CN110114273B - 制造包装单元的包装机和方法、及由包装套筒和外包装制成的包装单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包装机以及用于由包装套筒组和外包装制造包装单元的方法，包装套筒组具有多个平坦折叠的、特别是直立的包装套筒。为了降低外包装材料的成本且减少或尽可能地甚至防止外包装在取出过程中产生的灰尘，并减少外包装产生的废弃物量，包装机具有至少一个输送单元和至少一个外包装单元，输送单元用于沿垂直于包装套筒组的纵向长度的输送方向输送包装套筒组，借助外包装单元提供在基本位置的形成外包装的片状材料，且沿输送方向来看，用于密封包裹包装套筒组的片状材料的密封单元布置在位于基本位置的片状材料下游。

Description

制造包装单元的包装机和方法、及由包装套筒和外包装制成 的包装单元

技术领域

本发明涉及一种用于制造包装单元的包装机，所述包装单元由包装套筒组和外包装制成，所述包装套筒组包括多个平坦折叠且直立的包装套筒，所述包装机包括至少一个输送单元和至少一个外包装单元，所述至少一个输送单元用于输送所述包装套筒组，所述至少一个外包装单元用于准备位于基本位置的外包装成形片状材料，其中，沿输送方向来看，在位于所述基本位置的片状材料后面设置用于密封包裹所述包装套筒组的所述片状材料的密封单元。

背景技术

直立包装套筒应该包括以纵向边缘或以切割边缘竖直站立的套筒。纵向边缘通常由折痕线产生，且切割边缘由开口复合材料产生。因此，由这种平坦折叠的、直立且相邻的包装套筒制成的包装套筒组包括包装套筒的纵向边缘的两个相对的侧面，其中，另一相对的纵向侧面包括开口切割边缘。在这里，可以有利的是，就其本身而言，通过用灭菌剂处理包装套筒的具有开口切割边缘的纵向侧面来保护这些侧面抵抗污垢或微生物的侵入。可以利用液体灭菌剂处理开口切割边缘，或者该开口切割边缘至少间接地与播撒灭菌剂的条带或片材接触，以便在外包装内部产生充分灭菌的气氛。

从包装技术领域已知许多类型的外包装。外包装被指定为其预期的内容物是其它包装件的包装。因此，包装件也被指定为初级包装并且外包装被指定为二级包装。包装件或初级包装例如也可以认为是包装套筒。包装套筒用作用于制造食品包装件或饮料包装件的“半成品”。包装套筒由平坦的坯料制成，并且例如可以通过折叠坯料并焊接或粘接接缝来制成。现有技术中已知的坯料Z在图1A中示出，图1B示出了以所描述的方式制作的包装套筒P。

这种包装套筒P的特征在于，通过将图1A中的纵向接缝S焊接在至少一个纵向侧面上而密封该包装套筒P，但是该包装套筒P在两个相对的侧面是开口的。该包装套筒平坦折叠存放并且包装在已经提到的外包装内以用于进一步运输，例如运输至用于填充或制造最终包装件的另一位置。

因此，外包装或二级包装尤其具有组合多个包装套筒来形成单元以便能够以堆叠和紧凑的方式在托盘或类似物上使其容易运输的目的。外包装的另一功能是保护包含在外包装内的包装套筒免受外部影响，例如碰撞、损坏或弄脏。由外包装递送的包装套筒的单元例如以其预期位置直接被提供至填充机。

在本发明的上下文中，包装单元应当理解为具有外包装和多个包装套筒的***或包装机。所述多个包装套筒通常以平坦折叠的直立包装套筒的形式设置。外包装通常构成用于所述多个包装套筒的包装。所述多个包装套筒尤其为了运输目的而设置在外包装内。这例如通过将包装套筒***外包装或利用外包装封闭包装套筒来实现。

在现有技术中，板或波纹纸板通常用作外包装的材料。在这里，这种类型的外包装列入术语外盒下。用于外包装的材料的物质相对昂贵。这些外盒的另一缺点是外盒必须在预期位置(例如填充机)处打开、从填充机器中取出并最后处理掉。

此外，设计为外盒的外包装具有的问题是容易积灰。外盒有大量灰尘。这种所谓的外盒灰尘可以沉积在位于外盒内的包装套筒上。在切割外盒(例如利用圆锯打开以便通常在填充食品包装件或饮料包装件的位置取出包装套筒)时特别是这种情况。

由于随后填充诸如食品的敏感内容物，无论如何，包装套筒的灭菌要求增加。由于包装套筒通常在两侧开口，因此需要具有良好灭菌条件的环境，并且应当避免任何负面的外部影响，例如污染，特别是灰尘形式的污染。如果污垢通过开口侧进入包装套筒的内部，则必须在填充之前再次付出巨大努力来去除污垢。

由板或波纹纸板设计的外盒也不能很好地防潮或防水，因为该材料具有高吸水能力。也可能由此产生要保护的包装套筒与水形式的外来材料的不期望的接触。这也会导致外盒材料的弱化，由此外包装对外部影响(特别是碰撞和损坏的形式)的抵抗力也会受损害。

此外，用于外盒的材料相对稳定。因此，外盒是相对尺寸稳定的包装，只要外盒例如以折叠纸板盒的形式制造，则其外观是不变的。然而，由于存储在外盒内的包装套筒通常在外盒内制造后直接包装并且包装套筒相对于环境温度具有升高的温度，因此包装在外盒内的这些包装套筒在其冷却的过程中收缩。外盒内的空气比例由于与包装套筒的收缩相关的较低空间需求而增加。一方面，外盒内更多未使用空间因此被浪费，另一方面，由于过多移动(诸如与存储在外盒内的包装套筒的较大移动空间相关的摇晃或振动)而导致包装套筒损坏的风险更大。

