Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinheit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinheit, wonach einzelne Produkte zu einer Produktformation zusammengefasst und mittels einer schrumpfbaren Umhüllung oder Verpackung gegeneinander fixiert werden. Bei derartigen Schrumpfverpackungen ergeben sich üblicherweise an den Seitenflächen so genannte Schrumpfaugen, bei welchen die schrumpfende Folie keine geschlossene Fläche bildet, sondern in der Regel zumindest eine öffnung offen lässt, welche die Stabilität einer solchen Schrumpfverpackung in nicht unerheblichem Maße negativ beeinträchtigt.

Ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur Bildung von Schrumpfverpackungen sind durch die DE 10 2006 036 590 A1 bekannt geworden. Hier wird zur Bildung eines Gebindes die Schrumpffolie derart um eine Gebindeeinheit geschlungen, so dass jedes Gebinde oben und unten umschlossen wird. An zwei gegenüberliegenden Seiten liegt die Schrumpffolie nicht an dem Gebinde an, sondern steht von diesem ab und bildet somit öffnungen, durch welche beim anschließenden Schrumpfen Heißluft in das Gebinde gelangt. Durch die Einwirkung von Heißluft und/oder Wärme auf die Schrumpffolie kommt es zu einer Dimensionsverkleinerung der Schrumpffolie.

Dabei führt die Dimensionsverkleinerung der Schrumpffolie dazu, dass sich diese eng an die Produktgruppe anlegt und somit fixiert. Lediglich an den Seitenflächen verbleiben als öffnungen die so genannten Schrumpfaugen, welche bei der fertig hergestellten Verpackungseinheit die einzelnen Produkte nach wie vor nicht vollständig vor unerlaubten Zugriffen schützen, und darüber hinaus auch die Stabilität der Verpackung negativ beeinflussen.

Aus diesem Grund gehen viele Verpacker dahin, die herzustellende Verpackungseinheit durch zusätzlich eingebrachte Stabilitätsmittel zu versteifen. Hierbei handelt es sich im einfachsten Fall um Pappböden oder so genannte Pads oder Trays, auf weiche die Produkte aufgesetzt werden und die Pro- duktformation bilden. Nach dem Umschlingen der solchermaßen konfektionierten Verpackungseinheit mit der Schrumpffolie wird im Ergebnis die nötige Stabilität beobachtet.

Allerdings erfordert das Aufbringen der Produkte auf die genannte Papp- unterläge einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt. Hinzu kommt, dass die

Pappunterlage beispielsweise beim Verbraucher oder in einem Laden entsorgt werden muss und natürlich mit nicht unerheblichen Kosten beim Herstellen der Verpackungseinheit verbunden ist. - Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Ausführungsform so weiter zu entwickeln, dass die Kosten bei gleichzeitig unveränderter Funktionalität verringert sind.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass die Schrumpffolie wenigstens im Bereich der Seitenflächen, bzw. des vormaligen Schrumpfauges an die Produktformation unter Bildung einer geschlossenen Oberfläche in Gestalt eines Verschlusses mit sich gegebenenfalls überlappenden Faltbereichen angelegt wird.

Erfindungsgemäß wird also zunächst einmal die Schrumpfverpackung bzw. der Zuschnitt der Schrumpffolie so bemessen, dass diese jeweils seitliche überstände über die Produktformation bildet, die dann im Bereich zugehöriger Seitenflächen an die Produktformation angelegt werden. Das heißt, die

seitlichen überstände sind in der Lage, an den Seitenflächen der Produktformation eine geschlossene Oberfläche der Schrumpffolie erzeugen zu können, so dass die vormals zumindest teilweise offenen Seitenflächen einen Verschluss erfahren, also mit einem Schrumpfaugenverschluss ausgerüstet sind.

