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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft zudem ein Umreifungsgebinde mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10.
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Zum Zwecke des Transports werden Gruppierungen gleichartiger Artikel wie etwa Getränkebehälter oftmals in handlichen Gebinden zusammengefasst, wobei diese Gebinde bspw. drei, vier, sechs oder mehr zusammengehaltene Artikel oder Behälter umfassen können. Bei solchen Gebinden können die Artikel oder Behälter wahlweise mit Schrumpffolie oder auch mit dehnbarer Stretchfolie umhüllt und zusammengehalten sein. Neben solchen bekannten und in der Praxis sehr verbreiteten Foliengebinden oder Folienschrumpfgebinden gibt es auch sog. Umreifungsgebinde, Klebegebinde sowie Kombinationen der genannten Gebindevarianten.
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Einige dieser bekannten Gebindevarianten werden in der Getränkeindustrie aufgrund unterschiedlicher Nachteile zunehmend weniger nachgefragt. So erfordert der Einsatz von Schrumpffolienverpackungen unterschiedliche Fertigungsschritte mit einem insgesamt vergleichsweise hohen Energieeinsatz. Zudem verursacht die verwendete Folie Kosten zur Herstellung, zur Bereitstellung, zur Handhabung sowie zur späteren Entsorgung, da sie nach dem Verkauf an den Endverbraucher von diesem nicht mehr weiter benötigt wird und als Abfall behandelt werden muss.
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Während die einzelnen Artikel oder Behälter bei den sog. Klebegebinden mittels Haftverbindungen unmittelbar mit ihren Mantelflächen klebend aneinandergefügt sind, ohne dass weitere Haltemittel notwendig sind, werden die Behälter bei Umreifungsgebinden durch mindestens ein horizontal um die Behälter gespanntes Umreifungsband zusammengehalten. Um hierbei die Artikel oder Behälter in ihrer jeweils vorgesehenen Lage zu fixieren, kann es bei Umreifungsgebinden sinnvoll sein, zwei oder mehr voneinander beabstandete horizontale Umreifungsbänder in unterschiedlichen Positionen oder Höhenniveaus anzubringen.
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Die Bänder solcher Umreifungsgebinde können durch Papierbanderolen oder durch Kunststoffstreifen gebildet sein. Umreifungsbänder aus Kunststoff weisen bei gleicher Materialstärke in aller Regel eine höhere Festigkeit auf und können deshalb normalerweise auch stärker vorgespannt werden als solche aus Papier oder Karton, was insbesondere bei relativ nachgiebigen dünnwandigen PET-Behältern mit ihren biegeweichen und nicht sehr formstabilen Wandungen eine sehr präzise Definition der Umreifungsvorspannung oder Umreifungsbandspannung erlaubt.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Varianten an Umreifungsgebinden zur mechanischen Zusammenfassung von Getränkebehältern bekannt, so etwa aus der
US 6 041 572 A , wo zwei Getränkebehälter durch ein die dort gezeigten Behälter horizontal umfassendes Umreifungsband zusammengehalten sind.
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Die
US 5 775 486 A offenbart zudem eine Gebindeanordnung, bei welcher Reihen von drei oder sechs Flaschen oder Dosen jeweils mit oberseitigen Aufsätzen aus Karton fixiert und mittels Umreifungsbändern zu größeren Gebinden zusammengefasst sind.
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Die
DE 20 2006 000 215 U1 offenbart ein Gebinde, das Waren in Form von Stückgütern und ein um die Waren oder Stückgüter gespanntes Verpackungsmaterial umfasst. Das Verpackungsmaterial weist die Form eines kontinuierlichen Verpackungsmaterialstreifens auf, der zwei Enden besitzt, die einen gemeinsamen Überlappungsbereich bilden. Der Verpackungsmaterialstreifen wird um die Waren gespannt, wobei ein Überlappungsbereich der beiden Enden entsteht. Die dadurch gebildeten Verpackungsmaterialabschnitte werden unter Aufwendung einer zusammenhaltenden Kraft klebend um die Waren befestigt. Hierzu wird vorgeschlagen, dass an einer äußeren Oberfläche eines freien Endes des streifenförmigen Verpackungsmaterials ein Klebestreifen angebracht ist, um das freie Ende des Verpackungsmaterials selbstklebend auszubilden.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass Umreifungsbänder aus Papier, Karton oder anderem Zellstoffmaterial in aller Regel nicht über dieselbe Stabilität und mechanische Belastbarkeit wie Kunststoffbänder verfügen, so dass insgesamt eine größere Gefahr einer mechanischen Überlastung und eines ungewollten Aufreißens des Umreifungsbandes besteht als dies bei Verwendung von reißfesten Kunststoffbändern der Fall ist. Ein solches Versagen des Umreifungsbandes kann bspw. bei temperaturbedingten Dehnungen der im Gebinde zusammengefassten Artikel oder Behälter drohen.
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Hinzu kommt die generelle Einschränkung, dass Umreifungsbänder aus Papier, aus Karton wie aus Kunststoff meist nur über eine sehr geringe Elastizität verfügen, was die Einstellung der jeweils benötigten Bandspannung erschweren kann. Um für alle Arten von durch Umreifungsbänder zusammengefassten Artikeln oder Behältern eine ausreichende Zugspannung erzeugen zu können, kann es erforderlich sein, die jeweils benötigte Bandspannung durch aktives Spannen des Umreifungsmaterials zu erzeugen.
