Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, die eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abrollt und intermittierend entlang der Verpackungsmaschine transportiert und dabei in einer Formstation gegebenenfalls Verpackungsmulden in die Untermaterialbahn formt, die dann mit einem Verpackungsgut belegt/befüllt wird, wobei anschließend in einer Siegelstation eine Obermaterialbahn an die Untermaterialbahn gesiegelt wird, wobei die Unter - und die Obermaterialbahn jeweils von einer Vorratsrolle abgerollt werden und mindestens eine Vorratsrolle motorisch angetrieben ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung.

Derartige Verpackungsmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen Verpackungsmaschinen wird eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend entlang der Verpackungsmaschine transportiert. In einer Formstation wird gegebenenfalls zunächst eine Verpackungsmulde in die Untermaterialbahn geformt, die anschließend mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, befüllt wird oder die ungeformte Untermaterialbahn mit einem Verpackungsgut belegt wird. Anschließend wird die Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer Obermaterialbahn, die an die

Untermaterialbahn gesiegelt wird, verschlossen. Die Obermaterialbahn wird dabei ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Zwischen der Vorratsrolle und der Siegelstation ist dabei ein Tänzer vorgesehen, der an den Vorzug, den die Untermaterialbahn bei einem Vorschub macht, angepasst sein muss.

Beispielsweise offenbart die WO 2012/116823 solche Verpackungsmaschinen, bei denen eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und vorzugsweise intermittierend entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird. In einer Formstation wird zunächst eine Verpackungsmulde in die Untermaterialbahn geformt, die anschließend mit einem

Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, befüllt wird. Anschließend wird die Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer Obermaterialbahn, die an die

Untermaterialbahn gesiegelt wird, verschlossen. Die Materialbahn wird dabei ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Zwischen der Vorratsrolle und der Siegelstation ist dabei ein Tänzer vorgesehen, der an den Vorzug, den die Untermaterialbahn bei einem Vorschub macht, angepasst sein muss. Dafür musste in der Vergangenheit jeweils ein für die

Verpackungsmaschine individuell ausgelegter Tänzer zur Verfügung gestellt werden, was sich als sehr aufwändig herausgestellt hat. Zudem war die Warenbahnspannung Prinzip bedingten Schwankungen unterworfen, was nachteilig sein könnte. Die Abrollbewegung der Folien wurde vorzugsweise durch den Vorschub der Verpackungsmaschine und die vom Tänzer erzeugte Spannkraft in der Folie erzeugt.

Die WO 2016087169 A1 lehrt eine verbesserte Ausführung mit Rotationstänzer, wobei die Obermaterialbahn von einer Vorratsrolle abgerollt wird und stromabwärts von der

Vorratsrolle ein Tänzer vorgesehen ist, der vorzugsweise zwei Rollen aufweist, die an einem Gestänge vorgesehen sind, das sich von einem Drehantrieb angetrieben um eine Drehachse dreht und dadurch eine gewisse Länge an Materialbahn speichert und/oder eine gewünschte Spannung in der Materialbahn erzeugt.

Dieser Stand der Technik hat den Nachteil, dass die jeweilige Materialbahn stark gedehnt wird und dadurch sich dadurch beschädigt wird und/oder verläuft. Des weiteren werden die Siegelverbindungen zwischen der Obermaterialbahn und der Untermaterialbahn beim Weitertransport, insbesondere zu Beginn des Weitertransports, oftmals beschädigt.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Verpackungsmaschine, die eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abrollt und mittels eines angetriebenen Transportmittels intermittierend entlang der Verpackungsmaschine transportiert und dabei in einer Formstation

gegebenenfalls Verpackungsmulden in die Untermaterialbahn vorzugsweise formt, die dann mit einem Verpackungsgut belegt/befüllt wird, wobei anschließend in einer Siegelstation eine Obermaterialbahn an die Untermaterialbahn gesiegelt wird, wobei die Unter- und die Obermaterialbahn jeweils von einer Vorratsrolle abgerollt werden und mindestens eine Vorratsrolle mittels eines Motors angetrieben ist, wobei stromabwärts von mindestens einer Vorratsrolle kein Tänzer vorgesehen ist.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Merkmale, die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, können in die anderen Gegenstände aufgenommen werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, bei der eine

Untermaterialbahn, insbesondere eine Kunststoffmaterialbahn, Papier- und/oder

Pappmaterialbahn und/oder eine Kombination aus Papier- und/oder Pappmaterialbahn und Kunststoffmaterialbahn, die vorzugsweise eine Breite zwischen 200 mm und 1 m und mehr aufweist, von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend/taktweise, bei jedem Takt um einen bestimmten Vorzug, entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird. Dafür ist ein Transportmittel, beispielsweise zwei Ketten mit einer Vielzahl von Greifern vorgesehen, die die Unterwarenbahn an beiden Rändern reversibel ergreifen und entlang der

