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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umreifungsvorrichtung, eine Vorrichtung zur Herstellung eines wenigstens einen Artikel umfassenden Gebindes und ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens einen Artikel umfassenden Gebindes gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
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Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern gibt es unterschiedliche Verpackungsarten, bspw. die Zusammenfassung der Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten. Auch hierfür sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, einzelne Artikel zu größeren Gebinden zusammenzufassen. So werden bspw. Getränkebehälter meist mittels Schrumpffolien zu Gebinden von vier, sechs oder mehr Behältern zusammengefasst und verpackt. Die Herstellung von Gebinden ist meist unumgänglich, da sie die häufigste Variante von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET-Kunststoff darstellen. Die Gebinde werden für den Transport teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert.
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Bei der Herstellung von bekannten Gebindearten sind spezifische Fertigungsschritte erforderlich, um die üblicherweise eingesetzten Schrumpffolien verarbeiten zu können. Diese Fertigungsschritte erfordern einen relativ hohen Energieeinsatz. Zudem verursacht die verwendete Folie Kosten zur Herstellung, zur Bereitstellung, zur Handhabung sowie zur späteren Entsorgung, da sie nach dem Verkauf nicht mehr benötigt wird. Auch die Maschinenausstattung zur Bereitstellung der sog. Folieneinschlagmodule und anderer Handhabungsstationen verursacht hohe Investitionskosten. Schließlich erfordert auch die Bereitstellung des sog. Schrumpftunnels, bei dem die um die Gebinde geschlagene Folie mittels Heißluftbeaufschlagung um die Behälter geschrumpft wird, einen relativ hohen Kapitaleinsatz.
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Eine Variante, bei der grundsätzlich auf den Einsatz von Schrumpffolien verzichtet werden kann, sind sog. Umreifungsgebinde. Hierbei werden die Behälter mittels sog. Umreifungsbänder zu einem Gebinde zusammengefasst und miteinander verbunden. In kontinuierlich oder taktweise arbeitenden Umreifungsmaschinen werden Behälter, Artikel oder Flaschen zu Formationen gruppiert und dann mit Hilfe von Umreifungsaggregaten mit einem Band oder mit mehreren Bändern umreift. Typische Formationen können bspw. 1x2-Anordnungen (zwei Behälter in Reihe), 2x2-Anordnungen (vier Behälter im Quadrat oder in Rautenformation), 3x2-, 4x3- oder grundsätzlich auch variable nxm-Anordnungen sein.
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Die
DE 20 2006 000 215 U1 offenbart ein Gebinde, das Artikel und ein um die Artikel gespanntes Verpackungsmaterial umfasst. Das Verpackungsmaterial weist eine Form eines kontinuierlichen Verpackungsmaterialstreifens auf, welches zudem zwei Enden besitzt, die einen Überlappungsbereich bilden. Der Verpackungsmaterialstreifen wird um die Artikel gespannt, wobei ein Überlappungsbereich der beiden Enden entsteht. Die dadurch gebildeten Verpackungsmaterialabschnitte werden unter Aufwendungen von einer zusammenhaltenden Kraft klebend um die Artikel befestigt.
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Aus der
DE 1 457 489 A ist weiterhin ein Gebinde mit mehreren Flaschen bekannt, die in Gestalt eines Paketes mittels endloser Bänder zusammengehalten sind. Ein Griff ermöglicht das Tragen des Pakets. Eine weitere Gebindeanordnung ist in der
US 57 75 486 A offenbart. Reihen von drei oder sechs Flaschen oder Dosen sind jeweils mit oberseitigen Aufsätzen aus Karton fixiert und mittels Umreifungsbändern zu größeren Gebinden zusammengefasst.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2011 011 627 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zu Herstellung von Gebinden vermittels einer band- oder streifenartigen Umreifung. Hierbei wird eine definierte Spannkraft der Umreifung erzeugt und dabei Eigenschaften der zu umreifenden Artikel und/oder des Umreifungsmaterials berücksichtigt.
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Das Dokument
DE 10 2011 081 336 A1 offenbart ein Verfahren zur Umreifung von Stückgütern sowie eine Verpackungsmaschine mit Applikationskopf zum Aufbringen einer Umreifung. Das Umreifungsband wird einem Vorrat entnommen und zumindest teilweise über Bandführungselemente dem Applikationskopf der Verpackungsmaschine zugeführt.
