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Die
Erfindung betrifft ein Verpackungssystem und dessen Herstellung
aus geometrisch stabilisiertem sortenreinen Material, insbesondere
aus Papier oder Pappe oder Kunststoff, für die Lagerung von kern- oder kernlos
gewickelten abrollfähigen
Folien, wie z.B. Klebebänder
oder Verpackungsfolien aus Papier, Kunststoff oder Metall und für das Konfektionieren
derselben, ausgestaltet als Einwegverpackung, die nach dem Benutzen
als eine Einheit entsorgt werden kann.
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Solche
Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen sind allgemein bekannt.
Bei den bislang bekannten Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen
der gattungsgemässen
Art handelt es sich um mehreckige Faltschachteln, die vorzugsweise
einen quadratischen oder dreieckigen Querschnitt aufweisen und stirnseitig geschlossen
sind. Die bekannten Lösungen
weisen eine beweglich gelagerte und mit dem Grundkörper verbundene
Verschlussklappe auf, durch die nach dem Öffnen der Verpackung Zugang
zum Inhalt entsteht. Mit der Hand kann die aufgewickelte Folie aufgenommen
und durch tangentiales Ziehen von der Folienrolle abgewickelt werden.
Zur Konfektionierung eines Folienabschnitts wird die Bahn über eine
entsprechende an der Längskante
der Verpackung angebrachte Trennvorrichtung mittels Handkraft gezogen
und damit auf das gewünschte
Mass abgelängt.
Bei den bekannten Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen der
oben beschriebenen Art wird die Folienrolle lose eingelegt. Dadurch
entfällt
eine axiale und radiale Führung
der Folienrolle. Das axiale Spiel führt immer dann zur Verkantung
der Folienrolle, wenn bei der Handhabung nicht mittig zur Längsachse
der Folienrolle gezogen wird, was in der Praxis naturgemäss auch
nicht anders zu erwarten ist. Durch die Verkantung blockiert bzw.
klemmt die Rolle und löst
sich nur wieder bei erhöhtem
Zug, wodurch die Folie ungleichmässig
von der Folienrolle gezogen wird, wodurch sich bei Kunststoffmaterial
bereits Verfestigungen ergeben können
und so das Abtrennen eines Folienabschnitts erschwert wird. Das
radiale Spiel führt bei
den bisherigen Lösungen
dazu, dass die Folienrolle über
die Verschlussklappe mittels der Hand, die die Verpackung festhält , zusammengedrückt werden
muss. Dadurch entstehen, je nach Handhabung, Reibungskräfte, die
ein leichtes gleichmässiges
Herausziehen eine Folienbahn verhindern.
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In
der
DE 696 03 045
T2 wird eine lichtdicht verpackte Rolle beschrieben, bei
der auf einen Hohlkern ein Abziehmaterial gewickelt ist, an dessen
Ende ein Umfangswickel angebracht ist, der mit den beiden Stirndeckeln
fest verbunden ist. Die Rolle verfügt nicht über eine eigenständige Lagerung.
Das Abziehmaterial kann erst von der Rolle abgewickelt werden, wenn
die Rolle in eine Kamera oder Reprogerät eingelegt wird. Die Verbindung
zwischen dem Umfangswickel und den Stirndeckeln wird bei der Benutzung
aufgerissen und damit zerstört.
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Aus
der
DE 299 10 433
U1 ist eine Lösung
zur Lagerung der Folienrolle bekannt. In der praktischen Ausgestaltung
entsteht das Problem, dass durch die hier gewählte Geometrie eine hinreichende
Lagerung nicht gegeben ist. Ausserdem entsteht durch die Laschenform
eine. Lagerung auf drei Punkten, was bei den regelmässig verwendeten
spiralgewickelten Kernen mit einer unsauberen Innenkante zu einem
Verhaken der Folienrolle führt.
Des weiteren ist nachteilig, dass der Benutzer die Laschen vor Gebrauch
erst selbst eindrücken
muss.
