiden Dorne 12, 13 in einer gemeinsamen bzw. gleichzeitigen Schwenkbewegung um besagte Schwenkachse 16 schwenken.
Um einen Verpackungsmaterialabschnitt der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 mit einem Verpackungsmaterialabschnitt der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 verbinden zu können, weist die Versorgungseinrichtung 9 eine Prägevorrichtung 17 auf, die weiter unten näher beschrieben wird.
Zum Abziehen des Verpackungsmaterials 3 und zum Zuführen des Verpackungsmaterials 3 zu der Verpackungsstraße 4 weist die Versorgungseinrichtung 9 eine mehrere angetriebene Förderrollen 18 umfassende Fördereinrichtung 19 auf. Im Bereich der Prägevorrichtung 17 wird das Verpackungsmaterial 3 mithilfe der Fördereinrichtung 19 entlang einer vorgegebenen, insbesondere horizontalen Förderrichtung 20 transportiert.
Stromabwärts der Prägevorrichtung 17 weist die Versorgungseinrichtung 9 eine Puffereinrichtung 21 zum Zwischenspeichern des Verpackungsmaterials 3 auf. Die Puffereinrichtung 21 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere obere Umlenkrollen 22a sowie mehrere untere Umlenkrollen 22b, an welchen das Verpackungsmaterial 3 auf seinem Weg zur Verpackungsstraße 4 umgelenkt wird, wobei der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b verstellbar ist. Um die in der Puffereinrichtung 21 zwischengespeicherte Menge an Verpackungsmaterial 3 zu erhöhen, wird der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b vergrößert. Umgekehrt wird der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b verringert, um die in der Puffereinrichtung 21 zwischengespeicherte Menge an Verpackungsmaterial 3 zu verringern.
Zusätzlich kann die Versorgungseinrichtung 9 einen (figürlich nicht dargestellten) Tänzer aufweisen. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung, welche dazu dient, das Verpackungsmaterial 3 in Spannung zu halten. Typischerweise umfasst ein Tänzer zwei relativ zueinander verschwenkbare Einheiten von Umlenkrollen. Um das Verpackungsmaterial 3 stärker zu spannen, werden diese beiden Einheiten voneinander weg geschwenkt. Umgekehrt werden die beiden Einheiten zueinander hin geschwenkt, um die Spannung des Verpackungsmaterials 3 zu verringern.
Stromabwärts der Puffereinrichtung 21 weist die Versorgungseinrichtung 9 eine Schneidstation 23 auf. Diese dient dazu, das Verpackungsmaterial 3, das bis zu der Schneidstation 23 in Form einer ununterbrochenen Materialbahn vorliegt, in einzelne Verpackungsmaterialstücke zu zerschneiden, mit welchen jeweils die zu verpackenden Produkte 2 bzw. Produktzusammenstellungen 10 in der Verpackungsstra-ße 4 verpackt werden.
Die zuvor erwähnte Prägevorrichtung 17 umfasst eine Führungsschiene 24, deren Längserstreckung senkrecht zur besagten Förderrichtung 20 im Bereich der Prägevorrichtung 17 verläuft. Das heißt, die Längserstreckung der Führungsschiene 24 verläuft senkrecht zur Zeichenebene der 1. Außerdem weist die Prägevorrichtung 17 eine Prägewalze 25 und einen linear entlang der Führungsschiene 24 verfahrbaren Schlitten 26 auf, an welchem die Prägewalze 25 rotierbar gelagert ist. Die Achse 27 der Prägewalze 25 verläuft entlang der besagten Förderrichtung 20. Darüber hinaus umfasst die Prägevorrichtung 17 eine balkenförmige Unterlage 28, beispielsweise aus Aluminium. Die Prägewalze 25 ist, z.B. mittels einer oder mehreren Federn, derart gelagert, dass die Prägewalze 25 mit einer vorgegebenen Anpresskraft gegen eine im Folgenden als Gegenfläche 29 bezeichnete Fläche der Unterlage 28 drückt. Ferner umfasst die Prägevorrichtung 17 eine (figürlich nicht dargestellte) Antriebseinheit zum Antreiben des Schlittens 26. Diese kann beispielsweise ein Arbeitszylinder sein oder einen Arbeitszylinder umfassen.
