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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsanlage und ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten mit jeweils mehreren Artikeln 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 oder Verpackungseinheiten. 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 oder Verpackungseinheiten 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. Schließlich erfordert auch die Bereitstellung des sogenannten Schrumpftunnels, bei dem die um die Gebinde geschlagene Folie mittels Heißluftbeaufschlagung um die Behälter geschrumpft wird, einen relativ hohen Energie- bzw. 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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Weiterhin ist die Verwendung von sogenannten oberen Greifkartonverpackungen bekannt, um beispielsweise mehrere Flaschen über ihre Halsbereiche zusammenzufassen. Eine Verpackungsmaschine zum Aufsetzen solcher oberer Greifkartonverpackungen ist in der Patentschrift
EP 1075419 B1 beschrieben. Hierbei sind die Artikel in einer Kiste angeordnet und die Greifkartonverpackung wird von oben auf den mindestens einen in der Kiste angeordneten Artikel aufgesetzt. Insbesondere ist in der Kiste eine Mehrzahl von Artikeln angeordnet und durch das Aufsetzen einer geringeren Anzahl an oberen Greifkartonverpackungen werden Untergruppen gebildet, die jeweils einen Teil der in der Kiste angeordneten Artikel zusammenfassen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, kostensparend und umweltfreundlich Verpackungseinheiten herzustellen.
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Die obige Aufgabe wird durch eine Verpackungsanlage und ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungseinheiten mit jeweils mehreren Artikeln gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Eine Verpackungsanlage umfasst zur zumindest teilweisen Zusammenstellung von mindestens zwei Artikeln als Artikelgruppe optional ein Einteilmodul. Das Zusammenstellen von Artikelgruppen umfasst insbesondere ein Anordnen der Artikel in mindestens einer Reihe und optional u.a. das Bilden von mindestens zwei voneinander beabstandeten Gruppen.
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Das Einteilmodul kann beispielsweise durch einen Artikelzulauf bzw. eine erste Transporteinrichtung gebildet sein, mittels welchem Artikelzulauf die Artikel in definierten Reihen, also zumindest teilweise zusammengestellt, antransportiert werden. Die Artikel können auf dem Artikelzulauf beispielsweise mittels Gassenblechen in mehreren voneinander getrennten Reihen angeordnet transportiert werden
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Das Einteilmodul kann gemäß einer weiteren Ausführungsform auch durch eine Verziehstation gebildet sein oder eine Verziehstation umfassen. Hierbei wird beispielsweise über einen Roboter oder eine andere geeignete Einrichtung aus einem geordneten oder ungeordneten Artikelzulauf eine Anzahl an Artikeln entnommen, welche Anzahl an Artikeln einer Mehrzahl von Artikelgruppen entspricht. Die Artikel werden innerhalb der Verziehstation beispielsweise auf Schlitten o.ä. abgesetzt. Durch ein Auseinanderziehen der Schlitten werden die gewünschten Artikelgruppen gebildet.
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Das Einteilmodul kann alternativ oder zusätzlich durch einen Manipulator gebildet werden oder einen Manipulator umfassen, welcher Artikel aus einem geordneten oder ungeordneten Artikelzulauf entnimmt und innerhalb des Einteilmoduls eine definierte Anzahl an Artikeln in einer definierten Anordnung als Artikelgruppen zusammenstellt, damit diese Artikelgruppen nachfolgend weiter gehandhabt werden können.
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Die Verpackungsanlage umfasst ein erstes Magazin für erste Verpackungsmittel und ein zweites Magazin für zweite Verpackungsmittel.
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Die Verpackungsanlage umfasst weiterhin eine Transfereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe entgegenzunehmen und in Richtung von oben kommend in ein erstes Verpackungsmittel einzusetzen. Die Entgegennahme der Artikel kann von dem Einteilmodul erfolgen, beispielsweise aus dem Artikelzulauf oder aus der Verziehstation.
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Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass ein Teil der Funktion des Zusammenstellens von Artikelgruppen in der Transfereinrichtung integriert sein kann. D.h. die Transfereinrichtung übernimmt einen Teil der Funktionen des Einteilmoduls oder die Funktionen des Einteilmoduls, beispielsweise das Auseinanderziehen (Beabstanden) von Artikelgruppen.
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Alternativ kann die Transfereinrichtung durch einen Roboter gebildet werden, der Artikel in entsprechender Anzahl und Anordnung gemäß einer gewünschter Artikelgruppe oder einer Mehrzahl an gewünschten Artikelgruppen aus einem, insbesondere geordneten, Zulauf entnimmt und die erfasste Artikelgruppe oder die erfassten Artikelgruppen direkt mit dem ersten Verpackungsmittel zusammenführt.
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Beim Einsetzen der Artikel in das erste Verpackungsmittel muss das erste Verpackungsmittel dabei nicht statisch angeordnet sein, sondern könnte beispielsweise von unten kommend nach oben bewegt werden. Bei dem Einsetzen in Richtung von oben kommend ist die Relativbewegung zwischen den Artikeln und dem erstem Verpackungsmittel entscheidend.
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Die Verpackungsanlage umfasst weiterhin eine Handhabungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das zweite Verpackungsmittel an den Artikeln der Artikelgruppe festzulegen, so dass die Artikel im Bereich einer oberen Verjüngung jeweils klemmend innerhalb einer Durchtrittsöffnung des zweiten Verpackungsmittels gehalten werden.
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Innerhalb der Verpackungsanlage werden das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel derart an den Artikeln der jeweiligen Artikelgruppe angebracht, dass die einzelnen Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe über das aufgebrachte erste Verpackungsmittel und/oder das aufgebrachte zweite Verpackungsmittel relativ zueinander fixiert werden.
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Die Artikel können hierbei eng aneinander stehend angeordnet sein, so dass sich Außenmantelflächen direkt benachbarter Artikel berühren. Es sind aber auch Verpackungseinheiten denkbar, bei denen die Artikel beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die Position der Artikel innerhalb der Verpackungseinheit durch das erste Verpackungsmittel und/oder das zweite Verpackungsmittel festgelegt wird.
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Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel unabhängig voneinander und ohne Kontakt zueinander an den Artikeln angebracht und befestigt werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich das erste Verpackungsmittel und zweite Verpackungsmittel zumindest im Moment des Erstkontakts der Artikel mit einem der beiden Verpackungsmittel - unabhängig davon, welches zuerst angebracht wird - nicht berühren.
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Bevorzugt handelt es sich bei den Artikeln um Getränkebehälter in Form von Flaschen oder Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall o.ä. Die Verpackungsanlage und das Verfahren sind jedoch auch geeignet, in entsprechender Weise erste und zweite Verpackungsmittel an andere geeignete Artikel anzuordnen und an diesen festzulegen. Dies können neben den gezeigten Dosen bspw. auch Flaschen aus Mineralglas, PET-Getränkebehälter o. dgl. mehr sein.
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Das erste Verpackungsmittel kann beispielsweise in Form einer Umreifung oder Banderole ausgebildet sein, welche um die nach außen weisenden Außenmantelflächen der Artikelgruppe gespannt ist und die Artikel derart zusammenhält. Vorzugsweise besteht die Banderole aus einem Papiermaterial oder aus einem geeigneten Kartonmaterial.