Die seitlichen überstände der Schrumpffolie werden also an die Oberfläche der Produktformation zumindest im Bereich des vormaligen Schrumpfauges angelegt und bilden hier die bereits angesprochene geschlossene Oberfläche, welche einen Verschluss darstellt. Dabei versteht es sich, dass die

Schrumpffolie zumindest im Bereich der Seitenflächen bei der Mehrzahl der Anwendungsfälle aktiv an die Produktformation aktiv angelegt wird, das heißt, dass das Anlegen der Schrumpffolie auch in anderen Bereichen der Produktformation erfolgen kann, falls dies erforderlich ist.

Beispielsweise ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Anlegen der Schrumpffolie an die Produktformation berührungslos, also ohne den Einsatz von zusätzlichen Manipulationseinheiten durchgeführt wird. In diesem Fall hat es sich bewährt, wenn die Schrumpffolie elektrostatisch aufgeladen wird. Eine solche elektrostatische Aufladung ist unschwer möglich, weil es sich bei der Schrumpffolie vorteilhaft um eine Schrumpffolie aus Kunststoff, beispielsweise PE (Polyethylen), handelt. Derartige Kunststofffolien lassen sich problemlos elektrostatisch aufladen, wie dies beispielhaft und nicht einschränkend in der DE 10 2005 024 380 A1 oder auch der DE 101 44 287 A1 beschrieben wird, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Jedenfalls legt sich die zuvor elektrostatisch aufgeladene Schrumpffolie problemlos und ohne den Einsatz von zusätzlichen Manipulationseinheiten berührungslos an die Seitenflächen der Produktformation im Bereich der

vormaligen Schrumpfaugen an und sorgt für die gewünschte Fixierung der Schrumpffolie in diesem Bereich.

Alternativ zur beschriebenen berührungslosen Fixierung der seitlichen über- stände an den Seitenflächen im Bereich der jeweiligen öffnung ist es alternativ oder zusätzlich auch möglich, das Anlegen mittels einer oder mehrerer Manipulationseinheiten - durch Berührung - durchzuführen. Bei dieser einen oder den mehreren Manipulationseinheiten handelt es sich üblicherweise um bekannte Führungen, Leitstäbe, Anlaufelemente oder aber auch eine oder mehrere Bürsten. Mit Hilfe dieser Manipulationseinheiten, beispielsweise der einen oder der mehreren Bürsten lassen sich die seitlichen überstände der Schrumpffolie an die Produktformation anlegen, und zwar mit sich gegebenenfalls überlappenden Faltbereichen.

Das optische Erscheinungsbild der Schrumpfverpackung kann in einigen Anwendungsfällen dadurch verbessert werden, wenn Maßnehmen ergriffen werden, welche ein Verschieben oder Verrutschen der fertig positionierten Schrumpffolie ineinander oder aber auch relativ zur Produktformation sicher verhindern.

Zunächst besteht die Möglichkeit, die elektrostatische Aufladung so zu wählen, dass die erzielbaren Haftkräfte zwischen der sich überlappenden Schrumpffolie oder aber auch zwischen der Schrumpffolie und der zugehörigen Produktformation oder der jeweiligen Umgebung ein unerwünschtes Verschieben der Schrumpffolie sicher verhindern.

Eine weitere Möglichkeit zur Fixierung der Schrumpffolie besteht darin, die sich überlappenden Bereiche und/oder die sich überlappenden Faltbereiche der Schrumpffolie miteinander zu verkleben. Dazu kann die Schrumpffolie mit einer Klebebeschichtung ausgerüstet werden, die vorteilhaft im Bereich der seitlichen

überstände von vornherein aufgebracht ist oder nach dem Umwickeln der Produktformation aufgebracht wird.

Weiterhin besteht ebenfalls die Möglichkeit, die Schrumpffolie mittels eines Verfahrens bei welchem Klebstoff mittels eines Spritz- oder Sprühvorganges auf die Schrumpffolie aufgebracht wird zu verkleben.

Grundsätzlich lassen sich die Faltbereiche natürlich auch durch den Schrumpfprozess selbst verschweißen, wie es aus der Anwendung von Schrumpffolien seit langer Zeit bekannt ist.

