Verfahren und Vorrichtung zum Ablösen einer Umverpackung von Zigarettenverpackungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablösen einer Umverpackung von Zigarettenverpackungen.
Zigarettenverpackungen bestehen meist aus Karton oder Papier und sind zusätzlich durch eineKunststofffolie (zum Beispiel Polypropylen) umhüllt, welche die Zigaretten vor Umweltein-flüssen (speziell Feuchtigkeitsschwankungen) schützt. Solche in mehreren Schichten aufge-bauten Verpackungen sind sowohl bei einzelnen Packungen zu finden als auch bei Gebinden aus zum Beispiel 10 Packungen.
Fertige Zigarettenpackungen müssen gelegentlich in größeren Mengen wieder ausgepackt werden, wenn zum Beispiel die Kunststofffolien bzw. deren Verklebung nicht den Qualitäts-ansprüchen genügen, wenn nicht verkaufte und überlagerte Ware aus dem Handel zurückge-nommen werden soll oder wenn der Tabak aus Schusszigaretten zurückgewonnen werden soll.
Bisher werden solche Packungen entweder sehr arbeitsaufwändig mit der Hand geöffnet und von der Kunststofffolie getrennt, oder die vollständigen Packungen werden zerkleinert und nur der Tabak von den restlichen Bestandteilen getrennt. Bei dieser Zerkleinerung ist jedochauch mit nachgeschalteten Trennverfahren keine hundertprozentige Separation der Folienrestevom Tabak möglich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ab-lösen einer Umverpackung von Zigarettenverpackungen vorzuschlagen, die einerseits weniger arbeitsaufwändig sind und andererseits sicherstellen, dass nach dem Ablösen keine Umverpa-ckungsreste mehr an der verbleibenden Zigarettenverpackung vorhanden sind.




Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Ablösen einer Umverpackung von Zigarettenverpackungen gelöst, bei dem die Zigarettenverpackungen zu einer Auftrenn-station verbracht werden, an der Auftrennstation die Umverpackung mittels einer Trennvor-richtung aufgetrennt wird und nach der Auftrennstation die Umverpackung und die verblei-bende Zigarettenpackung separiert werden.
Erfindungsgemäß wird die Zerkleinerung von Zigarettenverpackungen zusammen mit der Umverpackung vollständig ausgeschlossen, was sicherstellt, dass in dem eventuell wiederzu-verwertenden Tabak keine Reste der Umverpackung mehr enthalten sind. Nachgeschaltete Trennverfahren für die Umverpackung sind somit unnötig. Eine arbeitsaufwändige Ablösung der Umverpackung mit der Hand durch Betriebspersonal entfällt wegen der Bereitstellung einer Trennvorrichtung, also eines automatischen Hilfsmittels, das außerdem schneller und zuverlässiger arbeiten kann.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Umverpackung eine Kunststofffolie sein, die eine Zigarettenpackung oder ein Gebinde aus Zigarettenpackungen umgibt. Für die Weiterverarbeitung ist es von besonderer Bedeutung, die umhüllende Kunst-stofffolie vollständig von der verbleibenden Zigarettenpackung zu trennen, wie dies erfin-dungsgemäß mittels einer automatisch arbeitenden Trennvorrichtung möglich ist, und im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dies geschehen, ohne den Verpackungskarton und insbesondere ohne das verpackte Produkt zu beschädigen. Wenn beispielsweise nur die Kunststofffolie, also die Umverpackung zu beanstanden ist, kann die ausgepackte, verblei-bende Zigarettenverpackung an geeigneter Stelle dem Verpackungsprozess erneut zugeführt und mit einer Umverpackung bzw. Folie umhüllt werden. Bei überlagerter Ware ist es ferner beispielsweise möglich, die Folie getrennt von Zigaretten und restlicher Verpackung umwelt-freundlich zu entsorgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet die Trennvorrichtung einen Laserstrahl, um die Umverpackung aufzutrennen. Laser nach heuti-gem Stand der Technik lassen sich sehr gut und schnell ansteuern und auf Zielpunkte richten.Damit eignen sich Laserstrahlen besonders gut, wenn Umverpackungen punkt- oder linienar-tig aufgetrennt werden sollen, indem sie schnell und zuverlässig auf der Trennlinie ihre Auf-

trenntätigkeit ausüben. Dabei wird bevorzugt die lokale Energiedichte des Laserstrahls an derTrennstelle gesteuert, und zwar durch ein oder mehrere der folgenden Maßnahmen:


- eine Einstellung der Laserleistung,
- eine gezielte Defokusierung des Laserstrahls,
- eine gezielte Auswahl der Wellenlänge des Laserstrahls, abgestimmt auf das Absorptions-spektrum der Umverpackung und/oder der darunter liegenden Zigarettenverpackung,

so dass die Energiedichte an der Umverpackung im Wesentlichen maximiert und an der dar-unter liegenden Zigarettenverpackung im Wesentlichen minimiert wird.
An dieser Stelle ist anzumerken, dass die Auftrennung der Umverpackung mittels eines La-serstrahls zwar eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, je-doch auch grundsätzlich andere, insbesondere mechanische Auftrennverfahren möglich wä-ren. Es ließe sich beispielsweise durchaus bewerkstelligen, die Umhüllung mechanisch mit Hilfe einer Schneid- oder Reißvorrichtung aufzutrennen, die bevorzugt an einer Art Roboter-arm angebracht und automatisch angesteuert wird.
Bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Zigarettenver-packungen mittels eines Unterdruckförderers an der Umverpackung gegriffen und so zum Ablösen gefördert, wobei nach dem Ablösen der Umverpackung diese am Unterdruckförderer verbleibt und die verbleibende Zigarettenverpackung vom Unterdruckförderer weg und ab-transportiert wird. Hierdurch lässt es sich besonders gut bewerkstelligen, dass die Umverpa-ckung schon während und nach dem Ablösevorgang sicher gehalten wird, wobei die verblei-bende Zigarettenverpackung mit den Produkten darin ohne weiteres insgesamt weggebracht werden kann.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ablösen einer Umverpackung von Zigarettenverpa-ckungen weist eine Auftrennstation auf, zu welcher die Zigarettenverpackungen verbracht werden, eine Trennvorrichtung an der Auftrennstation, mittels der die Umverpackung aufge-trennt wird, und eine Separierungseinrichtung nach der Auftrennstation, mittels der die Um-verpackung und die verbleibende Zigarettenverpackung separiert werden.




Auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn die Trennvorrichtung einen Laser aufweist und dieser die oben schon beschriebenen Einstellmöglichkeiten für den Laserstrahl bereitstellt.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den oben schon für das erfindungsgemäße Verfahren besprochenen Vorteilen. Gemäß einer Ausfüh-rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese einen Unterdruckförderer auf, der die Zigarettenverpackungen an der Umverpackung angreift und zur Auftrennstation fördert. Dabei ist es möglich, den Unterdruckförderer so zu gestalten, dass er ein Lochband oder einluftdurchlässiges Band mit einem darunter liegenden Unterdruckkanal aufweist, wobei das jeweilige Band beweglich ist und die Förderaufgabe übernimmt.
Es gibt im Rahmen der vorliegenden Erfindung verschiedene Möglichkeiten, die Separierung von Umverpackung und verbleibender Zigarettenverpackung zu realisieren. Wenn ein Unter-druckförderer, wie er oben angesprochen wurde, verwendet wird, besteht eine Möglichkeit der Separierung darin, einen Abstreifer bereitzustellen, der nach dem Auftrennen der Umver-packung die verbleibende Zigarettenverpackung vom Unterdruckförderer weg- und abtrans-portiert. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Abstreifer an einer Abbiegung des Unterdruckförderers, insbesondere des Saugbandes an diesem angreift.
Eine Variation besteht in diesem Rahmen darin, den Unterdruckförderer so auszugestalten, dass er hinter der Abtransportstelle für die verbleibenden Zigarettenverpackungen eine unter-druckfreie Stelle aufweist, an der die Umverpackungen sich von dem Unterdruckförderer lö-sen. Sie können dann beispielsweise von selbst von dem Saugband herabfallen und in einem Auffangbehälter aufgefangen werden, ohne dass zusätzlicher Arbeitsaufwand oder maschi-neller Aufwand für den Abtransport der leeren Umverpackungen entsteht.
Die letztendliche Separierung von Umverpackung und verbleibender Zigarettenverpackung kann noch in anderen, verschiedenartigen Ausführungsformen realisiert werden, von denen einige im Folgenden beschrieben werden.