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Alternativ kann die Banderole auch aus einem Kunststoffmaterial oder einem Kunststoff umfassenden Material, wahlweise auch aus einem kunststoffhaltigen Verbundmaterial gebildet sein.
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Das erste Verpackungsmittel kann alternativ als erster Verpackungszuschnitt ausgebildet sein und insbesondere ein Verbindungselement darstellen, das mit den Bodenbereichen der Artikel korrespondiert und diese in ihrer Position relativ zueinander positioniert und fixiert. Dabei wird zwischen einem jeweiligen Bodenbereich eines jeweiligen Artikels und dem ersten Verpackungszuschnitt eine jeweilige form- und/oder kraftschlüssige Fixierung hergestellt.
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Insbesondere kann es sein, dass der erste Verpackungszuschnitt und Bodenbereiche der mehreren Artikel über ihre Formgebung miteinander korrespondieren, so dass zwischen einem jeweiligen Bodenbereich eines jeweiligen Artikels und dem ersten Verpackungszuschnitt aufgrund der korrespondierenden Formgebung eine jeweilige form- und/oder kraftschlüssige Fixierung herstellbar ist.
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Denkbar ist, dass die Verpackungseinheit Rast- und/oder Schnapp- und/oder Klemmverbindungen umfasst, über welche zwischen einem jeweiligen Bodenbereich eines jeweiligen Artikels und dem ersten Verpackungsmittel eine jeweilige form- und/oder kraftschlüssige Fixierung herstellbar ist.
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Insbesondere kann der erste Verpackungszuschnitt als ein flächiger erster Verpackungszuschnitt ausgebildet sein, welcher eine Standfläche für die mehreren Artikel bereitstellt. Ist zwischen den mehreren Artikeln und dem ersten Verpackungszuschnitt eine form- und/oder kraftschlüssige Fixierung ausgebildet, so können die mehreren Artikel jeweils auf der Standfläche aufstehen bzw. angeordnet sein. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass seitliche Mantelflächen unmittelbar benachbarter Artikel der Verpackungseinheit bei ausgebildeter kraft- und/oder formschlüssiger Fixierung mit dem ersten Verpackungszuschnitt miteinander in Anlage bzw. miteinander in Oberflächenkontakt stehen.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass kein Kontakt zwischen unmittelbar benachbarten Artikeln der Verpackungseinheit ausgebildet ist oder dass kein Kontakt zwischen manchen unmittelbar benachbarten Artikeln der Verpackungseinheit ausgebildet ist. Hierfür kann ein Verpackungsmittel Beabstandungsmittel aufweisen, die beispielsweise durch gefaltete Kartonlaschen gebildet werden.
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Eine weitere Ausführungsform des ersten Verpackungsmittels sieht vor, dass dieses als Verpackungszuschnitt im Wesentlichen flächig ausgebildet ist und Durchtrittsöffnungen für die Artikel aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Durchtrittsöffnungen des ersten Verpackungszuschnittes geeignete Fixiereinrichtungen aufweisen, die bspw. durch Fixierlaschen gebildet sein können. Beispielsweise werden Fixierlaschen durch sich radial von den Durchtrittsöffnungen aus erstreckende Einschnitte o.ä. ausgebildet.
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Eine Ausführungsform des zweiten Verpackungsmittels sieht vor, dass dieses als zweiter Verpackungszuschnitt im Wesentlichen flächig ausgebildet ist und Durchtrittsöffnungen für die Artikel aufweist. Insbesondere kann der zweite Verpackungszuschnitt von oben auf die Artikel aufgestülpt werden, wobei die Artikel zumindest teilweise durch die Durchtrittsöffnungen hindurchtreten, so dass sich die Artikel nach der Befestigung des zweiten Verpackungszuschnitts an einer Artikelgruppe bereichsweise oberhalb und bereichsweise unterhalb des zweiten Verpackungszuschnitts befinden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Durchtrittsöffnungen des zweiten Verpackungszuschnittes geeignete Fixiereinrichtungen aufweisen, die bspw. durch Fixierlaschen gebildet sein können. Beispielsweise werden Fixierlaschen durch sich radial von den Durchtrittsöffnungen aus erstreckende Einschnitte o.ä. ausgebildet.
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Nach Anordnung und Befestigung eines ersten Verpackungszuschnitts und/oder eines zweiten Verpackungszuschnittes an den Artikeln steht dieser / stehen diese derart mit den Artikeln in Eingriff, dass der jeweilige Verpackungszuschnitt im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist und die Artikel keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem jeweiligen Verpackungszuschnitt mehr machen können.
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Somit kann der erste Verpackungszuschnitt und/oder der zweite Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach unten oder nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln der Artikelgruppe entfernt werden, wobei der jeweilige Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise zerstört wird. Solche zweiten Verpackungszuschnitte werden auch als obere Greifkartonverpackung bezeichnet.
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Der zweite Verpackungszuschnitt sowie der oben beschriebene erste Verpackungszuschnitt können jeweils vorzugsweise aus einem Papier- oder Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä. bestehen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können der erste Verpackungszuschnitt und der zweite Verpackungszuschnitt im Wesentlichen oder sogar genau dieselbe Geometrie aufweisen. Insbesondere können der erste Verpackungszuschnitt und der zweite Verpackungszuschnitt im Wesentlichen oder sogar genau gleich sein, insbesondere in Bezug auf die Abmessungen, die Bedruckung o.ä.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zuerst das erste Verpackungsmittel und anschließend das zweite Verpackungsmittel der Artikelgruppe zugeordnet und an dieser festgelegt wird.
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Alternativ kann aber auch zuerst das zweite Verpackungsmittel und anschließend das erste Verpackungsmittel der Artikelgruppe zugeordnet und an dieser festgelegt wird.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel im Wesentlichen zeitgleich den Artikeln der Artikelgruppe zugeordnet und an diesen festgelegt werden.
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Die Verpackungsanlage umfasst beispielsweise eine erste Entnahmeeinrichtung zur Entnahme eines ersten Verpackungszuschnitts aus dem ersten Magazin.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Entnahmeeinrichtung das erste Verpackungsmittel während des Einsetzens der Artikel in das erste Verpackungsmittel fixiert und/oder festhält.
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Alternativ oder zusätzlich kann die erste Entnahmevorrichtung dazu ausgebildet sein oder entsprechende Einrichtungen aufweisen, um das erste Verpackungsmittel an den Artikeln festzusetzen. Insbesondere kann es sich bei der ersten Entnahmevorrichtung um einen entsprechend ausgebildeten Manipulator handeln, der insbesondere beide Funktionen des Entnehmens eines ersten Verpackungsmittels aus dem Magazin und des Befestigens des ersten Verpackungsmittels an den Artikeln umfasst und ausführen kann.
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Vorzugsweise wird die Artikelgruppe vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung zumindest teilweise in das erste Verpackungsmittel eingesetzt.
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Unter der Begrifflichkeit des Einsetzens in Richtung von oben kommend fallen auch Ausführungsformen, bei denen das Einsetzen der Artikelgruppe in das erste Verpackungsmittel durch eine nach oben und in Richtung der Artikelgruppe gerichtete Bewegung des ersten Verpackungsmittels erfolgt.
