DE102014214019A1

DE102014214019A1 - Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden und Applikationseinheit einer Umreifungsvorrichtung zur Herstellung von Umreifungsgebinden

Info

Publication number: DE102014214019A1
Application number: DE102014214019.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Westermeier; Thomas Stadler
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2016-01-21
Also published as: WO2016008764A1; EP3169591B1; CN206719602U; EP3169591A1

Abstract

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden (10) offenbart, bei dem wenigstens zwei gruppierte Behälter (12) mit mindestens einem horizontal um die Behälter (12) gelegten und/oder gespannten Umreifungsband (16) zu einem Gebinde (10) verbunden und/oder zusammengefasst werden, indem ein loses Ende des Umreifungsbandes (16) mittels eines sich über eine Außenseite der Behältergruppierung absenkenden Führungsrahmens (26) um die Gruppierung gelegt und anschließend unter Aufbringung einer Vorspannung dort fixiert wird. Weiterhin ist eine Umreifungsvorrichtung zur Herstellung von Umreifungsgebinden und zur Durchführung des Verfahrens offenbart. Der Führungsrahmen (26) ist durch wenigstens zwei Teilabschnitte (28) gebildet ist, die zur Vorbereitung der Bandeinführung in horizontaler Richtung zueinander bewegt werden, wonach das Umreifungsband (16) in den Führungsrahmen (26) eingebracht und dieser anschließend auf einen auf die Gruppierungsgröße abgestimmten Abstand auseinander bewegt und über die Behältergruppierung abgesenkt und/oder an die Außenseite der Behältergruppierung angelegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1. Die Erfindung betrifft zudem eine Umreifungsvorrichtung mit einer Applikationseinheit zur Herstellung von Umreifungsgebinden mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9.
In der Verpackungstechnik, insbesondere bei der Zusammenstellung von Artikeln wie beispielsweise von Flaschen zu Gebinden, wird immer nach neuen materialsparenden stabilen Verpackungen gesucht. Mit Schrumpffolie zu Gebinden zusammengefasste und verpackte Behältergruppen sind bekannt. Der Material- und Energieaufwand zur Herstellung solcher Schrumpfverpackungen kann jedoch durch die Verwendung sog. Umreifungsgebinde deutlich reduziert werden.
Als Umreifungen können bspw. Banderolen verwendet werden. Die US 3 930 578 A offenbart eine Zusammenstellung von zylindrischen Artikeln zu Gebinden, die einfach oder zweifach umreift sein können. Eine obere Umreifung dient zu einem stabilen Zusammenhalt der Artikel im Gebinde und zur Aufnahme und Befestigung eines Tragegriffs.
Aus der DE 10 2009 040 700 A1 ist zudem ein Verfahren zur Herstellung von Gebinden aus mindestens zwei miteinander verbundenen Artikeln bekannt, die mit einer horizontal um die Außenseiten der Artikel gespannten Umreifung zusammengehalten werden, die während eines ununterbrochenen Förderprozesses um die Artikel gelegt und anschließend fixiert wird. Während der Aufbringung der Umreifung werden die Artikel nicht angehalten, da die Umreifung in einem kontinuierlichen Prozess während der ununterbrochenen Förderung der Artikel um diese aufgebracht wird. Dabei wird die Umreifung durch wenigstens ein um die Außenseiten der Artikel gespanntes und anschließend unter Vorspannung an seinen Enden verbundenes Band gebildet.
Zahlreiche Versuche mit verschiedenen Bandmaterialien und Umreifungsvarianten konnten bestätigen, dass umreifte Gebinde mit nur einem stabilen und dehnsteifen horizontalen Halteband und einem am Halteband befestigten Tragegriffband problemlos zu tragen und mechanisch widerstandsfähig sind. Ein Verfahren zum Anbringen eines Tragegriffs sowie ein Applikationskopf zur Anbringung einer Umreifung sowie zur Tragegriffmontage ist aus der WO 2012/052312 A1 bekannt.
Zur Aufbringung solcher Umreifungsbänder zum Ausbilden von Gebinden mit mehreren zusammengehaltenen Behältern oder Artikeln werden üblicherweise Applikationsköpfe zur Zuführung des Bandmaterials und zu dessen Fixierung um die Behältergruppierung eingesetzt, die mit geschlossenen Bandrahmen arbeiten. Dort wird das Band mit hoher Geschwindigkeit eingeführt bzw. eingeschossen, wonach der Bandrahmen über die Behältergruppe bewegt und das Band dort unter Vorspannung fixiert wird. Anschließend wird der Applikationskopf mit dem Bandrahmen vom fertigen Gebinde abgehoben.
Um das oben erwähnte Trageband oder den Tragegriff mit dem Umreifungsband zu verbinden bzw. diesen am Umreifungsband einzuhängen, sind starre Bandrahmen mit zwei Lücken sinnvoll einzusetzen. Diese Lücken sind erforderlich, um bei den bekannten Applikationsköpfen das vertikale Trageband aufzubringen. Das Band muss hierbei schnell in den Rahmen eingeschossen werden, damit es nicht einen fehlerhaften Verlauf nimmt.