Um die geschlossene Oberfläche möglichst einwandfrei darstellen zu können, hat es sich bei bestimmten Anwendungsfällen bewährt, wenn die Schrumpffolie zumindest im Bereich der Seitenflächen der Produktformation an der Produktformation fixiert wird. Das heißt, die seitlichen überstände im Bereich der Seitenflächen werden nicht nur an die Produktformation aktiv angelegt, sondern zusätzlich auch an der Produktformation festgelegt. Zu diesem Zweck kann auf verschiedene Arten der Fixierung zurückgegriffen werden.

Sobald die seitlichen überstände auf die zu verschließende Seitenfläche zu bewegt werden, bilden sich die überlappenden Faltbereiche aus und stellt der im überlappbereich vorhandene oder eingebrachte Kleber oder auch die Schweißung sicher, dass die einzelnen Faltungen nicht mehr voneinander gelöst werden können.

In jedem Fall sorgt der anschließende Schrumpfvorgang in beispielsweise einem Schrumpftunnel durch Einwirkung von Heißluft, Wärmestrahlung etc. dafür, dass ein etwaiger Faltenwurf oder auch Wellungen in der Schrumpffolie keine Rolle mehr spielen, weil sich die Schrumpffolie bei diesem Vorgang zusammenzieht und die Produktformation und folglich die Produkte in Gestalt eines Gebindes fest umschließt. Weil bei diesem erfindungsgemäßen Vorgang

die an den Seitenflächen der Produktformation früher üblichen Löcher oder öffnungen nicht entstehen, wird die Produktformation durch eine insgesamt und vollständig geschlossene Folienverpackung umhüllt. Dadurch lässt sich die Stabilität der solchermaßen produzierten Verpackungseinheit gegenüber bisherigen Ausführungsformen deutlich steigern. Tatsächlich werden sogar Stabilitäten erreicht, die denjenigen Verpackungseinheiten mit Schrumpfauge und zusätzlicher Pappeinlage entsprechen, und zwar unter Verzicht auf solche zusätzlichen Verstärkungsmaßnahmen.

Das heißt, im Rahmen der Erfindung sind verstärkende Pappauflagen, eingebrachte Pappstreifen etc. in vielen Anwendungsfällen vollständig entbehrlich, in weitern Anwendungsfällen können die Pappauflagen oder Pappstreifen in ihren Abmessungen, beispielsweise in ihrer Dicke reduziert werden, so dass sich auch hier eine Kosteneinsparung ergibt.

Schließlich verfügt die erfindungsgemäße Verpackungseinheit, bestehend im Wesentlichen aus der Produktformation und der sie umhüllenden geschlossenen Schrumpffolie bereits ohne zusätzliche Verstärkung über eine sehr große Stabilität für die Lagerung und/oder den anschließenden Transport der Produkte. Auch Manipulationen an den Produkten bei der

Warenpräsentation beispielsweise im Laden sind gegenüber bisherigen Ausführungsformen nahe zu vollständig verhindert. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Nach vorteilhafter Ausgestaltung wird die Schrumpffolie um die Produktformation mit überlappenden Rändern herumgewickelt und anschließend aufgeschrumpft. Meistens handelt es sich bei den überlappenden Rändern um die Längsränder, weil die Schrumpffolie um die Produktformation in deren Längsrichtung herumgewickelt wird, so dass in Querrichtung der Produkt- formation nach diesem Vorgang und an jeweiligen zugehörigen Seitenflächen

die bereits angesprochenen öffnungen oder Schrumpfaugen verbleiben und erfindungsgemäß verschlossen werden.