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Dabei kann das erste Verpackungsmittel vorzugsweise derart an den Artikeln der Artikelgruppe festgelegt werden, dass die Artikel im Bodenbereich oder in einem bodennahen Bereich jeweils klemmend innerhalb einer Durchtrittsöffnung des ersten Verpackungsmittels gehalten werden. Unter einem Bodenbereich bzw. bodennahen Bereich wird hierbei der Bereich des Artikels verstanden, der später bei einem normal aufrechtstehenden Artikel dem Boden näher ist.
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Eine Ausführungsform der Verpackungsanlage sieht vor, dass diese eine erste Fördereinrichtung zum Transport der ersten Verpackungsmittel umfasst. Die Transfereinrichtung für die Artikel kann sich beim Einsetzen der Artikel in das erste Verpackungsmittel zumindest bereichsweise oder zeitweise mit der Fördereinrichtung für den Einsetzvorgang aufsynchronisieren.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung für den Einsetzvorgang der Artikel in das erste Verpackungsmittel zumindest kurzzeitig gestoppt wird.
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Weiterhin umfasst die Verpackungsanlage eine zweite Entnahmeeinrichtung zur Entnahme eines zweiten Verpackungszuschnitts aus dem zweiten Magazin, welche insbesondere dazu ausgebildet ist, das zweite Verpackungsmittel während des Festlegens an den Artikeln festzuhalten.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zweite Entnahmeeinrichtung dazu ausgebildet ist, die Artikel und/oder das erste Verpackungsmittel beim Festlegen des zweiten Verpackungsmittels zu halten. In diesem Fall entspricht die zweite Entnahmeeinrichtung der oben beschriebenen Handhabungseinrichtung. D.h. die Handhabungseinrichtung ist nicht nur dazu ausgebildet, das erste Verpackungsmittel an den Artikeln festzulegen, sondern zusätzlich dazu, vorher das erste Verpackungsmittel aus dem Magazin zu entnehmen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die erste Entnahmeeinrichtung dazu ausgebildet sein, die Artikel und/oder das zweite Verpackungsmittel beim Festlegen des ersten Verpackungsmittels zu halten.
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Das zweite Verpackungsmittel wird beispielsweise vermittels einer nach unten und in Richtung der Artikelgruppe gerichteten Bewegung an dieser festgesetzt oder aber das zweite Verpackungsmittel wird vermittels einer nach oben und in Richtung des zweiten Verpackungsmittels gerichteten Bewegung der Artikelgruppe an dieser festgesetzt.
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Weiterhin kann die Verpackungsanlage eine zweite Fördereinrichtung zum Transport der zweiten Verpackungsmittel umfassen, wobei die Handhabungseinrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet ist, sich beim Applizieren des zweiten Verpackungsmittels an den Artikeln zumindest bereichsweise synchron zur zweiten Fördereinrichtung zu bewegen.
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Zur Steuerung der Verpackungsanlage bzw. zumindest von Teilen der Verpackungsanlage kann eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, welche insbesondere die Transfereinrichtung und die Handhabungseinrichtung zum Befestigen des ersten Verpackungsmittels und des zweiten Verpackungsmittels ansteuert, insbesondere derart, dass das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel im Wesentlichen zeitgleich an den Artikeln festgelegt werden oder aber derart, dass das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel in zeitlich getrennten Schritten an den Artikeln festgelegt werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsanlage ein erstes Vorbehandlungsmodul zur Vorbereitung des ersten Verpackungsmittels umfasst und/ oder dass die Verpackungsanlage ein zweites Vorbehandlungsmodul zur Vorbereitung des zweiten Verpackungsmittels umfasst. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dadurch das Anbringen des ersten Verpackungsmittels bzw. des zweiten Verpackungsmittels an den Artikeln erleichtert wird.
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Beispielsweise umfasst das erste Vorbehandlungsmodul mindestens eine Einrichtung, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft des ersten Verpackungsmittels bei dem nachfolgenden Einsetzen der Artikel in das erste Verpackungsmittel zu reduzieren.
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Insbesondere kann das erste Vorbehandlungsmodul mindestens eine Einrichtung umfassen, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung des ersten Verpackungsmittels bei der nachfolgenden Applikation des ersten Verpackungsmittels an den Artikeln zu reduzieren.
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Weiterhin kann das zweite Vorbehandlungsmodul mindestens eine Einrichtung umfassen, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung des zweiten Verpackungsmittels bei der nachfolgenden Applikation des zweiten Verpackungsmittels an den Artikeln zu reduzieren.
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Die Verpackungsanlage zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel in einer einzigen Maschine aufgebracht werden. Dies kann sich beispielsweise dadurch zeigen, dass ein gemeinsames Maschinenrahmengestell alle Maschinenkomponenten zusammenfasst, die notwendig sind, um das erste Verpackungsmittel und das zweite Verpackungsmittel an einer jeweiligen Artikelgruppe anzubringen.
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Einzelne Module, beispielsweise das erste Magazin, das zweite Magazin, die erste Transporteinrichtung und/oder der Artikeleinlauf, die Verziehstation, ein erstes und/oder ein zweites Vorbereitungsmodul können insbesondere einen modularen Aufbau aufweisen. Das kann bedeuten, dass zumindest ein Teil dieser Module gleich ausgestaltete Befestigungsmöglichkeiten aufweisen, beispielsweise Bolzen, entsprechende Bohrungen im Rahmengestell o.ä.
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Dadurch kann beispielsweise ein Vorbereitungsmodul sehr einfach nachgerüstet werden, indem es zwischen einem Magazin und einer Aufbringposition an einem Förderer für die Artikelgruppen/Gebinde angeordnet und an denselben Befestigungen festgelegt werden kann.
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Nachfolgend findet sich die Beschreibung einer speziellen Ausführungsform einer Verpackungsanlage, insbesondere einer Gebindeherstellungsmaschine, bei der Dosen vermittels zweier Verpackungszuschnitte zu einem Gebinde vereint werden. Hierbei wird ein erster Verpackungszuschnitt im Bereich der Dosenkörper oder im Bodenbereich angeordnet und ein zweiter Verpackungszuschnitt wird im Bereich der Dosendeckel angeordnet. Insbesondere wird der zweite Verpackungszuschnitt der Verjüngung unterhalb der Dosendeckel zugeordnet. Dabei werden die Dosen beim Aufbringen des unteren ersten Verpackungszuschnitts jeweils oben durch einen Manipulator gehalten. Der obere zweite Verpackungszuschnitt wird in einem separaten Arbeitsschritt davor oder danach oder zeitgleich aufgebracht.
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Insbesondere werden die Dosen von einem Manipulator in den unteren ersten Verpackungszuschnitt gestellt, während der untere erste Verpackungszuschnitt durch einen weiteren Manipulator gehalten wird.
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Insbesondere kann das Anbringen des unteren ersten Verpackungszuschnitts an den Dosen im Bereich einer Fördereinrichtung erfolgen, auf der die Dosen bzw. Dosengruppen bzw. die teilweise fertiggestellten Gebinde anschließend abgefördert werden.