Nachteilig an geschlossenen Bandführungen mit Kulissenführungen ist der hierbei zu verwendende starre Rahmen, der einen relativ großen Einschussradius für das zuzuführende Umreifungsband aufweist und dadurch ein erhöhtes Fehlerpotential zeigt. Nach dem Öffnen der Kulisse liegt das Band ohne Führung etwas entfernt zu den zu umreifenden Flaschen oder Behältern. Beim Umreifungsvorgang kann es unter Umständen zu unterschiedlichen Bandendlagen um das Gebinde kommen, was wiederum Folgefehler in der weiteren Bearbeitung nach sich ziehen kann.
Die Nachteile einer Bandführung mit Lücken im Bandrahmen bestehen darin, dass diese Lücken, durch die das Band passiert, zu fehlerhaften Einschussverläufen beitragen können. Wenn auch ein wiederholter Einschussvorgang nach einem fehlerhaften Einschussvorgang keinen Erfolg zeigt, wird üblicherweise ein Fehlersignal ausgelöst, d.h. die Maschine meldet, dass kein Band mehr vorhanden ist oder nachgefördert wird. Anschließend muss ein Bedienereingriff oder ein manueller Eingriff in die Maschine vorgenommen werden, was wiederum zu erhöhten Stillstandszeiten der Maschine führt.
Angesichts der sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile besteht ein vorrangiges Ziel der Erfindung in der Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung von Umreifungsgebinden und insbesondere in der Verbesserung der Zuverlässigkeit der Bandführung während der Umreifung von Artikel- oder Behältergruppierungen. Außerdem soll mit diesem verbesserten Verfahren eine Beschleunigung des Umreifungsvorganges bei gleichbleibender oder verbesserter Zuverlässigkeit der Bandführung ermöglicht werden.
Diese Ziele werden mit dem Gegenstand des unabhängigen Verfahrensanspruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den davon abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung der genannten Ziele schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden vor, bei dem wenigstens zwei gruppierte Behälter mit mindestens einem horizontal um die Behälter gelegten und/oder gespannten Umreifungsband zu einem Gebinde verbunden bzw. zusammengefasst werden, indem ein loses Ende des Umreifungsbandes mittels eines sich über eine Außenseite der Behältergruppierung absenkenden Führungsrahmens um die Gruppierung gelegt und anschließend unter Aufbringung einer Vorspannung dort fixiert wird. Das Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass ein mehrteiliger Führungsrahmen eingesetzt wird, wobei diese Teile während des Umreifungsvorganges relativ zueinander in einer gemeinsamen, insbesondere in einer horizontalen Ebene bewegt werden. So kann der Führungsrahmen durch wenigstens zwei Teilabschnitte gebildet sein, die zur Vorbereitung der Bandeinführung in horizontaler Richtung zueinander bewegt werden, wonach das Umreifungsband in den Führungsrahmen eingebracht und dieser anschließend auf einen auf die Gruppierungsgröße abgestimmten Abstand auseinander bewegt und über die Behältergruppierung abgesenkt und/oder an die Außenseite der Behältergruppierung angelegt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Umreifungsband vorzugsweise bei zusammengeschobenen und/oder kontaktierten Teilabschnitten des Führungsrahmens in diesen eingebracht und bei auseinandergezogenen Teilabschnitten, die über die Behältergruppierung auf eine Höhe, die einer Position des zu applizierenden Umreifungsbandes entspricht, abgesenkt sind, unter Aufbringung einer Vorspannung dort fixiert, bspw. durch Verschweißen, Verkleben und/oder Verklammern eines Umreifungsbandes aus Kunststoff oder einem geeigneten Verbundmaterial, ggf. auch unter Verwendung metallischer Bestandteile. Um den Vorgang der schnellen Bandzuführung und insbesondere des sog. Einschießens des Umreifungsbandes in den Rahmen zu erleichtern, kann das Verfahren vorsehen, dass die wenigstens zwei Teilabschnitte des Führungsrahmens vor dem Einbringen des Umreifungsbandes auf eine minimale Größe des Führungsrahmens und/oder bis zu ihrer Kontaktierung zusammengeschoben werden. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass z.B. keine Lücke oder Kante im Rahmenverlauf die schnelle Einführung des freien Bandendes in den Umreifungsrahmen gefährdet oder das Band sich dort verhakt. Außerdem sorgt die minimale Umfangsgröße der zusammengeschobenen Rahmenteile für ein schnelleres Einführen des Umreifungsbandes, dessen weitere erforderliche Bandlänge beim nachfolgenden Auseinanderziehen des Rahmens und bei dessen Absenken über die Artikel- oder Behältergruppierung, die umreift werden soll, problemlos nachgefördert werden kann, insbesondere während der weiteren Handhabungsschritte bis zum eigentlichen Umreifungs- und Fixierungsvorgang des Bandes.
Durch diesen beschriebenen Verfahrensablauf kann es insbesondere vorteilhaft ermöglicht werden, dass eine Zustellbewegung der Teilabschnitte des Führungsrahmens nach dem Einbringen des Umreifungsbandes in den Führungsrahmen mit der jeweiligen Gebindegröße und/oder Anzahl der Behälter der zu umreifenden Behältergruppierung variiert. D.h., die eigentliche Rahmengröße während des Umreifungsvorganges kann problemlos und durch einfache Variation der Steuerparameter der Applikationseinrichtung an unterschiedliche Gebindegrößen angepasst werden, und dies auch während des laufenden Betriebes, so dass hintereinander unterschiedliche Gebindegrößen umreift werden können, ohne dass hierzu irgendwelche Umrüstungsarbeiten und/oder Programmanpassungen erforderlich wären.