Optional weist die Unterlage 28 an ihrer Gegenfläche 29 mehrere Ansaugöffnungen auf und ist mit einer Unterdruckquelle 30, beispielsweise in Form einer Vakuumpumpe, verbunden. Die Unterdruckquelle 30 erzeugt an den Ansaugöffnungen einen Unterdruck, mit dem das Verpackungsmaterial 3 an die Gegenfläche 29 gesaugt wird.
Ferner weist die Versorgungseinrichtung 9 stromaufwärts der Prägevorrichtung 17 eine Trenneinrichtung 31 auf, die jedes Mal nach dem Verbinden zweier Verpackungsmaterialabschnitte mittels der Prägevorrichtung 17 zum Einsatz kommt.
Des Weiteren umfasst die Versorgungseinrichtung einen Messsensor 32 zum Messen des Durchmessers einer Verpackungsmaterial-Rolle sowie eine mit dem Messsensor 32 verbundene Steuervorrichtung 33, in deren Datenspeicher ein Steueralgorithmus hinterlegt ist. In dem in 1 dargestellten Zustand wird mithilfe des Messsensors 32 der Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 überwacht. Der Messsensor 32 erzeugt dabei ein Messsignal, welches vom Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 abhängt ist, und übermittelt dieses an die Steuervorrichtung 33. Die Steuervorrichtung 33 steuert u.a. die Prägevorrichtung 17, die Fördereinrichtung 19, die Puffereinrichtung 21, die Trenneinrichtung 30, die Schneidstation 23, die Antriebsmotoren für die Dorne 12, 13 sowie die zuvor erwähnten Antriebseinheiten in Abhängigkeit des vom Messsensor 32 erzeugten Messsignals.
Wie zuvor erwähnt, bildet in dem Zustand der Verpackungsanlage 1, der in 1 dargestellt ist, die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 die aktive Rolle. Das heißt, das Verpackungsmaterial 3 wird von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 abgezogen und der Verpackungsstraße 4 zugeführt. Hierbei rotiert der erste Dorn 12 mit einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit in Abzugsdrehrichtung (in der Ansicht aus 1 entgegen dem Uhrzeigersinn), wobei die Rotationsgeschwindigkeit vom Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 abhängig ist. Der zweite Dorn 13 hingegen steht stillt. In dem Zustand aus 1 hat die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 einen Durchmesser, der noch annähernd ihrem ursprünglichen Durchmesser entspricht.
Wenn mithilfe des Messsensors 32 festgestellt wird, dass der Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 einen vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschritten hat (also die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 zumindest teilweise verbraucht ist), wird die Menge des in der Puffereinrichtung 21 gespeicherten Verpackungsmaterials 3 erhöht, indem der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b der Puffereinrichtung 21 erhöht wird.
Dann wird der erste Dorn 12 zum Stillstand gebracht. Anschließend wird ein Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 im Bereich der Prägevorrichtung 17 mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 in Überdeckung gebracht (vgl. 2).
Anschließend werden der Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 und der bereits abgezogene Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 mithilfe der Prägevorrichtung 17 durch einen Prägevorgang miteinander verbunden. Zu diesem Zweck wird der Schlitten 26 zusammen mit der am Schlitten 26 gelagerten Prägewalze 25 mithilfe der (nicht dargestellten) Antriebseinheit der Prägevorrichtung 17 über die gesamte Breite der beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 hinweg senkrecht zur Zeichenebene der 1 verfahren. Hierbei werden die zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 zwischen der rotierenden Prägewalze 25 der Prägevorrichtung 17 und der Gegenfläche 29 der Prägevorrichtung 17 eingedrückt. Vorzugsweise wird der Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 unmittelbar an seiner Querkante mit dem anderen Verpackungsmaterialabschnitt 35 verbunden.
2 zeigt die Verpackungsanlage 1 aus 1 in einem Zustand, in dem die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 im Bereich der Prägevorrichtung 17 miteinander in Überlappung gebracht worden sind.