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Die
DE 297 03 337 U1 zeigt
eine Verpackungseinheit für
eine Hakenband-Kunststofffolie. Dabei wird eine Kunststofffolie
in Form eines fanggestreckten Streifens auf ein Wickelgerüst aufgebracht,
das wiederum in einer Umverpackung aufgenommen wird. Nachteilig
dabei ist die konstruktionsbedingt rechteckige Form der Umverpackung.
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Die
DE 200 17 495 U1 beschreibt
ein gefaltetes Gehäuse
zur Aufnahme von Klebebandrollen. Das. Gehäuse ist ausgestattet mit einer
Klinge und einem Ausgabeschlitz. Die Rolle ist dabei lose, ohne
radiale Lagerung, in das Gehäuse
eingelegt.
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Ein
Beispiel zur Lagerung von Wickelrollen wird in der
DE 296 07 462 U1 gezeigt.
Die Lagerung der Rolle erfolgt über
Einsteckzapfen, die fest mit 2 rechteckigen Platten verbunden sind.
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Die
DE 41 38 841 A1 offenbart
ein weitere Möglichkeit
zur Lagerung, indem ein axial geteiltes Gehäuse über 2 Bohrungen verfügt, in denen
ein Spulenkern drehbar gelagert ist.
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Die
bisher bekannten Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen weisen
gezackte oder glatte Abreisskanten auf. In einigen Fällen sind
diese am offenen Ende der Verschlussklappe angebracht. Um bei dieser Anordnung
die Folie zu trennen, muss der Benutzer über erhöhten Druck die Reibung zwischen
der Verschlussklappe und der Folienbahn bzw. dem darunterliegenden
Verpackungskörper
so erhöhen,
dass die Folie nicht nachrutscht. Dies ist wegen der Flexibilität des meist
einmaligen Kartons sehr schwierig und führt zu unsauberen Schnittkanten
oder zu unkontrolliertem Einreissen der Folie. Nachteilig bei dieser
Art ist auch das Wiederaufnehmen der verbleibenden Folienfahne zum
weiteren Gebrauch, weil nach dem Trennvorgang die Folienfahne unter
der Verschlussklappe verbleibt. Zur Wiederaufnahme der Folienfahne
ist die Verschlussklappe zu öffnen,
wodurch überflüssiger Handhabungsaufwand
entsteht.
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Den
bislang bekannten Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen ist
gemeinsam, dass sie das für die
Verpackung gewählte
Material, meist Pappe, bedingt durch den quadratischen bzw. dreieckigen
Querschnitt, verschwenden. Allein unter Umweltgesichtspunkten ist
dies nachteilig. Da der Kern einer Folienrolle aus fertigungstechnischen
Gründen
wegen der hohen Wickelgeschwindigkeiten eine Mindeststärke aufweisen muss,
kann der Rohstoffeinsatz, nur auf die Aussenverpackung der Verpackungs-
und Konfektioniereinrichtungen bezogen, optimiert werden. Das verpackte
Gut, die Folienbahn, hat im aufge wickelten Zustand einen kreisrunden
Querschnitt. Daraus ergibt sich, dass bei Abweichung von dieser
geometrischen Form ineffizient verpackt und damit Rohstoffe und
die für
die Herstellung benötigten
Energien verschwendet werden. Ein Vergleich für das benötigte Verpackungsmaterial in
Abhängigkeit
von der Querschnittsgeometrie der Aussenverpackung (bei konstanter
Länge der
Folienrolle) verdeutlicht diesen Sachverhalt:
Tabelle
1
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Tabelle
1 zeigt, dass der häufig
verwendete quadratische Querschnit regelmässig 27% mehr Verpackungsmaterial
benötigt
als der kreisförmige
Querschnitt.
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Verpackungs-
und Konfektioniereinrichtungen, die in Form von Faltschachteln ausgebildet
sind, weisen darüber
hinaus einen weiteren Nachteil in der Handhabung auf. Diese Faltschachteln
sind stirnseitig durch mehrfach gefaltete Pappe mittels Verkleben
verschlossen. Dadurch entsteht eine indifferente Oberfläche und diese
Art der Verpackung eignet sich nicht zum Aufstellen der Verpackungs-
und Konfektioniereinrichtung auf deren Stirnseite. Ausserdem verläuft der
Schwerpunkt bei dieser Ausführung
wegen fehlender Zentrierung. der Folienrolle nicht durch die Längsachse
der Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung.