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Ein vorrangiges Ziel der Erfindung besteht darin, ein in der Praxis leicht anwendbares Verfahren zur einfachen und kostengünstigen Herstellung von Umreifungsgebinden zur Verfügung zu stellen, bei denen eine mechanisch ausreichend stabile Umreifung eingesetzt und hergestellt wird, wobei das Verfahren mit geringem technischem Aufwand eine exakte Einstellung einer ausreichenden Bandspannung ermöglichen soll.
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Zudem besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, ein solchermaßen hergestelltes Umreifungsgebinde zur Verfügung zu stellen, bei dem die Bandspannung in technisch sinnvoller Weise in einer jeweils benötigten Größenordnung aufgebracht wurde.
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Diese genannten Ziele werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die abhängigen Ansprüche beschrieben.
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Zur Erreichung des genannten Ziels schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden vor, bei welchem Verfahren mindestens zwei Artikel mit über ihre jeweiligen Längserstreckungsrichtungen nicht konstanten Querschnitten gruppiert und in einem mehrstufigen Umreifungsprozess mit wenigstens einer primären Umreifung und anschließend mit wenigstens einer von der primären Umreifung beabstandeten sekundären Umreifung ausgestattet und solchermaßen zusammengefasst werden.
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Bei dem Verfahren sind wenigstens die nachfolgenden Verfahrensschritte vorgesehen. So wird zunächst die primäre Umreifung an einer Stelle oder einem Bereich der jeweiligen Artikel appliziert, an denen diese einen geringeren Querschnitt aufweisen als an anderen Stellen oder anderen Bereichen mit größerem oder mit maximalem Querschnitt, wobei die primäre Umreifung in einem nicht vorgespannten Zustand eine geringere Länge aufweist als es durch die mit annähernd parallelen Längsmittelachsen kontaktierend gruppierten Artikel vorgegeben ist. Dieser Bereich kann bspw. ein verjüngter Halsbereich eines Behälters sein.
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Erst danach wird die sekundäre Umreifung an von der primären Umreifung beabstandeten Stellen oder Bereichen der jeweiligen Artikel unter Aufbringung einer Umreifungsspannung appliziert, welche die mindestens zwei Artikel in eine Lage mit annähernd parallelen Längsmittelachsen zueinander bringt.
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Wenn an dieser Stelle von Artikeln im Gebinde die Rede ist, die jeweils nicht konstante Querschnitte über ihre Längserstreckungsrichtungen aufweisen, so können diese Artikel insbesondere durch Behälter gebildet sein, beispielsweise durch PET-Behälter o.ä. mit biegeweichen und/oder elastischen Wänden, wie sie etwa im Bereich der Getränkeabfüllung eingesetzt werden. Solche Artikel oder Behälter weisen oftmals im unteren Bereich eine zylindrische Form auf, die sich im Halsbereich nach oben verjüngt und im Kopfbereich mit einem Verschluss endet, der im Durchmesser deutlich kleiner ist als der zylindrische Mantelbereich.
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Die Artikel können jedoch auch durch Flaschen aus Mineralglas oder aus anderen starren Materialen gebildet sein. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht bei derartigen Gebinden in der Verwendbarkeit von Umreifungsbändern oder Umreifungsschnüren mit definierten Elastizitäten, wodurch sehr stabile Umreifungsgebinde mit fest zusammengespannten Artikeln oder Behältern hergestellt werden können.
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Die gewünschte erhöhte Bandspannung kann erfindungsgemäß dadurch erzeugt werden, dass die zu umreifenden Stellen der Artikel oder Behälter durch ein Schrägstellen der Artikel oder Behälter in dem betreffenden Bereich einander angenähert werden, wodurch sich die erforderliche Umreifungsbandlänge reduzieren lässt. Werden im weiteren Verfahrensablauf die Artikel oder Behälter wieder parallel ausgerichtet, wird die Bandspannung im umreiften Bereich deutlich erhöht. Nun können die Artikel oder Behälter an anderer Stelle nochmals umreift oder umschnürt werden, um das fertige Gebinde zu erzeugen, bei dem die Artikel oder Behälter in der gewünschten Weise stabil zusammengehalten sind.
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Das Verfahren kann bspw. vorsehen, dass die primäre Umreifung in einem Bereich der jeweiligen Artikel oder Behälter unterhalb eines gegenüber einer Artikelmantelfläche verjüngten Kopf- oder Verschlussbereiches, insbesondere eines oberen Bereiches der jeweiligen Artikel oder Behälter mit minimalem Artikeldurchmesser appliziert wird.
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Außerdem kann das Verfahren vorsehen, dass die sekundäre Umreifung in einem Bereich der jeweiligen Artikel mit maximalem Artikeldurchmesser, insbesondere in einem eingeschnürten oder leicht verjüngten Bereich innerhalb des Mantelbereiches oder in unmittelbarer Nähe zum Mantelbereich des jeweiligen Artikels appliziert wird.