Wahlweise kann der für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbare Führungsrahmen durch zwei, durch drei oder vier Teilabschnitte gebildet sein, die zur Ausführung des Umreifungsvorganges jeweils von allen Außenseiten an die Behältergruppierung herangeführt werden. Diese zwei, drei oder vier Teile des Führungsrahmens sind sinnvollerweise innerhalb einer gemeinsamen Ebene aufeinander zu bewegbar, bevor das Band eingeschossen wird, wonach sie voneinander weg bewegbar sind, um die passende Größe für das jeweils zu umreifende Gebinde einzustellen. Die gemeinsame Ebene, innerhalb der die Rahmenabschnitte bewegbar sind, kann bspw. eine horizontale Ebene sein, da solche Umreifungen meist in horizontalem Verlauf um mehrere Behälter gelegt und anschließend befestigt werden. Allerdings können auch andere Bandverläufe sinnvoll sein, so dass die Bewegungsebene für die Verstellbarkeit der Rahmenabschnitte nicht unbedingt eine horizontale Ebene sein muss, sondern je nach Einsatzfall auch eine vertikale oder eine geneigte Ebene sein kann.
Bei einer sinnvollen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Teilabschnitte eines vierteiligen Führungsrahmens jeweils einen ungefähr rechtwinkeligen Krümmungsverlauf mit sich daran anschließenden geraden Abschnitten aufweisen. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die geraden Abschnitte jeweils benachbarter Teilabschnitte des Führungsrahmens in einer an die Außenseite der Behältergruppierung angelegten Betriebslage zum Einführen des Umreifungsbandes jeweils miteinander fluchten und beabstandet voneinander sind und/oder unmittelbar aneinander grenzen.
Sofern eine weitere Beschleunigung des Applikations- und Umreifungsvorganges gewünscht ist, kann das Verfahren vorzugsweise vorsehen, dass die horizontalen Zustell- oder Distanzierungsbewegungen der Teilabschnitte des Führungsrahmens zumindest phasenweise einer Absenkbewegung über die Behältergruppierung überlagert sind. Außerdem ist es sinnvoll, wenn die horizontalen Zustell- oder Distanzierungsbewegungen der Teilabschnitte des Führungsrahmens jeweils geradlinigen Bewegungsbahnen folgen, da hierdurch die Verstelleinrichtungen für die Bandrahmenabschnitte einfach gehalten werden können.
Eine besonders vorteilhafte weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht die problemlose Anbringung eines Tragegriffs am Umreifungsgebinde während des Umreifungsvorganges. Hierbei kann ein das Umreifungsband untergreifender Tragegriff nach dem Auseinanderbewegen der Teilabschnitte des Führungsrahmens auf das Umreifungsgebinde appliziert werden, indem der Tragegriff in einer Lücke zwischen benachbarten Teilabschnitten verläuft bzw. angebracht wird. Das Auseinanderfahren des Führungsrahmens für das Umreifungsband kann nach dem Einschießen des Umreifungsbandes dazu genutzt werden, einen Tragegriff anzubringen, der normalerweise in einer vertikalen Schlaufe verläuft und das Umreifungsband untergreift, wobei ein unterhalb des Umreifungsbandes verlaufender Schlaufenabschnitt des Tragegriffs zwischen den umreiften Behältern verläuft. Das Aufbringen des Tragegriffs kann ohne weiteren Zeitverlust erfolgen, da die Applikationsvorrichtung bei entsprechender Ausstattung in der Lage ist, den Tragegriff vor dem endgültigen Spannen des Umreifungsbandes und dessen Fixierung am Gebinde aufzubringen und ebenfalls zu einer geschlossenen Schlaufe zu verbinden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann wie folgt ausgestaltet sein. Ein aus mehreren Teilen bestehender Bandrahmen ist in der Einschussposition für die Einführung des Umreifungsbandes noch geschlossen. Die einzelnen Bandkanäle besitzen innen eine separat zu öffnende Seite. An jedem der Bandrahmenteile ist ein Motor angebracht, welcher die Verschiebung der einzelnen Elemente steuert. Auch ein einzelner zentraler Motor ist denkbar. In der Einschussposition sind die Rahmenteile so angeordnet, dass sich ein geschossener Rahmen ohne Lücken bildet. Auch ein trichterförmiger Übergang mit kleinen Abständen, die das Band sicher führen, wäre denkbar. Nach dem Bandeinschuss werden die Bandelemente in verschiedenen Richtungen gespreizt, um so das volle, jeweils benötigte Ausmaß des Bandrahmens zu erreichen. Durch den nun größeren Bandrahmen ist der Rahmen nicht mehr geschlossen. Das Band ist zwischen den Rahmenstücken sichtbar. Im dritten Schritt werden die Innenseiten der Rahmenteile geöffnet. Nun ist es möglich, das Band geführt um die Flaschen zu legen. Nachdem der Verschweiß- oder Verbindungsvorgang für die überlappenden Bandabschnitte abgeschlossen ist und das Gebinde den Bandrahmen verlassen hat, werden die Innenseiten der Rahmenteile wieder geschlossen und die einzelnen Teile wieder in die Einschussposition zusammengefahren.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Umreifungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine schnelle Umreifung von Artikel- oder Behältergruppierungen ermöglicht, wobei insbesondere die Bandführung während der Umreifung von Artikel- oder Behältergruppierungen möglichst zuverlässig zu gewährleisten ist. Die verbesserte Vorrichtung soll zudem einen beschleunigten Umreifungsvorgang bei gleichbleibender oder verbesserter Zuverlässigkeit der Bandführung ermöglichen.