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Ein
Aufstellen dieser Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen z.
B. am Arbeitsplatz mit vertikaler Orientierung der Längsachse
ist daher nicht möglich,
wäre aber
wünschenswert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die gattungsgemässe Verpackungs-
und Konfektionierungseinrichtung dahingehend zu verbessern, dass
eine höhere
Packungsdichte und niedrigere Logisitkkosten erreicht werden, der
Aufwand beim Einlegen in die Regale am Verkaufsort verringert wird,
die Stabilität
und Standfestigkeit der Verpackung gewahrt bzw. erhöht wird,
ein gleichmässiges
Heräusziehen
der bahnförmigen abrollbaren
Medien erreicht wird und ein Verkanten derselben verhindert wird,
wobei das Recycling bzw. der ökologische
Wirkungsgrad verbessert wird und die Herstellung der Verpackungs-
und Konfektioniereinrichtung am Produktionsstandort der Rolle für die bahnförmig abrollbaren
Medien in einem Herstellungsprozess durchgeführt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
beschreiben die Unteransprüche
2 bis 12.
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Der
kreisrunde Grundkörper
(1) wird aus geometrisch verstärktem flachem bahnförmigem Ausgangsmaterial
gebildet (11, Ia). Solche
Materialien sind bekannt und erhältlich
Beispielsweise kann in einer Ausführung Wellpappe angeführt werden.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf mehrlagige Baustoffe, wie
z.B. Sandwich-Pappen und -Kunststoffen. Vorteilhaft ist die Ausführung in
Wellpappe wegen des damit verbundenen Stabilitäts- bzw.
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Gewichtsvorteils
gegenüber
einlagigen Papieren oder Pappen. Die einseitig wellige Wellpappe
wird wegen ihrer Rollbarkeit bevorzugt, dergestalt dass die wellige
Seite nach innen orientiert wird um Spannungen zu vermeiden. Die
glatte, namentlich die Aussenseite des aus Wellpappe oder entsprechendem
Material gerollten Grundkörpers
(1) eignet sich zum Bedrucken oder Kaschieren für die Beschriftung
der Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung.
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Die
stirnseitig angeordneten Lagerscheiben (2) sind nach Montage
der Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung fest mit dem Grundkörper (1)
verbunden und stabilisieren diesen dadurch. Die dauerhafte Verbindung
von Grundkörper
(1) und Lagerscheiben (2) erhöht die Stabilität und Standfestigkeit
der Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung. Die zur Aussenseite
plane Ausführung
der Lagerscheiben (2) führt
dazu, dass die Verpackungs- und Konfekioniereinrichtung aufrecht
hingestellt werden kann ohne von selbst zu kippen.
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Die
Lagerscheiben (2) dienen zur Aufnahme und Lagerung der
Folienrolle (5) und sichern deren Führung axial und radial. Durch
die Zentrierung der Folienrolle (5) mittels Lagerscheiben
(2) kann der Durchmesser des Grundkörpers sehr klein werden, so
dass nur ein geringes radiales Spiel v (aus 2) zwischen Grundkörper (1) und Folienrolle
(4) erforderlich ist. Dadurch wird ein günstiger
Effekt auf den Verbauch von Verpackungsmaterial erzielt.
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Durch
die bei der Erfindung verwendeten Lagerscheiben (2) wird
ebenfalls ein gleichmässiges
Herausziehen des Folienmaterials ermöglicht. Die verbleibende Reibung
zwischen Lagerscheibe (2) und Folienrolle (4)
verhindert ein Zurückrutschen
der Folienfahne (7). Dadurch kann die aus dem Grundkörper (1)
herausragende Folienfahne (7) bei erneutem Gebrauch wieder
einfach aufgenommen werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist eine um den Winkel α gegenüber dem
Entnahmeschlitz (3) gedrehte, und parallel zur Längsachse
des Grundkörpers
(1) angebrachte gerade (10a)
oder spiralförmige (10b) Abreisskante (4)
vorgesehen. Der Winkel α (in 1) liegt zweckmässig zwischen
20° und
340°, so dass
einerseits die Ergonomie von Hand und Handgelenk berücksichtigt
wird und andererseits die aus dem Entnahmeschlitz herausragende
Folienfahne (7) zur einfachen Wiederaufnahme ausreichend
lang ist. Der Winkel α hängt massgeblich
vom Durchmesser des Grundkörpers
(1) ab. Bei mittleren Durchmessern von 40–60 mm hat
sich ein Winkel α von
50° bis
90° bzw.