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Die Anmeldung
WO2018/065810 beschreibt ebenfalls eine Verpackungsanlage, bei der eine Mehrzahl von PVC- Flaschen o.ä. vermittels einer Umreifung zu Gebinden zusammengefasst werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Durchsatz bei der Zusammenfassung von Artikeln zu Gebinden vermittels mindestens einer Umreifung zu erhöhen.
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Die obige Aufgabe wird durch eine Umreifungsvorrichtung, eine Vorrichtung zur Herstellung eines wenigstens einen Artikel umfassenden Gebindes und ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens einen Artikel umfassenden Gebindes gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Derartige Gebinde, deren Herstellung und Verarbeitung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, umfassen normalerweise mindestens zwei miteinander verbundene PET-Behälter oder andere Artikel oder Behälter, die mit wenigstens einer horizontal um eine Außenseite der PET-Behälter gespannten, band- oder streifenartigen, geschlossenen Umreifung zusammengehalten werden. Wahlweise kann ein an den Artikeln und/oder an der Umreifung befestigter Tragegriff eine Oberseite des Gebindes überspannen. Der Tragegriff kann bspw. an Außenmantelflächen von zwei gegenüber liegend, nebeneinander oder benachbart angeordneten Artikeln oder PET-Behältern fixiert sein.
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Gemeinsames Merkmal solcher Gebinde, die jeweils mindestens zwei, vorzugsweise vier, ggf. auch fünf, sechs, sieben oder mehr miteinander verbundene Artikel oder PET-Behälter umfassen, ist die horizontal um eine Außenseite der Artikel gespannte, band- oder streifenartige Umreifung, mit der die Artikel des Gebindes zusammengehalten sind. Diese Umreifungen werden vorzugsweise um die Artikel gelegt und anschließend fixiert. Eine an den Außenseiten der Artikel anliegende Innenseite der Umreifung kann ggf. an einer Kontaktstelle mit einem der Artikel fest fixiert werden. So kann die Umreifung an der Kontaktstelle insbesondere mittels einer stoffschlüssigen Verbindung in Form wenigstens einer Schweißverbindung fixiert sein. Durch eine derartige Verbindung lassen sich die Artikel im Gebinde nicht mehr verschieben, so dass eine definierte Packungsanordnung beibehalten wird. Wahlweise jedoch kann diese Fixierung auch entfallen, so dass ein Verschieben der Artikel in der oben beschriebenen Weise weiterhin ermöglicht ist. Sinnvoll ist es auch, die Fixierung nach der Festlegung der endgültigen Anordnung der Artikel im Gebinde und nach dem Aufbringen und richtigen Platzieren des Tragegriffs vorzunehmen, so dass die gewählte Anordnung zuverlässig beibehalten wird. Hierzu kann alternativ vorgesehen sein, dass die Artikel untereinander mittels Klebeverbindung aneinander fixiert sind, beispielsweise über geeignet platzierte Klebepunkte an Kontaktstellen zwischen zwei Artikeln. Die Klebepunkte werden vorzugsweise bereits bei der Zusammenstellung der Artikel zu den zu umreifenden Gruppierungen zwischen den Artikeln angebracht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Artikel zusätzlich durch einen Verpackungszuschnitt zusammengehalten werden. Ein solcher Verpackungszuschnitt ist beispielsweise im Wesentlichen flächig ausgebildet und weist Öffnungen auf, die derart ausgestaltet sind, dass sie von oben auf die Artikel aufgestülpt werden, so dass sich die Artikel nach der Befestigung des Verpackungszuschnitt an dem mindestens einen Artikel oder an einer Gruppe umfassend mindestens zwei Artikel bereichsweise oberhalb und bereichsweise unterhalb des Verpackungszuschnitts befinden. Insbesondere weisen die Öffnungen des Verpackungszuschnitt Fixiereinrichtungen auf, beispielsweise Fixierlaschen o.ä., die derart mit den Artikeln in Eingriff stehen, dass der Verpackungszuschnitt im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist. Insbesondere kann der Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von dem Artikel oder den Artikeln entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise zerstört wird. Der Verpackungszuschnitt kann dabei je nach Ausbildung der Verpackungsanlage entweder vor oder nach dem Umreifen des mindestens einen Artikels an diesem/diesen angebracht werden.