Verpackungsmaschine transportieren. In einer gegebenenfalls vorhandenen Formstation wird diese Untermaterialbahn dann zunächst erwärmt und mittels eines Tiefziehwerkzeugs werden gegebenenfalls Verpackungsmulden in die Untermaterialbahn geformt. In der Regel werden mehrere Verpackungsmulden, die in einem sogenannten Format angeordnet sind, gleichzeitig geformt und im Folgenden gleichzeitig entlang der Verpackungsmaschine transportiert. Die Größe des Formates, insbesondere dessen Länge in Transportrichtung der Warenbahn bestimmt die Länge des Vorzugs. Nachfolgend wird jede Verpackungsmulde mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, wie beispielsweise Wurst, Schinken oder Käse, befüllt oder die nicht tiefgezogene Warenbahn wird mit einem

Verpackungsgut belegt und in einem nächsten Schritt in einer Siegelstation mit einer Obermaterialbahn verschlossen, wobei die Obermaterialbahn in der Regel an die

Untermaterialbahn gesiegelt wird. Der Fachmann versteht, dass das Verpackungsgut auch in ungeformte Warenbahnen gefüllt/gelegt werden kann. Anschließend wird die so

fertiggestellte Verpackung vereinzelt. Die Obermaterialbahn wird ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt.

Die Anzahl der gleichzeitig hergestellten Verpackungen und deren Länge oder Breite bestimmen die Länge des Vorschubs bei einem Takt, wobei bis 3 Meter durchaus üblich sind.

Erfindungsgemäß ist mindestens eine, vorzugsweise beide Vorratsrolle(n) mittels eines Motors angetrieben, dessen Parameter, insbesondere Drehzahl und/oder Drehmoment, anhand der Parameter der jeweiligen Vorratsrolle einstellbar sind.

Beispielsweise werden der Kerndurchmesser der Rolle, die Folienbreite, die Foliendicke, die Folienlänge, das ursprünglich und/oder aktuelle Gewicht der Vorratsrolle, der ursprüngliche und/oder aktuelle Durchmesser der Vorratsrolle und/oder das spezifische Foliengewicht berücksichtigt. Anhand eines oder mehrerer dieser Parameter der jeweiligen Vorratsrolle wird das aktuell benötigte Drehmoment bzw. die benötigte Drehgeschwindigkeit errechnet und der Motor entsprechend gesteuert/geregelt, insbesondere um die für einen

Takt/Vorschub benötigte Folienlänge zur Verfügung zu stellen. Der motorische Antrieb ist vorzugsweise ein Torque-Motor, der ein so hohes Drehmoment zur Verfügung stellen kann, das die gewünschte Drehzahl der Vorratsrolle in jedem Fall erreicht wird. Weiterhin erfindungsgemäß hat sich nun herausgestellt, dass es vorteilhaft ist auf einen Tänzer zu verzichten. Dadurch können die Massen, die von der Warenbahn beschleunigt werden müssen, reduziert werden, wodurch die Zugkraft in der Materialbahn weiter reduziert werden konnte. Im Bereich der Obermaterialbahn und/oder Untermaterialbahn kann auf eine Folienbremse beispielsweise zur Ausrichtung von Druckmarken, wie sie beispielsweise in der EP1339609A1 offenbart ist, verzichtet werden. Auch kann auf eine Rollenbremse, wie sie beispielsweise in der W02004077913A2 offenbart ist, verzichtet werden, da der Motor selbst auch die Bremswirkung erzeugt, wonach durch eine bisherige Rollenbremse üblicher und ungewollter Abrieb entfällt. Mit der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine lassen sich sehr dünne Folien verarbeiten.

Vorzugsweise weist die Verpackungsmaschine ein Mittel auf, das die Geschwindigkeit der jeweiligen Materialbahn, insbesondere der Untermaterialbahn, vorzugsweise den

Geschwindigkeitsverlauf während eines Vorzugs/Vorschubs erfasst und/oder der

Geschwindigkeitsverlauf wird berechnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Geschwindigkeit bzw. der Geschwindigkeitsverlauf als Daten und/oder Datensatz in einer Steuerung der Verpackungsmaschine hinterlegt sein. Die Geschwindigkeit bzw. der

Geschwindigkeitsverlauf werden vorzugsweise bei der Steuerung/Regelung des

Antriebsmotors der jeweiligen Vorratsrolle berücksichtigt.

Vorzugsweise ist der Motor ein Servomotor oder ein Torque-Motor. Vorzugsweise weist der Motor ein Mittel, beispielsweise einen Inkrementalgeber auf, mit dem die Drehstellung der Abtriebswelle des Motors erfassbar ist. Vorzugsweise ist der Motor ein Direktmotor, d.h. ein Motor, der drehfest bzw. torsionssteif mit der Welle, auf der die jeweilige Vorratsrolle gelagert ist, verbunden ist. Alternativ ist zwischen dem Motor und der Welle, auf der die Vorratsrolle gelagert ist, eine steif ausgelegte Verbindung, beispielsweise ein Zahnriemen vorgesehen.

Ein Torque-Motor ist ein auf hohe Drehmomente optimierter Servomotor. Torque-Motoren werden üblicherweise als bürstenlose Gleichstrommotoren gebaut. Teilweise werden aber auch geschaltete Reluktanz-Motoren als Torque-Motor bezeichnet.