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Ein oberer Verpackungszuschnitt mit Durchtrittsöffnungen für die Artikel wird vorzugsweise von oben auf die Dosen aufgelegt und durch einen nach unten gerichteten Druck an den Dosen festgelegt, so dass die Dosen teilweise durch die Durchtrittsöffnungen hindurch treten und sich der Dosendeckel oberhalb des zweiten Verpackungszuschnitts befindet, während sich der Dosenkörper unterhalb des zweiten Verpackungszuschnitts befindet.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der untere Verpackungszuschnitt und der obere Verpackungszuschnitt im Wesentlichen dieselbe Querschnittsfläche aufweisen, insbesondere ist der untere Verpackungszuschnitt maximal so groß wie der obere Verpackungszuschnitt.
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Es können für den unteren Verpackungszuschnitt und den oberen Verpackungszuschnitt jeweils verschiedene Magazine innerhalb der Gebindeherstellungsmaschine vorgesehen sein, wobei die Magazine im Wesentlichen identisch ausgebildet sein können und somit auswechselbar sind.
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Die Verpackungszuschnitte können auch in unterschiedlicher Anzahl aufgebracht werden, beispielsweise kann ein unterer Verpackungszuschnitt vorgesehen sein, in den zwölf Dosen eingestellt werden. Auf diese Anordnung können zwei obere zweite Verpackungszuschnitte aufgebracht werden, die jeweils sechs der zwölf Artikel zusammenfassen o.ä.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Dosen beim Aufbringen der Verpackungszuschnitte gehalten werden, beispielsweise können die Dosen beim Aufbringen des zweiten Verpackungszuschnitts durch den Roboter gehalten werden, der den ersten Verpackungszuschnitt an den Artikeln angebracht hat.
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Bei einem zeitlich versetzen Anbringen der Verpackungszuschnitte an den Dosen kann vorgesehen sein, dass dies an derselben Arbeitsposition innerhalb der Gebindeherstellungsmaschine erfolgt.
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Insbesondere bei Verwendung von einem oberen und einem unteren Verpackungszuschnitt aus einem Papier- oder Kartonmaterial kann ein Gebinde ohne Kunststoff in der Umverpackung oder mit einem reduzierten Kunststoffanteil der Umverpackung hergestellt werden. Durch zeitgleiches Anbringen der beiden Zuschnitte kann Verpackungsanlage besonders kompakt gestaltet werden.
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Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 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 Verpackungsanlage 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 Verpackungsanlage.
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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.
- 1A zeigt eine Verpackungseinheit in einem ersten Ausstattungszustand in seitlicher schematischer Ansicht.
- 1 B zeigt eine Verpackungseinheit in einem zweiten oder alternativ zu verstehenden Ausstattungszustand in seitlicher schematischer Ansicht.
- 2 zeigt eine Verpackungseinheit in einer schematischen Ansicht von oben.
- 3 und 4 zeigen jeweils eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
- 5 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
- 6 bis 10 zeigen jeweils eine dritte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
- 11 zeigt eine vierte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
- 12 zeigt eine fünfte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
- 13 zeigt eine sechste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
- 14 zeigt eine siebte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in der Regel auch jeweils gleiche Bezugsziffern verwendet. Ferner werden der Übersicht halber in einigen Fällen nur solche Bezugsziffern 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 1A und 1B zeigen jeweils eine Verpackungseinheit 20 in seitlicher Ansicht, wobei diese Verpackungseinheiten 20 jeweils verschiedene oder alternative Ausstattungszustände veranschaulichen. Die schematische Draufsicht der 2 zeigt eine Oberseite einer Verpackungseinheit 20.
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Die Verpackungseinheiten 20 gemäß 1A, 1B und 2 umfassen jeweils sechs Artikel 21, die mit einem ersten Verpackungsmittel 23 und einem zweiten Verpackungsmittel 26 zusammengefasst sind.
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Bevorzugt handelt es sich bei den Artikeln 21 um Getränkebehälter in Form von Flaschen oder Dosen 22 aus Papier, Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall o.ä. Die nachfolgend beschriebene Verpackungsanlage (vgl. 3 ff.) und das Verfahren sind jedoch auch dafür geeignet, entsprechend erste und zweite Verpackungsmittel 23 und 26 an andere geeignete Artikel 21 anzubringen oder anzuordnen und an diesen festzulegen. Dies können neben den gezeigten Dosen 22 bspw. auch Flaschen aus Mineralglas, PET-Getränkebehälter o. dgl. mehr sein.
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Das erste Verpackungsmittel 23 ist gemäß 1A als erster Verpackungszuschnitt 24 ausgebildet und stellt ein Verbindungselement dar, das mit den Bodenbereichen der Artikel 21 korrespondiert. Dabei wird zwischen einem jeweiligen Bodenbereich eines jeweiligen Artikels 21 und dem ersten Verpackungszuschnitt 24 eine jeweilige form- und/oder kraftschlüssige Fixierung hergestellt.
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Insbesondere kann es sein, dass der erste Verpackungszuschnitt 24 und die Bodenbereiche der mehreren Artikel 21 über ihre Formgebung miteinander zusammenwirken oder korrespondieren, so dass zwischen einem jeweiligen Bodenbereich eines jeweiligen Artikels 21 und dem ersten Verpackungszuschnitt 24 aufgrund der korrespondierenden Formgebung eine jeweilige form- und/oder kraftschlüssige Fixierung herstellbar ist.
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Denkbar ist, dass die Verpackungseinheit 20 Rast- und/oder Schnapp- und/oder Klemmverbindungen umfasst, über welche zwischen einem jeweiligen Bodenbereich eines jeweiligen Artikels 21 und dem ersten Verpackungsmittel 23 eine jeweilige form- und/oder kraftschlüssige Fixierung herstellbar ist.
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Insbesondere kann der erste Verpackungszuschnitt 24 als ein flächiger erster Verpackungszuschnitt 24 ausgebildet sein, welcher eine Standfläche für die mehreren Artikel 21 bereitstellt. Ist zwischen den mehreren Artikeln 21 und dem ersten Verpackungszuschnitt 24 eine form- und/oder kraftschlüssige Fixierung ausgebildet, so können die mehreren Artikel 21 jeweils auf der Standfläche aufstehen bzw. angeordnet sein. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass seitliche Mantelflächen unmittelbar benachbarter Artikel 21 der Verpackungseinheit 20 bei ausgebildeter kraft- und/oder formschlüssiger Fixierung miteinander in Anlage bzw. miteinander in Oberflächenkontakt stehen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass kein Kontakt zwischen unmittelbar benachbarten Artikeln 21 der Verpackungseinheit 20 ausgebildet ist.
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Gemäß einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform kann der erste Verpackungszuschnitt 24 ähnlich oder sogar genau gleich wie der zweite Verpackungszuschnitt 27 ausgebildet sein. In diesem Fall weist der erste Verpackungszuschnitt 24 keine Standfläche auf. Stattdessen umfasst der erste Verpackungszuschnitt 24 Durchtrittsöffnungen, welche einem unteren Bodenbereich der Dosen zugeordnet werden.