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Die Erfindung betrifft eine Umreifungsvorrichtung sowie eine Gesamt-Verpackungsanlage oder Vorrichtung zur Herstellung eines wenigstens einen Artikel umfassenden Gebindes mit einer entsprechenden Umreifungsvorrichtung. Der mindestens eine zu umreifende Artikel wird über mindestens eine erste Fördereinrichtung der Umreifungsvorrichtung zugeführt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einem Gruppiermodul o.ä. eine Gruppe umfassend zwei oder mehr Artikel in geeigneter Anordnung und/oder Zusammenstellung zusammengestellt und als Artikelgruppe der Umreifungsvorrichtung zugeführt werden.
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Die Umreifungsvorrichtung ist zur Anordnung und/oder Befestigung mindestens einer Umreifung an dem wenigstens einen Artikel oder der Artikelgruppe ausgebildet. Insbesondere wird innerhalb der Umreifungsvorrichtung wenigstens eine Umreifung als horizontal und/oder vertikal und/oder über Kreuz um eine Außenseite des Artikels oder der Artikel der Artikelgruppe gelegten und/oder gespannten band- oder streifenartigen Umreifung an dem mindestens einen Artikel oder der Artikelgruppe angeordnet und befestigt. Dadurch entsteht ein sogenanntes Gebinde, in welchem mindestens ein Artikel durch eine Umreifung umfasst ist. Das Gebinde wird über mindestens eine zweite Fördereinrichtung aus der Umreifungsvorrichtung abtransportiert und insbesondere der weiteren Verarbeitung zugeführt, beispielsweise einem Lagenbildungsmodul, in dem eine Mehrzahl von Gebinden in eine zur Palettierung geeigneten Anordnung gebracht wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Artikel auf einer einzigen Fördereinrichtung der Umreifungsvorrichtung zugeführt und nach der Umreifung zur weiteren Verarbeitung abtransportiert werden.
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Die Umreifungsvorrichtung umfasst mindestens einen Bandrahmen, der zur Bereitstellung sowie Anordnung und/oder Befestigung mindestens einer Umreifung an dem mindestens einen Artikel oder der Artikelgruppe ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Umreifungsband mit hoher Geschwindigkeit in den mindestens einen Bandrahmen eingeführt bzw. eingeschossen wird. Die Artikelgruppe wird in einen entsprechend vorbereiteten Bandrahmen eingehoben und das Umreifungsband wird unter Vorspannung an dem mindestens einen Artikel oder der Artikelgruppe fixiert. Anschließend wird das fertige Gebinde von dem Bandrahmen freigegeben und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Beispielsweise wird das fertige Gebinde einem Lagenbildungsmodul zugeführt, in dem aus einer Mehrzahl an Gebinden eine zu palettierende Lage erstellt wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der mindestens eine Bandrahmen zur Freigabe des mit mindestens einer Umreifung versehenen oder ausgestatteten mindestens einen Artikels oder der mit mindestens einer Umreifung ausgestatteten Artikelgruppe zumindest teilweise geöffnet werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Bandrahmen in einer ersten Anordnung einen geschlossenen Bandrahmen, der zur Anordnung und/oder Befestigung der mindestens einen Umreifung an dem mindestens einen Artikel ausgebildet ist. Weiterhin kann der Bandrahmen in eine zweite Anordnung überführt werden, in der der Bandrahmen zumindest teilweise geöffnet ist und insbesondere zur Freigabe des mit mindestens einer Umreifung ausgestatteten mindestens einen Artikels oder der mit mindestens einer Umreifung ausgestatteten Artikelgruppe ausgebildet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform besteht der mindestens eine Bandrahmen aus mindestens zwei Teilen, die beispielsweise auseinanderbewegt werden können, um den mindestens einen mit Umreifung ausgestatteten Artikel für den Abtransport freizugeben. Bei dieser Ausführungsform erfolgt beim Öffnen des Bandrahmens eine komplette mechanische und/oder räumliche Trennung der mindestens zwei Teile des Bandrahmen. Nachdem das fertige Gebinde den geöffneten Bandrahmen verlassen hat, beispielsweise indem das Gebinde auf der Fördereinrichtung abtransportiert wird, wird der Bandrahmen wieder geschlossen. Vorzugsweise werden zum Schließen des Bandrahmens die mindestens zwei Teile wieder aufeinander zu bewegt und in die geschlossene erste Anordnung überführt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Rahmenteile in der ersten Anordnung miteinander verriegelt werden oder anderweitig aneinander fixiert werden, damit sich der Bandrahmen nicht während eines nachfolgenden Umreifungsvorgangs versehentlich öffnet.