Torque-Motoren sind Außenläufer (Stator innen, Rotor ("Läufer") außen) oder Innenläufer (Rotor innen, Stator außen). Außenläufer sind bei Torque-Motoren bevorzugt, da bei ihnen aufgrund der unten dargestellten Zusammenhänge bei gleicher Baugröße ein größeres Drehmoment zur Verfügung steht. Das große Antriebsmoment von Torque-Motoren ermöglicht große Beschleunigungen und führt zu einer hohen Dynamik des Systems.

Torque-Motoren haben eine höhere Antriebssteifigkeit als klassische Motor-Getriebe- Einheiten und vorzugsweise kein Verdrehspiel. Damit ergeben sich bessere

Regeleigenschaften durch verringerte Störgrößen und eine erhöhte Wiederholgenauigkeit. Bei großen Vorratsrollendurchmessern werden hohe Drehmomente sowie bei kleinen Vorratsrollendurchmesser hohe Drehzahlen benötigt, um die Folienrolle entsprechend der Vorzugsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine anzutreiben. Beides kann mit einem Servo- und/oder Torque-Motor realisiert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Welle, auf der die Vorratsrolle drehfest vorgesehen wird an beiden Enden gelagert, beispielsweise um Verformung / Wellendurchbiegung bzw. deren störende Folgen zu minimieren und/oder symmetrisch auszubilden.

Noch ein weiterer erfindungsgemäßer oder bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verpackungsmaschine, bei der der Antrieb des Transportmittels und der Antrieb der Vorratsrolle während eines Vorzugs zumindest zeitweise so synchronisiert sind, dass sich das Transportmittel und die Materialbahn zumindest im Wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit bewegen.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Merkmale, die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, können in die anderen Gegenstände aufgenommen werden.

Bei diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird der Antrieb des Transportmittels der Untermaterialbahn, insbesondere der beiden Ketten und der Antrieb der Vorratsrolle(n), insbesondere mittels einer Regelung, so synchronisiert, dass das Geschwindigkeitsprofil des Transportmittels und das Geschwindigkeitsprofil der Materialbahn beim Abzug der

Materialbahn von der Rolle während eines Vorzugs zumindest zeitweise identisch ist.

Dadurch entstehen in der Materialbahn nur geringe Massenträgheitsbedingte Kräfte.

Vorzugsweise sind die Geschwindigkeiten/Geschwindigkeitsprofile während des gesamten Vorzugs gleich.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Geschwindigkeit der

Materialbahn zu Beginn eines Vorzugs höher als die Geschwindigkeit des Transportmittels.

Vorzugsweise wird bei der Synchronisation der Geschwindigkeit der Materialbahn und des Transportmittels eine Längung/Kürzung des Transportmittels berücksichtigt. Diese

Längung/Kürzung des Transportmittels kann beispielsweise durch Dehnmessstreifen oder mittels eines berührungslosen, insbesondere optischen oder elektromagnetischen Verfahrens erfolgen. Das Signal dieses Sensors wird zur Regelung des Antriebs des

Transportmittels und/oder der Vorratsrolle herangezogen.

Vorzugsweise werden bei der Synchronisation der Geschwindigkeit der Materialbahn und des Transportmittels Reaktionszeit(en) einzelner Komponenten berücksichtigt,

beispielsweise Reaktionszeit(en) der Steuerung, des Antriebs, beispielsweise eines Antriebs, insbesondere eines Antriebsmotors und/oder der mechanischen Komponent(en) des

Antriebs, beispielsweise des Transportmittels. Reaktionszeiten können beispielsweise durch Signalübertragungsverzögerungen und/oder Trägheit der Komponente und/oder Schlupf entstehen. Diese Reaktionszeit(en) können durch Berechnung, beispielsweise anhand von Erfahrungswerten und/oder Herstellerangaben und/oder näherungsweise Berechnung, und/oder in Versuchen direkt nach Fertigstellung, Wartung und/oder Generalüberarbeitung der Verpackungsmaschine ermittelt werden. Eine Reaktionszeit gibt vorzugsweise den Zeitunterschied zwischen dem Starten eines Befehls in einer Zeile des Codes der Steuerung, mit der beispielsweise ursächlich die Bewegung einer Komponente, beispielsweise der Vorratsrolle in Gang gesetzt werden soll, bis zum Start der Bewegung der Komponente selbst an. Das Berücksichtigen von Reaktionszeiten geschieht vorzugsweise durch zeitversetztes Starten der Bewegungen von Vorratsrolle und Transportmittel, wobei der zeitliche Versatz vorzugsweise mindestens der Differenz der Reaktionszeiten zum Start der Vorratsrolle und des Transportmittels entspricht, wobei die Reaktionszeit des

Transportmittels so bemessen ist, dass sie die Zeit bis zum Start der Bewegung der