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Weisen die Dosen 22 - so wie dies bei derzeit handelsüblichen Dosen häufig der Fall ist - beispielsweise einen Boden mit dickerem und/oder festerem Material und einen daran anschließenden zylindrischen Dosenmantel aus dünnerem und/oder weicherem Material auf, so kann der erste Verpackungszuschnitt 24 in einem Bereich kurz oberhalb der Verbindungsstelle der beiden Bereiche angeordnet werden. Durch ein geringfügiges Eindrücken zumindest an einer Position entlang des Umfangs der Dosen bzw. Einklemmen des zylindrischen Mantels der Dosen kann dabei eine Sicherung gegen ein Lösen oder Herabfallen des ersten Verpackungszuschnitts 24 von den Dosen erreicht werden.
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Weist das erste Verpackungsmittel 23 eine Standfläche auf, wie sie oben beschrieben wurde, so kann ein weiterer oberer Bereich vorgesehen sein, welcher Durchtrittsöffnungen aufweist, so dass ein derartiges erstes Verpackungsmittel 23 in oben beschriebener Weise mit den Dosen verklemmt werden kann.
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Alternativ kann der Dosenboden mit einer Verjüngung im unteren Bereich versehen werden, z.B. mit einer Bördelung, wie es vom Deckelbereich der Dosen bekannt ist, um das erste Verpackungsmittel 23 im Bereich dieser Verjüngung zu halten.
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Gemäß der in 1 B dargestellten alternativen Ausführungsform ist das erste Verpackungsmittel 23 in Form einer Umreifung oder in Form einer Banderole 25 ausgebildet, die um die nach außen weisenden Außenmantelflächen der Artikel 21 gespannt ist und die Artikel 21 derart zusammen hält.
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Vorzugsweise besteht die Banderole 25 aus einem Papiermaterial oder aus einem Kartonmaterial.
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Alternativ kann die Banderole 25 auch aus einem Kunststoffmaterial oder einem Kunststoff umfassenden Material gebildet sein.
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Weiterhin werden die Artikel 21 durch ein zweites Verpackungsmittel 26 zusammengefasst, wobei die Artikel 21 im Bereich einer oberen Verjüngung 30 der Artikel 21 jeweils klemmend innerhalb einer Durchtrittsöffnung 28 des zweiten Verpackungsmittels 26 gehalten werden.
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Die Artikel 21 oder Dosen 22 weisen vorzugsweise im oberen Bereich jeweils eine bereichsweise Verbreiterung auf, an welcher beispielsweise ein zweites Verpackungsmittel 26 in Form eines zweiten Verpackungszuschnitts 27 festgelegt wird.
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Insbesondere weisen die Dosen 22 einen Deckelrand 31 auf. Unterhalb dieses Deckelrandes 31 weisen die Artikel 21 oder Dosen 22 eine zumindest geringfügige Verjüngung 30 oder Einschnürung auf.
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Wie es die schematische Seitenansicht der 1A und 1B andeutungsweise erkennen lässt, weist die unterhalb des Deckelrandes 31 befindliche Verjüngung 30 einen geringeren Durchmesser auf als der unterhalb der Verjüngung 30 befindliche Dosenkörper 32 der jeweiligen Dose 22 und auch einen geringeren Durchmesser als der oberhalb der Verjüngung 30 befindliche Deckelrand 31.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Verpackungszuschnitt 27 nach dem Aufbringen auf die Zusammenstellung von mindestens zwei Artikeln 21 oder Dosen 22 unterhalb des hier so bezeichneten Deckelrands 31 im Bereich der Verjüngung 30 an den Dosen 22 festgelegt ist. Somit befindet sich nach dem Aufbringen des zweiten Verpackungszuschnitts 27 auf die Dosen 22 ein Teilbereich oberhalb des zweiten Verpackungszuschnitts 27, nämlich insbesondere der Dosendeckel mit dem Deckelrand 31 und dem Verschluss, während sich der restliche Bereich der Dosen 22, insbesondere der Dosenkörper 32, mitsamt ihrer Mantelfläche unterhalb des zweiten Verpackungszuschnitts 27 erstreckt.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der zweite Verpackungszuschnitt 27 in dieser Position durch die Dosen 21 fixiert wird und vice versa.
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Insbesondere ist bei beiden Ausführungsformen vorgesehen, dass das erste Verpackungsmittel 23 und das zweite Verpackungsmittel 26 unabhängig voneinander und ohne Kontakt zueinander an den Artikeln 21 oder Dosen 22 angebracht wird und befestigt sind.
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Wie insbesondere in der schematischen Draufsicht der 2 gut sichtbar, ist der zweite Verpackungszuschnitt 27 beispielsweise im Wesentlichen flächig ausgebildet und weist Durchtrittsöffnungen 28 für die Artikel 21 der zu bildenden Verpackungseinheit 20 oder der solchermaßen gebildeten Verpackungseinheit 20 auf.
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Der zweite Verpackungszuschnitt 27 ist derart ausgestaltet, dass dieser von oben auf die Artikel 21 aufgestülpt werden kann, wobei die Artikel 21 zumindest teilweise durch die Durchtrittsöffnungen 28 hindurchtreten, so dass sich die Artikel 21 nach der Befestigung des zweiten Verpackungszuschnitts 27 an einer Artikelgruppe bereichsweise oberhalb und bereichsweise unterhalb des zweiten Verpackungszuschnitts 27 befinden. Dies kann auch für den ersten Verpackungszuschnitt 24 gelten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Durchtrittsöffnungen 28 des zweiten Verpackungszuschnittes 27 geeignete Fixiereinrichtungen aufweisen, die bspw. durch Fixierlaschen gebildet sein können. Beispielsweise werden Fixierlaschen durch sich radial von den Durchtrittsöffnungen 28 aus erstreckende Einschnitte o.ä. ausgebildet. Dies kann auch für den ersten Verpackungszuschnitt 24 gelten.
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Nach Anordnung und Befestigung des zweiten Verpackungszuschnittes 27 an den Artikeln 21 steht dieser derart mit den Artikeln 21 in Eingriff, dass der zweite Verpackungszuschnitt 27 im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln 21 festgelegt ist und die Artikel 21 keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem zweiten Verpackungszuschnitt 27 mehr machen können. Auch der erste Verpackungszuschnitt 24 kann geeignet sein, die Positionen der Artikel 21 relativ zueinander festzulegen.
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Vorzugsweise kann der zweite Verpackungszuschnitt 27 nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln 21 der Artikelgruppe entfernt werden, wobei der zweite Verpackungszuschnitt 27 in der Regel zumindest teilweise zerstört wird. Solche zweiten Verpackungszuschnitte 27 werden auch als obere Greifkartonverpackung bezeichnet.
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Der zweite Verpackungszuschnitt 27 sowie der in 1A dargestellte erste Verpackungszuschnitt 34 können jeweils vorzugsweise aus einem Papier- oder Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä. bestehen.
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Die schematischen Ansichten der 3 und 4, die jeweils als Draufsichten angesehen werden können, zeigen eine erste Ausführungsvariante einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten und funktionierenden Verpackungsanlage 1.
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Diese Verpackungsanlage 1 umfasst ein Einteilmodul 2. Die Artikel 21 werden dem Einteilmodul 2 über einen hier nicht dargestellten Förderer zugeführt, welcher fluchtend zu einer ersten Transporteinrichtung 3 angeordnet ist, welche Transporteinrichtung 3 Bestandteil des Einteilmoduls 2 ist.