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Hierdurch und insbesondere durch die Veränderung der relativen Ausrichtungen der umreiften Artikel oder Behälter zueinander kann erreicht werden, dass die Umreifungsspannung der primären Umreifung größer ist als die Umreifungsspannung der sekundären Umreifung. Während die sekundäre Umreifung zwar einerseits das Auseinanderstreben der Artikel oder Behälter an der umreiften Position verhindern soll, sorgt sie jedoch gleichzeitig für die erhöhte Bandspannung der primären Umreifung, da diese durch die parallele Ausrichtung der Längserstreckungsrichtungen der umreiften Artikel oder Behälter stärker vorgespannt wird.
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Bei dem Verfahren zur Gebindeherstellung können die Positionsveränderungen der umreiften Artikel oder Behälter dadurch erreicht und beeinflusst werden, dass oder indem die Artikel oder Behälter z.B. entlang einer definierten Transportstrecke bewegt werden, wobei diejenigen Abschnitte - dies sind in der Regel die bodennahen unteren Bereiche der Artikel oder Behälter -, die nachfolgend mit der sekundären Umreifung ausgestattet werden, auseinanderbewegt werden, wonach die primäre Umreifung in davon beabstandeten Abschnitten, die durch das Auseinanderbewegen der unteren Bereiche angenähert werden, appliziert wird.
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Zudem kann diese Verfahrensvariante vorsehen, dass anschließend, d.h. nach dem Aufbringen der primären Umreifung und vor dem Aufbringen der sekundären Umreifung, die zuvor auf der Transportstrecke auseinanderbewegten Abschnitte der Artikel einander wieder angenähert bzw. wieder zusammenbewegt werden, so dass die Artikel wieder mit parallelen Längsmittelachsen nebeneinanderstehen, um die primäre Umreifung mit definierter Bandspannung auszustatten sowie um die sekundäre Umreifung aufzubringen.
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Die primäre Umreifung kann im Falle von Getränkebehältern oder Flaschen bspw. unterhalb des sog. Neckrings im verjüngten Halsbereich angesetzt werden. Außerdem kann es sinnvoll sein, die sekundäre Umreifung in einer Griffmulde von Getränkebehältern oder Flaschen anzusetzen. Falls keine solche Griffmulde mit verjüngtem Querschnitt vorhanden ist, kann die sekundäre Umreifung jedoch auch im zylindrischen unteren Mantelbereich angebracht werden.
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Die primäre Umreifung kann wahlweise durch eine Papier- oder Kartonbanderole oder durch eine Schnur gebildet werden. Sinnvollerweise wird die primäre Umreifung durch ein ausreichend elastisches Band- oder Schnurmaterial gebildet, das beim Aufbringen der sekundären Umreifung nicht reißt, sondern sich im benötigten Ausmaß elastisch dehnen lässt.
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Auch die sekundäre Umreifung kann durch eine geeignete Papier- oder Kartonbanderole oder durch eine Schnur gebildet werden, wobei die Anforderungen an die elastische Dehnbarkeit der sekundären Umreifung geringer sind, denn diese Umreifung wird in einer Prozessphase aufgebracht, in der die zusammengespannten Artikel oder Behälter bereits ihre endgültige Ausrichtung zueinander aufweisen, bei der ihre Längsmittelachsen annähernd parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Das Verfahren kann wahlweise vorsehen, dass die primäre Umreifung durch ein vorkonfektioniertes geschlossenes Umreifungsband gebildet ist, das über die Artikel oder Behälter gezogen wird. Ebenso denkbar ist eine Variante, bei der die Bandenden der durch eine Schnur gebildeten primären Umreifung mit einer definierten Bandspannung versehen oder beaufschlagt werden und überstehende Bandenden miteinander verknüpft oder verknotet werden.
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Vergleichbares gilt für die sekundäre Umreifung, die ebenfalls als vorkonfektioniertes geschlossenes Umreifungsband im leicht gedehnten Zustand über die Artikel oder Behälter gezogen und gespannt werden kann. Auch hierbei ist eine Variante denkbar, bei der die Bandenden der durch eine Schnur gebildeten sekundären Umreifung mit einer definierten Bandspannung beaufschlagt werden und überstehende Bandenden miteinander verknüpft oder verknotet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich naturgemäß zur Herstellung von Zweiergebinden, in denen zwei gleichartige Artikel, Behälter oder Flaschen mittels primärer und sekundärer Umreifungen in der beschriebenen Weise zusammengefasst werden. Allerdings ist die Ausbildung von Dreier-, Vierer-, Fünfer- oder Sechsergebinden mit entsprechender Artikel- oder Behälteranzahl ebenso denkbar, sofern geeignete Handhabungseinrichtungen zur Veränderung der Ausrichtungen der solchermaßen zusammengefassten Artikel oder Behälter zueinander zur Verfügung stehen.
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So dürfte es bspw. bei einer Rechteckanordnung mit vier gleichartigen Behältern problemlos möglich sein, die hierbei vorhandenen beiden Paare von Artikeln oder Behältern paarweise synchron zu verschwenken, so dass die reduzierten Abstände im Bereich der primären Umreifung realisierbar sind, wonach die Artikel oder Behälter paarweise in parallele Ausrichtung zueinander gebracht werden können, um die sekundäre Umreifung mit der gewünschten Bandspannung aufbringen zu können.