Materialbahn an der zuletzt hergestellten Siegelnaht beinhaltet. Auf diese Weise können die Bewegungen der Materialbahn an der Position der zuletzt erstellten Siegelnaht, die die obere und untere Materialbahn miteinander verbindet, und die Vorratsrolle, vorzugsweise im Wesentlichen, synchron starten.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Geschwindigkeit der Ober und/oder Untermaterialbahn zum Ende eines Vorzugs und/oder bei Beginn des Vorzugs und/oder während des gesamten Vorzugs geringer als die Geschwindigkeit des

Transportmittels, das die Untermaterialbahn transportiert, wobei der bevorzugte Zeitpunkt für die Reduzierung der Geschwindigkeit beispielsweise von den Werkstoffeigenschaften der Ober- und/oder Untermaterialbahn abhängt; beispielsweise werden besonders dehnfähige oder schrumpffähige und/oder dünne Folien vorzugsweise eher spät der

Geschwindigkeitsreduzierung unterzogen, um die ungewollte Einschnürung in Querrichtung infolge der gewünschten Längsdehnung zu minimieren.

Beispielsweise werden mit einem Druckbild bedruckte, als Deckel für die Verpackungsmulde vorgesehene Bereiche von Obermaterialbahnen typischerweise minimal kürzer als das Nennmaß hergestellt, und bisher gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise der W02004096645A1 , unmittelbar vor dem Siegeln mittels Folienbremse so gereckt bzw. gedehnt, dass jedes Druckbild bzw. jeder Deckel im Wesentlichen deckungsgleich mit der korrespondierenden Verpackungsmulde ist und insbesondere kein Versatz und keine Überlappung zu benachbarten Verpackungsmulden entsteht bzw. sich über eine oder mehrere Packungen hinweg aufbaut. Vorzugsweise wird nun die Geschwindigkeit der Materialbahn, in diesem Fall der Obermaterialbahn, vorzugsweise zu Ende eines Vorzugs geringer als die Geschwindigkeit des Transportmittels der Untermaterialbahn gewählt, so dass beispielsweise zu Ende eines Vorzugs die Materialbahn dem Transportmittel nacheilt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Antrieb der Vorratsrolle der

Obermaterialbahn relativ zum Transportmittel etwas langsamer dreht, wodurch die

Materialbahn, in diesem Fall die Obermaterialbahn, vorzugsweise im Wesentlichen zwischen ihrer Ablaufstelle von der Vorratsrolle und der Siegelnaht des vorherigen Vorzugs elastisch und/oder plastisch gedehnt wird, bis die Länge des Druckbildes und/oder Deckelbereichs im Wesentlichen der korrespondieren Länge der Verpackungsmulde(n) bzw. des Vorzugs entspricht. Hiernach können die Obermaterialbahn mit der/den Verpackungsmulde(n) versiegelt werden. Eine zusätzliche Folienbremse kann entfallen.

Alternativ wird die Geschwindigkeit der Ober- und/oder Untermaterialbahn spätestens zu Ende eines Vorzugs geringer als die Geschwindigkeit des Transportmittels der

Untermaterialbahn gewählt, indem eine Folienbremse die Materialbahn ergreift und abbremst, wobei die gewünschte Zieldehnung entsteht. Die Dehnung der Materialbahn mittels Folienbremse wird vorzugsweise dann der Dehnung mittels Antriebes der Vorratsrolle vorgezogen, wenn die Kraft zur Erzeugung der notwendigen Zieldehnung hoch ist, beispielsweise wenn die Materialbahn eher steif und / oder dick ist, dass ein Antrieb mit unverhältnismäßig hohem Drehmoment benötigt würde.

Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Umlenkrollen, die stromabwärts von der Vorratsrolle vorgesehen sind, vorzugsweise maximal zwei, besonders bevorzugt maximal eine und ganz besonders bevorzugt gar keine.

Vorzugsweise werden die Antriebe der Untermaterialbahn und der Obermaterialbahn so funktional miteinander verbunden, dass sie so angesteuert werden können, dass sie die jeweilige Materialbahn synchron oder asynchron antreiben. Beispielsweise erhält der Antrieb der Obermaterialbahnrolle Information(en) über die Drehbewegung und/oder die

Ansteuerung des Antriebs der Untermaterialbahn und/oder umgekehrt. Diese Informationen können den Drehweg, die Drehgeschwindigkeit und/oder die Beschleunigung, insbesondere während eines Taktes beinhalten. Ein weiterer erfindungsgemäßer oder bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine Verpackungsmaschine, bei der die Materialbahn ohne Umlenkung nach dem Abwickeln von der Vorratsrolle parallel zu der Transportebene des Transportmittels, insbesondere horizontal, erfolgt.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Merkmale, die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, können in die anderen Gegenstände aufgenommen werden.

Vorzugsweise wird die Vorratsrolle an der Verpackungsmaschine und während des Betriebs der Verpackungsmaschine höhenverstellbar vorgesehen. Dadurch kann trotz einer

Verminderung des Durchmessers der Vorratsrolle die Materialbahn ohne Umlenkung nach dem Abwickeln von der Vorratsrolle parallel zu der Transportebene des Transportmittels, insbesondere horizontal, geführt werden.