270° bis
310° als
vorteilhaft erwiesen.
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Bei
der Anwendung der hier beschriebenen Erfindung auf vorkonfektionierte
bahnartige abrollbare Medien, wie beispielsweise Müll- oder
Eisbeutel, deren Länge über eine
im Verlauf der Folienbahn wiederkehrende Perforierung determiniert
ist, entfällt
die Abreisskante (4) ersatzlos. Das Abreissen der Folie
in diesem Fall erfolgt indem die Folienrolle (5) über einen
erhöhten
Handdruck auf den Grundkörper
(1) gebremst wird und dadurch die zum Abreissen erforderliche
Zugkraft aufgebaut wird.
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In
der weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung wird das Verschliessen
der Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung durch einen am offenen
Ende der aufgewickelten Folie (6) angebrachten Verschlussstreifen
(8b), z.B. aus Papier gelöst, der zu einem Teil auf die
Folienrolle (7) mit aufgewickelt wird und zu einem anderen
Teil aus dem Entnahmeschlitz (3) des Grundkörpers (1)
dergestalt herausschaut, dass dieser Teil soweit um den Grundkörper (1)
gelegt werden kann um die Abreisskante (4) zu bedecken,
wie in 3b gezeigt. Der
angebrachte Verschlussstreifen (8b) wird in seinem weiteren
Verlauf hinter der Abreisskante (4) auf dem Grundkörper (1)
dergestalt befestigt, das der Benutzer vor dem erstmaligen Gebrauch
den Verschlussstreifen (8b) leicht von dem Grundkörper (1)
lösen kann
und bei weiterem Ziehen des Verschlussstreifens (8b) an
die eigentliche Folie (6) gelangt. Damit wird erreicht,
dass einerseits am Verkaufspunkt die Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung
hygienisch einwandfrei verschlossen ist und andererseits ein leichtes Öffnen ohne
Verletzungsgefahr gewährleistet
ist.
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Wie
oben erwähnt,
ist das Verpackungssystem eine Einheit, bestehend aus den Elementen
Grundkörper
(1), Lagerscheiben (2), Folienrolle (5)
und Abreisskante (4). Sie lässt sich nur durch Zerstören öffnen. Nach Abrollen
des gesamten Inhalts kann die Verpackung sortenrein als eine Einheit
entsorgt und der Wiederverwertung zugeführt werden.
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Das
Ausführungsbeispiel
in 1 und 2 zeigt den prinzipiellen
Aufbau nach Patentanspruch 1. Die stirnseitig eingesetzte Lagerscheibe
(2) ist dauerhaft mit dem Grundkörper (1) verbunden.
Der Entnahmeschlitz (3) mit dem Spaltmass s (in 1) ist so gestaltet, dass
s > t, wobei t die
Folienstärke
ist.
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In
einem Ausführungsbeispiel
gem. 3a ist der Grundkörper (1)
im Querschnitt an einem Ende spiralförmig ausgestaltet mit der Überlappung
nach (8a). In 3b ist
die Ausführung
für das
Verschliessen der Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung mittels
Verschlussstreifen (8b) gezeigt.
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Die
Ausführung
der Abreisskante (4) in 9 zeigt
die dreiecksfömige
Ausbildung auf dem Grundkörper
(1) nach Patentanspruch 4. Die Abreisskante (4)
kann sowohl parallel (10a)
als auch spiralförmig (10b) zum Entnahmeschlitz
(3) verlaufen, entsprechend Patenanspruch 5.
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Die
bevorzugten Ausführungen
der Lagerscheiben (2) sind in 4 bis 8 gezeigt.