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Bei allen hier beschriebenen Verfahrensvarianten kann zusätzlich zu den primären und sekundären Umreifungsbändern ein optionaler sog. Top-Clip, gebildet in aller Regel durch einen Verpackungszuschnitt, an die Oberseite des Gebindes appliziert werden. Ein solcher Verpackungszuschnitt kann als Greifkarton dienen und bspw. mit zusätzlichen Bedruckungen oder Barcodes o. dgl. versehen sein, was insbesondere aus Gründen der Produktpräsentation und/oder aus Gründen der Maschinenlesbarkeit von optisch auslesbaren Markierungen gewünscht sein kann.
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Abschließend sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die verschiedenen Merkmale der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Umreifungsgebinden auch dann kombinieren lassen, wenn dies nicht gesondert erwähnt wurde, sofern sich eine solche Kombinationsmöglichkeit dem Fachmann auf Grundlage seines Fachwissens und dem Vertrautsein mit dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung erschließt.
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Zur Erreichung zumindest eines Teils der oben genannten Ziele schlägt die vorliegende Erfindung zudem ein Umreifungsgebinde vor, in welchem mindestens zwei Artikel mit über ihre jeweiligen Längserstreckungsrichtungen nicht konstanten Querschnitten durch wenigstens eine primäre Umreifung sowie wenigstens eine von der primären Umreifung beabstandete sekundäre Umreifung zusammengehalten sind, welche Artikel im Umreifungsgebinde annähernd parallele Längsmittelachsen zueinander aufweisen.
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Bei diesem Umreifungsgebinde befindet sich die primäre Umreifung an einer Stelle oder einem Bereich der jeweiligen Artikel, an denen diese einen geringeren Querschnitt aufweisen als an anderen Stellen oder anderen Bereichen mit größerem oder mit maximalem Querschnitt. Außerdem befindet sich die sekundäre Umreifung an einer von der primären Umreifung beabstandeten Stelle oder einem von der primären Umreifung beabstandeten Bereich der jeweiligen Artikel. Zudem kann vorgesehen sein, dass eine Umreifungsspannung der sekundären Umreifung zumindest geringfügig geringer ist als eine Umreifungsspannung der primären Umreifung.
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Die primäre Umreifung sowie die sekundäre Umreifung können jeweils durch Umschnürungen gebildet sein, die wahlweise als vorkonfektionierte geschlossene Bänder oder durch miteinander zu verknotende offene Bandabschnitte ausgebildet sein können.
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Sinnvollerweise ist die primäre Umreifung in einem Bereich der jeweiligen Artikel unterhalb eines gegenüber einer Artikelmantelfläche verjüngten Kopf- oder Verschlussbereiches, insbesondere eines oberen Bereiches der jeweiligen Artikel mit minimalem Artikeldurchmesser appliziert. So kann die primäre Umreifung insbesondere unterhalb eines sog. Neckrings von von Getränkebehältern oder Flaschen angesetzt sein.
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Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen Umreifungsgebinde die sekundäre Umreifung in einem Bereich der jeweiligen Artikel mit maximalem Artikeldurchmesser, insbesondere in einem eingeschnürten oder leicht verjüngten Bereich innerhalb des Mantelbereiches oder in unmittelbarer Nähe zum Mantelbereich des jeweiligen Artikels appliziert oder positioniert sein. So kann die sekundäre Umreifung bspw. in einer Griffmulde von Getränkebehältern oder Flaschen angesetzt sein.
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Sowohl die primäre Umreifung als auch die sekundäre Umreifung können jeweils durch eine Papier-/Kartonbanderole oder durch eine Schnur gebildet sein.
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Die Umreifungsgebinde können wahlweise mit einem optional zu verstehenden zusätzlichen sog. TopClip (gebildet z.B. durch einen Verpackungszuschnitt aus Karton o. dgl.) ausgestattet sein, der an die Oberseite des Gebindes appliziert ist.
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Wie schon mehrfach erwähnt, können die Artikel des erfindungsgemäßen Umreifungsgebindes jeweils durch Behälter gebildet sein, insbesondere durch PET-Behälter o.ä., mit biegeweichen oder elastischen Wänden.
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Abschließend sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die genannten oder beschriebenen unterschiedlichen Merkmale zuvor beschriebener Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Umreifungsgebindes auch dann kombinieren lassen, wenn dies nicht gesondert erwähnt wurde, sofern sich eine solche Kombinationsmöglichkeit dem Fachmann auf Grundlage seines Fachwissens und dem Vertrautsein mit dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung erschließt.
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Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Umreifungsgebinde erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung solcher Umreifungsgebinde betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Umreifungsgebinde von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren.
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In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Umreifungsgebinde 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 erfindungsgemäßen Umreifungsgebinde.
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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 in schematischer Seitenansicht einen ersten Zustand bei der Herstellung eines Umreifungsgebindes, das mit einer primären Umreifung ausgestattet ist.
- 1B zeigt in schematischer Seitenansicht einen zweiten Zustand bei der Herstellung des Umreifungsgebindes, das mit einer primären sowie mit einer sekundären Umreifung ausgestattet ist.