Erfindungsgemäß oder vorzugsweise wird das Transportmittel zwischen der Siegelstation und/oder der Einlegestation und der Siegelstation und/oder im Bereich der Siegelstation und/oder stromabwärts von der Siegelstation angetrieben.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für den anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale, die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, können in die anderen Gegenstände aufgenommen werden.

Ein solcher Antrieb im Bereich der Siegelstation vermindert die für die Synchronisation der Geschwindigkeit des Transportmittels und die Geschwindigkeit der Materialbahn relevante Längung/Kürzung des Transportmittels, insbesondere der Kette, wodurch Ungenauigkeiten minimiert werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verpackungsmaschine mindestens einen Sensor auf, der die Dehnung und/oder die Bahnspannung und/oder die Bahnkraft der jeweiligen Materialbahn, insbesondere der Obermaterialbahn, misst. Das Signal dieses Sensors wird vorzugsweise zur Regelung des Antriebs des Transportmittels der

Untermaterialbahn und/oder der Vorratsrolle der Ober- und/oder Untermaterialbahn eingesetzt. Beispielsweise, sobald die Dehnungskraft in der jeweiligen Materialbahn einen bestimmten Wert überschreitet und/oder der Anstieg der Dehnungskraft zu groß ist, wird die Drehzahl der Rotation zur Abwicklung der Vorratsrolle der Ober- und/oder Untermaterialbahn erhöht und/oder die Geschwindigkeit des Transportmittels, mit der die Untermaterialbahn entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird, reduziert, wodurch die Bahnkraft/Bahnspannung in der Ober- und/oder Untermaterialbahn reduziert wird. Alternativ oder zusätzlich, wenn die Dehnung der Obermaterialbahn beispielsweise für eine exakte Platzierung der Obermaterialbahn auf der Untermaterialbahn benötigt wird, kann die Rotation der Vorratsrolle der Obermaterialbahn verändert, insbesondere reduziert, und/oder die Geschwindigkeit des Transportmittels der Untermaterialbahn erhöht werden, um mehr Dehnung in der Obermaterialbahn zu erreichen. Mit dem Signal des Sensors können Schwankungen in der Bahnspannung, die beispielsweise durch eine unrunde Vorratsrolle und/oder Umlenkrolle und/oder durch Wickelfehler in der Vorratsrolle entstehen können, erkannt und gegebenenfalls ausgeglichen werden.

Vorzugsweise ist der Sensor ein Mittel, das das Drehmoment am Antriebsmotor, der die Vorratsrolle der jeweiligen Materialbahn antreibt, erfasst, und/oder eine Messwalze, die beispielsweise einen Mittelwert der Bahnspannung der jeweiligen Materialbahn und/oder die Bahnkraft an verschiedenen Messpunkten, vorzugsweise ortaufgelöst, misst, und/oder der Sensor ist ein Messlager an mindestens einer Umlenkwalze(n). Vorzugsweise ist der Sensor jedoch ein berührungsloser Sensor, der beispielsweise auf Auslenkung der Materialbahn mit einem Luftstrom und Ermittlung der lokalen Wegabweichungen, beispielsweise mit einem optischen Sensor, und/oder nach dem Prinzip der Staudruckmessung basiert.

Die Länge der Strecke der Obermaterialbahn zwischen Vorratsrolle und dem bezogen auf die Transportrichtung der Materialbahnen hinterem Ende der Siegelnaht des vorherigen Vorzugs ist vorzugsweise kurz und/oder entspricht mindestens der Länge einer

Verpackungsmulde oder eines Vorzugs, besonders bevorzugt jedoch einem Vielfachen der Länge einer Verpackungsmulde bzw. eines Vorzugs. Ebenso bevorzugt ist diese Länge einstellbar.

Die Aufgabe wird auch mit einem Verfahren zur Herstellung einer Verpackung mit einer Verpackungsmaschine gelöst, die eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abrollt und intermittierend mittels eines Transportmittels entlang der Verpackungsmaschine transportiert und dabei in einer Formstation Verpackungsmulden in die Untermaterialbahn gegebenenfalls formt, wobei die Untermaterialbahn dann mit einem Verpackungsgut belegt/befüllt werden, wobei anschließend in einer Siegelstation eine Obermaterialbahn an die Untermaterialbahn gesiegelt wird, wobei die Unter - und die Obermaterialbahn jeweils von einer Vorratsrolle abgerollt werden und die Vorratsrolle mittels eines Motors angetrieben abgerollt wird und der Antrieb der Vorratsrolle während eines Vorzugs zumindest zeitweise so synchronisiert ist dass sich das Transportmittel und die Materialbahn zumindest im Wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit bewegen. Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Merkmale, die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, können in die anderen Gegenstände aufgenommen werden.

Vorzugsweise eilt zu Beginn eines Vorzugs die Abwicklung der Ober- und/oder

Untermaterialbahn der Geschwindigkeit des Transportmittels der Untermaterialbahn voraus. Dadurch kann eine erhöhte Kraft in der jeweiligen Materialbahn bedingt durch die

Massenträgheit der jeweiligen Materialbahn zumindest vermindert werden.