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Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass mindestens ein Teil des Bandrahmens schwenkbeweglich ausgebildet ist. Durch seitliches Verschwenken dieses Bandrahmenteils oder durch Verschwenken des Bandrahmenteils nach oben wird eine Öffnung im Bandrahmen hergestellt, durch die das fertige Gebinde aus dem Bandrahmen heraus abtransportiert werden kann, beispielsweise über eine zweite Fördereinrichtung. Weitere Möglichkeiten, innerhalb des Bandrahmens eine Austrittsöffnung für den mindestens einen mit Umreifung ausgestatteten Artikel herzustellen, sind dem Fachmann bekannt und sollen von der Erfindung ebenfalls umfasst sein.
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Um den Bandrahmen von der ersten Anordnung in die zweite Anordnung und vice versa zu überführen, kann dem Bandrahmen mindestens ein Antrieb zugeordnet sein. Bei einem mehrteilig ausgebildeten Bandrahmen kann auch jedem Bandrahmenteil ein eigener Antrieb zugeordnet sein. Hierbei kann gegebenenfalls eine elektronische Kopplung der dem Bandrahmen zugeordneten Antriebe vorteilhaft sein.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens einen Artikel umfassenden Gebindes. Hierbei wird mindestens ein Artikel oder eine Artikelgruppe umfassend mindestens zwei Artikel bereitgestellt und in einen geschlossenen Bandrahmen einer Umreifungsvorrichtung eingesetzt. Dann wird mindestens eine Umreifung an dem mindestens einen Artikel oder der Artikelgruppe angebracht und/oder befestigt. Daran anschließend wird der Bandrahmen zumindest teilweise geöffnet, um den mindestens einen mit der Umreifung versehenen und/oder ausgestatteten Artikel oder die mit der Umreifung versehene und/oder ausgestattete Artikelgruppe freizugeben, welche nachfolgend auch als fertiges Gebinde bezeichnet werden. Das fertige Gebinde kann nunmehr über eine zweite Fördereinrichtung abtransportiert und der weiteren Verarbeitung und/oder Handhabung innerhalb der Vorrichtung oder Verpackungsvorrichtung zugeführt werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der mindestens eine Artikel oder die Artikelgruppe vermittels einer geeigneten Handhabungsvorrichtung von der Zuführung aufgenommen und in den geschlossenen Bandrahmen eingesetzt wird. Bei der Handhabungsvorrichtung kann es sich um einen mit einem geeigneten Greifer ausgestatteten Roboter, einem Tripoden oder ähnlichem handeln. Sobald der Artikel oder die Artikelgruppe innerhalb des geschlossenen Bandrahmens positioniert und gegebenenfalls ausgerichtet ist, wird der Artikel oder die Artikelgruppe durch die Handhabungsvorrichtung innerhalb des geschlossenen Bandrahmens freigegeben. Die Handhabungsvorrichtung ist nunmehr frei, um einen weiteren Artikel oder eine weitere Artikelgruppe für einen nachfolgenden Umreifungsprozess abzugreifen, während der im Bandrahmen angeordnete Artikel oder die Artikelgruppe mit mindestens einer Umreifung ausgestattet wird.
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Nach Abschluss des Umreifungsprozesses wird der Bandrahmen zumindest teilweise geöffnet und der mit mindestens einer Umreifung ausgestattete Artikel oder die mit mindestens einer Umreifung ausgestattete Artikelgruppe wird über die zweite Fördereinrichtung abtransportiert. Nunmehr wird der Bandrahmen wieder in die erste geschlossene Anordnung überführt, wobei der Bandrahmen bereits beim Schließen oder unmittelbar im Anschluss an das Schließen für einen weiteren Umreifungsprozess vorbereitet werden kann. Insbesondere wird ein weiteres Umreifungsband in den sich schließenden oder bereits geschlossenen Bandrahmen eingeschossen. Das Vorbereiten des Bandrahmens für einen nachfolgenden Umreifungsprozess und das Anordnen eines weiteren Artikels oder einer weiteren Artikelgruppe innerhalb des sich schließenden oder wieder geschlossenen Bandrahmens können sich dabei auch zeitlich überlagern.