如果实际上相对稳定的外盒仍然受损并且例如外盒的材料弯曲，则这可能导致外盒的侧面在为外盒内的包装套筒提供的存储空间内弯曲。存储在外盒中的包装套筒可能被外盒的弯曲边缘损坏。

此外，由于使用了外盒，关于外盒(在其内储存的包装套筒的预期位置处)的处理需要更大的努力。包装套筒的回收者面临大量废弃物。由于外盒是相对稳定的包装，因此外盒的处理也由于这个原因而成为问题。由板制成的外包装产生的废弃物也具有大体积和大重量。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于更详细地设计并进一步开发在引言中描述的并且在前面解释的类型的包装单元，从而避免了现有技术的缺点。特别是，应节省外包装自身的材料的成本。此外，还应尽可能减少或防止由拆开包装而产生的外盒灰尘。最后，期望减少由外包装产生的废弃物。

该目的首先通过引言中所述类型的包装机来实现，在于，所述输送单元沿垂直于包装套筒组的纵向长度的输送方向输送所述包装套筒组；并且所述至少一个外包装单元用于准备位于基本位置的外包装成形片状材料，在于，沿所述输送方向来看，在位于基本位置的所述片状材料后面设置用于密封包裹所述包装套筒组的片状材料的密封单元；在于，所述包装机包括用于固定所述片状材料的至少一个片状材料制动器，其中，沿所述输送方向来看，所述片状材料制动器布置在所述密封单元前面；以及在于，所述包装机具有在所述外包装单元后面的热处理单元，以便将突出的所述片状材料施加至所述包装套筒组的前侧面。

EP-A1-1 000 860公开了一种具有权利要求1前序部分的所有特征的通用包装机。

前述目的也通过引言中所述类型的方法来实现，所述方法的特征在于以下步骤：

-准备包装套筒组，

-伸展处于基本位置的片状材料，

-沿垂直于所述包装套筒组的纵向长度的输送方向，将包装套筒组输送通过伸展的片状材料，其中，片状材料是预加应力的，

-使包装套筒组通过沿输送方向来看布置在位于基本位置的片状材料后面的密封单元，

-借助密封单元密封片状材料，

-在密封区域中分离已密封的片状材料，以及

-将热量施加于片状材料的突出端部。

本身还从US-A-4 707 970中已知一种用于由包装套筒组和外包装制造包装单元的装置和方法，所述包装套筒组包括多个平坦折叠且直立的包装套筒。然而，这里外包装包括尺寸适合于待包覆的包装套筒组的尺寸的外纸箱。然而，本发明应该避免这种外包装。

最后，该目的还通过权利要求15前序部分中所述类型的包装单元来实现，其中，所述包装单元的特征在于外包装至少由片状材料形成，在于，所述片状材料垂直于包装套筒组的纵向长度包裹所述包装套筒组，以便围绕所述包装套筒组的纵向侧表面布置，以及在于，所述片状材料由薄膜、特别是PE薄膜形成，优选地所述片状材料是由PE制成的拉伸薄膜和/或收缩薄膜。

根据本发明的包装机，根据本发明的方法和根据本发明的包装单元的特征在于，可以容易地制造包装单元，省去通常用作外包装的外盒。

在根据本发明的包装机中，可以借助输送单元沿垂直于包装套筒组的纵向长度的输送方向将包装套筒组有效地运输通过包装机。当提供滑块作为输送单元时，实现了根据本发明的包装机的结构简单的设计。通过利用滑块的前侧面沿输送方向垂直于包装套筒组的纵向长度推动包装套筒组，滑块可以将包装套筒组输送通过包装机。

可替选地，输送单元也可以设计为夹紧单元。夹紧单元例如借助侧部滑块在该夹紧单元的端侧上夹取包装套筒组，并且在包装套筒组上施加压力，使得该包装套筒组可以作为单元被运输通过包装机。这种两件式夹紧单元本身可以通过使夹紧单元在轨道上行进通过包装机或者使夹紧单元悬挂成可以在轨道上移动而负责包装套筒组的运输。可替选地，夹紧单元仅负责包装套筒组的内聚，并构成与可以在其上运输包装套筒组的输送带相互作用的输送单元。

输送方向理解为沿包装机的方向。输送方向表示包装套筒组通过包装机的预期路径。因此，输送方向从包装机的起点(在起点处包装机装载有待包装的包装套筒)开始有规律地延伸至包装机的输出端(在输出端处可以移除待制造的包装单元)。

可以实现用于包装套筒组的简单且方便的外包装，在于，通过外包装单元提供片状材料。可以以片状的形式提供并且特别地卷绕至辊的材料可以被认为是片状材料。现有技术中已知的普通薄膜，例如塑料薄膜或者甚至纸或者这些材料的组合可以在这里作为示例。不同于现有技术中迄今为止用作外包装材料的外盒，片状材料的特征特别在于更轻的重量和提高的可变形性。

这尤其节省了运输成本。此外，例如当随后打开由片状材料构成的外包装时，不再产生不利的外盒灰尘。另外，实现了由外包装产生的废弃物的重量或体积的减小，以及由于考虑了随后食品的填充而实现了对包装套筒的无菌性的高要求。还通过使具有片状材料的外包装靠在包装套筒上而将包装套筒压在一起并使包装套筒的端部通过所述片状材料固定。因此，相对于关于外盒的现有技术中描述的情况，减小了存在于外包装中的两个相邻的包装套筒之间的中间空间。因此，更多的包装套筒装于外包装内并最终用于在托盘上和诸如卡车的运输工具中进一步运输。