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Gemäss Patentanspruch
6 verfügen
die Ausführungsbeispiele
für Lagerscheiben
(2) in 4, 7 und 8 über
Lagerzapfen (9) zur Aufnahme der Folienrolle (5).
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In 5 und 6 sind Ausführungsbeispiele für Lagerscheiben
(2) gezeigt, bei denen eine Lagerbohrung (10)
zur Aufnahme der Folienrolle (5) vorgesehen ist.
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Ausführungsbeispiele
zu Patentanspruch 7 sind in 4 und 5 dargestellt. Der Bund
(11) ermöglicht
ein exaktes Positionieren der Lagerscheiben (2) innerhalb
des Grundkörpers
(1) und verschliesst dessen stirnseitige Schnittkante.
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7 und 8 Stützen
den Patentanspruch 8. Die Lagerscheiben (2) sind dergestalt
ausgeführt, dass
sie an Ihrem äusseren
Umfang parallel zur Mittelachse verlaufen um dort die Verbindung
zum Grundkörper
(1) herzustellen. In Wellenform wird der zentrisch positionierte
Lagerzapfen (9) kalottenartig ausgebildet. Diese Ausführung eignet
sich besonders zur Verwendung von Recyclingpappen und kann durch
Pressverfahren kostengünstig
hergestellt werden.
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Nach
Patentanspruch 9 ist es auch möglich
die Verbindung zwischen Grundkörper
(1) und Lagerscheibe (2) dergestalt auszubilden,
dass die Aussenseite des Grundkörpers
(1) in die Aussparung der Lagerscheibe (2) eingeführt wird
(8).
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Andeutungsweise
ist in 11 das Ablaufschema
für die
Produktion der erfindungsgemässen
Verpackungs- und Konfektioniereinrichtung skizziert, für das in
Patentanspruch 12 Schutz begehrt wird.
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Das
Ablaufschema ist in Phasen unterteilt, wobei die Phasen Ia und Ib
bzw. die Phasen IIa und IIb jeweils parallel ablaufen. Die Phasen
werden im einzelnen nachfolgend erläutert.
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In
Phase Ia wird das Ausgangsmaterial für den Grundkörper (1)
z.B. Wellpappe von einer Rolle abgewickelt (kontinuierlicher Prozess)
und auf das jeweilige Mass quer und/oder längs zur abgerollten Bahn abgelängt um in
Phase IIa für
die weiteren Schritte vorbereitet zu . werden. Diese Vorbereitungen
können
prozess- und materialabhängig
beispielsweise in der Erwärmung,
der Veränderung
der Feuchtigkeit, dem Bedrucken oder Kaschieren, sowie ggf. dem
Anbringen eine Abreisskante (4) bestehen und schliessen
ab mit der Umformung des so vorbereiteten Grundkörpers (1) für Phase
III. Die Umformung legt andeutungsweise die spätere kreisrunde Form des Grundkörpers (1)
fest, wobei dieser zunächst
wie in 11, Phase III
gezeigt, V-förmig einseitig
offen ausgebildet wird.
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Parallel
findet in Phase Ib das Umrollen des bahnförmigen Materials auf die Folienrolle
(5) statt. In Phase IIb kann ggf. der Verschlussstreifen
(8b) angebracht werden.
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Das
Einlegen der Folienrolle in den noch geöffneten Grundkörper (1)
erfolgt in Phase III, wo die Prozesse zusammenlaufen. Nach dem Einlegen
wird der Grundkörper
(1) in seine endgültige
kreisrunde Form gebracht.
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In
Phase IV werden die Lagerscheiben (2) axial an den vorgeformten
Grundkörper
(1) herangeführt, dergestalt,
dass die Folienrolle (5) innerhalb des Grundkörpers (1)
mit gleichmässigem
Spaltmass v zentriert wird und eine dauerhafte Verbindung zwischen
Lagerscheibe (2) und Grundkörper (1) entsteht.
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Abschliessend
werden die fertigen Verpackungs- und Konfektioniereinrichtungen
zum Transport in die Umverpackungen platzsparend eingelegt (Phase
V).