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Mit der Transporteinrichtung 3 werden die Artikel 21 in einer ersten Transportrichtung TR1 transportiert. Der ersten Transporteinrichtung 3, welche beispielsweise durch ein Förderband mit Gassenblechen gebildet sein kann, kann ein mitbewegter Anschlag 4 zur Mitnahme der Artikel 21 zugeordnet sein.
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Die Artikel 21 werden in diesem Ausführungsbeispiel über einen ersten Manipulator 5, beispielsweise einen ersten Roboter 6 o.ä., des Einteilmoduls 2 von der Transporteinrichtung 3 entgegengenommen und in Artikelgruppen 35 zusammengestellt. Hierzu kann der Manipulator 5 beispielsweise relativbewegliche Greifer, beispielsweise Packtulpen o. dgl., aufweisen, welche über Antriebe zueinander in ihren Abständen verstellt werden können.
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In diesem Zusammenhang kann optional vorgesehen sein, dass die Artikel 21 gemäß bestimmten Ausstattungsmerkmalen ausgerichtet werden, beispielsweise um nachfolgend ein gewünschtes Erscheinungsbild der Verpackungseinheiten 20 erzeugen zu können. Bei den Ausstattungsmerkmalen kann es sich beispielsweise um Etiketten oder äußere Bedruckungen der Artikel 21 handeln, wobei die Artikel 21 beispielsweise derart ausgerichtet werden, dass alle Etiketten oder äußeren Druckbilder nach außen zeigen o.ä.
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Erste Verpackungsmittel 23, beispielsweise erste Verpackungszuschnitte 24, werden in einem ersten Magazin 8 bereitgestellt. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist eine erste Entnahmeeinrichtung in Form eines zweiten Manipulators 7 vorgesehen, der gleichzeitig vier erste Verpackungsmittel 23 oder vier erste Verpackungszuschnitte 24 aus dem ersten Magazin 8 entnimmt und auf einem sich in einer zweiten Transportrichtung TR2 beweglichen Förderband 9 ablegt.
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Vorzugsweise fixiert die erste Entnahmeeinrichtung (d.h. der zweite Manipulator 7) das erste Verpackungsmittel 23 oder den ersten Verpackungszuschnitt 24 während des Einsetzens der Artikel 21. Weiterhin kann der zweite Manipulator 7 Einrichtungen aufweisen, um das erste Verpackungsmittel 23 oder den ersten Verpackungszuschnitt 24 an den Artikeln 21 festzusetzen.
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Die Artikelgruppen 35 werden über eine Transfereinrichtung 11, insbesondere einen dritten Manipulator 10, aus dem Einteilmodul 2 entnommen und auf die auf dem Förderer 9 angeordneten ersten Verpackungszuschnitte 24 aufgesetzt.
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Insbesondere werden die Artikel 21 in Richtung von oben kommend in das erste Verpackungsmittel 23 oder den ersten Verpackungszuschnitt 24 eingesetzt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die ersten Verpackungsmittel 23 oder die ersten Verpackungszuschnitte 24 während dieses Einsetzvorgangs durch den zweiten Manipulator 7 gehalten werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der zweite Manipulator 7 dazu ausgebildet ist, die ersten Verpackungsmittel 23 oder die ersten Verpackungszuschnitte 24 an den Artikeln 21 der Artikelgruppen 35 festzulegen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Förderband 9 für die Dauer des Einsetzvorganges oder im zeitlichen Zusammenhang mit dem Einsetzvorgang zumindest kurzzeitig gestoppt wird.
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Alternativ kann die Transfereinrichtung 11 dazu ausgebildet sein, sich beim Einsetzen der Artikelgruppe 35 in das erste Verpackungsmittel 23 zumindest bereichsweise synchron zum Förderband 9 zu bewegen.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Einsetzvorgang fliegend bzw. „in der Luft“ stattfindet und ein Absetzen des ersten Verpackungsmittels 23 inkl. der Artikel 21 auf dem Förderer 9 erst im Anschluss an das Einsetzen stattfindet.
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Die durch das erste Verpackungsmittel 23 zusammengefassten Artikelgruppen 35 werden in bzw. mit der zweiten Transportrichtung TR 2 einer Handhabungseinrichtung 12 zugeführt, welche dazu ausgebildet ist, das zweite Verpackungsmittel 26 an den Artikeln 21 der Artikelgruppe 35 festzulegen, so dass die Artikel 21 im Bereich einer oberen Verjüngung 30 (vgl. 1A und 1 B) jeweils klemmend innerhalb einer Durchtrittsöffnung 28 (vgl. 2) des zweiten Verpackungsmittels 26 gehalten werden.
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Die zweiten Verpackungsmittel 26 werden beispielsweise durch eine zweite Entnahmevorrichtung, beispielsweise einem vierten Manipulator 13 aus einem Magazin 14 oder einem ersten Vorbereitungsmodul 15 entnommen und der Handhabungsvorrichtung 12 in geeigneter Weise zugeführt.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der vierte Manipulator 13 das zweite Verpackungsmittel 26 während des Festlegens an den Artikeln 21 festhält.
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Eine bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass die Entnahme des zweiten Verpackungsmittels 26 und das Festlegen des zweiten Verpackungsmittels 26 an den Artikeln 21 ausschließlich durch einen entsprechend ausgebildeten vierten Manipulator 13 erfolgt, der die Funktionen der zweiten Entnahmeeinrichtung und der Handhabungsvorrichtung 12 vereint.
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Alternativ kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Funktion des vierten Manipulators 13 von der Handhabungsvorrichtung 12 übernommen werden. Hiernach würde vorgesehen sein, dass die Entnahme des zweiten Verpackungsmittels 26 und das Festlegen des zweiten Verpackungsmittels 26 an den Artikeln 21 ausschließlich durch eine entsprechend ausgebildete Handhabungseinrichtung 12 erfolgt.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zweite Entnahmeeinrichtung oder insbesondere der vierte Manipulator 13 oder die Handhabungseinrichtung 12 dazu ausgebildet ist/sind, die Artikel 21 und/oder das erste Verpackungsmittel 23 beim Festlegen des zweiten Verpackungsmittels 26 zu halten.
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Die insbesondere als zweite Verpackungszuschnitte 27 ausgebildeten zweiten Verpackungsmittel 26 werden insbesondere in einem der Handhabungseinrichtung 12 zugeordneten zweiten Magazin 14 bereitgestellt. Vorzugsweise ist die Handhabungseinrichtung 12 dazu ausgebildet, zeitgleich vier zweite Verpackungszuschnitte 27 an vier bereits mit ersten Verpackungszuschnitten 24 ausgestatteten Artikelgruppen 35 anzubringen. Vorzugsweise wird hierbei jeweils der zweite Verpackungszuschnitt 27 auf die Artikelgruppe 35 aufgelegt und durch eine nach unten gerichtete Kraft auf diese aufgedrückt.
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Allgemein kann das Förderband 9 durch mehrere Schlitten gebildet werden, auf denen die Artikelgruppen 35 jeweils einzeln transportiert werden können. Die Schlitten können beispielsweise mittels eines Langstators, eines Linearantriebes oder mittels Ketten entlang von Führungsschienen, insbesondere umlaufend, angetrieben werden.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die mit dem ersten Verpackungsmittel 23 ausgestatteten Artikelgruppen 35 beispielsweise auf geeigneten Schlitten o.ä. transportiert und von unten gegen den zweiten Verpackungszuschnitt 27 gedrückt werden, so dass die Artikel 21 bereichsweise durch die Durchtrittsöffnungen 28 des zweiten Verpackungszuschnitts 27 hindurchtreten.