Um den Verschluss der seitlichen öffnungen oder Schrumpfaugen im Detail zu realisieren, hat es sich bewährt, wenn sich dieser aus zwei

Schmalseitenfaltungen und zwei Breitseitenfaltungen zusammensetzt, die jeweils aus den seitlichen überständen der Schrumpffolie über die Seitenflächen resultieren. Die beiden Schmalseitenfaltungen ergeben sich dadurch, dass die seitlichen überstände der um die Produktformation gewickelten Schrumpffolie an den Schmalseiten der Produktformation an diese angelegt werden. Die Breitseitenfaltungen ergeben sich aufgrund der Tatsache, dass die seitlichen überstände an den Breitseiten der Produktformation dem beschriebenen Anlegevorgang unterzogen werden. Meistens erfolgt das Anlegen der zugehörigen Schmalseitenüberstände und Breitseitenüberstände dadurch, dass geeignete Manipulationseinheiten die jeweiligen überstände an die zugehörige Seitenfläche der Produktformation anlegen. Hier hat sich bewährt, mit Elementen wie beispielsweise Führungen, Leitstäben oder auch Anlaufelementen zu arbeiten.

Ebenfalls hat es sich bewährt, jeweils mit Bürsten, vorzugsweise mit rotierenden Bürsten zu arbeiten, die beispielsweise an Schwenkarme angeschlossen sind, mit ihrer Hilfe bewegt werden und die beschriebene Faltung vollführen.

In der Regel sind die Breitseitenüberstände und die Schmalseitenüberstände bzw. die zugehörigen Breitseitenfaltungen mit den Schmalseitenfaltungen untereinander fixiert. Dazu mögen zugehörige und sich überlappende Faltbereiche miteinander verklebt sein bzw. erfahren eine gegenseitige Fixierung spätestens dann, wenn die Schrumpffolie aufgeschrumpft wird. Das heißt, bei der be-

schriebenen Verklebung handelt es sich tatsächlich um eine nicht notwendige Option.

Um dies im Detail zu erreichen, werden zunächst die Schmalseitenfaltungen und abschließend die Breitseitenfaltungen hergestellt. Zu diesem Zweck werden also zunächst die Schmalseitenüberstände mit Hilfe der zugehörigen Manipulationseinheiten bzw. Bürsten an die korrespondierende Seitenfläche angelegt. Zum Abschluss folgen die Breitseitenüberstände bzw. zugehörige Breitseitenfaltungen . Dabei hat es sich insgesamt als günstig erwiesen, wenn die Produktformation zunächst locker in die Schrumpffolie eingeschlagen wird, wobei sich die Schrumpffolie vorteilhaft an ihren Rändern, meistens den Längsrändern, überdeckt. Auf diese Weise wird auch beim anschließenden Aufschrumpfen sichergestellt, dass die Schrumpffolie keinen Bereich der Produktformation mehr freigibt und die Produktformation vollflächig und geschlossen umhüllt wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinheit in einer übersicht,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Frontansicht aus Richtung X und

Fig. 3 die insgesamt hergestellte Verpackungseinheit.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinheit dargestellt. Die Verpackungseinheit setzt sich ausweislich der Fig. 1 bis 3 im Wesentlichen aus einer Schrumpffolie 1 und einer durch die Schrumpffolie 1 umhüllten Produktformation 2 zusammen. Die Produktformation 2 ist ihrerseits

aus einzelnen Produkten 3 aufgebaut, die man am besten in der Fig. 3 erkennt. Bei den Produkten 3 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um Dosen, genauer Getränkedosen, also meistens um rotationssymmetrische und insbesondere zylindrische Behälter, vorzugsweise zur Aufnahme von Getränken. Grundsätzlich können auch übliche Dosen zur Aufnahme von

Lebensmitteln als Produkte 3 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise zu der Verpackungseinheit zusammengefasst werden.

Dazu werden die Produkte 3 zunächst mit Hilfe einer nicht dargestellten Trenneinrichtung aus einem Produktstrom ausgeschleust und zu der Produktformation 2 zusammengefasst, ausgerichtet und soweit verdichtet, dass sie auf Stoß zueinander stehen. Die Schrumpffolie 1 dient dann insgesamt dazu, die Produkte 3 bzw. die Produktformation 2 zu fixieren, damit die solchermaßen hergestellte Verpackungseinheit besser gelagert und/oder transportiert werden kann.