片状材料最终使用于包装套筒的外包装成形，并且最初设置处于基本位置。片状材料的基本位置使得沿输送方向来看，片状材料位于包装套筒组的运输路径中。例如，沿输送方向来看，片状材料可以在位于包装套筒组的输送路径中的水平面中拉伸。在基本位置上，片状材料至多位于包装套筒组上；然而，在基本位置上，片状材料的对齐不受包装套筒组的影响。特别地，在基本位置，片状材料尚未被包装套筒组推动。通过沿输送方向将包装套筒组运输通过片状材料，可以容易地制造外包装。由此，包装套筒组由片状材料卷绕或包裹，特别地，位于前侧的端部沿运输方向固定，从而将包装套筒保持在一起。

在成功地利用片状材料卷绕包装套筒组之后，密封单元可以密封片状材料并因此确保围绕包装套筒组的外包装的完成。由此，包装套筒组在六个侧面中的四个侧面上被完全包裹，并且两个前侧面由片状材料部分地包裹。外包装的完整层通常被理解为涂层或覆盖物，由此包装套筒组被片状材料包围或包裹、保持在一起并且还在开口的上端部和下端部的区域中被完全覆盖。

外包装通过组织在包装套筒组中的各个包装套筒的外包裹实现，所述外包装可以保护包装套筒免受诸如污垢或湿气的外部影响。因此，根据本发明的包装机确保了包装单元的简单制造，其中，与现有技术中已知的外盒相比，可以节省重量和体积，实现了包装套筒的有成本效益的运输，改善了外盒灰尘的问题，并且可以实现由外包装产生的废弃物的减少。

类似于之前的根据本发明的包装机的描述，用于包装套筒组的外包装通过根据本发明的方法实现，相对于现有技术中已知的外盒，所述外包装具有更低的重量且节省成本以及具有更小的体积。因此可以降低运输成本。由外盒引起的外盒灰尘也不再产生，使得满足了提高包装套筒无菌性的要求。与使用外盒作为外包装相比，外包装产生的废弃物的体积和重量也显著地减少。优选地，根据本发明的方法利用前述类型的根据本发明的包装机执行。已经在包装机的构造的上下文中描述的优势与该方法相关联。

这同样适于根据本发明的包装单元，其中，与之前使用的外盒相比，外包装的重量和体积可以显著地减小。还可以避免外盒灰尘并且减少由外包装产生的废弃物。优选地，根据本发明的包装单元根据前述类型的根据本发明的方法制造，并且特别优选地使用前述类型的根据本发明的包装机制造。已经在包装机的构造和方法的上下文中描述的优势与该包装单元相关联。

在根据本发明的包装机的第一有利构造中，密封单元由一对密封钳形成，所述一对密封钳构造成可朝向彼此移动。所述一对密封钳的两个密封钳可以包括基本上平坦的相对的外表面。

当制造包装单元时，包装套筒组在密封单元的密封钳之间输送，并且沿输送方向来看，包装套筒组通过伸展的片状材料到达密封单元的后面。由此在包装套筒组输送通过包装机的过程中将片状材料围绕包装套筒组放置。因此，包装套筒组在所有纵向侧面上被片状材料包围以便形成外包装，使得仅端面仍然大部分未被覆盖但在角部区域中被片状材料覆盖并固定。

密封钳或工作辊被构造成可朝向彼此移动，使得由片状材料制成的外包装的形成可以以简单且自动的方式完成。为此，密封钳在其已经沿输送方向从包装套筒组经过之后可以朝向彼此移动。因此，已经包裹包装套筒组的三个纵向侧面的片状材料可以还围绕包装套筒组的第四侧面放置。除了包装套筒组之外，外包装可以通过片状材料的随后密封来完成。因此，片状材料可以通过密封单元在单个步骤中以结构简单的方式有效地密封。也可以通过使密封钳或工作辊朝向彼此移动来夹紧片状材料。

一方面，密封钳的可移动性可以设计成使得彼此相对布置的两个密封钳设计成可移动的，即可朝向彼此移动。因此，相对于各个密封钳行进的路径是最短的。另一方面，也可以两个密封钳中的仅一个密封钳构造成可移动的，使得构造成可移动的密封钳可以朝向另一个密封钳移动以及再次远离该另一个密封钳移动。以这种方式，仅密封钳中的一个密封钳必须构造成可移动而另一个不一定要构造成可移动的。

在根据本发明的包装机的另一构造中，密封单元设计为封切器。该封切器具有密封表面和切割装置。由此可以确保有效地完成外包装层。

密封表面确保两个片状材料部分的接合。这种接合通常可以借助焊接或甚至粘接来实现。切割装置又确保了已密封的片状材料可以再次分离。这优选地发生在已密封的片状材料的密封区域内。因此可以完成外包装层，并且所得到的成品且包裹的包装单元可以与剩余的片状材料分离。

切割装置可以由刀片形成，所述刀片位于密封单元的各密封表面之间并向外延伸或者可以在密封表面之间向外和向后移动。由此确保了结构简单地形成切割装置的可能性。可替选地，也可以设置加热丝作为切割装置，所述加热丝在加热状态下作为热丝来分离密封的片状材料。

还可以提供记录用于密封片状材料的温度的装置和用于冷却已接合的片状材料的装置、特别是用于引入压缩空气的单元。由此可以确保，一方面，实现用于成功密封片状材料的足够高的温度，以及另一方面，在通过切割装置分离之前，已密封的片状材料被充分冷却。

此外，根据本发明的另一构造的密封表面可以在封切装置的接触区域中提供焊接部分。由此可以以结构简单的方式实现片状材料层的完成，因为封切器的密封表面仅需要在其接触区域中移动成彼此足够地靠近。

特别优选地设置加热部分(优选地以加热带或焊带的形式)形式的焊接部分，使得可以毫不费力地实现片状材料的快速接合。在将封切器朝向彼此移动之后以及在通过闭合的封切器夹紧片状材料之后，可以加热加热带或焊带。