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Die hier beschriebene Umreifungsvorrichtung, Gesamt- Vorrichtung und das beschriebene Verfahren ermöglichen insbesondere einen hohen Durchsatz bei der Umreifung von Artikeln oder Artikelgruppen, da die Handhabungsvorrichtung nur benötigt wird, um die Artikel oder Artikelgruppen in dem vorbereiteten Bandrahmen anzuordnen. Die Handhabungsvorrichtung wird insbesondere nicht benötigt, um den fertig umreiften Artikel oder die fertig umreifte Artikelgruppe aus der Umreifungsvorrichtung zu entnehmen und der weiteren Verarbeitung zuzuführen. Sobald der Artikel oder die Artikelgruppe innerhalb des Bandrahmens angeordnet ist, kann die Handhabungsvorrichtung diese freigeben und ist somit frei, um weitere Artikel oder Artikelgruppen für einen nachfolgenden Umreifungsprozess zu ergreifen. Die Handhabungsvorrichtung wird somit nicht - wie aus dem Stand der Technik bekannt - benötigt, um den Artikel oder die Artikelgruppe während des Umreifungsvorgangs innerhalb des Bandrahmens zu halten und im Anschluss an den Umreifungsvorgang der nachfolgenden Weiterverarbeitung zuzuführen.
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Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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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 schematisch eine erste Ausführungsform einer Verpackungsanlage mit Umreifungsvorrichtung.
- 2 bis 4 zeigen schematisch eine zweite Ausführungsform einer Umreifungsvorrichtung umfassend mehrere Bandrahmen.
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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.
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Die 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Verpackungsanlage 1 mit Umreifungsvorrichtung 2. Artikel 3, beispielsweise Flaschen 4, Dosen oder andere (Getränke)Behälter werden beispielsweise in einem Gruppiermodul 40 in gewünschter Anzahl zu Artikelgruppen 5 zusammengestellt und über eine geeignete erste Fördereinrichtung 42, beispielsweise einem ersten Endlosförderband 43, einem Mattenkettenförderer, einer Röllchenkette o.ä, der Umreifungsvorrichtung 2 zugeführt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zwischen der Bildung der Artikelgruppen 5 im Gruppiermodul 40 und dem Umreifen der Artikelgruppe 5 innerhalb der Umreifungsvorrichtung 2 in einem ersten Verfahrensschritt auf die Artikel 3 der Artikelgruppe 5 von oben ein erstes Verpackungselement 6 aufgebracht wird. Bei dem ersten Verpackungselement 6 handelt es sich vorzugsweise um einen im Wesentlichen flächigen Verpackungszuschnitt oder Kartonzuschnitt 7, der eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen 8 aufweist. Die Anzahl der Durchtrittsöffnungen 8 entspricht der Anzahl der Artikel 3 innerhalb der Artikelgruppe 5 und die Anordnung der Durchtrittsöffnungen 8 entspricht der Anordnung der Artikel 3 innerhalb der Artikelgruppe 5. Insbesondere sind die Durchtrittsöffnungen 8 derart ausgebildet, dass das erste Verpackungselement 6 von oben auf die Artikel 3 aufgebracht, insbesondere aufgedrückt, werden kann, so dass nach Aufbringen des ersten Verpackungselementes auf die Artikelgruppe 5 sich ein Teilbereich der Artikel 3 oberhalb des ersten Verpackungselements 6 befindet, während sich der restliche Bereich der Artikel 3 unterhalb des Verpackungszuschnitts 7 erstreckt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Verpackungselement 6 in dieser Position durch die Artikel 3 gehalten wird.
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Handelt es sich bei den Artikeln 3 beispielsweise um PET- Flaschen 4 mit einem Schraubverschluss, so ist vorgesehen, dass sich das erste Verpackungselement 6 nach dem Aufbringen auf die Artikelgruppe 5 unterhalb des sogenannten Halsringes des Verschlussbereichs der Flaschen 4 befindet. Die Durchtrittsöffnungen 8 sind vorzugsweise vermittels geeigneter Laschen derart mit der Unterseite des jeweiligen Halsringes in Eingriff gebracht, dass das erste Verpackungselement 6 fest an den Artikeln 3 der Artikelgruppe 5 fixiert ist und nicht nach oben wegrutschen kann.