Während der erste Dorn 12 stillsteht, wird die Verpackungsstraße 4 mittels der Puffereinrichtung 21 mit dem Verpackungsmaterial 3 versorgt, wobei der Abstand zwischen den oberen Umlenkrollen 22a und den unteren Umlenkrollen 22b der Puffereinrichtung 21 kontinuierlich verringert wird.
Nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 wird der besagte Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 mithilfe der Trenneinrichtung 31 von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 abgetrennt. Anschließend wird der erste Dorn 12 entgegen seiner ursprünglichen Drehrichtung (d.h. in der Ansicht aus 2 im Uhrzeigersinn) gedreht, bis der vor dem Abtrennvorgang von der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 bis zu der Trenneinrichtung 31 reichende Verpackungsmaterialabschnitt 36 wieder auf der Verpackungsmaterial-Rolle 14 aufgewickelt ist.
Nach dem Abtrennvorgang bildet die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 die aktive Rolle. Das heißt, das Verpackungsmaterial 3 wird nunmehr von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 abgezogen und der Verpackungsstraße 4 zugeführt. Um das Verpackungsmaterial 3 von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 abzuwickeln, wird nunmehr der zweite Dorn 13 rotiert. Dabei wird der zweite Dorn 13 zunächst vom Stillstand aus beschleunigt, bis er eine vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat.
Des Weiteren wird, nachdem die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 zur aktiven Rolle geworden ist, die Position der beiden Dorne 12, 13 - und damit auch die Position der beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15 - getauscht. Dabei wird der erste Dorn 12 in die bisherige Position des zweiten Dorns 13 gebracht, während der zweite Dorn 13 in die bisherige Position des ersten Dorns 12 gebracht wird. Der Positionstausch der beiden Dorne 12, 13 erfolgt durch eine gemeinsame Schwenkbewegung der beiden Dorne 12, 13 um die zuvor erwähnte Schwenkachse 16. In der Ansicht aus 2 werden die beiden Dorne 12, 13 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 16 geschwenkt. Bei der Schwenkbewegung wird der zweite Dorn 13 derart angetrieben, dass die Spannung des Verpackungsmaterials 3, das von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 abgezogenen und zur Verpackungsstraße 4 zugeführt wird, konstant oder im Wesentlichen konstant bleibt.
Das Teilstück des Verpackungsmaterials 3, welches die Verbindungsstelle umfasst, an welcher die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 miteinander verbunden sind, wird nicht ausgeschleust, sondern wird genutzt, um in der Verpackungsstraße 4 eine Produktzusammenstellung 10 zu verpacken. Diese Produktzusammenstellung 10 wird mit besagtem Teilstück des Verpackungsmaterials 3, das die Verbindungsstelle umfasst, in der Verpackungsstraße 4 derart verpackt, dass bei der aus dem Verpackungsmaterial 3 gebildeten Verpackung der Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 weiter außen liegt als der besagte Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14.
3 zeigt die Verpackungsanlage 1 aus 1 & 2 nach dem Positionstausch der beiden Dorne 12, 13. In diesem Zustand wird mittels des Messensors 32 nunmehr der Durchmesser der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 überwacht.
Nach dem Positionstausch der beiden Dorne 12, 13 wird die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 gegen eine dritte, unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle 37 ausgetauscht (vgl. 4), welche die neue Vorratsrolle bildet.
4 zeigt die Verpackungsanlage aus 1-3 nach dem Austausch der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 gegen die dritte Verpackungsmaterial-Rolle 37.
Wenn die zweite Verpackungsmaterial-Rolle 15 verbraucht ist (d.h. ihr Durchmesser den vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschritten hat), wird der zuvor beschriebene Vorgang mit der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 und der dritten Verpackungsmaterial-Rolle 37 wiederholt und so weiter.
Die nachfolgende Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels beschränkt sich primär auf die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Gleiche und/oder einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Nachfolgend nicht erwähnte Merkmale des vorhergehenden Ausführungsbeispiels sind bei dem weiteren Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben werden.