利用根据本发明的包装机实现了紧凑且稳定的包装单元，所述包装机具有至少一个片状材料制动器以便停止片状材料，片状材料制动器沿输送方向来看布置在密封单元前面。片状材料制动器还可以夹紧片状材料，例如将片状材料夹紧在可朝向彼此移动的两个制动钳之间。如果片状材料停止，则当包装套筒组输送通过片状材料时，片状材料因此由于包装套筒组被运输通过片状材料并置于应力下而伸展或拉伸。在成功完成由片状材料制成的外包装层之后，将置于应力下的片状材料紧紧地围绕包装套筒组放置。由此可以实现包裹的包装套筒组中的包装套筒的内在稳定且紧凑的布置。

可替选地或另外地，根据本发明的包装机还可以具有支架，所述支架用于提供包装套筒组并且用于至少部分地引导包装套筒组通过包装机。由此可以实现包装套筒组通过包装机的安全输送。包装套筒组一般地且在下文中被理解为由包装套筒组成的仍然完全未包装的包装套筒组，就像已经由片状材料包裹的包装套筒组以及已经完全包裹的包装套筒组(即成品包装单元)一样。

支架可以是工作台。这构成了支架的结构简单的构造。因此，支架至少是包装机的输送***的被动部分，支架也被设计为输送带。因此，支架也可以是输送***的主动部分，并且可代替输送单元或与输送单元集成在一起，这可以确保包装套筒组运输通过包装机。

可替选地或另外地，外包装可以通过具有卷绕的片状材料的一对进给辊形成。所述一对进给辊的进给辊可以布置在关于包装套筒组相对的两侧。使外包装成形的片状材料可以卷绕在所述进给辊上。因此，片状材料可以在布置在所述一对进给辊之间的水平面中伸展。

可替选地，也可以在进给辊的加工之后首先释放片状材料，使得可以拉伸片状材料的用于在包装机的任何位置处使外包装成形的水平面。一对进给辊的特征通常在于，两个进给辊具有基本平行的运行轴。在这种情况下，所述一对进给辊可以布置成使得两个进给辊布置在包装套筒组的相对的两侧上，这导致包装机的节省空间的构造。

此外，制动器可以集成至进给辊中，使得当所述制动器被致动并同时将包装套筒组输送通过伸展的片状材料时，可以将片状材料置于应力下。这涉及之前已经描述的与片状材料制动器相关的优势。

本发明的另一方面提出包装机在外包装单元后面具有热处理单元，以便将突出的片状材料施加至包装套筒组的前侧面。如果使用适当设计的薄膜作为片状材料，则可以通过热处理实现包装套筒组的进一步拉紧和随后的加强。虽然由于预加应力的片状材料的伸长而使两个前侧面的角部充分固定，并且因此将整个包装套筒组保持在一起，但是在包装套筒组的前侧面处片状材料的端部相对于包装套筒组的长度向外突出基本上薄膜宽度量的多余长度。通过适当施加热量，片状材料的这些突出端部可以适用并且包装套筒组的稳定性进一步增强。

还可以的是，热处理单元包括多个热空气喷嘴，在这种情况下，优选地应该在包装套筒组的每个前侧面设置四个热空气喷嘴或鼓风机。圆形或狭缝喷嘴适于此，使用狭缝喷嘴更有利于实现片状材料的突出区域的均匀折下。

还可以在每个侧面处设置单个喷嘴或鼓风机，其流动方向和(如果适用的话)流动强度对于包装套筒组可改变。然而，在本发明的含义内，具有其前侧面的开口或未覆盖的内部部分的包装套筒组应当被视为包裹的包装套筒组。可替选地，在有足够的突出部分的情况下，可以在前侧面处收缩外包装，以便完全封闭包装的前侧面。

为了避免不希望的微生物效应，还可以焊接或密封前侧面处的突出部分，以便形成闭合的内部空间而不受大的空气运动的影响。前侧面处的自由突出部分可以通过收缩固定至包装主体。

片状材料的密封可以根据本发明的另一构造借助接合实现。接合优选为焊接或粘接。由此快速地完成作为外包装的片状材料层的形成。所实现的复合结构是稳定的，使得可靠地保护包装套筒组免受外部影响。

如果在用于密封片状材料的本发明的另一构造中，密封钳朝向彼此移动，则片状材料的密封可以以简单的方式快速实现。密封钳还可以引导片状材料，并且因此在密封钳之间接合并夹紧待密封或待接合的片状材料的两部分。

此外，密封钳的密封表面可以密封片状材料。这特别地借助加热、优选地加热部分(优选地以加热带或焊带的形式)进行。由此可以实现待密封的片状材料部分的简单且快速的接合。因此，片状材料可以焊接在一起。

根据本发明的另一构造，已密封的片状材料可以分离以用于简单地完成由该片状材料包裹的包装套筒组的制造。因此，可以完成作为外包装的片状材料的封闭层的形成。为此，已密封的片状材料在密封区域中分离。该密封区域例如可以为粘接的或焊接的。

由于片状材料在密封区域中分离的事实，一方面由至少一层片状材料包裹的包装套筒组被释放，同时被伸展用于接纳下一包装套筒组。

此外，根据本发明，在密封片状材料之后或在分离已密封的片状材料之后，密封钳可以远离彼此移动。优选地，密封钳可以移回其起始位置。这是没有问题的，因为在密封片状材料之后，不再需要通过密封钳引导片状材料的功能以及将包装套筒组保持在当前位置的功能。

可替选地或另外地，特别紧凑且稳定的包装单元可以通过减慢片状材料、优选地借助在包装套筒组通过片状材料的预定输送路径之后的片状材料制动器停止片状材料来实现。片状材料制动器越早启动，即包装套筒组已经行进的输送路径越短，当包装套筒组输送通过片状材料时，施加在片状材料上的张力或片状材料的伸长率就越大。因此，可以通过包装套筒组的前进和片状材料制动器来设定片状材料期望的伸长率。这既适于包装套筒组，也适于已经由片状材料包裹的包装套筒组。