Zu diesem Zweck wird die Schrumpffolie 1 zunächst locker um die Produktformation 2 geschlungen, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Das mag mit Hilfe einer nicht ausdrücklich dargestellten Wickelmaschine erfolgen. Bei diesem Vorgang wird die Schrumpffolie 1 so um die Produktformation 2 geschlungen, dass sich jeweilige Ränder 1a, 1b überdecken, wie man in der Fig. 1 erkennt. Bei den Rändern 1a, 1b handelt es sich im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend um die Längsränder 1a, 1b der Schrumpffolie 1.

Tatsächlich wird die Schrumpffolie 1 in Längsrichtung L um die

Produktformation 2 geschlungen, was selbstverständlich nicht zwingend ist. Man erkennt, dass die solchermaßen gebildete Verpackungseinheit seitliche überstände 4a, 4b im Vergleich zu einer zugehörigen Seitenfläche 2a der Produktformation aufweist. Dabei sind die seitlichen überstände 4a, 4b der Schrumpffolie 1 insgesamt so bemessen, dass die Schrumpffolie 1 die jeweilige

Seitenfläche 2a verschließt, wenn die seitlichen überstände 4a, 4b an die Seitenfläche 2a bzw. die Produktformation 2 angelegt werden. Tatsächlich bildet die zunächst schlauchförmig um die Produktformation 2 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 herumgelegte Schrumpffolie 1 im Bereich der beiden Seitenflächen 2a jeweils eine öffnung 5 aus. Diese öffnung 5 erhält nun einen Verschluss 6, der in der Fig. 2 dargestellt ist.

Der Verschluss 6 wird dadurch definiert, dass die Schrumpffolie 1 bzw. deren seitliche überstände 4a, 4b im Bereich der öffnung 5 an die Produktformation 2 unter Bildung einer geschlossenen Oberfläche angelegt werden. Zu diesem Zweck verfügt die Vorrichtung zur Herstellung der dargestellten Verpackungseinheit neben der bereits angesprochenen Trenneinrichtung und einer endseitig des Herstellungsweges platzierten Schrumpfeinrichtung zur abschließenden gegenseitigen Fixierung der Produkte 3 mit Hilfe der Schrumpffolie 1 zusätzlich noch über mehrere Manipulationseinheiten 7, die in der Fig. 2 angedeutet sind.

Die jeweilige Manipulationseinheit 7 ist beispielsweise mit wenigstens einer Bürste 7a ausgerüstet, die von einem Schwenkarm 7b getragen wird. Die Bürste 7a rotiert um eine durch den Schwenkarm 7b definierte Achse, was allerdings nicht zwingend ist. Mit Hilfe der Bürste 7a bzw. der Manipulationseinheit 7 im Ganzen werden die jeweils seitlichen überstände 4a, 4b der Schrumpffolie 1 im Bereich der öffnung 5 an die Produktformation 2 angelegt. Dabei bilden sich überlappende Faltbereiche 8a, 8b aus, die man ebenfalls in der Fig. 2 erkennt. Es sind insgesamt vier Bürsten 7a realisiert, und zwar jeweils eine Bürste 7a je Seitenfläche der zumeist quaderförmig gestalteten Produktformation 2.

Bei den seitlichen überständen 4a, 4b handelt es sich einerseits um Schmal- seitenüberstände 4a und andererseits Breitseitenüberstände 4b. Die Breit-

seitenüberstände 4b werden mit Hilfe der zugehörigen Manipulationseinheiten 7 an den korrespondierenden Breitseiten der quaderförmigen Produktformation 2 an die Seitenfläche 2a angelegt. Dadurch werden im Ausführungsbeispiel die Faltbereiche 8b gemäß Fig. 2 gebildet. Diese Faltbereiche 8b entsprechend der Fig. 2 mögen an der Seitenfläche 2a dadurch fixiert sein oder werden, dass die Schrumpffolie 1 insgesamt und zuvor elektrostatisch aufgeladen worden ist und die Manipulationseinheiten 7 für eine derartige Annäherung der zugehörigen seitlichen überstände 4b sorgen, bis diese von der Seitenfläche 2a elektrostatisch angezogen werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch mög- lieh, dass die Faltbereiche 8b untereinander (oder mit der Produktformation 2) eine Verklebung erfahren. Vergleichbares gilt natürlich ebenso für die Schmal- seitenüberstände 4a und die daraus resultierenden Faltbereiche 8a.