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Das erste Verpackungselement 6 kann weiterhin mindestens ein im Wesentlichen mittig angeordnetes und/oder ausgebildetes Halte- oder Trageelement 9 aufweisen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine weitere geeignete Öffnung handeln, durch die der Benutzer seine Finger stecken und somit die mit dem Verpackungselement 6 zusammengefassten Artikel 3 anheben und gemeinsam tragen kann.
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Die mit dem ersten Verpackungselement 6 zusammengefassten Artikel 3, die nachfolgend auch als Vor-Gebinde 10 bezeichnet werden, werden nunmehr über die erste Fördereinrichtung 42 der Umreifungsvorrichtung 2 zugeführt. Dort wird das Vor-Gebinde 10 in einen sogenannten Bandrahmen 20 eines Umreifungskopfes 21 eingesetzt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Vor-Gebinde 10 vermittels eines Roboters 30 o.ä. von der ersten Fördereinrichtung 42 abgegriffen und in den Bandrahmen 20 der Umreifungsvorrichtung 2 eingesetzt wird. Das innerhalb des Bandrahmens 20 angeordnete Vor- Gebinde 10 wird auch mit dem Bezugszeichen 10* gekennzeichnet.
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Vorzugsweise ist der Bandrahmen 20 für den Umreifungsvorgang vorbereitet und bereits mit mindestens einem Umreifungsband ausgestattet. Sobald das Vor-Gebinde 10 innerhalb des Bandrahmens 20 positioniert ist, wird es vom Roboter 30 freigegeben. Der Roboter 30 kann direkt anschließend bereits ein neues Vor-Gebinde 10 von der ersten Fördereinrichtung 42 abholen. Das mindestens eine Umreifungsband wird um die Artikel 3 des im geschlossenen Bandrahmen angeordneten Vor-Gebindes 10* herum angeordnet, dabei vorzugsweise auf eine geeignete Spannung gebracht und verschlossen. Das derart an den Artikeln 3 befestigte Umreifungsband bildet ein sogenannntes zweites Verpackungselement 11 in Form einer Umreifung 12.
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Das Umreifungsband kann beispielsweise als vorkonfektioniertes Band in definierter Länge oder als Endlosmaterial bereitgestellt werden. Es kann beispielsweise aus einem Papiermaterial, einem Wellpappenmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Verbundmaterial, beispielsweise einem reißfesten Papier- Folien Verbundmaterial, oder einem anderen geeigneten Material bestehen, ggf. auch unter Verwendung metallischer Bestandteile. Auch kann das Umreifungsband als Klebestreifen ausgeführt sein, wodurch die Stabilität des derart gebildeten Gebindes weiter erhöht werden kann. Je nach Wunsch kann das Umreifungsband farblich oder durch Aufdruck o.ä. individuell gestaltet sein. Wahlweise kann vorgesehen sein, dass das Umreifungsband aus mindestens zwei gleichartigen oder unterschiedlich gestalteten Bandabschnitten besteht, die über geeignete Verbindungsmittel miteinander verbunden sind.
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Das Verschließen des Umreifungsbandes erfolgt in Abhängigkeit vom Material beispielsweise durch Verkleben, Stanzverbindung, Verschweißen o.ä., es ist auch denkbar, die Enden des Umreifungsbandes beispielsweise durch Klammern oder ähnlichem zu verbinden. Die optionale Schweißverbindung kann bspw. durch eine Ultraschallschweißverbindung oder eine Laserschweißverbindung oder eine andere geeignete Verbindungstechnik hergestellt werden. Bei Thermoplasten bzw. thermoplastischen Kunststoffen muss an der gewünschten Schweißstelle das Material durch Zuführen von Wärme aufgeschmolzen oder zumindest erweicht werden, um eine stoffschlüssige Verbindung an der zu schweißenden Kontaktstelle zu ermöglichen. So werden beim Ultraschallschweißen die Kunststoffe mittels mechanischer Schwingungen verbunden.
