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Dokumentenidentifikation DE19647543C2 21.06.2001
Titel Verpackungsfolie
Anmelder Bahr, Denisa, 72290 Loßburg, DE
Vertreter Weiß, P., Dipl.-Forstwirt, Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 78234 Engen
DE-Anmeldedatum 16.11.1996
DE-Aktenzeichen 19647543
Offenlegungstag 20.05.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.06.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2001
IPC-Hauptklasse B31B 1/14
IPC-Nebenklasse B31B 1/74   B26F 1/18   F26B 13/18   C08J 5/18   B29D 7/01   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsfolie aus einer rückstellfähigen, gelochten Folienbahn, insbesondere für das Einwickeln von palettisierter Ware zur Transportsicherung, sowie ein Verfahren für ihre Herstellung und eine Vorrichtung hierfür.

Aus der JP-A 6 166 125 ist beispielsweise bekannt, dass in eine Folie zum Herstellen eines Beutels eine Anzahl von Perforationen mittels heisser Nadeln eingeformt werden.

Aus der US 5 226 735 ist ferner ein Beutel zur Aufnahme von Lebensmitteln bekannt, der ein Sichtfenster aufweist, welches mit runden Perforationen versehen ist.

Aus der DE 33 39 549 A1 ist ferner ein Kunststoffbeutel zur Abfüllung von lüftungsbedürftigen Lebensmitteln bekannt, wobei in einem ersten Verfahrensschritt in eine entsprechende Folienbahn in Laufrichtung der Folienbahn Schlitze mit Perforiermesser eingeformt werden. Danach wird die Folienbahn unter fester Halterung an beiden Seitenkanten einem Heissluftstrom ausgesetzt, unter dessen Einwirkung die Folie schrumpft und aus den Schlitzen lanzettförmige Löcher entstehen.

Zahlreiche Güter aller Art werden zum Transport grosser Mengen palettiert und mit einer schützenden Kunststofffolie (sog. Stretchfolie) umwickelt. Diese Art der Verpackung ist kostengünstig, platzsparend und seit der Verwendung von leicht recycelfähiger Polyäthylenfolie (PE-Folie) auch ökologisch vertretbar. Diese Verpackungsart weist jedoch einen gravierenden Nachteil auf. Die Einbindung der Güter in PE- Folie ist so dicht, dass kein Luftaustausch zwischen Gut und Umgebungsluft stattfinden kann. Als Folge bildet sich Schwitz- und Kondenswasser, da die eingebundene Feuchtigkeit nicht nach aussen diffundieren kann. Je nach Art des eingepackten Gutes können dadurch erhebliche Schäden eintreten, wie z. B. Korrosion bei ungeschützten Metallartikeln, Schimmel- und Fäulnisbildung bei biologischen Produkten, unhygienische Durchnässung von Einzelverpackungen, Ausblühungen bei anorganischen Produkten u. ä. Deshalb wird seit langem versucht, geeignetere Verpackungsmaterialien zu finden, wie z. B. netzartige Kunststoffumreifungen od. dgl.. Diese Materialien haben jedoch andere Nachteile. Umreifungen können nur bei bestimmten, grossformatigen Gütern eingesetzt werden, netzartige Kunststoffe sind erheblich teurer als Folien und schwerer zu entsorgen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungsfolie der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche diese Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll sie in weitestgehendem Umfang einen Luftaustausch zulassen und eine leichte Kontrolle der Zugspannung ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass in eine Folienbahn Löcher eingeformt werden, deren Länge quer zur Laufrichtung der Folie grösser als eine Länge in Laufrichtung ist, so dass diese Löcher sich beim Aufbringen einer Zugspannung auf die Folie in Laufrichtung zur Ermöglichung eines Luft- /Feuchtigkeitsaustausches der Ware mit der Umgebung öffnen.

In der Regel dürfte es sich hierbei um ovale Stanzlöcher handeln, jedoch sollen vom Erfindungsgedanken auch andere Lochformen, bspw. mit gewellten Rändern, umfasst werden. Bevorzugt wird jedoch eine saubere und scharf begrenzte ovale Form, da hierdurch einem Reissen der Folie in Laufrichtung vorgebeugt wird. Vor allem wird aber ein Reissen der Folie in Laufrichtung durch die quer zur Laufrichtung angeordneten ovalen Löcher vermieden. Dabei dürften diese Löcher günstigerweise in Reihen angeordnet sein, wobei die Löcher von in Laufrichtung aufeinanderfolgenden Reihen versetzt zueinander angeordnet sind. Auch hierdurch wird ein Reissen der Folie vermieden.

Wie die Löcher in die Folienbahn eingebracht werden, ist von untergeordneter Bedeutung. Am kostengünstigsten dürfte ein Stanzen sein.