按照根据本发明的包装单元的第一优选构造，最后提出片状材料形成为薄膜。特别地，聚乙烯(PE)薄膜适于作为用于外包装的片状材料，因为PE是有利的并且也是用作片状材料的轻质材料。由于避免了现有技术中用作外包装的外盒(与PE薄膜相比更重)的事实，因此实现了更轻且体积更小的包装单元。这还涉及与片状材料的可加工性有关的优势，并降低了用于外包装的材料的成本。

在这种情况下，由PE制成的拉伸薄膜或收缩薄膜是特别优选的。拉伸薄膜的优势是其为高度柔性的，并因此可以承受很大的应力。因此，片状材料可以承受由于将包装套筒组输送通过片状材料导致的伸长而不会造成损坏。因此，由包装套筒和拉伸薄膜制成的包装单元的特征在于强的内聚力，因为在围绕包装套筒组形成层之后，拉伸薄膜在包装套筒组上施加压力，从而确保了紧凑且稳定的单元。

通常，可以在两种类型的拉伸薄膜之间进行区分。一方面，存在可以粘接但不能焊接的拉伸薄膜。另一方面，存在不能粘接但可以焊接的拉伸薄膜，优选使用这些可焊接的第二种拉伸薄膜。相反，收缩薄膜可以在加工后进一步收缩。通过使用拉伸薄膜，特别是可焊接的拉伸薄膜或甚至收缩薄膜，可以以特别紧凑的方式设计包装单元，所述包装单元构成由包装套筒和收缩薄膜制成的单元。

包装单元使用的空间例如在运输过程中可以以所描述的方式减少。包装套筒通过片状材料被压在一起，从而减少了位于外包装中的两个相邻包装套筒之间的中间空间。因此，更多的包装套筒装于外包装内，最终用于在托盘上和诸如卡车的运输工具中进一步运输。还实现了一种由于包装套彼此紧密抵靠而具有高稳定性的包装单元。

使用由PE制成的可焊接的拉伸薄膜或收缩薄膜的另一优势是拉伸薄膜或收缩薄膜可以在应力下焊接。由此可以确保拉伸薄膜或收缩薄膜的简单加工性并因此有利于包装单元的制造。

根据本发明的另一优选构造，所使用的薄膜是PE收缩薄膜，其厚度在15μm至45μm的范围内、特别优选地其厚度为25μm至40μm、最优选地其厚度为35μm。

此外，用于外包装的薄膜不能设计成完全透气的或穿孔的。因此，当在制造之后直接包装的仍然热的包装套筒收缩时产生的过量空气不能通过非透气性的薄膜或通过薄膜中提供的穿孔逸出。

此外，避免了由于例如由板或波纹纸板形成的弯曲的外盒引起的损坏重新包装的包装套筒的危险，因为在由片状材料或薄膜制成的外包装的情况下不再造成弯曲的危险。

之前结合根据本发明的包装机、根据本发明的方法或根据本发明的包装单元描述的优势不限于本发明的相应实施方式。尽管仅结合实施方式中的一个明确地描述了这些优势，但这些优势也与本发明的其它实施方式相关联。

附图说明

下面基于仅表示优选的示例性实施方式的附图更详细地解释本发明。附图示出了：

图1A：现有技术中已知的用于折叠包装套筒的坯料；

图1B：处于平坦折叠状态的现有技术中已知的包装套筒，该包装套筒由图1A中表示的坯料形成；

图2A：根据本发明的包装机的第一示例性实施方式的示意性侧视图；

图2B：根据本发明的包装机的另一示例性实施方式的示意性侧视图；

图3A：图2A或图2B的包装机的区域C的详细视图；

图3B：在制造包装单元的过程中在图3A中表示的步骤之后的步骤中图3A的详细视图；

图3C：在制造包装单元的过程中在图3B中表示的步骤之后的步骤中图3A的包装机；

图3D：在制造包装单元的过程中在图3C中表示的步骤之后的步骤中图3A的包装机；

图3E：在制造包装单元的过程中在分离片状材料之后，在图3D中表示的步骤之后的步骤中图3A的包装机；

图3F：在分离片状材料之后，在释放封闭的包装套筒组之后图3A的包装机，

图4A：在密封片状材料过程的第一步骤中图3A的根据本发明的包装机的密封单元的平面视图；

图4B：在密封片状材料的过程中在图4A表示的步骤之后的步骤中图4A的密封单元；

图4C：在密封片状材料的过程中在图4B表示的步骤之后的步骤中图4A的密封单元；

图5A：在封闭的包装套筒组的前侧面处，借助热空气来处理片状材料的突出端部的透视图，该突出端部具有足够长度的突出的片状材料；

图5B：在封闭的包装套筒组的前侧面处，借助热空气来处理片状材料的突出端部的透视图，该突出端部仅具有短的突出的片状材料；以及

图6：具有根据本发明的多个包装单元的托盘。

具体实施方式

在图1A中示出了现有技术中已知的坯料Z，由坯料Z可以形成包装套筒。坯料Z可以包括不同材料的多个层，例如纸、纸板、塑料、金属、特别是铝，并且坯料Z通常是层压的。坯料Z具有多条折叠线，这些折叠线应该促进坯料的折叠并将坯料分成多个表面。通过折叠坯料Z可以由坯料Z形成包装套筒，使得可以将在坯料Z的右侧上标识的密封表面S与坯料Z的左边缘连接、特别是焊接。

图1B中示出了处于平坦折叠状态的现有技术中已知并以上述方式折叠和连接的包装套筒P。处于平坦折叠状态的多个包装套筒P可以以特别节省空间的方式特别地以堆叠方式组合、或放置成一排以便形成单元。因此，例如包装套筒P堆叠在制造位置处并以堆叠的方式运输至其预期位置，例如用于填充的位置。包装套筒P可以在预期位置解开堆叠并展开，以便填充内容物，例如填充食物。待堆叠并被进一步运输的包装套筒P在相对的两个侧面上，即根据图1B的图示的上方和下方开口。