Diese weiteren Ziele werden mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 9 erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den davon abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung der genannten weiteren Ziele schlägt die Erfindung eine Umreifungsvorrichtung zur Herstellung von Umreifungsgebinden aus jeweils wenigstens zwei gruppierten Behältern, die mit mindestens einem horizontal um die Behälter gelegten und/oder gespannten Umreifungsband zu einem Gebinde zusammengefasst sind, vor. Diese Vorrichtung umfasst einen mehrteiligen, über eine Außenseite der Behältergruppierung absenkbaren Führungsrahmen zur Führung und/oder Lenkung eines losen Endes des Umreifungsbandes, welches unter Aufbringung einer Vorspannung zur Ausbildung der Gebindeumreifung fixierbar ist. Der Führungsrahmen ist durch wenigstens zwei getrennt voneinander bewegliche Teilabschnitte gebildet, die zur Vorbereitung der Bandeinführung in horizontaler Richtung zueinander bewegbar und/oder an die Außenseite der Behältergruppierung anlegbar sind. Hierbei kann es insbesondere von Vorteil sein, wenn die Teilabschnitte des Führungsrahmens in Abhängigkeit von einer jeweiligen Gebindegröße und/oder Anzahl der Behälter der zu umreifenden Behältergruppierung variabel zustellbar sind. Aber auch die grundsätzliche Erleichterung und Beschleunigung der Bandzuführung in den Führungsrahmen, das sog. Einschießen des Bandes, kann durch die Verstellbarkeit verbessert werden, auch wenn anschließend immer gleiche Gebindegrößen umreift werden sollen.
Eine Variante der Umreifungsvorrichtung kann vorsehen, dass der Führungsrahmen durch drei oder vier Teilabschnitte gebildet ist, die zur Ausführung des Umreifungsvorganges jeweils von allen Außenseiten an die Behältergruppierung zustellbar und heranführbar sind. Diese Teilabschnitte sind zum Einbringen des Umreifungsbandes in den Führungsrahmen auf einen minimalen Abstand zueinander bewegbar und anschließend unter gegenseitiger Distanzierung auf eine Zielposition über die Behältergruppierung absenkbar, wonach der eigentliche Umreifungsvorgang, das Spannen des Bandes um die Behältergruppierung und das Verbinden der Bandenden nach der Aufbringung einer gewünschten Bandspannung, ggf. ergänzt durch das An- oder Aufbringen eines Tragegriffs, beginnt.
Bei der Umreifungsvorrichtung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Teilabschnitte eines vierteiligen Führungsrahmens jeweils einen ungefähr rechtwinkeligen Krümmungsverlauf mit sich daran anschließenden geraden Abschnitten aufweisen. Außerdem können die geraden Abschnitte jeweils benachbarter Teilabschnitte des Führungsrahmens in einer oberhalb der Behältergruppierung befindlichen Vorbereitungslage zum Einführen des Umreifungsbandes jeweils horizontal miteinander fluchten und mit minimalen Abständen und/oder unter gegenseitiger Kontaktierung aneinander bewegt sein. Wahlweise können die geraden Abschnitte jeweils benachbarter Teilabschnitte des Führungsrahmens in einer an die Außenseite der Behältergruppierung angelegten Betriebslage zum Positionieren und/oder Fixieren des Umreifungsbandes an der Behältergruppierung jeweils horizontal miteinander fluchten und entsprechend eines Außenumfangs der Behältergruppierung und/oder deren Dimensionierung voneinander beabstandet sein.
Die horizontalen Zustellbewegungen der Teilabschnitte des Führungsrahmens können zumindest phasenweise von einer Absenkbewegung über die Behältergruppierung überlagert werden, was erhebliche Zeitvorteile bei jedem einzelnen Umreifungsvorgang einer Behältergruppierung mit sich bringen kann.
Wahlweise können die horizontalen Zustellbewegungen der Teilabschnitte des Führungsrahmens jeweils geradlinigen Bewegungsbahnen folgen, was die Bewegungssteuerungen für die Teilabschnitte vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Umreifungsvorrichtung ermöglicht einen Umreifungsvorgang entsprechend folgendem Bewegungsablauf. Ein aus mehreren Teilen bestehender Bandrahmen ist in der Einschussposition für die Einführung des Umreifungsbandes noch geschlossen. Die einzelnen Bandkanäle besitzen innen eine separat zu öffnende Seite. An jedem der Bandrahmenteile ist ein Motor angebracht, welcher die Verschiebung der einzelnen Elemente steuert. Auch ein einzelner zentraler Motor ist denkbar. In der Einschussposition sind die Rahmenteile so angeordnet, dass sich ein geschossener Rahmen ohne Lücken bildet. Auch ein trichterförmiger Übergang mit kleinen Abständen, die das Band sicher führen, wäre denkbar. Nach dem Bandeinschuss werden die Bandelemente in verschiedenen Richtungen gespreizt, um so das volle, jeweils benötigte Ausmaß des Bandrahmens zu erreichen. Durch den nun größeren Bandrahmen ist der Rahmen nicht mehr geschlossen. Das Band ist zwischen den Rahmenstücken sichtbar. Im dritten Schritt werden die Innenseiten der Rahmenteile geöffnet. Nun ist es möglich, das Band geführt um die Flaschen zu legen. Nachdem der Verschweiß- oder Verbindungsvorgang für die überlappenden Bandabschnitte abgeschlossen ist und das Gebinde den Bandrahmen verlassen hat, werden die Innenseiten der Rahmenteile wieder geschlossen und die einzelnen Teile wieder in die Einschussposition zusammengefahren.