Bevorzugt wird als Verpackungsfolie eine hochmolekulare Folie aus lebensmittelechtem, sortenreinem Polyäthylen verwendet, die mit einem lösemittelfreien Haftvermittlungskleber beschichtet ist. Bereits bei der Extrusion dieser Folie noch vor der Lochstation wird erfindungsgemäss ein Spannungsverhältnis in der Laufrichtung der Folie "einprogrammiert", so dass die Folie sich später unter Zug rückstellend verhält, also eine Zugspannung aufrechterhält.

Erfindungsgemäss wird nun diese Folienbahn nach der Lochung in einer Reckstation gereckt. Bevorzugt erfolgt dieses Recken unter gleichzeitiger Wärmeeinwirkung, wobei sich die Löcher sowohl in Längs- als auch in Querrichtung weiten und vergrössern. Gleichzeitig wird die Folie in ihrer Stärke um bis zu 30% reduziert, jedoch tritt dabei eine Molekularverfestigung auf, die der Folie eine äusserst hohe Reissfestigkeit verleiht. Die Löcher behalten jedoch noch ihre ovale Form.

Nach dem Recken wird die Folienbahn ggf. geglättet und aufgehaspelt. Sie kann nun zum Kunden transportiert werden. Beim Anlegen der Folienbahn an das Packgut wird wiederum ein Zug auf die Folienbahn ausgeübt. Hierdurch ändert sich wiederum die Lochung, wobei das Ziel ist, dass die Folie an der ordnungsgemäss verpackten Palette kreisrunde Löcher aufweist. Damit hat der Kunde eine leichte Kontrolle, ob die Folie in Ordnung ist bzw. mit der richtigen Zugspannung um die Palette gewickelt wurde. Ausserdem erreicht der Lochanteil an der gesamten Folienfläche ein Optimum bei kreisrunden Lochungen.

Das Umwickeln einer Palette geschieht in der Regel in einer Stretch-Wickelmaschine. Diese weist einen Drehteller auf, auf dem die zu umwickelnde Palette steht. Die Halterung der Folienrolle befindet sich an einem motorisch gesteuerten Hubmast und kann auf- und abfahren.

Durch die gleichzeitige Drehbewegung des Palettentellers ergibt sich eine überlappende Wicklung.

Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Palette sicher verpackt ist, gleichzeitig aber ein Luftaustausch zwischen verpacktem Gut und Umwelt garantiert bleibt. Schimmel oder Fäule kann nicht entstehen.

Die gelochte Folie ist zwar etwas teurer als die ungelochte Folie, jedoch immer noch wesentlich billiger als netzartige Verpackungsmaterialien. Zudem können auch die ausgestanzten ovalen Stanzabfälle wiederverwendet werden, so dass sich eine erhebliche Materialeinsparung ergibt. Durch das Recken unter Wärmeeinwirkung wird die Folie dünner, verliert jedoch nicht an Stabilität und Reissfestigkeit. Beim Reckvorgang wird die Folie um ca. 30% gedehnt, so dass sich hier wesentlich mehr Lauflänge bzw. ca. 30% Materialersparnis ergibt. Zuzüglich der 15% Materialersparnis aus den Stanzabfällen ergibt sich eine gesamte Einsparung von ca. 45%.

Nach Gebrauch kann die Folie problemlos wieder dem Wertstoffkreislauf zugeführt werden.

Als Anwendungsbereiche bieten sich vor allem Sterilisationsbetriebe, Agrarindustrie, Lebensmittelindustrie, Betonwarenindustrie, Tiefkühlkost, Zuckerindustrie usw. an.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackungsfolie;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Folienbahn nach einer Lochstation in Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Folienbahn nach der Reckstation in Fig. 1;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Folienbahn in Gebrauchslage.

Gemäss Fig. 1 wird eine Folienbahn 1 von einer Mutterrolle 2 abgezogen und einer Lochstation 3 zugeführt. In dieser Lochstation 3 ist eine Lochstanze 4 angeordnet, mittels welcher aus der Folienbahn 1 ovale Löcher ausgestanzt werden. Diese Löcher 5 sind in Fig. 2 näher gezeigt. Sie verlaufen mit ihrer grösseren Länge L bzw. mit der Hauptachse quer zur Laufrichtung x der Folienbahn 1. Die Länge L ist grösser als eine Länge 1 der Nebenachse des Loches 5, wobei bspw. ein Verhältnis von 4 : 1 bevorzugt wird.

Die ausgestanzten Lochronden (nicht näher gezeigt) fallen in einen Aufnahmebehälter 6 und werden bevorzugt dem Hersteller der Folienbahn 1 wieder zurückgegeben.

Die Folienbahn 1 wird im übrigen in der Lochstation 3 zwischen zwei Führungswalzenpaaren 7 und 8 geführt.

Auf die Lochstation 3 folgt eine Reckstation 9, in welcher die Folienbahn in Laufrichtung x aber auch quer zur Laufrichtung x gereckt wird.

Hierdurch werden die Löcher 5a, wie in Fig. 3 gezeigt, sowohl in Längs- als auch in Querrichtung geweitet und vergrössert. Auch die Folienbahn 1 insgesamt wird breiter.

