EP4678541A2

EP4678541A2 - Vorrichtung und verfahren zur vorbehandlung von verpackungszuschnitten sowie verpackungsvorrichtung zur herstellung von verpackungseinheiten

Info

Publication number: EP4678541A2
Application number: EP25183765.4A
Authority: EP
Inventors: Dominik Oberholzner; Frank Winzinger
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2024-07-09
Filing date: 2025-06-18
Publication date: 2026-01-14
Also published as: DE102024119499A1; US20260014769A1; EP4678541A3

Abstract

Es sind eine Vorrichtung (6) sowie ein Verfahren zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten (10) offenbart. Diese weisen jeweils Durchtrittsöffnungen zur Aufnahme von Artikel (12) und zur Ausbildung von Verpackungseinheiten (18) auf.

Mittels mindestens zweier unterschiedlicher Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c) kann jeweils eine Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnittes (10) vorgenommen werden. Die Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c) sind jeweils mit Dehnwerkzeugen mit unterschiedlichen Öffnungsweiten und/oder unterschiedlichen Konturen zur jeweiligen Beeinflussung eines Ausmaßes der Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung ausgestattet.

Mindestens ein Handhabungsroboter (70, 88, 90, 108) dient einer Zusammenführung der Verpackungszuschnitte (10) mit mindestens einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten. Zudem betrifft die Erfindung eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten, die durch mindestens zwei Artikel und einen damit verbundenen Verpackungszuschnitt gebildet sind.
Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern stehen unterschiedliche Verpackungsarten zur Verfügung. Eine häufig gebrauchte Variante besteht etwa in einer Zusammenfassung mehrerer gleichartiger Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten oder Verpackungseinheiten. Für eine solche Zusammenfassung mehrerer Behälter zu größeren Gebinden sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, etwa durch Zusammenfassung und Verpackung von vier, sechs oder auch deutlich mehr Getränkebehältern mittels Schrumpffolien. Die Herstellung solcher Gebinde ist meist unumgänglich, da sie die häufigste Variante von Verpackungseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET-Kunststoff darstellen. Diese Gebinde werden für den Transport teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert.
Die zahlreichen Fertigungsschritte bei der Verwendung von Schrumpffolien als Verpackungsmittel erfordern nicht zuletzt einen relativ hohen Energieeinsatz wegen des nur unter erhöhter Wärmeeinwirkung stattfindenden Schrumpfungsvorganges der Folien. Zudem verursacht die verwendete Folie Kosten zur Herstellung, zur Bereitstellung, zur Handhabung sowie zur späteren Entsorgung, da sie nach dem Verkauf und dem Auspacken der Artikel oder Behälter nicht mehr benötigt wird. Auch die Maschinenausstattung zur Bereitstellung der sogenannten Folieneinschlagmodule und anderer Handhabungsstationen verursacht hohe Investitionskosten. 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 Kapitaleinsatz.
Eine Variante, bei der grundsätzlich auf den Einsatz von Schrumpffolien verzichtet werden kann, sind sog. Umreifungsgebinde. Hierbei werden die Behälter mittels sog. Umreifungsbänder miteinander verbunden und zu einem Gebinde zusammengefasst. 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.
Weiterhin sind unterschiedliche Varianten der Verwendung von Verpackungszuschnitten zur Ausbildung von Gebinden bekannt, wobei diese Verpackungszuschnitte in aller Regel aus einem vorgestanzten Kartonmaterial bestehen. Bekannt ist bspw. die Verwendung von sogenannten oberen Greifkartonverpackungen, mit denen es möglich ist, mehrere Flaschen über ihre Halsbereiche zusammenzufassen, indem diese Greifkartonverpackungen von oben auf die zuvor gruppierten Artikel aufgesetzt werden.
Eine solche Greifkartonverpackung oder ein solcher Verpackungszuschnitt aus Karton weist normalerweise eine Anordnung und Anzahl von Durchtrittsöffnungen auf, die der Anordnung und Anzahl der zusammenzufassenden Artikel oder Behälter entsprechen. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen ist dabei in der Regel geringfügig geringer als ein maximaler Durchmesser der Artikel in einem oberen Bereich, in welchem die jeweilige Durchtrittsöffnung schließlich positioniert werden soll. Die Greifkartonverpackung oder der Verpackungszuschnitt wird auf die Artikel aufgesetzt und aufgedrückt, so dass ein definierter oberer Bereich der Artikel durch die Durchtrittsöffnungen hindurchgedrückt wird. Insbesondere wird ein oberer Bereich mit einem maximalen Durchmesser durch die Durchtrittsöffnungen durchgedrückt und die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen werden unterhalb dieses maximalen Durchmessers mit den Artikeln in Eingriff gebracht, so dass die Greifkartonverpackung oder der Verpackungszuschnitt sicher und fest an den Artikeln festgelegt wird.