Durch die Motoren ist die Größe des Bandrahmens individuell steuerbar. Durch die geschlossenen, zusammenwirkenden Rahmenteile ist eine sichere Bandführung gewährleistet; Einschussfehler könnten vermieden werden. Durch die entstehende Öffnung im Bandrahmen nach dem Verschieben ist es auch möglich, das vertikale Band zu verwenden, bspw. zur Anbringung eines Tragegriffs, der das horizontale Umreifungsband untergreift, das die Behälter oder Artikel zusammenhält.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Umreifungsgebindes mit sechs Flüssigkeitsbehältern.
2 zeigt in insgesamt vier schematischen Perspektivansichten eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Umreifungsvorrichtung zur Ausbildung von Umreifungsgebinden sowie aufeinander folgende Verfahrensschritte zur Umreifung der Gebinde.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Perspektivansicht der 1 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines Umreifungsgebindes 10 mit insgesamt sechs Flüssigkeitsbehältern 12, die mittels einer bandartigen Umreifung 14, die die Behälter 12 horizontal umfasst, zusammengehalten sind. Die Umreifung 14 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein einzelnes Umreifungsband 16 aus Kunststoff oder Verbundmaterial gebildet, das unter definierter Vorspannung um einen eingeschnürten oberen Bereich 18 der Behältermantelflächen 20 gelegt und fixiert ist, bspw. durch Verschweißen und/oder Verkleben überlappender Endabschnitte, ggf. unter Ausbildung einer Entlastungsschlaufe zum leichteren Öffnen des Umreifungsbandes durch einen Endverbraucher, der die einzelnen Getränkebehälter 12 von dem Gebinde 10 trennen will.
Eine solche Entlastungsschlaufe, die bevorzugt, jedoch nicht zwingend im Umreifungsband vorgesehen ist, ist bspw. in der EP 2 311 750 A1 oder in der WO 2011/045440 A1 offenbart.
Diese Art von Umreifungsgebinden 10, wie sie in 1 beispielhaft anhand von zusammengefassten Getränkebehältern 12 aus Kunststoff, insbesondere aus dünnwandigem PET-Kunststoff gezeigt sind, können in unterschiedlichen Konfigurationen hergestellt werden, bspw. in solchen 2×3-Diagonalanordnungen oder auch nahezu beliebigen Anordnungen, sofern die Stabilität der Gebinde 10 nach dem Aufbringen einer zumindest leicht vorgespannten Umreifung 14 zu gewährleisten ist.
Das dargestellte Umreifungsgebinde 10 weist darüber hinaus einen Tragegriff 22 auf, der wahlweise aus demselben Material hergestellt sein kann wie das Umreifungsband 16. Als Tragegriffmaterialen kommen jedoch bspw. auch Schnüre, Draht, verstärktes Papier bzw. Pappe oder ein geeignetes Verbundmaterial in Frage, ebenso wie das oben erwähnte PET- oder PET-Verbundmaterial, ggf. mit eingearbeiteten Verstärkungsfäden und/oder -drähten. Der Tragegriff 22 untergreift das vorgespannte Umreifungsband 16 in einem Bereich zwischen zwei Behältern 12, so dass er bei gelöstem Umreifungsband 16 ebenfalls gelöst werden kann. Der nicht straff gespannte, sondern relativ lose das Gebinde 10 leicht überragende Tragegriff 22 wird typischerweise während des Umreifungsvorganges der Behältergruppierung aufgebracht, was normalerweise in einem integrierten Fertigungsschritt durch einen entsprechend ausgerüsteten Applikationskopf der Umreifungsvorrichtung (siehe hierzu 2) erfolgen kann.
Zur Herstellung solcher Umreifungsgebinde 10 mit oder ohne Tragegriff 22 werden insbesondere Applikationseinrichtungen eingesetzt, wie sie sich bspw. in der WO 2012/052312 A1 offenbart finden.
Die 2 zeigt in vier schematischen Perspektivansichten eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Umreifungsvorrichtung 24, wie sie insbesondere zur Ausbildung von Umreifungsgebinden 10 gemäß 1 eingesetzt werden kann. Die gezeigte Umreifungsvorrichtung 24 dient der Herstellung von Umreifungsgebinden 10 aus jeweils wenigstens zwei gruppierten Behältern 12, die mit mindestens einem horizontal um die Behälter 12 gelegten und vorzugsweise zumindest leicht vorgespannten Umreifungsband 16 zu einem Gebinde 10 zusammengefasst sind (vgl. 1).