Eine Rütteleinrichtung kann bereitgestellt werden, an die nach dem Auftrennen der Umverpa-ckung die verbleibende Zigarettenverpackung und die Umverpackung übergeben werden, wobei die Umverpackung nach dem Ausrütteln der verbleibenden Zigarettenpackung insbe-sondere pneumatisch abgeblasen wird und die verbleibenden Zigarettenverpackungen ab-transportiert werden können.
Es besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Umgriffs- bzw. Taschenförderer auszurüsten, der die Zigarettenverpackungen im Umgriff bzw. in Taschen zur Auftrennstation fördert, sowie mit einer Entnahmeeinrichtung, die nach dem Auftrennen der Umverpackung die verbleibende Zigarettenverpackung vom Umgriffs- bzw. Taschenför-derer weg- und abtransportiert. Der Vorteil eines solchen Umgriffs- bzw. Taschenförderers besteht darin, dass die Verpackungen an genau definierten Stellen bzw. auf genau definiertenBahnen bewegt werden, so dass sich die Arbeit der Trennvorrichtung standardisieren lässt.
Grundsätzlich ist es auch möglicht, für die Förderung der noch umverpackten Zigarettenver-packungen einen Auflage- bzw. Ketten- oder Riemenförderer zu verwenden, der die Zigaret-tenpackungen zur Auftrennstation fördert sowie eine Separierungseinrichtung, die nach dem Auftrennen der Umverpackung die verbleibende Zigarettenverpackung vom Auflageförderer weg- und abtransportiert.
Ein weiteres Beispiel ist noch ein Greifer, insbesondere ein pneumatischer Greifer, der dieZigarettenverpackungen greift und zur Auftrennstation bringt, und eine Abnahmeeinrichtung, die nach dem Auftrennen der Umverpackung die verbleibende Zigarettenverpackung vom Greifer weg- bzw. abtransportiert. Der Greifmechanismus kann aus zwei Teilen mit Saugöff-nungen bestehen, um pneumatisch Unter- bzw. Überdruck erzeugen zu können und insgesamt kann, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung mit pneumatischen Mitteln gearbeitet wird, natürlich immer an geeigneter Stelle ein Unterdruck zum Festhalten eines Körpers und auch ein Überdruck zum Ablösen eines Körpers erzeugt werden.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den yZeichnungen zeigen:




Fig. 1 eine Förder- und Ablösevorrichtung für Umverpackungen an Zigaret-tenverpackungen; und
Fig. 2 bis 4 mögliche Trennlinien an Umverpackungen.
In Fig. 1 ist die Förder- und Ablösevorrichtung für Umverpackungen gemäß einem Beispiel für die vorliegende Erfindung gezeigt. Sie weist einen Unterdruckkanal 4 auf, auf dem ein Saugband 3 läuft, im vorliegenden Beispiel ein Lochband, welches in Pfeilrichtung umläuft. Auf dem Lochband ist ganz links ein Stapel 2 aus mit Kunststofffolie umverpackten Zigaret-tenpackungen 1 gezeigt. Grundsätzlich können die ausgesonderten und zu entpackenden Ziga-rettenverpackungen per Hand oder maschinell (zum Beispiel mittels eines Förderbandes mit vorgeschalteter Sortiereinrichtung) der Vorrichtung zugeführt werden. Es besteht beispiels-weise auch die Möglichkeit, die Zigarettenpackungen 1 mittels eines Greifers genau ausge-richtet auf das Saugband 3 aufzusetzen, so dass sie in definierter Lage an der Auftrennstationankommen, die in der Zeichnung mit 13 bezeichnet ist. Das Saugband kann auch in etwas tieferer Lage im Unterdruckkanal 4 laufen, so dass die Zigarettenpackungen 1 schon automa-tisch seitlich ausgerichtet werden. Die Position und die Lage der Zigarettenpackungen 1 kannmit optischen Kontroll- oder Steuermitteln bzw. mit entsprechenden mechanischen Mitteln (Lichtschranken, optische Abtaster oder Näherungs- bzw. Berührungsschalter) erfasst werden,oder es wird ganz einfach über einen Maschinentakt sichergestellt, dass zu einem bestimmtenZeitpunkt eine Zigarettenverpackung sicher an der richtigen Stelle an der Auftrennstation 13ankommt.
An der Auftrennstation arbeitet nun ein Laser 5 , der mittels eines Laserstrahls die Umverpa-ckung der Zigarettenpackung über genau definierte Auftrennlinien auftrennt.
Solche oben genannten Auftrennlinien sind beispielsweise in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt. In Fig. 2 laufen die Schnittlinien des Lasers (Verlauf 10 ) an den oberen Kanten der Umver-packung 8 sowie an der vorderen, unteren Kante entlang, wobei an der hinteren Kante ein kurzes Stück der Verpackung nicht aufgetrennt wird, damit diese nicht schon vor dem Entsor-gen in zwei Teile zerfällt.