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Bei der hier beschriebenen Umreifungsvorrichtung 2 ist vorgesehen, dass der Bandrahmen 20 zweiteilig ausgeführt ist und insbesondere einen ersten Bandrahmenteil 22 und einen zweiten Bandrahmenteil 23 umfasst. Die beiden Bandrahmenteile 22, 23 befinden sich während des Umreifungsvorgangs in einer ersten geschlossenen Anordnung A1.Die beiden Bandrahmenteile 22, 23 werden im Anschluss an den Umreifungsvorgang auseinandergefahren, um das fertige Gebinde 15, d.h. die mit einem ersten Verpackungselement 6 und einem zweiten Verpackungselement 12 zusammengefassten Artikel 3, freizugeben. Das fertige Gebinde kann nunmehr der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Insbesondere ist also vorgesehen, dass die beiden Bandrahmenteile 22, 23 zur Freigabe des fertigen Gebindes 15 in eine zweite geöffnete Anordnung A2 überführt werden. Insbesondere wird das durch den Bandrahmen 20 freigegebene fertige Gebinde 15 über eine zweite Fördereinrichtung 44, beispielsweise ein zweites Endlosförderband 45, von der Umreifungsvorrichtung 2 abtransportiert und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Insbesondere kann das fertige Gebinde 15 zu einem Lagenbildungsmodul 41 befördert werden, in dem eine Mehrzahl von fertigen Gebinden 15 in geeigneter Weise zu einer palettierfähigen Lage zusammengestellt werden.
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Der Bandrahmen 20 wird wieder verschlossen, in dem die beiden Bandrahmenteile 22, 23 zusammengefahren und gegebenenfalls aneinander fixiert werden. Um den Bandrahmen 20 von der ersten geschlossenen Anordnung A1 in die zweite geöffnete Anordnung A2 und vice versa zu überführen, ist dem Bandrahmen 20 ein Antrieb 50 zugeordnet sein. Bevorzugt kann jedem Bandrahmenteil 22, 23 ein eigener Antrieb 50a, 50b zugeordnet sein. Hierbei kann gegebenenfalls eine elektronische Kopplung der einem Bandrahmen 20 zugeordneten Antriebe 50a, 50b vorteilhaft sein.
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Nach Anordnung eines neuen Umreifungsbandes innerhalb des wieder verschlossenen Bandrahmens 20 in erster Anordnung A1, kann ein weiteres Vor-Gebinde 10 in den geschlossenen Bandrahmen 20 eingesetzt und mit einem zweiten Verpackungselement 11 umreift werden. Die Anordnung des Umreifungsbandes innerhalb des Bandrahmens 20 kann dabei bereits während des Zusammenfahrens der beiden Bandrahmenteile 22, 23 durchgeführt werden oder zumindest begonnen werden. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Umreifungsband erst im Bandrahmen 20 angeordnet wird, wenn sich dieser in der ersten geschlossenen Anordnung 20 befindet.
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Da der Roboter 30 bereits ein weiteres Vor- Gebinde 10 holen kann, während das innerhalb des Bandrahmens 20 der Umreifungsvorrichtung 2 angeordnete Vor-Gebinde 10, 10* umreift wird, kann die Produktionsgeschwindigkeit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Umreifungsvorrichtungen erhöht werden.
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Vorzugsweise befindet sich der Bandrahmen 20 direkt oberhalb der geeigneten abführenden zweiten Fördereinrichtung 44. Entweder wird diese abgeschaltet, wenn sich das Vor-Gebinde 10 innerhalb des Bandrahmens 20 befindet und wird wieder mit dem zumindest bereichsweisen Öffnen des Bandrahmens 20 angeschaltet, so dass das fertige Gebinde 15 abtransportiert werden kann. Oder aber es ist eine kontinuierliche Bewegung der zweiten Fördereinrichtung 44 vorgesehen, wobei eine Bewegung des Vor-Gebindes 10* in Transportrichtung durch den geschlossenen Bandrahmen 20 verhindert wird.
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In diesem Zusammenhang soll betont werden, dass die dargestellte Ausführungsform einer Umreifungsvorrichtung 2 auch verwendet werden kann, um eine Artikelgruppe 5 vermittels einer Umreifung 12 zusammenzufassen, bei welcher die Artikel 3 nicht bereits durch ein erstes Verpackungselement 6 miteinander verbunden sind.