Die Umreifungsvorrichtung 24 umfasst einen mehrteiligen, über eine Außenseite der Behältergruppierung absenkbaren Führungsrahmen 26 zur Führung und/oder Lenkung eines losen Endes des Umreifungsbandes 16, welches anschließend, nachdem es über die Behältergruppierung platziert oder gelegt wurde, unter Aufbringung einer Vorspannung zur Ausbildung der Gebindeumreifung 14 fixiert wird. Wie es insbesondere die 2b bis 2d erkennen lassen, kann der Führungsrahmen 26 durch insgesamt vier getrennt voneinander bewegliche Teilabschnitte 28 gebildet sein, die zur Vorbereitung der Bandeinführung in horizontaler Richtung zueinander bewegbar und/oder an die Außenseite der Behältergruppierung anlegbar sind.
Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Umreifungsverfahrens sind wenigstens zwei solche Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26 notwendig, die relativ zueinander bewegt werden können. Grundsätzlich sind auch drei oder mehr Teilabschnitte 28 möglich, doch ist eine Anzahl von insgesamt vier Teilabschnitten 28, die jeweils einen Rahmenabschnitt mit einer 90°-Umlenkung umfassen, ideal zur schnellen Verstellbarkeit. Eine solche Variante mit insgesamt vier Teilabschnitten 28 des Rahmens 26 ist in der Ausführungsvariante der 2a bis 2d gezeigt.
Bevor das Umreifungsband 16 in den Führungsrahmen 26 eingebracht bzw. eingeschossen wird, werden die insgesamt vier Teilabschnitte 28 jeweils zueinander gefahren und auf einen minimalen Abstand zueinander bewegt. Erst anschließend sollen die Teilabschnitte 28 unter gegenseitiger Distanzierung auf eine Zielposition über die Behältergruppierung abgesenkt werden. Wie es die 2a bis 2d jeweils erkennen lassen, weisen die vier Teilabschnitte 28 des gezeigten vierteiligen Führungsrahmens 26 jeweils einen ungefähr rechtwinkeligen Krümmungsverlauf mit sich daran anschließenden geraden Abschnitten 30 auf. Im Bereich der 90°-Umlenkung 32 kann jeder Teilabschnitt 28 mit einem Linearantrieb 34 gekoppelt sein, der für eine Verstellbarkeit in einer horizontalen Ebene sorgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Linearantriebe 34 jeweils durch elektromotorische Antriebe gebildet, die auf horizontal verschiebliche Stangenpaare 36 für jeden Teilabschnitt 28 des Führungsrahmens 26 einwirken und diese um einen definierten Verstellweg bewegen können, so dass der Führungsrahmen 26 insgesamt von einer geschlossenen Stellung, in welcher das Band 16 eingeschossen oder eingeführt wird (2a), in eine geöffnete Stellung, bei der die Teilabschnitte 28 jeweils voneinander beabstandet sind, gebracht werden kann (Pfeilrichtungen in den 2b und 2c). Erst in der geöffneten Stellung wird der Führungsrahmen 26 über eine Behältergruppierung abgesenkt, das Band 16 unter Vorspannung gebracht bzw. straff um die Behälter 12 gespannt und die Bandenden miteinander verbunden (2d). Die Verschweißung der Bandenden, ggf. unter Ausbildung einer Entlastungsschlaufe, erfolgt mittels der Schweißeinheit 38, die Teil der Applikationseinheit bzw. der gezeigten Umreifungsvorrichtung 24 ist. Die hier nicht im Detail erläuterte Schweißeinheit 38 weist an bekannten Elementen eine Bandfördereinrichtung, eine Einrichtung zur Aufbringung einer definierten Vorspannung, ggf. Einrichtungen zur Herstellung einer Entlastungsschlaufe, eine Bandschneideeinrichtung etc. auf, die allesamt zur Herstellung der gewünschten Umreifung 14 für die Umreifungsgebinde 10 notwendig sind.
Normalerweise ist die gesamte Umreifungsvorrichtung 24 beweglich aufgehängt, z.B. an einer Portaleinheit, so dass in schneller Folge Gebinde 10 umreift werden können, die bspw. in regelmäßigen Abständen mit definierter Geschwindigkeit auf einer Horizontalfördereinrichtung bewegt werden.
Nachfolgend sei anhand der schematischen Darstellungen der 2a bis 2d die aufeinander folgenden Applikationsschritte bei der Herstellung und Ausbildung von Umreifungsgebinden 10 (1) mittels der Umreifungsvorrichtung 24 erläutert.
Unabhängig von ihrer Ausgangslage zueinander werden zum Einführen des Umreifungsbandes 16 in den Führungsrahmen 26 die geraden Abschnitte 30 jeweils benachbarter Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26 in einer oberhalb der Behältergruppierung 40 befindlichen Vorbereitungslage zueinander bewegt, so dass sie jeweils horizontal miteinander fluchten und mit minimalen Abständen und/oder unter gegenseitiger Kontaktierung aneinander bewegt sind (2a). In dieser Position befindet sich der Führungsrahmen 26 noch oberhalb einer hier nicht gezeigten Behältergruppierung; das Band wird in den Rahmen 26 eingebracht, bis sich zumindest ein kurzer Abschnitt des Bandes 16 mit dem nachförderbaren Endlosband im Bereich der Schweißeinheit 38 überlappt und dort festgehalten werden kann, während das Endlosband von einem Endlosvorrat (nicht gezeigt) wie bspw. einer Bandrolle nachgefördert werden kann.