Vorzugsweise eilt am Ende eines Vorzugs die Abwicklung der Ober- und/oder

Untermaterialbahn der Geschwindigkeit des Transportmittels der Untermaterialbahn nach. Dadurch kann eine Dehnung in der jeweiligen Materialbahn, insbesondere der

Obermaterialbahn, erzeugt werden, um beispielsweise die Obermaterialbahn auf der Untermaterialbahn vor dem Siegeln richtig zu positionieren.

Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit der Materialbahn, vorzugsweise der Ober- und/oder Untermaterialbahn und/oder des Transportmittels der Untermaterialbahn mittels eines Sensors geregelt, der die Dehnung und/oder Bahnspannung und/oder Bahnkraft der jeweiligen Materialbahn erfasst.

Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert. Diese

Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen

Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 9 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gelichermaßen.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.

Figuren 2 - 4 zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Obermaterialbahnabwicklung ohne Tänzer.

Figuren 5 und 6 zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Obermaterialbahnabwicklung mit einem Drucker.

Figur 7 zeigt den Kraftzeitverlauf in einer Materialbahn während eines Vorzugs. Figuren 8 und 9 zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Untermaterialbahnabwicklung ohne Tänzer.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 , die eine Tiefziehstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 15 aufweist. Eine Untermaterialbahn 8, hier eine Kunststoffbahn 8, wird von einer Vorratsrolle 22 abgezogen und taktweise entlang der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine von rechts nach links transportiert. Bei einem Takt wird die Untermaterialbahn 8 um eine Formatlänge/Vorschublänge weitertransportiert. Dafür weist die Verpackungsmaschine zwei Transportmittel (hier nicht dargestellt), in dem vorliegenden Fall jeweils zwei Endlosketten, auf, die rechts und links von der

Untermaterialbahn 8 angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der

Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Welle, verbunden sein. Jedes Transportmittel weist eine Vielzahl von Klemmmitteln auf, die die Untermaterialbahn 8 jeweils in ihrem Randbereich im Einlaufbereich 19 klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Untermaterialbahn 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Untermaterialbahn 8 wieder gelöst. Stromabwärts von dem Einlaufbereich 19 kann ein Heizmittel 13 vorgesehen sein, das die Materialbahn 8 erwärmt, insbesondere wenn diese stillsteht. In der Tiefziehstation 2, die über ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 verfügt, das die Form der herzustellenden Verpackungsmulde aufweist, können die Verpackungsmulden 6 in die angewärmte Materialbahn 8 geformt werden. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist. Vor jedem Folienvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die Verpackungsmulden dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 befüllt. Der Fachmann erkennt, dass auf das Formen von Verpackungsmulden in die Untermaterialbahn auch verzichtet werden kann. In der sich daran anschließenden Siegelstation 15, die ebenfalls aus einem Oberwerkzeug 12 und einem vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 11 besteht, wird eine Obermaterialbahn 14 stoffschlüssig durch Siegeln an der Untermaterialbahn 8 befestigt. Dadurch wird die

Bewegung der Untermaterialbahn 8 auf die Obermaterialbahn 14 übertragen. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug vor und nach jedem Materialbahntransport abgesenkt bzw. angehoben. Auch die Obermaterialbahn 14, insbesondere eine Kunststofffolie, kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur vor der Siegelstation und ggf. stromabwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Untermaterialbahn gemacht wurden. Auch die Obermaterialbahn kann mit einem Heizmittel angewärmt und tiefgezogen werden. Für das Siegeln ist als Unterwerkzeug 11 beispielweise ein heizbarer Siegelrahmen vorgesehen, der pro

Verpackungsmulde eine Öffnung aufweist, in die die Verpackungsmulde beim Siegeln, d.h. bei der Aufwärtsbewegung des Untersiegelwerkzeugs, eintaucht. Zum Siegeln werden die Ober- und die Untermaterialbahn zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug 12, 11 zusammengepresst und verbinden sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck. Nach dem Siegeln werden die Werkzeuge 11 , 12 wieder vertikal auseinanderbewegt. Zwischen der Vorratsrolle 21 und dem Siegelwerkzeug ist, erfindungsgemäß, kein Tänzer vorgesehen. Der Fachmann versteht, dass mehrere Obermaterialbahnen vorhanden sein können, beispielsweise bei einer mehrlagigen Packung oder einer Packung mit mehreren

Obermaterialbahnen. Vorzugsweise ist dann im Verlauf jeder Obermaterialbahn kein Tänzer vorgesehen. Der Fachmann versteht des Weiteren, dass auch im Bereich der

Untermaterialbahn vorzugsweise kein Tänzer vorgesehen ist. Vor und/oder beim Siegeln der Obermaterialbahn an die Untermaterialbahn erfolgt in jeder Verpackungsmulde

vorzugsweise ein Gasaustausch. Dafür wird die in der Verpackungsmulde vorhandene Luft zunächst teilweise abgesaugt und dann durch ein Austauschgas ersetzt. Dafür werden im Bereich jedes Formats in die Untermaterialbahn im Bereich der Transportketten Löcher in die Untermaterialbahn eingebracht, durch die die Luft zwischen den Materialbahnen 8, 14 abgesaugt und das Austauschgas dann eingeblasen wird. Im weiteren Verlauf der

Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was in dem vorliegenden Fall mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar.