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Die 2 bis 4 zeigen schematisch eine zweite Ausführungsform einer Umreifungsvorrichtung 2, umfassend drei Bandrahmen 20, 20a, 20b, 20c. Artikelgruppen 5 umfassend jeweils sechs Flaschen 4 werden der Umreifungsvorrichtung 2 über eine erste Fördereinrichtung 42 zugeführt. Die Artikelgruppen 5 jeweils einzeln von mindestens einer Handhabungsvorrichtung in Form eines Roboters 30 erfasst und jeweils eine Artikelgruppe 5 wird in einen geschlossenen Bandrahmen 20a, 20b, 20c eingesetzt ( 2) und innerhalb des jeweiligen Bandrahmens 20a, 20b, 20c von dem Roboter 30 freigegeben.
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Die Artikelgruppen 5 werden in ihren jeweiligen Bandrahmen 20a, 20b, 20c in erster geschlossener Anordnung A1 mit mindestens einer Umreifung 12 ausgestattet, indem jeweils mindestens ein Umreifungsband um die Artikel 3 der jeweiligen Artikelgruppe 5 herumgelegt und unter Spannung verschlossen wird. Anschließend werden die Bandrahmen 20, 20a, 20b, 20c in die zweite geöffnete Anordnung A2 überführt. Die fertigen Gebinde 15 werden über die zweite Fördereinrichtung 44 in Transportrichtung TR aus der Umreifungsvorrichtung 2 abtransportiert. Zur besseren Unterscheidung ist das im ersten Bandrahmen 20a hergestellte Gebinde mit dem Bezugszeichen 15a bezeichnet, das im zweiten Bandrahmen 20b mit einer Umreifung 12 ausgestattet Gebinde mit 15b und das im dritten Bandrahmen 20c hergestellte Gebinde mit dem Bezugszeichen 15c bezeichnet (3). In diesem Fall müssen die im ersten Bandrahmen 20a hergestellten Gebinde 15a die beiden anderen, in zweiter geöffneter Anordnung A2 befindlichen Bandrahmen 20b, 20c durchlaufen. D.h., damit die die im ersten Bandrahmen 20a hergestellten Gebinde 15a der weiteren Verarbeitung zugeführt werden können, müssen sich alle drei Bandrahmen 20a, 20b, 202 in iweter geöffneter Anordnung befinden.
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Insbesondere kann bei dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass die drei Bandrahmen 20a, 20b, 20c nicht synchron arbeiten. Während der dritte Bandrahmen 20c geöffnet bleiben muss, bis das im ersten Bandrahmen 20a hergestellte Gebinde 15a die Umreifungsvorrichtung 2 im Wesentlichen in Transportrichtung TR verlassen hat, kann der erste Bandrahmen 20a bereits wieder in die geschlossene Anordnung A1 überführt und für eine nachfolgende Umreifung vorbereitet werden, sobald das in diesem Bandrahmen 20a hergestellte Gebinde 15a diesen verlassen hat. Es kann sogar schon die nächste Artikelgruppe 5 durch den Roboter 30 in dem ersten geschlossenen Bandrahmen 20a angeordnet werden usw. (4).
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Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.
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Wenn auch im Zusammenhang der Figuren generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen der Artikel und/oder Teilen der Vorrichtung oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verpackungsanlage
- 2
- Umreifungsvorrichtung
- 3
- Artikel
- 4
- Flaschen
- 5
- Gruppe / Artikelgruppe
- 6
- erstes Verpackungselement
- 7
- Verpackungszuschnitt / Kartonzuschnitt
- 8
- Durchtrittsöffnung
- 9
- Halte- oder Trageelement
- 10
- Vor-Gebinde
- 11
- zweites Verpackungselement
- 12
- Umreifung
- 15, 15a, 15b, 15c
- fertiges Gebinde
- 20, 20a, 20b, 20c
- Bandrahmen
- 21
- Umreifungskopf
- 22
- erster Bandrahmenteil
- 23
- zweiter Bandrahmenteil
- 30
- Roboter
- 40
- Gruppiermodul
- 41
- Lagenbildungmodul
- 42
- erste Fördereinrichtung
- 43
- erstes Endlosförderband
- 44
- zweite Fördereinrichtung
- 45
- zweites Endlosförderband
- 50,50a,50b
- Antrieb
- A1
- erste geschlossene Anordnung
- A2
- zweite geöffnete Anordnung
- TR
- Transportrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006000215 U1 [0005]
- DE 1457489 A [0006]
- US 5775486 A [0006]
- DE 102011011627 A1 [0007]
- DE 102011081336 A1 [0008]
- WO 2018/065810 [0009]