5 zeigt schematisch eine weitere Verpackungsanlage 38 zum Verpacken von Produkten 2, insbesondere von Getränkebehältern, mit einem Verpackungsmaterial 3.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Verpackungsmaterial 3 um schrumpffähige Folie, insbesondere um bedruckte schrumpffähige Folie. Anders als im Ausführungsbeispiel aus 1-4 umfassen die zu verpackenden Produktzusammenstellungen 10 im vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Produktunterlage, auf welcher die verpackenden Produkte 2 angeordnet sind. Grundsätzlich wäre es jedoch möglich, auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Produktunterlage bei der jeweiligen Produktzusammenstellung 10 vorzusehen.
Anstelle eines Falt- und Klebmoduls umfasst die Verpackungsstraße 4 im Ausführungsbeispiel aus 5 stromabwärts des Einschlagmoduls 7 einen Schrumpftunnel 39, in welchem das Verpackungsmaterial 3 thermisch geschrumpft wird.
Auch bei der Verpackungsanlage 38 aus 5 ist eine Prägevorrichtung 40 vorgesehen. Diese umfasst eine erste rotierbar gelagerte Prägewalze 41 sowie eine zweite rotierbar gelagerte Prägewalze 42. Die Achse der jeweiligen Prägewalze 41, 42 verläuft senkrecht zu der Förderrichtung 20, entlang welcher das Verpackungsmaterial 3 im Bereich der Prägevorrichtung 40 gefördert wird. Beide Prägewalzen 41, 42 weisen eine Breite auf, die zumindest so groß ist wie die Breite der beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15.
Die erste Prägewalze 41 ist mit einer Antriebseinheit 43, beispielsweise in Form eines Arbeitszylinders, gekoppelt. Mithilfe der Antriebseinheit 43, welche von der Steuereinrichtung 33 gesteuert wird, lässt sich die erste Prägewalze 41 zu der zweiten Prägewalze 42 hin bzw. von dieser weg bewegen. Um mithilfe der Prägevorrichtung 40 zwei Verpackungsmaterialabschnitte durch einen Prägevorgang miteinander zu verbinden, werden die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte zwischen den beiden Prägewalzen 41, 42 eingedrückt. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Prägewalze 41 gegen die zweite Prägewalze 42 gefahren wird, wenn sich die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte zwischen den Prägewalzen 41, 42 befinden. Die zweite Prägewalze 42 bildet dabei die für den Prägevorgang erforderliche Gegenfläche 29.
Beim Prägevorgang laufen die miteinander zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte vorteilhafterweise zwischen den beiden Prägewalzen 41, 42 durch. Mithilfe der Prägevorrichtung 40 können also zwei miteinander zu verbindende Verpackungsmaterialabschnitte der beiden Verpackungsmaterial-Rollen 14, 15 miteinander verbunden werden, ohne dass es erforderlich ist, beim Prägevorgang das Abwickeln des Verpackungsmaterials 3 von der jeweiligen Verpackungsmaterial-Rolle 14, 15 zu unterbrechen. Dadurch kann prinzipiell auf eine Puffereinrichtung der zuvor beschriebenen Art verzichtet werden. Nichtsdestotrotz kann aber auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel optional eine solche Puffereinrichtung vorgesehen sein, um im Bedarfsfall Verpackungsmaterial 3 Zwischenspeichern zu können.
In dem Zustand der Verpackungsanlage 38, der in 5 dargestellt ist, ist die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 die aktive Rolle, wobei die erste Verpackungsmaterial-Rolle 14 einen Durchmesser hat, der noch annähernd ihrem ursprünglichen Durchmesser entspricht. Wie aus 5 ersichtlich ist, sind die beiden Prägewalzen 41, 42 in diesem Zustand voneinander beabstandet.
6 zeigt die Verpackungsanlage 38 aus 5 - nachdem der Durchmesser der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 einen vorgegebenen Durchmessergrenzwert unterschritten hat - während eines Prägevorgangs, bei welchem ein Anfangsabschnitt 34 der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle 15 mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt 35 der ersten Verpackungsmaterial-Rolle 14 verbunden wird. In diesem Zustand werden die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte 34, 35 zwischen den beiden Prägewalzen 41, 42 eingedrückt.