图2A示出了根据本发明的包装机的第一示例性实施方式的示意性侧视图。各个包装套筒P最初被供应至包装机并且堆叠在存储盒1内。在区域A内指示的提取单元中从存储盒内取出一组表示为包装套筒组2的包装套筒P并且将其沿运输方向在区域B内布置在支架上，该包装套筒组2横向于运输方向且没有用箭头标记。在图3A至图3F中更详细地示出，在支架上提供包装套筒组2，然后将其提供至包装机的区域C。在那里，输送单元3将通过保持板4侧向压在一起的包装套筒组2输送通过片状材料5。片状材料5由外包装单元7初始地设置在基本位置。当包装套筒组2输送通过片状材料5时，片状材料5围绕包装套筒组2放置，片状材料5不再存在于基本位置。最终，产生由片状材料5包裹的包装套筒组2’。然后，通过将包裹的包装套筒组2’提供至热处理单元8而将该包裹的包装套筒组2’转移至包装机的区域D内，在热通道9中加热包裹的包装套筒组2’。

在热处理单元8中加热已经由片状材料5包裹的包装套筒组2’是特别有利的，因为在上述外包装单元7的制造中，包装套筒组2的所有纵向侧面和(由于使用的片状材料5的预加应力和弹性)前侧面也在其角部区域中由片状材料5以形状配合的方式覆盖，并且作为其结果也沿它们的围绕边缘覆盖，根据突出部分的长度，也就是说片状材料5的宽度与包装套筒组2的长度之间的差异，片状材料5仍然从前表面突出较大或较小的距离。由于热通道9内的热处理，特别是借助于适当引导地热空气的输入，可以将在前表面区域中突出的片状材料5翻转至前面上并且或多或少地将其在那里牢固地连接至突出的片状材料5的其它翻转区域，可以利用方便地使用的PE薄膜的软化点。

作为图2A中所示的热通道9的使用的替选方案，如图2B所示，还可以完全省略热通道9，并且代替所述热通道而使用多个布置在前表面区域中的热空气喷嘴10，使得来自热空气喷嘴10的热空气使片状材料5的部分朝向包装套筒组2’的前面的中间翻转并且在适当的时候通过提供冷空气而在那里固化。下面参考图5A和图5B更详细地解释热空气的确切应用。

因此，制造的包装单元11是包括由片状材料5制成的外包装和如图1B中的示例所示的多个包装套筒P的***或包装***。处于平坦折叠且直立状态的多个包装套筒P布置在包装单元11中。围绕该多个包装套筒P的外包装为包装套筒P提供保护，使其免受例如碰撞、损坏或弄脏的外部影响。

图3A以详细视图示出了图2A或图2B的包装机的区域C。包装套筒组2由输送单元3保持在支架1上。输送单元3在包装套筒组2的前侧面上分别包括一保持板4，包装套筒组2在保持板4之间被压在一起，因此克服了所有平坦折叠的包装套筒P中存在的恢复力。保持板4借助引导元件12可移动地悬挂在导轨13上。优选地，沿输送方向来看在包装套筒组2的后纵向侧面处，图3A中不可见的滑块取走包装套筒组2(滑块长度对应于包装套筒组2的长度)，以便使所有的直立包装套筒P沿片状材料5的方向恰好平行滑动。外包装单元7具有一对进给辊14、15。进给辊14布置在支架1A上方，并且进给辊15布置在支架1A下方和包装套筒组2下方。在偏转辊17A与包装套筒组2之间分别可以看到具有两个制动钳16A和16B的片状材料制动器16。片材的端部都各自围绕偏转辊17A朝向彼此偏转并且通过接缝5E焊接在一起。

在图3B中示出了在制造包装单元11的过程中图3A所示步骤之后的步骤。在此，已经使用未示出的滑块使包装套筒组2通过输送单元3部分地输送通过伸展的片状材料5。因此，片状材料5不再设置在其(以竖直平面取向的)基本位置，而是绕固定的偏转辊17B绕着包装套筒组2的纵向侧表面偏转。在这里，偏转辊17B之间的净开口恰好与包装套筒组2的高度匹配。因此，包装套筒组2最初部分地由片状材料5卷绕。当包装套筒组2被进一步输送通过片状材料5时，片状材料5由外包装单元7的进给辊14、15解绕，如两个箭头所示。

在图3C中示出了包装套筒组2的进一步运输，其中，整个下侧纵向侧面覆盖有片状材料5，并且输送单元3示出为几乎在其端部位置。

图3D示出了在下一步骤中，围绕其纵向侧面包裹的包装套筒组2’位于其由输送单元3移动的端部位置，而输送机单元3移回至其起始位置。

与包装套筒组2’的后纵向侧面齐平使得可竖直移动的密封单元18运行，该密封单元具有可朝向彼此和远离彼此移动的两个密封钳19。在图3D所示的位置中，两个密封钳19已经朝向彼此移动并且将片状材料5焊接至焊接区域，该焊接区域沿输送方向直接邻接在包装套筒组2’的后纵向侧面上。因此在此过程中片状材料5保持拉紧，片状材料制动器16现在作用在片状材料5上并且防止所述片状材料通过进给辊14和进给辊15进一步解绕。

图3E中示出了下一处理步骤，其中，两个密封钳19仍然处于其密封位置，并且焊接区域通过刀片(仅建议的)在片状材料5的整个宽度上分离，从而片状材料5再次位于其在进给辊14和进给辊15之间的基本位置(比较图3A)。