Erfindungsgemäß wird mindestens eine Vorratsrolle 21 , 22 durch einen Motor, insbesondere einen Torque-Motor so angetrieben und/oder die Materialbahn so wenig umgelenkt, dass die Länge des jeweils benötigten Vorschubs der jeweiligen Materialbahn von der Rolle abgerollt wird, ohne dass die Zugkraft der beiden Transportmittel, der Transportketten und/oder die Zugkraft der Untermaterialbahn auf die Obermaterialbahn und/oder die Untermaterial nennenswert übertragen wird. Dadurch wird die jeweilige Materialbahn nur einer

vergleichsweise geringen Spannung ausgesetzt und wird so nicht vorgereckt und wirft keine Falten. Mit der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine bzw. mit dem

erfindungsgemäßen Verfahren können auch vergleichsweise dünne Materialbahnen verarbeitet werden. Es wird keine Folienbremse für die Obermaterialbahn benötigt, um die Lage der Druckmarken auf der Obermaterialbahn an die Lage der Mulden in der Untermaterialbahn anzupassen.

Weiterhin erfindungsgemäß hat sich nun herausgestellt, dass es vorteilhaft ist auf einen Tänzer zu verzichten. Dadurch können die Massen, die von der Warenbahn beschleunigt werden müssen, reduziert werden, wodurch die Zugkraft in der Materialbahn weiter reduziert werden konnte. Im Bereich der Obermaterialbahn und/oder Untermaterialbahn kann auf eine Folienbremse beispielsweise zur Ausrichtung von Druckmarken verzichtet werden. Auch kann auf eine Rollenbremse verzichtet werden, da der Motor selbst auch die Bremswirkung erzeugt, wonach durch eine bisherige Rollenbremse üblicher und ungewollter Abrieb entfällt. Mit der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine lassen sich sehr dünne Folien verarbeiten.

Vorzugsweise wird der Antrieb des Transportmittels der Untermaterialbahn, insbesondere der beiden Ketten und der Antrieb der Vorratsrolle(n), insbesondere mittels einer Regelung, so synchronisiert, dass das Geschwindigkeitsprofil des Transportmittels und das

Geschwindigkeitsprofil der Materialbahn beim Abzug der Materialbahn von der Rolle während eines Vorzugs zumindest zeitweise identisch ist. Dadurch entstehen in der

Materialbahn nur geringe Massenträgheitsbedingte Kräfte. Vorzugsweise sind die

Geschwindigkeiten/Geschwindigkeitsprofile während des gesamten Vorzugs gleich.

Durch die geringe Zugkraft in der Materialbahn insbesondere zu Beginn des Vorzugs wird die beim letzten Takt hergestellte Siegelnaht nur geringfügig belastet und dadurch auch nicht beschädigt.

Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Obermaterialabwicklung ohne Tänzer. Die Obermaterialbahn 14 ist als Vorratsrolle 21 auf der angetriebenen Welle 23 drehfest vorgesehen und wird von dieser abgerollt und dann um eine Rolle 24 umgelenkt, um sodann in die Siegelstation 15 eingeführt zu werden, in der sie mit der Untermaterialbahn 8 stoffschlüssig verbunden wird, so dass sich Materialbahnen 8, 14 danach gemeinsam bewegen. Die Rolle 24 weist vorzugsweise eine sehr geringe Massenträgheit auf und/oder zwischen der Rolle 24 und der Materialbahn 14 ist ein Luftpolster vorgesehen, dass die Reibung zwischen der Rolle und der Materialbahn reduziert. Die Vorratsrolle 21 wird zumindest zeitweise so angetrieben, dass die Materialbahn 14 mit demselben

Geschwindigkeitsprofil abgerollt wird wie das Geschwindigkeitsprofil, mit dem sich das Fördermittel entlang der Verpackungsmaschine bewegt. Figur 3 zeigt eine Ausführungsform gemäß Figure 2, wobei in dem vorliegenden Fall zwei Vorratsrollen 21 , die jeweils angetrieben sind, vorgesehen sind. Eine Vorratsrolle dient jeweils als Ersatzrolle, so dass bei einem Rollenwechsel nur ein sehr geringer

Produktionsausfall gewährleistet ist. Die Materialbahnen 14 beider Rollen werden jeweils jedoch in der Regel nicht gleichzeitig um die Rolle 24 gelenkt. Ansonsten wird auf die Ausführungen zu Figur 2 verwiesen.