- 2A bis 2D zeigen aufeinanderfolgende Verfahrensschritte, die für die Herstellung erfindungsgemäßer Umreifungsgebinde notwendig sind.
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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 das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden oder wie solche erfindungsgemäßen Umreifungsgebinde ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
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Die beiden schematischen Seitenansichten der 1A und 1B verdeutlichen die wesentlichen Zustände bei der aufeinanderfolgenden Aufbringung zweier Umreifungen im Zusammenhang mit der Herstellung von Umreifungsgebinden, wie es durch das erfindungsgemäße Verfahren vorgeschlagen wird. Dabei zeigt die 1A den Zustand einer Artikelpaarung 10 nach dem Aufbringen einer ersten Umreifung 12, die im vorliegenden Zusammenhang als primäre Umreifung 12 bezeichnet wird, während die 1B den Endzustand eines mit zwei Umreifungen 12, 14 ausgestatteten Umreifungsgebindes 16 verdeutlicht. Bei diesem fertigen Umreifungsgebinde 16 sind die beiden Artikel 18 der gezeigten Artikelpaarung 10 mit der primären Umreifung 12 sowie mit der zusätzlich angebrachten sekundären Umreifung 14 zusammengehalten. Die Prozessfolge bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachfolgend in knapper Form anhand der 1A und 1B erläutert werden.
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So verdeutlichen die schematischen Seitenansichten der 1A und 1 B, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden 16 mindestens zwei Artikel 18, die über ihre jeweiligen Längserstreckungsrichtungen nicht konstante Querschnitte aufweisen, als Artikelpaarung 10 gruppiert und in einem mehrstufigen Umreifungsprozess zunächst mit der primären Umreifung 12 und anschließend mit der von der primären Umreifung 12 beabstandet angeordneten sekundären Umreifung 14 ausgestattet und solchermaßen zusammengefasst werden.
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Wie es die schematischen Darstellungen erkennen lassen, können die Artikel 18 insbesondere durch Flüssigkeitsbehälter - hier allgemein als Behälter 20 bezeichnet - wie bspw. durch Kunststoff-, Metall- oder Mineralglasflaschen gebildet sein, die einen Mantelbereich 22 mit unten befindlichem Behälterboden 24 als Standfläche sowie einen sich in Richtung zum Kopfbereich 26 erstreckenden Halsbereich 28 mit sich verjüngendem Querschnitt aufweisen. Der ungefähr die unteren zwei Drittel der Behälterlänge entlang einer vertikalen Längsmittelachse 30 einnehmende Mantelbereich 22 der beiden gezeigten Behälter 20 kann eine zylindrische Kontur mit konstantem Querschnitt aufweisen, kann aber wahlweise auch einen eingeschnürten Griffbereich (nicht gezeigt) oder eine andere Konturierung aufweisen, die von einer zylindrischen Gestalt abweichen kann.
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Sofern eine solche Einschnürung oder ein eingeschnürter Griffbereich mit reduziertem Querschnitt vorhanden ist, kann dieser Bereich eine sinnvolle Positionierung der sekundären Umreifung 14 ermöglichen. Allerdings kann die sekundäre Umreifung 14 auch in der in 1B gezeigten Weise im unteren Mantelbereich 22, d.h. näher zum Behälterboden 24 als zum Halsbereich 28 angebracht werden und dort durch die Vorspannung des jeweils verwendeten Umreifungsbandes am vorgesehenen Ort gehalten werden.
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Wie es die 1A erkennen lässt, wird zunächst die primäre Umreifung 12 an einer Stelle oder einem Bereich der beiden im Umreifungsgebinde 16 zusammenzufassenden Artikel 18 appliziert, an denen diese einen geringeren Querschnitt aufweisen als an anderen Stellen oder anderen Bereichen mit größerem oder mit maximalem Querschnitt. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die primäre Umreifung 12 im Kopfbereich 26 der durch die Getränkebehälter 20 gebildeten Artikel 18 angebracht, wobei die primäre Umreifung 12 insbesondere unterhalb eines sog. Neckrings eines Kunststoffbehälters oder am Deckel 32 der Behälter 20 angebracht werden kann. Diese Deckel 32 der Behälter 20 können bspw. durch Schraubverschlüsse oder durch andere Verschlüsse gebildet sein, mit denen die oben offenen Behälter 20 nach dem Einfüllen einer Flüssigkeit oder eines Getränkes verschlossen sein können.
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Da die primäre Umreifung 12 in einem nicht vorgespannten Zustand eine geringere Länge aufweist als es durch die mit annähernd parallelen Längsmittelachsen 30 kontaktierend gruppierten Artikel 18 oder Behälter 20 vorgegeben ist, werden diese in ihren Hals- und Kopfbereichen 28, 26 aneinander gezogen, so dass gemäß 1A ihre Längsmittelachsen 30 aus der ursprünglich parallelen Anordnung in eine winkelige Anordnung gebracht werden, bei der zwischen den sich oberhalb der Kopfbereiche 26 der beiden Behälter 20 schneidenden Längsmittelachsen 30 ein spitzer Winkel zwischen ca. 5° bis maximal ca. 20° eingeschlossen wird. Dieser Winkel richtet sich nach der Behälterform, nach der ggf. materialbedingten Nachgiebigkeit der Behältermäntel sowie nach der Elastizität des Umreifungsbandmaterials der primären Umreifung 12.