最后，图3F示出，两个密封钳19再次彼此分离并且已经到达其起始位置。其纵向侧面被完全包裹的包装套筒组2优选地借助运输工具1B沿输送方向进一步移动，该运输工具是支架1A的延伸部分。包装套筒组2’具有前焊缝和后焊缝5E。

如已经提及的，包装机还包括可以夹紧或释放片状材料5的片状材料制动器16。以这种方式，当包装套筒组2被输送通过片状材料5时，片状材料5可以伸展或拉伸，从而在片状材料5上施加张力。该状态在图3B中示出，其中，片状材料制动器16是闭合的。因此，在将包装套筒组2输送通过片状材料5的同时夹紧片状材料5。

图4A示出了在密封片状材料5的过程中的第一步骤中的根据本发明的包装机的密封单元18。密封单元18形成为封切器。密封单元18的密封钳19包括外部夹紧钳22，在密封钳19的收缩状态下，外部夹紧钳22的端部将所示的片状材料5夹紧。在其中一个密封钳19中，切割装置以可移动的刀片的形式布置，在另一个相对的密封钳19中，切割装置20的配对件以用于刀片20的槽21的形式布置。此外，密封表面23设置在密封钳19的夹紧钳22之间，密封表面23也被设计为可移动的。因此，布置在密封表面23之间的刀片20和布置在密封表面23之间的槽21借助密封表面23朝向彼此移动而朝向彼此移动。在根据图4A的图示中，密封表面23布置在彼此分离的位置。通常，在密封表面23的接触区域中，密封表面23可以将焊接部分提供成可加热部分(特别是以加热带或焊带的形式)。

在图4B中，表示在密封片状材料5的过程中，在图4A中所示的步骤之后的步骤中的密封单元18。与图4A中的图示相比，密封表面23布置成移动到一起，使得片状材料5在密封表面23之间位于封切器的接触区域中。此外，例如通过加热密封表面23的接触区域中的可加热部分，形成片状材料5的密封区域24。因此，片状材料5的两个部分在密封区域24中接合。切割装置的刀片20布置成处于未延伸状态，即处于未延伸至槽21内的状态。

图4C示出了在密封片状材料5的过程中，在图4B所示步骤之后的步骤中的密封单元18。与根据图4B的图示相比，刀片20布置在延伸位置。为此目的，刀片20缩回至相对的密封钳19中的槽21中。因此，片状材料5被切穿，即在密封区域24中或在片状材料5的两个密封区域24之间被切穿。

在已经发生片状材料5的密封和分离之后，刀片20可以移动回密封表面23之间。此外，所有的密封钳19可以再次远离彼此移动，使得再次到达密封单元18的起始位置。以这种方式，一方面，至少部分地包裹的包装套筒组2’被释放，另一方面，还提供了处于基本位置的新片状材料5。

为了更好地理解，图5A和图5B以透视图示出了片状材料5的突出端部可以如何借助热空气在包装套筒组2’的前侧面处偏转。为此目的，优选地，四个热空气喷嘴10A、10B、10C和10D布置在包装套筒组2’的两个前侧面处，其中仅示出了前喷嘴。可以直接看出，由于施加在片状材料5的突出端部上，所述端部靠在包装套筒组2’的前侧面上并且可以在那里焊接在一起，如表示成品包装单元11的图右侧中所示。由于片状材料5的焊接端部的材料量相对较大，所述片状材料在前侧面的中间区域内具有不规则形状的结构，然而，该结构对于外包装的功能是无害的。还可以看出，焊缝5E翻转到前侧面上。优选地，首先将热空气送入相对的喷嘴10A和喷嘴10B中，使得在喷嘴10C和喷嘴10D被激活之前，片状材料的突出的上侧端部和下侧端部靠在包装套筒组2’的前侧面上，从而整个突出的片状材料5被平放并焊接在一起。显然，在片状材料5和外部包装套筒的涂层之间不应发生焊接。最后，在图5A中可以清楚地看到，在其前侧面区域中，包装套筒组2’在其角部和沿其边缘处都紧密地覆盖包装套筒组2’，由此形成固定单元，该固定单元尺寸稳定并且因此易于运输。

图5B示出了替选的图示，其中，片状材料5的宽度相对于包装套筒组2’的长度更短，从而仅产生少量突出的片状材料5。作为其结果，如果突出端部翻转至前侧面上并且焊接在一起，则包装套筒组2’的前侧面不能完全被片状材料5覆盖。在图5B右侧的图示中可以看出，相反地，一种类型的窗口F形成在前侧面的内部。如果例如在前侧面不发生由于焊接在一起的片状材料5引起的增厚，则成品包装单元11’的这种实施方式是期望的。

最后，图6示出了现有技术中已知的常用托盘25，托盘25装载有多个根据本发明的包装单元11。为此目的，各个包装单元11堆叠在托盘25上，所述各个包装单元11是由包括多个包装套筒P的包装套筒组2和片状材料5形成的外包装形成的。装载有根据本发明的包装单元11的这种托盘25设置为用于包装套筒P进一步运输，例如运输至用于填充和制造成品包装的目的的预期位置。

从图6还可以看出，堆叠在托盘25上的包装单元11的边缘设置有仅适用于运输的例如由加强纸板制成的边缘保护件26。然后将整个包装单元11和边缘保护条26以及托盘25的至少承载侧包裹在收缩薄膜和/或拉伸薄膜内，并且在适当的情况下，对其施加热量以便形成在卡车运输过程中不能滑动的固定单元。

与现有技术中已知的***(例如由包装在作为外包装的外盒中的包装套筒制成的包装单元)相比，图6中所示的示例性***包括多个各种优势。在这里，首先应该提到由片状材料制成的明显更具成本效益的外包装。此外，与现有技术的解决方案相比，可以减轻重量。另外，可以减少由外包装产生的废弃物，并且可以实现提供更好的防弄脏(例如以来自外盒的灰尘的形式)保护的包装单元11或11’。