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Optional kann ein erstes Vorbereitungsmodul 15 vorgesehen sein, das mindestens eine Einrichtung umfasst, die dafür ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung 28 des zweiten Verpackungsmittels 26 bei der nachfolgenden Applikation des zweiten Verpackungsmittels 26 an den Artikeln 21 zu reduzieren, wie es beispielsweise in der deutschen Patenanmeldung Nr. 10 2019 128 874.6 beschrieben wird.
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Insbesondere können in dem ersten Vorbereitungsmodul 15 sowie einem im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsvariante der Verpackungsanlage 1 gemäß 5 beschriebenen zweiten Vorbereitungsmodul 16 Perforationen in Rändern von Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 24 und/oder 27 vorgebrochen bzw. angebrochen werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Transfereinrichtung 11 einen Teil der Funktionen des Einteilmoduls 2 mit übernehmen. Beispielsweise kann die Transfereinrichtung 11 durch einen Roboter gebildet werden, der Artikel 21 in entsprechender Anzahl und Anordnung gemäß gewünschter Artikelgruppe 35 aus einem, insbesondere geordneten, Zulauf entnimmt und die erfasste Artikelgruppe 35 direkt mit dem ersten Verpackungsmittel 23 zusammenführt.
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In der schematischen Draufsicht der 4 ist dargestellt, wie der zweite Manipulator 7 zu dem ersten Magazin 8 geschwenkt wird, um neue erste Verpackungsmittel 23 (gebildet insbesondere durch erste Verpackungszuschnitte 24) zu holen, während gleichzeitig die bereits auf dem Förderband 9 abgelegten ersten Verpackungsmittel 23 in der zweiten Transporteinrichtung TR2 abtransportiert werden.
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Die Pfeile bei dem ersten Roboter 6, der Transfereinrichtung 11 und dem vierten Manipulator 13 deuten an, dass sich diese auch gleichzeitig bewegen können, um Artikel 21 oder andere erste oder zweite Verpackungsmittel 23, 26 zu transportieren oder entsprechend zu manipulieren.
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Die schematische Draufsicht der 5 zeigt eine zweite Ausführungsform oder Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 1. Die hier gezeigte Verpackungsanlage 1 weist zusätzlich ein zweites Vorbereitungsmodul 16 auf, welches insbesondere dazu ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich einer Durchtrittsöffnung (nicht dargestellt) eines als erster Verpackungszuschnitt 24 ausgebildeten ersten Verpackungsmittels 23 bei dem nachfolgenden Einführen der Artikel 21 in das erste Verpackungsmittel 23 zu reduzieren. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen vorgedehnt oder einzelne oder mehrere Haltelaschen abgeknickt werden. Auch andere Vorbereitungsschritte sind denkbar, um den gewünschten Effekt der leichteren Anbringbarkeit der Verpackungszuschnitte 24 zu erreichen.
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In 5 ist weiterhin beispielhaft eine Steuerungseinrichtung 50 dargestellt, die die Maschinenkomponenten der Verpackungsanlage 1 zur Herstellung der Verpackungseinheiten ansteuert, insbesondere die Transfereinrichtung 11 und/oder den zweiten Manipulator 7 sowie die Handhabungseinrichtung 12 bzw. den vierten Manipulator 13, aber beispielsweise auch das Förderband 9 und/oder den dritten Manipulator 10, den ersten Manipulator 5 etc. Insbesondere können die zeitlichen Abläufe der Bewegungen dieser genannten Module zueinander gesteuert und/oder aufeinander abgestimmt werden.
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So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Transfereinrichtung 11 und die Handhabungseinrichtung 12 derart durch die Steuerungseinrichtung 50 angesteuert werden, dass das erste Verpackungsmittel 23 und das zweite Verpackungsmittel 26 im Wesentlichen zeitgleich an den Artikeln 21 einer Artikelgruppen 35 festgelegt werden.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Transfereinrichtung 11 und die Handhabungseinrichtung 12 derart durch die Steuerungseinrichtung 50 angesteuert werden, dass das erste Verpackungsmittel 23 und das zweite Verpackungsmittel 26 im Wesentlichen zeitgleich an den Artikeln 21 unterschiedlicher Artikelgruppen 35 festgelegt werden.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Transfereinrichtung 11 und die Handhabungseinrichtung 12 derart durch die Steuerungseinrichtung 50 angesteuert werden, dass das erste Verpackungsmittel 23 und das zweite Verpackungsmittel 26 in zeitlich getrennten Schritten an den Artikeln 21 der Artikelgruppen 35 festgelegt werden. Hierbei kann zuerst das erste Verpackungsmittel 23 mit den Artikeln 21 der Artikelgruppe 35 in Verbindung gebracht und anschließend das zweite Verpackungsmittel 26 appliziert werden.
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Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass zuerst das zweite Verpackungsmittel 26 mit den Artikeln 21 der Artikelgruppe 35 in Verbindung gebracht und anschließend das erste Verpackungsmittel 23 appliziert wird.
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An der Steuerungseinrichtung 50 können weiterhin Sensoren (nicht dargestellt) angeschlossen sein, die u.a. dazu ausgebildet sein können, die Ankunft der Artikelgruppen 35 an den jeweiligen Positionen zu erkennen, an denen die jeweiligen Verpackungsmittel 23, 26 appliziert werden. Wahlweise oder zusätzlich können diese (hier nicht gezeigten) Sensoren auch dazu ausgebildet sein, den Befüllungszustand der zufördernden ersten Transporteinrichtung 3 mit Artikeln 21 festzustellen.
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Die schematischen Draufsichten der 6 bis 11 zeigen jeweils eine dritte Ausführungsform oder Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 1. Bei der dort gezeigten dritten Ausführungsvariante der Verpackungsanlage 1 erfolgt das Applizieren des ersten Verpackungsmittels 23 und des zweiten Verpackungsmittels 26 an derselben Position innerhalb der Verpackungsanlage 1 in zeitlich aufeinanderfolgenden Schritten.
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Zur Erklärung und Bedeutung einiger der Bezugszeichen sei ergänzend auf die obigen Beschreibungspassagen verwiesen, die sich auf die 3 bis 5 beziehen. Nachfolgend soll insbesondere auf die Unterschiede eingegangen werden.
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Insbesondere werden bei dieser Ausführungsform die mit dem ersten Verpackungsmittel 23 zusammengeführten Artikelgruppen 35 noch zumindest so lange durch den zweiten Manipulator 7 gehalten, bis das zweite Verpackungsmittel 26 durch den vierten Manipulator 13 an diesen appliziert wurde.
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Zuerst werden durch den zweiten Manipulator 7 vier erste Verpackungsmittel 23 oder vier erste Verpackungszuschnitte 24 aus dem ersten Magazin 8 entnommen und auf dem Förderband 9 abgelegt (7 und 8). Weiter werden durch den dritten Manipulator 10 Artikelgruppen 35 aus dem Einteilmodul 2 geholt, und durch den vierten Manipulator 13 werden vier zweite Verpackungszuschnitte 26 aus dem zweiten Magazin 14 entnommen. Dies kann im Wesentlichen zeitgleich mit der Handhabung der ersten Verpackungsmittel 23 durch den zweiten Manipulator 7 erfolgen (vgl. 8).