Anschließend werden die Teilabschnitte 28 durch horizontale Bewegungen der Stangenpaare 36 (vgl. 2b) mittels Aktivierung der insgesamt vier separaten Linearantriebe 34 auseinander bewegt, wodurch die geraden Abschnitte 30 jeweils benachbarter Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26 in einer an die Außenseite der Behältergruppierung angelegten Betriebslage zum Positionieren und/oder Fixieren des Umreifungsbandes an der Behältergruppierung jeweils horizontal miteinander fluchten und entsprechend eines Außenumfangs der Behältergruppierung und/oder deren Dimensionierung voneinander beabstandet sind. Die Darstellung der 2c verdeutlicht eine maximal auseinander bewegte Stellung der vier Teilabschnitte 28 des Rahmens 26.
Das Auseinanderbewegen der Teilabschnitte 28 und das Absenken der gesamten Umreifungsvorrichtung 24 auf die richtige vertikale Position, in der das Umreifungsband 16 auf die Behältergruppierung aufgebracht werden soll, kann gleichzeitig bzw. simultan in einer einzigen überlagerten mehrphasigen Bewegung erfolgen.
Die 2d verdeutlicht die abschließende Phase des Umreifungsvorganges, bei dem eine dünne innere Abdeckung 40, die die Bandführungsnut 42 jedes Teilabschnittes 28 nach innen abdeckt und das Band während seines Einschießens am Verlassen der Bandführungsnut 42 hindert, nach oben angehoben wird (Pfeilrichtungen), so dass die Bandführungsnut 42 freigegeben und das Band selbst von dem Rahmen 26 getrennt werden kann. Erst durch dieses Freigeben der Bandführungsnuten 42 der insgesamt vier Teilabschnitte 28 des Bandführungsrahmens 26 kann dieser wieder vom Gebinde getrennt und angehoben werden, vorzugsweise unter gleichzeitiger leichtem Auseinanderbewegen der vier Teilabschnitte 28, um diese in eine zumindest geringe Distanz vom Gebinde zu bringen und ein Verhaken mit dem fertigen Gebinde zu verhindern.
Die Abdeckungen 40 sind jeweils als dünne Bleche ausgebildet, die dem Krümmungsverlauf der Teilabschnitte 28 sowie der darin eingepassten Bandführungsnuten 42 folgen, so dass im abgesenkten Zustand der blechartigen Abdeckungen 40 (vgl. 2a bis 2c) ein allseitig geschlossener Bandführungskanal gebildet ist, der das Band insbesondere während seines Einführungsvorganges (2a) effektiv am Verlassen des Rahmens 26 hindert.
Wie erwähnt, ermöglicht es das Verfahren, die Zustellbewegungen der Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26 nach dem Einbringen des Umreifungsbandes 16 in den Führungsrahmen 26 mit der jeweiligen Gebindegröße und/oder Anzahl der Behälter 12 der zu umreifenden Behältergruppierung zu variieren. Außerdem können die horizontalen Zustell- oder Distanzierungsbewegungen der Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26 zumindest phasenweise einer Absenkbewegung über die Behältergruppierung überlagert sein, was beschleunigte Umreifungsvorgänge erlaubt. Die Beschleunigung des Umreifungsvorganges wird zudem durch die schnelle und sehr zuverlässige Bandführung ermöglicht, da dieses auf sehr kurzem Weg in den geschlossenen mehrteiligen Führungsrahmen 26 eingebracht wird, während eine Nachförderung der benötigten Gesamtlänge des Bandes vom Endlosvorrat erst während der Auseinanderbewegung der Teilabschnitte 28 und während der Absenkbewegung der Umreifungsvorrichtung 24 über die Behältergruppierung erfolgen muss, so dass hierdurch kein Zeitverlust entsteht.
Wie es besonders die 2a bis 2d erkennen lassen, definieren die Linearantriebe 34 und die damit bewegten Stangenpaare 36 jeweils geradlinige Bewegungsbahnen für die horizontalen Zustell- oder Distanzierungsbewegungen der Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26. Grundsätzlich wären auch Kurvenbahnen denkbar, wenn die Teilabschnitte 28 bspw. an Drehgelenken oder an nicht linear verstellbaren Führungselementen aufgehängt sind.