Claims (24)

1.一种用于由包装套筒组（2）和外包装制造包装单元（11，11’）的包装机，所述包装套筒组包括多个平坦折叠且直立的包装套筒（P），所述包装机包括至少一个输送单元（3）和至少一个外包装单元（7），所述至少一个输送单元用于输送所述包装套筒组（2），所述至少一个外包装单元用于准备位于基本位置的外包装成形片状材料（5），其中，沿输送方向来看，在位于所述基本位置的片状材料（5）后面设置用于密封包裹所述包装套筒组（2）的所述片状材料（5）的密封单元（18），

其特征在于，所述输送单元（3）沿垂直于所述包装套筒组（2）的纵向长度的输送方向输送所述包装套筒组（2），所述输送单元（3）在所述包装套筒组（2）的前侧面上分别包括一保持板（4），所述包装套筒组（2）在所述保持板（4）之间被压在一起，以克服所述包装套筒（P）中存在的恢复力，所述保持板（4）借助引导元件（12）可移动地悬挂在导轨（13）上；在于，所述包装机包括用于固定所述片状材料（5）的至少一个片状材料制动器（16），其中，沿所述输送方向来看，所述片状材料制动器（16）布置在所述密封单元（18）前面；以及在于，所述包装机在所述外包装单元（7）后面具有热处理单元（8），以便将突出的所述片状材料（5）施加至所述包装套筒组（2）的前侧面。

2.根据权利要求1所述的包装机，其特征在于，所述密封单元（18）由一对密封钳（19）形成。

3.根据权利要求1或2所述的包装机，其特征在于，所述密封单元（18）形成为封切器，其中，所述封切器包括密封表面（23）和切割装置（20）。

4.根据权利要求3所述的包装机，其特征在于，所述密封表面（23）在所述封切器的接触区域内提供焊接部分。

5.根据权利要求4所述的包装机，其特征在于，所述焊接部分为可加热部分的形式。

6.根据权利要求5所述的包装机，其特征在于，所述可加热部分为加热带或焊带的形式。

7.根据权利要求1或2所述的包装机，其特征在于，所述包装机包括支架（1），所述支架用于准备所述包装套筒组（2）并且用于至少部分地将所述包装套筒组（2）输送通过所述包装机。

8.根据权利要求1或2所述的包装机，其特征在于，所述外包装单元（7）通过具有卷绕的所述片状材料（5）的一对进给辊（14，15）形成，其中，所述进给辊（14，15）相对于所述包装套筒组（2）布置在相对的两侧上。

9.根据权利要求1所述的包装机，其特征在于，所述热处理单元（8）具有多个热空气喷嘴（10A，10B，10C，10D）。

10.一种用于由包装套筒组（2）和外包装制造包装单元（11）的方法，所述包装套筒组包括多个平坦折叠且直立的包装套筒（P），利用根据权利要求1至9中任一项所述的包装机通过以下的步骤来制造所述包装单元：

-准备所述包装套筒组（2），

-伸展位于基本位置的片状材料（5），

-沿垂直于在所述保持板（4）之间被压在一起的所述包装套筒组（2）的纵向长度的输送方向，将所述包装套筒组（2）输送通过伸展的所述片状材料（5），其中，所述片状材料（5）是预加应力的，

-使所述包装套筒组（2）通过沿所述输送方向来看布置在位于所述基本位置的所述片状材料（5）后面的密封单元（18），

-借助所述密封单元（18）密封所述片状材料（5），

-在密封区域（24）中分离已密封的所述片状材料（5），以及

-将热量施加于所述片状材料（5）的突出端部。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述片状材料（5）的所述密封借助接合来实现。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述片状材料（5）的所述密封借助焊接或粘接来实现。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述密封单元（18）的密封钳（19）朝向彼此移动以便密封所述片状材料（5）。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述密封钳（19）的密封表面（23）借助可加热部分的加热来密封所述片状材料（5）。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述可加热部分为加热带或焊带的形式。

16.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，已密封的所述片状材料（5）借助形成在所述密封单元（18）中的切割装置（20）分离。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在密封所述片状材料（5）之后或在分离已密封的所述片状材料（5）之后，所述密封钳（19）彼此移回。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在密封所述片状材料（5）之后或在分离已密封的所述片状材料（5）之后，所述密封钳（19）彼此移动回其起始位置。

19.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，在所述包装套筒组（2）预定输送通过所述片状材料（5）之后，所述片状材料（5）进行减速，使得所述包装套筒组（2）的角部通过所述片状材料固定。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述片状材料（5）借助片状材料制动器（16）进行固定。

21.一种具有包装套筒组（2）和外包装的包装单元（11，11’），所述包装套筒组包括多个平坦折叠且直立的包装套筒（P），其中，所述包装套筒（P）均在相对的侧面开口，其中，所述包装单元（11，11’）根据权利要求10至20中的任一项的方法、利用根据权利要求1至9中任一项所述的包装机制造，

其特征在于，所述外包装由至少一个片状材料（5）形成；在于，所述片状材料（5）垂直于所述包装套筒组（2）的纵向长度包裹所述包装套筒组（2），以便围绕所述包装套筒组（2’）的纵向侧表面布置；以及在于，所述片状材料（5）由PE制成的拉伸薄膜和/或收缩薄膜。

22.根据权利要求21所述的包装单元（11，11’），其特征在于，所使用的薄膜是厚度在15μm至45 μm的范围内的PE收缩薄膜。

23.根据权利要求22所述的包装单元（11，11’），其特征在于，所使用的薄膜是厚度在25μm至40 μm的范围内的PE收缩薄膜。

24.根据权利要求23所述的包装单元（11，11’），其特征在于，所使用的薄膜是厚度为35μm的PE收缩薄膜。

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