Die Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit auf, bei der an drei kurzen Kanten vorne und seitlich auf-gelasert wird (Verlauf 11 ) und ebenfalls zwischen diesen Kanten im Mittelbereich der Seiten,und die Fig. 4 zeigt eine Diagonalschnittführung (Verlauf 12 ). Die Verläufe 10 , 11 und 12sind hier nur als Beispiele angegeben, es ist im Rahmen der Erfindung lediglich sicherzustel-len, dass die verbleibende Zigarettenverpackung bei aufgetrennter Umverpackung ohne weite-res von letzterer abtransportiert werden kann.
Im Weiteren wird wieder auf die Fig. 1 Bezug genommen. Nachdem der Laser S die Um-verpackung an den geeigneten Trennlinien aufgetrennt hat, verbleibt die Zigarettenpackung zunächst noch auf dem Saugband und fährt bis zu dessen rechtem Ende vor. An diesem Ende biegt sich das Saugband 3 nach unten weg und läuft im Umlauf zurück. An der Umkehrstelle ist ein Abstreiferbauteil 6 vorgesehen, dessen obere Fläche im Wesentlichen in derselben Hö-he liegt wie die Oberfläche des Saugbandes 3 , und auf dem die verbleibende, aus der Umver-packung 8 gelöste Zigarettenpackung zu liegen kommt, d. h. sie wird auf den Abstreifer ge-schoben. Weil an der Umkehrstelle des Saugbandes noch immer ein Unterdruck anliegt, bleibt die Umverpackung 8 , also die Kunststofffolie, an dem Saugband haften und macht mit diesem die Umkehr mit bis zu einer Stelle kurz nach dem Umkehrpunkt. An dieser Stelle wird die Saugwirkung, also der Unterdruck unter dem Saugband abgestellt, wodurch sich die nunmehr "kopfüber" am Saugband hängende Kunststofffolie 8 lösen und durch die Schwerkraftwir-kung, durch einen kurzen Druckluftstoß oder einen Abstreifer in einen Auffangbehälter 9 her-abfallen kann, in dem die abgelösten Folien 8 gesammelt und dann vorzugsweise umwelt-freundlich entsorgt werden können.
Die von der Umverpackung befreiten Zigarettenpackungen 7 können dann, nachdem sie über den Abstreifer geglitten sind, dem weiteren Verarbeitungsablauf zugeführt werden. Auf den Abstreifer 6 wird die von der Umverpackung befreite Zigarettenverpackung durch die Bewe-gung auf dem Saugband übergeben, während dahinter eine weitere Förderung über angetrie-bene Mitnehmer oder einfach durch den Stau der nachfolgenden Verpackungen erfolgt.
Es gibt mehrere Möglichkeiten um sicherzustellen, dass beim Aufschneiden der Folien 8 dierestliche Verpackung nur wenig, bevorzugt nicht beschädigt wird. Dies kann durch die geeig-nete Wahl der Leistung des Lasers geschehen, aber auch durch eine gezielte Defokusierung

des Strahls was die lokale Energiedichte auf der Folie steuert. Zusätzlich erlaubt die Wahlder Relativgeschwindigkeit der Verpackung unter dem Laserstrahl eine Steuerung der deponier-ten Leistung in der Folie. Von besonderer Bedeutung ist aber auch die Wahl der richtigen Wellenlänge des Lasers, abgestimmt auf das Absorptionsspektrum der Kunststofffolie sowie des Papiers/Kartons der restlichen Zigarettenverpackung. Durch Zusammenwirken dieser Pa-rameter ist es möglich, eine optimierte Einstellung zu finden, welche die deponierte Energie-dichte in der Kunststofffolie möglichst maximiert und im Papier/Karton minimiert.
Durch die Auftrennstation 13 werden die Zigarettenverpackungen vorzugsweise kontinuier-lich bewegt, wobei der Laserstrahl nachgeführt wird, es ist aber auch möglich, den Ablauf getaktet durchzuführen, also das Saugband bzw. eine andere Fördervorrichtung an einer be-stimmten Stelle für eine bestimmte Zeit anhalten zu lassen, damit die Trennvorrichtung ihreArbeit tun kann. Der Abstreifer kann ein feststehender Abstreifer oder ein beweglicher Ab-streifer sein. Was das Größenverhältnis von Vakuumkanal (Querschnitt und Länge), Saug-band und Transportband betrifft, so richtet sich dieses nach Größe und Gewicht der zu trans-portierenden Verpackungen. Das Saugband kann gleichzeitig das eigentliche Transportband sein, oder aber als separates Band ausgestaltet werden, welches von einem zusätzlichen Transportband (bzw. Kette oder Riemen) bewegt wird.