Eine weitere Option des beschriebenen Verfahrens besteht darin, einen das Umreifungsband 16 untergreifenden Tragegriff 22 (siehe 1) nach dem Auseinanderbewegen der Teilabschnitte 28 des Führungsrahmens 26 auf das Umreifungsgebinde 10 zu applizieren, wobei der Tragegriff 22 in eine der Lücken zwischen benachbarten Teilabschnitten 28 verläuft bzw. angebracht wird. Diese in der 2 nicht näher erkennbare zusätzliche Option kann durch entsprechende Ausgestaltung der Umreifungsvorrichtung 24 genutzt werden, wobei kein erhöhter Zeitbedarf für die Herstellung der Umreifung 14 damit verbunden ist.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Gebinde, Umreifungsgebinde
12: Behälter, Getränkebehälter
14: Umreifung
16: Umreifungsband, Band
18: eingeschnürter Behälterbereich
20: Behältermantelfläche
22: Tragegriff
24: Umreifungsvorrichtung
26: Führungsrahmen, Rahmen
28: Teilabschnitt, Rahmenabschnitt
30: gerader Abschnitt (des Rahmens, des Teilabschnittes)
32: 90°-Umlenkung
34: Linearantrieb
36: Stangenpaar
38: Schweißeinheit
40: innere Abdeckung
42: Bandführungsnut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3930578 A [0003]
DE 102009040700 A1 [0004]
WO 2012/052312 A1 [0005, 0035]
EP 2311750 A1 [0032]
WO 2011/045440 A1 [0032]

Claims

Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden (10), bei dem wenigstens zwei gruppierte Behälter (12) mit mindestens einem horizontal um die Behälter (12) gelegten und/oder gespannten Umreifungsband (16) zu einem Gebinde (10) verbunden und/oder zusammengefasst werden, indem ein loses Ende des Umreifungsbandes (16) mittels eines sich über eine Außenseite der Behältergruppierung absenkenden Führungsrahmens (26) um die Gruppierung gelegt und anschließend unter Aufbringung einer Vorspannung dort fixiert wird, wobei der Führungsrahmen (26) durch wenigstens zwei Teilabschnitte (28) gebildet ist, die zur Vorbereitung der Bandeinführung in horizontaler Richtung zueinander bewegt werden, wonach das Umreifungsband (16) in den Führungsrahmen (26) eingebracht und dieser anschließend auf einen auf die Gruppierungsgröße abgestimmten Abstand auseinander bewegt und über die Behältergruppierung abgesenkt und/oder an die Außenseite der Behältergruppierung angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Umreifungsband (16) bei zusammengeschobenen und/oder kontaktierten Teilabschnitten (28) des Führungsrahmens (26) in diesen eingebracht und bei auseinandergezogenen Teilabschnitten (28), die über die Behältergruppierung auf eine Höhe, die einer Position des zu applizierenden Umreifungsbandes (16) entspricht, abgesenkt sind, unter Aufbringung einer Vorspannung dort fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die wenigstens zwei Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) vor dem Einbringen des Umreifungsbandes (16) auf eine minimale Größe des Führungsrahmens (26) und/oder bis zu ihrer Kontaktierung zusammengeschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Zustellbewegung der Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) nach dem Einbringen des Umreifungsbandes (16) in den Führungsrahmen (26) mit der jeweiligen Gebindegröße und/oder Anzahl der Behälter (12) der zu umreifenden Behältergruppierung variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Führungsrahmen (26) durch drei oder vier Teilabschnitte (28) gebildet ist, die zur Ausführung des Umreifungsvorganges jeweils von allen Außenseiten an die Behältergruppierung herangeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die horizontalen Zustell- oder Distanzierungsbewegungen der Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) zumindest phasenweise einer Absenkbewegung über die Behältergruppierung überlagert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem ein das Umreifungsband (16) untergreifender Tragegriff (22) nach dem Auseinanderbewegen der Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) auf das Umreifungsgebinde (10) appliziert wird, wobei der Tragegriff (22) in einer Lücke zwischen benachbarten Teilabschnitten (28) verläuft bzw. angebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die horizontalen Zustell- oder Distanzierungsbewegungen der Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) jeweils geradlinigen Bewegungsbahnen folgen.
Umreifungsvorrichtung (24) zur Herstellung von Umreifungsgebinden (10) aus jeweils wenigstens zwei gruppierten Behältern (12), die mit mindestens einem horizontal um die Behälter (12) gelegten und/oder gespannten Umreifungsband (16) zu einem Gebinde (10) zusammengefasst sind, mit einem mehrteiligen, über eine Außenseite der Behältergruppierung absenkbaren Führungsrahmen (26) zur Führung und/oder Lenkung eines losen Endes des Umreifungsbandes (16), welches unter Aufbringung einer Vorspannung zur Ausbildung der Gebindeumreifung (14) fixierbar ist, welcher Führungsrahmen (26) durch wenigstens zwei getrennt voneinander bewegliche Teilabschnitte (28) gebildet ist, die zur Vorbereitung der Bandeinführung in horizontaler Richtung zueinander bewegbar und/oder an die Außenseite der Behältergruppierung anlegbar sind.
Umreifungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Führungsrahmen (26) durch drei oder vier Teilabschnitte (28) gebildet ist, die zur Ausführung des Umreifungsvorganges jeweils von allen Außenseiten an die Behältergruppierung zustellbar und heranführbar sind.
Umreifungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Teilabschnitte (28) eines vierteiligen Führungsrahmens (26) jeweils einen ungefähr rechtwinkeligen Krümmungsverlauf mit sich daran anschließenden geraden Abschnitten (30) aufweisen.
Umreifungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die geraden Abschnitte (30) jeweils benachbarter Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) in einer oberhalb der Behältergruppierung befindlichen Vorbereitungslage zum Einführen des Umreifungsbandes (16) jeweils horizontal miteinander fluchten und mit minimalen Abständen und/oder unter gegenseitiger Kontaktierung aneinander bewegt sind.
Umreifungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei dem die geraden Abschnitte (30) jeweils benachbarter Teilabschnitte (28) des Führungsrahmens (26) in einer an die Außenseite der Behältergruppierung angelegten Betriebslage zum Positionieren und/oder Fixieren des Umreifungsbandes (16) an der Behältergruppierung jeweils horizontal miteinander fluchten und entsprechend eines Außenumfangs der Behältergruppierung und/oder deren Dimensionierung voneinander beabstandet sind.