Figur 4 zeigt eine Ausführung einer Obermaterialbahnabrollung, bei der keine Umlenkrolle 24 vorgesehen ist. In dem vorliegenden Fall wird die Materialbahn 14 direkt in die

Siegelstation 15 eingeleitet. Um dies zu realisieren, ist die Materialbahnrolle 21 auf einer höhenverstellbaren, angetriebenen Welle 23 vorgesehen um zu gewährleisten, dass der Winkel (hier 0 Grad) mit dem die Materialbahn 14 in die Siegelstation einläuft, immer gleich ist. Gestrichelt dargestellt ist ein fortgeschrittener Materialbahnverbrauch, bei dem sich der Durchmesser der Rolle entsprechend reduziert hat. Die Höhenverstellung der Rolle ist durch den Doppelpfeil 25 dargestellt, wobei bei der Obermaterialbahnabrollung während der Produktion lediglich ein Absenken der Welle 23 vorgesehen ist. Lediglich wenn die

Vorratsrolle aufgebraucht ist, wird die Welle 23 in ihre ursprüngliche Position angehoben.

Das Nachstellen der Welle 23 erfolgt vorzugsweise automatisch, beispielsweise in dem der Durchmesser der Vorratsrolle gemessen und/oder berechnet wird und die Welle 23 entsprechend nachgestellt wird.

Die Figuren 5 und 6 zeigen jeweils eine Ausführungsform, bei der die Obermaterialbahn 14 entweder einseitig oder, wie hier dargestellt, beidseitig bedruckt wird. Dafür ist ein Drucker 26 vorgesehen, der die Oberwarenbahn 14 ein- oder beidseitig bedrucken kann. Wiederum sind die Rollen 24 vorzugsweise so vorgesehen, dass sie entweder eine gewissen

Massenträgheit und/oder eine sehr geringe Reibung zwischen der Umlenkrolle 24 und der Materialbahn aufweisen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist ein komplizierterer Drucker vorgesehen, wodurch zwei Rollen 24 von Nöten sein können.

Figur 7 zeigt den Kraftzeitverlauf in der Unter- oder Obermaterialbahn über den Zeitverlauf eines Vorzugs. Dargestellt sind drei Beispiele, eine traditionelles Abwicklungssystem mit Tänzer, ein verbessertes Abwicklungssystem mit Tänzer sowie das erfindungsgemäße System ohne Tänzer. Bei allen Kurven ist zu erkennen, dass sich zu Beginn des Vorzugs, der mit„Start“ gekennzeichnet ist, ein Kraftpeak ausbildet, der bei dem verbesserten

Abwicklungssystem im Vergleich zu dem traditionellen Abwicklungssystem mit Tänzer bereits erheblich reduziert werden konnte. Bei dem Abwicklungssystem ohne Tänzer und mit vorzugsweise optimierten oder nicht vorhandenen Umlenkrollen 24, wird dieser Peak lediglich durch die Massenträgheit der Materialbahn 8, 14 erzeugt. Durch die erheblich reduzierte Kraft in der Materialbahn 8, 14 kann eine Beschädigung dieser Bahn vermieden werden und es treten erheblich geringere Schwingungen in der Materialbahn auf.

Gleichzeitig wird die Siegelnaht von bereits versiegelten Verpackungen erheblich reduziert. Um den Anfangspeak noch weiter zu reduzieren oder gar vollständig zu eliminieren, kann es vorteilhaft sein, dass bei Beginn eines Vorzugs die Materialbahn 8, 14 dem Transportmittel vorauseilt, beispielsweise indem das Abrollen der Materialbahn vor dem Start des

Fördermittels erfolgt und/oder indem die Abrollgeschwindigkeit der Materialbahn anfänglich höher ist als die Geschwindigkeit des Transportmittels.

Die Figuren 8 und 9 zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Untermaterialbahn abwicklung. In dem vorliegenden Fall wird die Untermaterialbahn 8 von einer Vorratsrolle, die ebenfalls auf einer angetriebenen Welle vorgesehen ist, abgerollt und von den Greifern der Kette ergriffen und weiter transportiert. Von der Kette ist in den Figuren 8 und 9 lediglich das Kettenumlaufrad 27 dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 8, wird die

Materialbahn 8 noch durch den Kettenumlauf 27 umgelenkt, was bei der Ausführungsform gemäß Figur 9 nicht der Fall ist. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 9 muss die Welle 23, auf der die Vorratsrolle 22 der Untermaterialbahn 8 gelagert ist, wie bei dem Beispiel gemäß Figur 4, höhenverstellt werden.

Bezugszeichenliste:

1 Verpackungsmaschine

2 Formstation, Tiefziehstation

3 Oberwerkzeug der Tiefziehstation

4 Unterwerkzeug der Tiefziehstation

5 Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung

6 Verpackungsmulde

7 erste Füllstation

8 Materialbahn, Untermaterialbahn, Warenbahn

9 Hubeinrichtung

10 Antrieb

11 Unterwerkzeug der Siegelstation

12 Oberwerkzeug der Siegelstation

13 Heizmittel

14 Obermaterialbahn, Deckelfolie, Warenbahn

15 Siegelstation

16 Verpackungsgut

17 Längsschneider

18 Querschneider

19 Einlaufbereich

20

21 Vorratsrolle der Obermaterialbahn

22 Vorratsrolle der Untermaterialbahn

23 Welle/Drehantrieb der Vorratsrolle 21

24 Rolle

25 Höhenverstellung

26 Drucker

27 Transportmittel, Kette, Kettenumlauf