Grundsätzlich ist es möglich, bei der Verpackungsanlage 1 aus 1-4 ihre Prägevorrichtung 17 durch die Prägevorrichtung 40 der Verpackungsanlage 38 zu ersetzen. Umgekehrt ist es möglich, bei der Verpackungsanlage 38 aus 5 & 6 ihre Prägevorrichtung 40 durch die Prägevorrichtung 17 der Verpackungsanlage 1 aus 1-4 zu ersetzten, wobei in diesem Fall die Verpackungsanlage 38 aus 5 & 6 vorteilhafterweise auch mit einer Puffereinrichtung der zuvor beschriebenen Art ausgestattet wird.
Weiterhin ist es bei jeder der beiden Verpackungsanlagen 1, 38 möglich, dass die Verpackungsstraße 4 sowohl ein Falt- und Klebmodul als auch einen Schrumpftunnel aufweist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die jeweilige Verpackungsanlage 1, 38 dazu geeignet sein soll, sowohl Papier als auch schrumpffähige Folie als Verpackungsmaterial zu verarbeiten.
Bezugszeichenliste

1: Verpackungsanlage
2: Produkt
3: Verpackungsmaterial
4: Verpackungsstraße
5: Fördermittel
6: Transportrichtung
7: Einschlagmodul
8: Falt- und Klebmodul
9: Versorgungsvorrichtung
10: Produktzusammenstellung
10a: unverpackte Produktzusammenstellung
10b: verpackte Produktzusammenstellung
11: Produktunterlage
12: erster Dorn
13: zweiter Dorn
14: erste Verpackungsmaterial-Rolle
15: zweite Verpackungsmaterial-Rolle
16: Schwenkachse
17: Prägevorrichtung
18: Förderrolle
19: Fördereinrichtung
20: Förderrichtung
21: Puffereinrichtung
22a: obere Umlenkrolle
22b: untere Umlenkrolle
23: Schneidstation
24: Führungsschiene
25: Prägewalze
26: Schlitten
27: Achse
28: Unterlage
29: Gegenfläche
30: Unterdruckquelle
31: Trenneinrichtung
32: Messsensor
33: Steuervorrichtung
34: Anfangsabschnitt, Verpackungsmaterialabschnitt
35: Verpackungsmaterialabschnitt
36: Verpackungsmaterialabschnitt
37: dritte Verpackungsmaterial-Rolle
38: Verpackungsanlage
39: Schrumpftunnel
40: Prägevorrichtung
41: erste Prägewalze
42: zweite Prägewalze
43: Antriebseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016/066643 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Verpacken von Produkten (2), bei dem die zu verpackenden Produkte (2) in einer Verpackungsstraße (4) mit einem Verpackungsmaterial (3) verpackt werden, wobei - das Verpackungsmaterial (3) zunächst von einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14), die auf einem ersten rotierbar gelagerten Dorn (12) angeordnet ist, abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird, - wenn die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) zumindest teilweise verbraucht ist, ein Anfangsabschnitt (34) einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15), die auf einem zweiten rotierbar gelagerten Dorn (13) angeordnet ist, mit einem bereits abgezogenen Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) in Überlappung gebracht wird und mit letztgenanntem Verpackungsmaterialabschnitt (35) verbunden wird, und - nach dem Verbinden der beiden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) das Verpackungsmaterial (3) von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) abgezogen und der Verpackungsstraße (4) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) die Position beider Dorne (12, 13) getauscht wird, wobei der erste Dorn (12) in die bisherige Position des zweiten Dorns (13) gebracht wird und der zweite Dorn (13) in die bisherige Position des ersten Dorns (12) gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionstausch der beiden Dorne (12, 13) durch eine Schwenkbewegung beider Dorne (12, 13), vorzugsweise durch gemeinsame Schwenkbewegung beider Dorne (12, 13) um eine ortsfeste, parallel zu den beiden Dornen (12, 13) verlaufende, insbesondere mittig zwischen den beiden Dornen (12, 13) angeordnete Schwenkachse (16), erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dorn (13) zum Zwecke des Abziehens des Verpackungsmaterials (3) von der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) sowie zum Zuführen des Verpackungsmaterials (3) zu der Verpackungsstraße (4) bereits rotatorisch angetrieben wird, bevor der Positionstausch der beiden Dorne (12, 13) erfolgt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) unmittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar an seiner Querkante mit besagtem Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) verbunden wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) und vor dem Positionstausch der beiden Dorne (12, 13) der mit dem Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) verbundene Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) von dem noch aufgewickelten Teil der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14) abgetrennt wird und nach dem Abtrennen die erste Verpackungsmaterial-Rolle (14) gegen eine dritte, vorzugsweise unverbrauchte Verpackungsmaterial-Rolle (37) ausgetauscht wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verpackungsstraße (4) eine Produktzusammenstellung (10) mit dem Verpackungsmaterial (3) derart verpackt wird, dass die für die Produktzusammenstellung (10) aus dem Verpackungsmaterial (3) gebildete Verpackung die Verbindungsstelle umfasst, an welcher die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktzusammenstellung (10) derart verpackt wird, dass bei der aus dem Verpackungsmaterial (3) gebildeten Verpackung der Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) weiter außen liegt als der mit dem Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) überlappende Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14).