In jedem Fall findet das Anlegen der Schmalseitenüberstände 4a als erstes statt, so dass sich zunächst die beiden zugehörigen Schmalseitenfaltungen 8a an die zu bedeckende Seitenfläche 2a anlegen. Anschließend werden die beiden Breitseitenüberstände 4b an die Seitenfläche 2a angelegt und bilden hier die Breitseitenfaltungen 8b. Bei diesem Vorgang werden im Allgemeinen die Breitseitenfaltungen 8b mit den Schmalseitenfaltungen 8a verbunden. Das kann durch die bereits beschriebene elektrostatische Aufladung der Schrumpffolie 1 im Ganzen bzw. zumindest der seitlichen überstände 4a, 4b und/ oder durch eine Klebung der Faltbereiche 8a, 8b erfolgen.

Nach diesen beschriebenen Vorgängen wird die Verpackungseinheit ent- sprechend der Fig. 2 in einen Schrumpftunnel oder eine vergleichbare Schrumpfeinrichtung verbracht, in welcher die Schrumpffolie 1 auf die Produktformation 2 aufgeschrumpft wird. Gleichzeitig erfahren die Produkte 3 eine gegenseitige Fixierung, weil bei diesem Vorgang die Schrumpffolie 1 in ihrer Größe verkleinert wird. Dadurch, dass auch die vormals durch die Schrumpfaugen offenen Seitenflächen durch das erfindungsgemäße Vorgehen

durch eine geschlossene Oberfläche abgedeckt werden und durch das Zusammenwirken der Schmalseitenfaltungen 8a und Breitseitenfaltungen 8b verschlossen sind, umhüllt die Schrumpffolie 1 auch nach dem Aufschrumpfvorgang die Produktformation 2 vollständig. Folglich kann auf das Einbringen zusätzlicher Stabilisierungselemente wie beispielsweise Pappdeckel etc. ausdrücklich verzichtet werden. Das reduziert die Herstellungskosten und den Aufwand.

Wie bereits dargestellt, kann bei vielen weiteren Anwendungsfällen, bei denen auf zusätzliche Stabilisierungselemente nicht vollständig verzichtet werden kann, eine Reduzierung der Abmessungen der Stabilisierungselemente, beispielsweise eine Reduzierung deren Materialdicke vorgenommen werden, wodurch sich auch in solchen Anwendungsfällen eine Kosteneinsparung ergibt.

Die bereits beschriebene elektrostatische Aufladung der Schrumpffolie 1 respektive wenigstens der seitlichen überstände 4a, 4b kann vor, während aber auch nach dem beschriebenen Faltvorgang durchgeführt werden. Das heißt, selbst die Schmalseitenfaltungen 8a und Breitseitenfaltungen 8b lassen sich nach ihrer Herstellung gemäß der Fig. 2 anschließend noch elektrostatisch auf- laden, um zu verhindern, dass sie wieder aufgefaltet werden. In jedem Fall verbleibt die Schrumpffolie 1 nach den beschriebenen Vorgängen in ihrer Position (auch und insbesondere im Bereich des Verschlusses 6) und wird auch durch ein eventuelles Heißluftgebläse im Innern des Schrumpftunnels nicht verschoben. Dadurch ist es möglich, dass die Schrumpffolie 1 die Produktformation lückenlos umschließt und insbesondere auch die vormals offenen Seitenflächen einen zuverlässigen Verschluss 6 erhalten. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.