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Nach dem Anbringen der primären Umreifung 12 im Kopfbereich 26 oder im Halsbereich 28 der beiden Artikel 18 oder Behälter 20 der Artikelpaarung 10 wird die sekundäre Umreifung 14 am Mantelbereich 22 der Artikel 18 oder Behälter 20, d.h. an von der primären Umreifung 12 ausreichend beabstandeten Stellen oder Bereichen der jeweiligen Artikel 18 oder Behälter 20 angebracht. Durch die Aufbringung einer ausreichenden Umreifungsbandspannung der sekundären Umreifung 14 werden die zuvor in einem Winkel zwischen etwa 5° und etwa 20° zueinander gebrachten Artikel 18 oder Behälter 20 (vgl. 1A) wieder in die Ausgangslage mit annähernd parallelen Längsmittelachsen 30 gebracht (vgl. 1B).
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Wie oben bereits erwähnt, können die Artikel 18 der Artikelpaarung 10 insbesondere durch Behälter 20 gebildet sein, beispielsweise durch PET-Behälter o.ä. mit biegeweichen und/oder elastischen Wänden, wie sie häufig im Bereich der Getränkeabfüllung eingesetzt werden. Die Artikel 18 können jedoch auch durch Behälter 20 oder Flaschen aus Mineralglas oder aus anderen starren Materialen gebildet sein.
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Die primäre Umreifung 12 kann wahlweise durch ein vorkonfektioniertes geschlossenes Umreifungsband gebildet sein, das über die Artikel 18 oder Behälter 20 gezogen wird, insbesondere über den jeweiligen Kopfbereich 26 oder Halsbereich 28 der Artikel 18 oder Behälter 20 der Artikelpaarung 10. Ebenso denkbar ist jedoch eine Variante, bei der die Bandenden der durch eine Schnur gebildeten primären Umreifung 12 mit einer definierten Bandspannung versehen oder beaufschlagt werden und überstehende Bandenden miteinander verknüpft oder verknotet werden.
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Entsprechendes gilt für die sekundäre Umreifung 14, die ebenfalls als vorkonfektioniertes geschlossenes Umreifungsband im leicht gedehnten Zustand über die Artikel 18 oder Behälter 20 gezogen und gespannt werden kann, insbesondere über deren unterhalb des Halsbereiches 28 befindlichen Mantelbereiches 22. Auch hierbei ist eine Variante denkbar, bei der die Bandenden der durch eine Schnur gebildeten sekundären Umreifung 14 mit einer definierten Bandspannung beaufschlagt werden und überstehende Bandenden miteinander verknüpft oder verknotet werden.
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Ob die primäre Umreifung 12 in der in 1A gezeigten Lage der Artikel 18 oder Behälter 20 zueinander bereits unter einer Vorspannung steht oder ob diese Vorspannung erst durch die Rückbewegung der Artikel 18 oder Behälter 20 in ihre parallele Lage gemäß 1B erzeugt wird, ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und für die Funktion des Umreifungsgebindes 16 ohne Belang. Es kann allerdings von Vorteil sein, wenn das vorkonfektionierte Umreifungsband der primären Umreifung 12 oder die durch ein verknüpftes oder verknotetes Band oder eine verknüpfte oder verknotete Schnur gebildete primäre Umreifung 12 zumindest soweit vorgespannt ist, dass die in 1A gezeigte Ausrichtung der Artikel 18 oder Behälter 20 zueinander zumindest solange weitgehend stabil bleibt, bis die sekundäre Umreifung 14 aufgebracht ist und die Artikel 18 oder Behälter 20 in die stabile parallele Ausrichtung zueinander gebracht sind.
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Um diese Ausrichtung der Artikel 18 oder Behälter 20 zueinander gemäß 1B zu erzielen, ist es sinnvoll, die Umreifungsbandspannung der sekundären Umreifung 14 zumindest in vergleichbarer Größenordnung zu wählen wie die Umreifungsbandspannung der primären Umreifung 12, da ansonsten die Artikel 18 oder Behälter 20 auch nach Aufbringung der sekundären Umreifung 14 in ihren unteren Mantelbereichen 22, d.h. in den Bereichen ihrer jeweiligen Behälterböden 24 Gefahr laufen auseinanderzustreben, was durch eine ausreichend bemessene Umreifungsbandspannung der sekundären Umreifung 14 verhindert werden kann. Wenn also diese Umreifungsbandspannung der sekundären Umreifung 14 signifikant größer ist als die Umreifungsbandspannung der primären Umreifung 12, so kann die parallele Ausrichtung der Artikel 18 oder Behälter 20 im fertigen Umreifungsgebinde 16 gemäß 1 B zuverlässig gewährleistet werden.
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Die schematischen Ansichten der 2A bis 2D verdeutlichen eine mögliche und in der Praxis einsetzbare Variante zur Veränderung der Winkellage der Artikel 18 in einer Artikelpaarung 10, um dort für die Ausbildung eines Umreifungsgebindes 16 zunächst die primäre Umreifung 12 und anschließend die sekundäre Umreifung 14 anzubringen.