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Auch wenn gemäß der vorhergehenden Beschreibung vorgesehen sein kann, dass zuerst das erste Verpackungsmittel 23 und nachfolgend das zweite Verpackungsmittel 26 an der Artikelgruppe 35 angebracht wird, so kann die Verpackungsanlage 1 auch derart konzipiert werden, dass zuerst das zweite Verpackungsmittel 26 und erst anschließend das erste Verpackungsmittel 23 der Artikelgruppe 35 zugeordnet und an dieser festgelegt wird.
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Die schematischen Draufsichten der 9 und 10 zeigen das Übersetzen der Artikelgruppen 35 auf die ersten Verpackungszuschnitte 24, welche ersten Verpackungszuschnitte 24 noch durch den zweiten Manipulator 7 gehalten werden. Daran anschließend werden die zweiten Verpackungszuschnitte 27 an den Artikeln 21 der bereits mit dem ersten Verpackungszuschnitt 24 zusammengefassten Artikelgruppen 35 appliziert.
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Die schematische Draufsicht der
11 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 1. Hierbei ist das Einteilmodul 2 insbesondere als sogenannte Verziehstation 60 ausgebildet, wie sie beispielsweise in der Patentschrift
EP 2 295 321 B1 beschrieben wird.
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Ein Manipulator 55, insbesondere ein mit geeigneten Greifelementen ausgestatteter Roboter 56, entnimmt eine Anzahl an Artikeln 21 von der ersten Transporteinheit 3, welche Anzahl an Artikeln 21 einer Mehrzahl von Artikelgruppen 35 entspricht.
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Der erste Manipulator 5 setzt die Artikel 21 innerhalb der Verziehstation 60 auf Schlitten 61 ab. Durch ein Auseinanderziehen der Schlitten 61 werden die entsprechenden Artikelgruppen 35 gebildet.
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Die weitere Bearbeitung der Artikelgruppen 35 erfolgt beispielsweise wie im Zusammenhang mit den 6 bis 10 beschrieben
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Die schematische Draufsicht der 12 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 1. Hierbei erfolgt das Einsetzen der Artikelgruppen 35 in die auf dem Förderband 9 angeordneten ersten Verpackungsmittel 23 und das Applizieren der zweiten Verpackungsmittel 26 im Wesentlichen zeitgleich.
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Insbesondere wird die Transfereinrichtung 11 bei der hier dargestellten Ausführungsform durch einen Knickarmroboter gebildet, während sie bei den in den 1 bis 11 dargestellten Ausführungsformen beispielsweise jeweils als ein Roboter ausgebildet ist, der entlang von linearen Achsen verfahrbar ausgebildet ist.
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Prinzipiell können beide Ausführungsvarianten einer Transporteinrichtung 11 in allen dargestellten Beispielen zum Einsatz kommen. Auch die anderen Manipulatoren 5, 7 und/oder 13 können beispielsweise als Knickarmroboter ausgeführt werden.
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Insbesondere, wenn das Zusammenführen der Artikel 21 mit den beiden Verpackungsmitteln 23, 26 an einer einzigen Position erfolgen soll. Ist es sinnvoll, zumindest einen der Manipulatoren 5, 7, 10 und/oder 13 als Knickarmroboter auszugestalten, da es je nach Ausgestaltung von drei Linearrobotern ansonsten unter Umständen zu Platzproblemen kommen könnte.
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Die schematische Draufsicht der 13 zeigt eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 1. Hierbei ist eine schwebende Anordnung vorgesehen. Die Artikelgruppen 35 werden durch einen geeignet ausgebildeten dritten Manipulator 10 schwebend gehalten und der erste Verpackungszuschnitt 24 wird durch eine nach oben gerichtete Bewegung im Bodenbereich an den Artikeln 21 festgesetzt, was ebenfalls ein Einsetzen der Artikel 21 in das erste Verpackungsmittel 23 darstellt. Gleichzeitig wird der zweite Verpackungszuschnitt 26 durch eine nach unten gerichtete Bewegung an der Artikelgruppe 35 festgelegt.
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Die derart hergestellte Verpackungseinheit 20 kann anschließend beispielsweise über den dritten Manipulator 10 zu einem Abförderer 17 transportiert und/oder auf diesem abgesetzt werden und über diesen Abförderer 17 der weiteren Handhabung, beispielsweise Palettierung o.ä. zugeführt werden.
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Der Abförderer 17 kann u.a. in diesem Ausführungsbeispiel außerhalb des Bereichs angeordnet sein, in welchem das Zusammenführen der Artikel 21 und der Verpackungsmittel 23, 26 stattfindet, beispielsweise mit einem Abstand von mindestens zehn cm in der Projektion auf eine horizontale Ebene und mit einem Abstand von mindestens 20 cm in der Projektion auf eine vertikale Ebene, wobei mit Projektion in der vertikalen Ebene die Höhe zu verstehen ist.
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Die schematische Draufsicht der 14 zeigt eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 1. Hierbei werden das erste Verpackungsmittel 23 und das zweite Verpackungsmittel 26 analog zur Ausführungsform der 13 in schwebender Anordnung an den Artikelgruppen 35 appliziert. Die in schwebender Anordnung befindlichen Verpackungseinheiten 20 werden durch einen Manipulator, beispielsweise durch den dritten Manipulator 10, direkt im Anschluss auf einer Palette 18 abgelegt oder palettiert. Anschließend kann ein Abtransport über einen Palettenförderer 19, beispielsweise einen Rollenförderer o.ä. erfolgen.
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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 Figurenbeschreibung 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 Verpackungsanlage 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 Verpackungsanlage 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
- Einteilmodul
- 3
- erste Transporteinrichtung
- 4
- mitbewegter Anschlag
- 5
- erster Manipulator
- 6
- erster Roboter
- 7
- zweiter Manipulator
- 8
- erstes Magazin
- 9
- Förderband
- 10
- dritter Manipulator
- 11
- Transfereinrichtung
- 12
- Handhabungseinrichtung
- 13
- vierter Manipulator
- 14
- zweites Magazin
- 15
- erstes Vorbereitungsmodul
- 16
- zweites Vorbereitungsmodul
- 17
- Abförderer
- 18
- Palette
- 19
- Palettenförderer
- 20
- Verpackungseinheit
- 21
- Artikel
- 22
- Dosen
- 23
- erstes Verpackungsmittel
- 24
- erster Verpackungszuschnitt
- 25
- Banderole
- 26
- zweites Verpackungsmittel
- 27
- zweiter Verpackungszuschnitt
- 28
- Durchtrittsöffnung
- 30
- Verjüngung
- 31
- Deckelrand
- 32
- Dosenkörper
- 35
- Artikelgruppe
- 50
- Steuerungseinrichtung
- 55
- Manipulator
- 56
- Roboter
- 60
- Verziehstation
- 61
- Schlitten
- TR1
- erste Transportrichtung
- TR2
- zweite Transportrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1075419 B1 [0005]
- EP 2295321 B1 [0142]