Bevorzugt geschieht das Recken in der Reckstation 9 unter der Einwirkung einer Wärmequelle 10, der gegenüber unter der Folienbahn 1 ein Schutzblech 11 zugeordnet ist.

In der Reckstation 9 wird die Folienbahn zwischen zwei Walzenpaaren geführt, die jeweils aus einer Stahlwalze 12.1 bzw. 12.2 und einer Gummiwalze 13.1 bzw. 13.2 bestehen. Die obenliegende Gummiwalze 13.1 bzw. 13.2 ist angetrieben. Ferner ist dem Walzenpaar 12.2 und 13.2 noch ein einstellbares Zählwerk 14 mit einem akustischen Signalgeber zugeordnet, der insbesondere einen Rollenwechsel überwacht.

Zwischen den beiden Walzenpaaren 12.1/13.1 und 12.2/13.2 ist noch eine weitere Stahlwalze 15 vorgesehen.

Auf die Reckstation 9 folgt eine Aufhaspelstation 16, wobei zwischen einer Wickelrolle 17 und dem Walzenpaar 12.2/13.2 noch eine ballige Bananarolle 18 vorgesehen ist, welche die Folienbahn nach aussen glättet.

Auf die Wickelrolle 17 folgt ein Rollenhalterbaum 19, über den Papphülsenkerne 20.1 bzw. 20.2 in Anlage an die Wickelrolle 17 gebracht werden können. Auf diese Papphülsenkerne 20.1 bzw. 20.2 wird die gelochte und gereckte Folienbahn aufgewickelt, so dass sie zum Kunden transportiert werden kann.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Papphülsenkern 20.1 in Aufwickellage, während der Papphülsenkern 20.2 als Vorratskern dient. Deshalb ist der Rollenhalterbaum mit einer Wendeeinrichtung für einen schnellen Rollenwechsel ausgestattet.

Eine Zugfeder 21 hält einen Andruck der Papphülsenkerne 20.1 bzw. 20.2 an der Wickelrolle 17 aufrecht.

Beim Kunden wird dann die Folienbahn 1 zum Einwickeln von palettisierter Ware wieder von den Papphülsenkernen 20.1 bzw. 20.2 abgewickelt und zwar unter dem Zug einer Stretchwickelmaschine, was dazu führt, dass sich die Löcher zu kreisrunden Löchern 5b öffnen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Löcher gewährleisten, dass Luft, Feuchtigkeit, Wärme usw. von und zu der palettisierten Ware diffundieren kann. Positionszahlenliste 1 Folienbahn

2 Mutterrolle

3 Lochstation

4 Lochstanze

5 Löcher

6 Aufnahmebehälter

7 Führungswalzenpaar

8 Führungswalzenpaar

9 Reckstation

10 Wärmequelle

11 Schutzblech

12 Stahlwalze

13 Gummiwalze

14 Zählwerk

15 Stahlwalze

16 Aufhaspelstation

17 Wickelrolle

18 Bananarolle

19 Rollenhalterbaum

20 Papphülsenkerne

21 Zugfeder

L Länge Hauptachse

l Länge Nebenachse

x Laufrichtung


Anspruch[de]
  1. 1. Verpackungsfolie aus einer rückstellfähigen, gelochten Folienbahn (1), insbesondere für das Einwickeln von palettisierter Ware zur Transportsicherung, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Folienbahn (1) Löcher (5) eingeformt werden, deren Länge (L) quer zur Laufrichtung (x) der Folie grösser als eine Länge (1) in Laufrichtung ist, so dass diese Löcher (5) sich beim Aufbringen einer Zugspannung auf die Folie in Laufrichtung (x) zur Ermöglichung eines Luft- /Feuchtigkeitsaustausches der Ware mit der Umgebung öffnen.
  2. 2. Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (5) oval sind und in Reihen quer zur Laufrichtung (x) der Folienbahn (1) angeordnet sind.
  3. 3. Verpackungsfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (5) von in Laufrichtung (x) aufeinanderfolgenden Reihen versetzt angeordnet sind.
  4. 4. Verpackungsfolie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Loches (5) zu der Länge (1) in Laufrichtung in einem Verhältnis von 4 : 1 steht.
  5. 5. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungsfolie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn (1) vor und/oder im Anschluss an die Lochung gereckt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Recken unter Wärmeeinwirkung vorgenommen wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Recken eine Weitung und Vergrösserung der Löcher (5) in Quer- und Längsrichtung erfolgt.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn (1) nach dem Recken geglättet und aufgehaspelt wird.
  9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei einem Speicher (2) für eine Folienbahn (1) eine Lochstation (3) zugeordnet ist, welche in die Folienbahn (1) Löcher (5) einformt, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Lochstation (3) eine Reckstation (9) für die Folienbahn (1) folgt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reckstation (9) eine Wärmequelle (10) zugeordnet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Reckstation (9) eine Aufhaspelstation (16) für die Folienbahn (1) folgt.






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