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Die schematische Darstellung der 2A verdeutlicht die bereits in den 1A und 1B verdeutlichte Artikelpaarung 10, die hier jedoch noch nicht mit Umreifungen ausgestattet ist. Die beiden durch Behälter 20 gebildeten Artikel 18 werden auf einer lediglich angedeuteten Transportstrecke 34 bewegt, die bspw. durch eine geeignete Horizontalfördereinrichtung 36 mit beidseitig angeordneten seitlichen Führungselementen 38 gebildet sein kann. Die Horizontalfördereinrichtung 36 kann bspw. eine Transportkette oder ein Mattenkettenförderer, eine Gummibandauflage etc. sein, wobei die Transportrichtung für die Artikel 18 oder Behälter 20 wahlweise in die Zeichnungsebene hinein oder aus der Zeichnungsebene heraus weist.
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Die Anordnung der beidseitig angeordneten seitlichen Führungselemente 38 zur linken und rechten Seite der Transportstrecke 34 lässt die Transportrichtung unzweifelhaft erkennen. Als Führungselemente 38 kommen bspw. verstellbare Führungsbleche oder Geländerführungen o. dgl. in Frage, die in horizontaler Richtung und in einer Richtung parallel zur Zeichnungsebene um jeweils definierte Verstellwege bewegt werden können. Durch diese Verstellbarkeit können die Führungselemente 38 jeweils parallel zur horizontalen Förderebene der Horizontalfördereinrichtung 36 und quer zu deren Transportrichtung bewegt werden.
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In der Ansicht der 2A befinden sich die beiden mit ihrem jeweiligen Behälterboden 24 auf der Transportebene der Horizontalfördereinrichtung 36 stehenden Artikel 18 oder Behälter 20 in berührendem Kontakt ihrer beiden Mantelflächen 22 nebeneinander, so dass auch die Längsmittelachsen 30 der beiden Artikel 18 oder Behälter 20 vertikal und parallel zueinander ausgerichtet sind. Die beiden seitlichen verstellbaren Führungselemente 38, die bspw. jeweils eine Höhe aufweisen können, die ungefähr der halben Höhe der Behältermantelflächen 22 oder bspw. einem Drittel der Gesamthöhe der Behälter 20 entspricht, befinden sich in ihrer ersten Position, bei der sie einen minimalen Abstand d1 voneinander aufweisen. Dieser minimale Abstand d1 muss mindestens dem doppelten Behälterdurchmesser entsprechen, so dass die auf der Transportstrecke 34 zwischen den beiden Führungselementen 38 beförderten Artikel 18 oder Behälter 20 ohne störende Reibungseffekte befördert werden können.
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Soll nun im Kopfbereich 26 der Behälter 20 die primäre Umreifung 12 aufgebracht werden, so sind die Führungselemente 38 auseinanderzubewegen, um ihren Abstand zu vergrößern. In dieser zweiten Betriebsposition erreichen die Führungselemente 38 ihren maximalen Abstand d2, was in 2B verdeutlicht ist. Der größere Abstand d2 der Führungselemente 38, der nun deutlich größer ist als der doppelte Behälterdurchmesser, ermöglicht die Verkippung der beiden Behälter 20, wodurch sich ihre Längsmittelachsen 30 in einem Bereich oberhalb der Behälter 20 schneiden und wodurch sich die oberen Bereiche der Behälter 20 und insbesondere ihre Kopfbereiche 26 einander annähern.
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Während sich die unteren Mantelbereiche 22 der Behälter 20 voneinander entfernen, rücken die Kopfbereiche 26 näher zusammen, so dass die primäre Umreifung 12 gemäß 2B auf die Kopfbereiche 26 aufgebracht werden kann und aufgrund ihrer Länge und eingestellten Umreifungsbandspannung die beiden Behälter 20 in der winkeligen Lage zueinander hält.
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Wie dies schon anhand der 1A erläutert wurde, können die beiden Längsmittelachsen 30 der solchermaßen mittels der primären Umreifung 12 zusammengespannten Behälter 20 einen Winkel zwischen ca. 5° und ca. 20° einschließen, wobei dieser Winkel grundsätzlich durch den eingestellten Abstand d2 der beiden Führungselemente 38 voneinander vorgegeben oder begrenzt ist.
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In einer weiteren Förderbewegung können die Führungselemente 38 gemäß 2C in Pfeilrichtung zueinander bewegt werden, was zur parallelen Ausrichtung der beiden Artikel 18 oder Behälter 20 und zur Erhöhung der Bandspannung der horizontal um die Kopfbereiche 26 der umreiften Artikel 18 oder Behälter 20 gespannten primären Umreifung 12 führt.
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Die 2C deutet die Stellbewegung der Führungselemente 38 an, die von ihrem maximalen Abstand d2 wieder in ihren minimalen Abstand d1 gebracht werden. Diese Position der Führungselemente 38 ist in 2D gezeigt. In der dort gezeigten parallelen Ausrichtung der zu umreifenden Artikel 18 oder Behälter 20 kann die sekundäre Umreifung 14 über die Mantelbereiche 22 der Artikel 18 oder Behälter 20 gespannt werden, so dass das Umreifungsgebinde 16 seine endgültige Gestalt erhält.