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verpackungsmaterial (3) um Papier oder um ein Folienmaterial, insbesondere Schrumpffolie, handelt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) mittels einer Prägevorrichtung (17, 40) durch einen Prägevorgang miteinander verbunden werden, wobei beim Prägevorgang die beiden zu verbindenden Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) zwischen einer rotierenden Prägewalze (25, 41) der Prägevorrichtung (17, 40) und einer Gegenfläche (29) der Prägevorrichtung (17, 40) eingedrückt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpackungsmaterial (3) vor und/oder nach dem Prägevorgang im Bereich der Prägevorrichtung (17, 40) entlang einer Förderrichtung (20) transportiert wird, wobei - beim Prägevorgang die Prägewalze (25) senkrecht zur Förderrichtung (20) verfahren wird und die Gegenfläche (29) feststeht oder - die Prägewalze (41) eine senkrecht zur Förderrichtung (20) ausgerichtete Achse aufweist und die Gegenfläche (29) eine Umfangsfläche einer weiteren rotierenden Prägewalze (42) ist, deren Achse senkrecht zur Förderrichtung (20) ausgerichtet ist.
Verpackungsanlage (1, 38) zum Verpacken von Produkten (2), aufweisend eine Verpackungsstraße (4) zum Verpacken der zu verpackenden Produkte (2) mit einem Verpackungsmaterial (3) sowie eine Versorgungsvorrichtung (9) zum Versorgen der Verpackungsstraße (4) mit dem Verpackungsmaterial (3), wobei die Versorgungsvorrichtung (9) Folgendes umfasst: - einen ersten rotierbar gelagerten Dorn (12) zum Halten und Abwickeln einer ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14), - einen zweiten rotierbar gelagerten Dorn (13) zum Halten und Abwickeln einer zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) und - eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Anfangsabschnitts (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) mit einem bereits abgezogenen, mit dem Anfangsabschnitt (34) der zweiten Verpackungsmaterial-Rolle (15) überlappenden Verpackungsmaterialabschnitt (35) der ersten Verpackungsmaterial-Rolle (14), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dorne (12, 13) derart positionsveränderlich gelagert sind, dass die beiden Dorne (12, 13) ihre Position miteinander tauschen können.
Verpackungsanlage (1, 38) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dorne (12, 13) zum Zwecke des Positionstauschs schwenkbar gelagert sind.
Verpackungsanlage (1, 38) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dorne (12, 13) derart schwenkbar gelagert sind, dass die beiden Dorne (12, 13) gemeinsam um eine ortsfeste, parallel zu den beiden Dornen (12, 13) verlaufende, insbesondere mittig zwischen den beiden Dornen (12, 13) angeordnete Schwenkachse (16) schwenkbar sind.
Verpackungsanlage (1, 38) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsvorrichtung (9) mindestens eine Antriebsvorrichtung zum Verändern der Position der beiden Dorne (12, 13) aufweist.
Verpackungsanlage (1, 38) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung als Prägevorrichtung (17, 40) ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, die beiden besagten Verpackungsmaterialabschnitte (34, 35) durch einen Prägevorgang miteinander zu verbinden.