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Die Umreifungsbandspannung der primären Umreifung 12 ist bei dem solchermaßen fertiggestellten Umreifungsgebinde 16 normalerweise etwas höher als die Bandspannung der sekundären Umreifung 14, damit die Behälter 20 in ihren Mantelbereichen 22 nicht ungewollt auseinanderstreben.
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Der auf die gezeigte Weise erzeugte Winkel der Schrägstellung der Artikel 18 oder Behälter 20 kann direkt die angestrebte erhöhte Bandspannung der primären Umreifung 12 beeinflussen. Werden im weiteren Verfahrensablauf die Artikel 18 oder Behälter 20 wieder parallel ausgerichtet, wird die Bandspannung im umreiften Bereich der primären Umreifung 12 deutlich erhöht. Nun können die Artikel 18 oder Behälter 20 an anderer Stelle nochmals umreift oder umschnürt werden, um mittels der sekundären Umreifung 14 das fertige Gebinde 16 zu erzeugen. Auf diese Weise sind die Artikel 18 oder Behälter 20 stabil zusammengehalten.
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Die primäre Umreifung 12 kann wahlweise durch eine Papier- oder Kartonbanderole oder durch eine Schnur gebildet werden. Sinnvollerweise wird die primäre Umreifung 12 durch ein ausreichend elastisches Band- oder Schnurmaterial gebildet, das beim Aufbringen der sekundären Umreifung 14 nicht reißt, sondern sich im benötigten Ausmaß elastisch dehnen lässt.
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Auch die sekundäre Umreifung 14 kann durch eine geeignete Papier- oder Kartonbanderole oder durch eine Schnur gebildet werden, wobei die Anforderungen an die elastische Dehnbarkeit der sekundären Umreifung 14 etwas geringer sind, denn diese Umreifung 14 wird in einer Prozessphase aufgebracht, in der die zusammengespannten Artikel 18 oder Behälter 20 bereits ihre endgültige Ausrichtung zueinander aufweisen, bei der ihre Längsmittelachsen 30 annähernd parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich naturgemäß zur Herstellung von Zweiergebinden 16, in denen zwei gleichartige Artikel 18, Behälter 20 oder Flaschen mittels primärer und sekundärer Umreifungen 12, 14 in der beschriebenen und in den 1A bis 2D veranschaulichten Weise zusammengefasst werden. Allerdings ist die Ausbildung von Dreier-, Vierer-, Fünfer- oder Sechsergebinden mit entsprechender Artikel- oder Behälteranzahl ebenso denkbar, sofern geeignete Handhabungseinrichtungen zur Veränderung der Ausrichtungen der solchermaßen zusammengefassten Artikel 18 oder Behälter 20 zueinander zur Verfügung stehen.
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So ist es bspw. bei einer Rechteckanordnung mit vier gleichartigen Behältern mit vergleichsweise geringem Mehraufwand möglich, die hierbei vorhandenen beiden Paare von Artikeln 18 oder Behältern 20 paarweise synchron zu verschwenken, so dass die reduzierten Abstände im Bereich der primären Umreifung 12 realisierbar sind, wonach die Artikel 18 oder Behälter 20 paarweise in parallele Ausrichtung zueinander gebracht werden können, um die sekundäre Umreifung 14 mit der gewünschten Bandspannung aufbringen zu können.
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Hinsichtlich einer hier nicht näher dargestellten optionalen Verknotungs- und/oder Schneideinheit kann es sinnvoll sein, eine Position eines Verbindungsknotens sensorisch zu erfassen, um zu verhindern, dass das verknotete oder verknüpfte Umreifungsband der primären Umreifung 12 und/oder der sekundären Umreifung 14 in ungünstiger Weise in unmittelbarer Nähe oder sogar im Bereich des Verbindungsknotens abgeschnitten wird. Sofern durch eine solche sensorische Erfassung, bspw. durch eine optische Erfassungseinheit, festgestellt wird, dass sich der Verbindungsknoten an ungünstiger Stelle befinden würde, kann bspw. eine zusätzliche Umwicklung des Gebindes 16 bzw. der zu einem Gebinde 16 zu verarbeitenden Artikelpaarung 10 vorgesehen sein.
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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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- 10
- Artikelpaarung
- 12
- primäre Umreifung
- 14
- sekundäre Umreifung
- 16
- Umreifungsgebinde, Gebinde
- 18
- Artikel
- 20
- Behälter, Getränkebehälter, Flasche
- 22
- Mantelbereich, Mantelfläche
- 24
- Behälterboden, Boden, Bodenbereich
- 26
- Kopfbereich
- 28
- Halsbereich
- 30
- Längsmittelachse
- 32
- Deckel
- 34
- Transportstrecke
- 36
- Horizontalfördereinrichtung
- 38
- Führungselement
- d1
- minimaler Abstand der Führungselemente
- d2
- maximaler Abstand der Führungselemente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6041572 A [0006]
- US 5775486 A [0007]
- DE 202006000215 U1 [0008]