Um die Greifkartonverpackung oder den Verpackungszuschnitt derart an den Artikeln festzulegen, insbesondere um die Artikel durch die Durchtrittsöffnungen durchzudrücken, können jedoch relativ hohe Applikationskräfte notwendig sein, insbesondere bei größeren Artikelgruppierungen, die solchermaßen zusammengefasst und verpackt werden sollen. Dementsprechend müssen die Artikel dieser Applikationskraft standhalten können, damit sie beim Aufbringen der Greifkartonverpackung oder des Verpackungszuschnittes nicht beschädigt werden.
Um diese Applikationsvorgänge zu erleichtern und den Verpackungszuschnitt in geeigneter Weise vorzubereiten, schlägt die WO 2021/ 043 362 A1 eine Verpackungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten vor, bei denen mehrere Artikel durch eine Sekundärverpackung zusammengefasst werden. Die Sekundärverpackung ist dabei durch einen flächigen Verpackungszuschnitt gebildet, der an jeweils vorbereiteten Artikelgruppierungen in der oben beschriebenen Weise appliziert wird. Mittels einer Umformung wird der Verpackungszuschnitt von einem flächigen Lagerzustand in einen dreidimensionalen Verkaufszustand gebracht. Diese Umformung kann jedoch außerdem ein Aufweiten von Randbereichen der Durchtrittsöffnungen umfassen, was insbesondere mit hierfür geeigneten Umformeinrichtungen erfolgen kann. Als Umformeinrichtungen werden bspw. sog. Brechkegel oder Dehnkegel vorgeschlagen, die in ihrer Anordnung zueinander der Anordnung der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes entsprechen.
Eine Verpackungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten ist weiterhin aus der WO 2020/ 233 943 A1 bekannt. Auch hierbei ist eine Vorbehandlung eines als Verpackungsmittel dienenden Verpackungszuschnittes vorgesehen, bevor dieser zur Zusammenfassung von mehreren Artikeln auf diese aufgedrückt wird. Ein Vorbehandlungsmodul ist mit einer Dehnmatrize ausgestattet, die ausgebildet ist, die Widerstandskräfte in den Randbereichen der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnittes auf den Artikeln zu reduzieren. Auch bei dieser bekannten Dehnmatrize befinden sich wiederum mehrere Dehn- oder Brechkegel in einer Anordnung zueinander, die einer Anordnung der Durchtrittsöffnungen im Verpackungszuschnitt entspricht.
Alle bekannten Dehnmatrizen stellen jeweils Formatteile dar, die für unterschiedliche Artikel- oder Behälterformationen oder bei einer Verwendung für anders dimensionierte Artikel oder Behälter jeweils gegen solche Dehnmatrizen auszutauschen sind, die an die veränderten Anforderungen angepasst sind.
Da eine solche Umrüstung jedoch in aller Regel einen Anlagenstopp sowie einen für die Umrüstung erforderlichen Zeitaufwand und wegen der normalerweise notwendigen manuellen Eingriffe in die Verpackungsanlage einen gewissen Kostenaufwand verursacht, kann es als das vorrangige Ziel der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, diese Nachteile zu reduzieren oder ganz zu beseitigen und eine verbesserte Möglichkeit anzubieten, unterschiedliche Artikel- oder Behälterformationen und/oder unterschiedliche Artikel- oder Behälterdimensionen verarbeiten zu können, ohne hierfür das entsprechende Vorbehandlungswerkzeug komplett austauschen zu müssen.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung finden sich zudem in den jeweils davon abhängigen Ansprüchen.
Zur Erreichung zumindest von Teilen des genannten Ziels schlägt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs vor. Die Verpackungszuschnitte weisen jeweils innerhalb eines flächig ausgebildeten Bereiches mindestens eine Durchtrittsöffnung zur Aufnahme von mindestens einem Artikel zur Ausbildung einer Verpackungseinheit auf, umfassend den mindestens einen Artikel und den damit verbundenen Verpackungszuschnitt. In vielen Fällen jedoch weisen die Verpackungszuschnitte jeweils innerhalb ihres flächig ausgebildeten Bereiches mindestens zwei gleichartige und insbesondere gleich große Durchtrittsöffnungen zur Aufnahme von mindestens zwei gleichartigen oder identischen Artikeln zur Ausbildung einer Verpackungseinheit auf, umfassend die mindestens zwei Artikel und den damit verbundenen Verpackungszuschnitt.
Wenn an dieser Stelle von Verpackungszuschnitten sowie von damit ausgestatteten Verpackungseinheiten die Rede ist, so soll dies sowohl die Variante mit nur einem Artikel als auch die Variante mit mehreren zusammengefassten Artikeln innerhalb der jeweiligen Verpackungseinheit umfassen.
Die Verpackungszuschnitte können jeweils genau vier, sechs oder acht Durchtrittsöffnungen für Artikel aufweisen. Bevorzugt weisen die Verpackungszuschnitte jeweils mehr als drei Durchtrittsöffnungen für Artikel auf.
Vorzugsweise befindet sich sämtliches Material des Verpackungszuschnitts im auf die Artikel aufgesetzten Zustand bis auf umgebogene Fixierlaschen und/oder Grifföffnungen lediglich in einer Ebene. Mit Ebene ist damit nicht die mathematische Ebene gemeint, sondern ein flacher Bereich, der die Dicke des Kartons aufweist, aus welchem der Zuschnitt herausgeschnitten bzw. -gepresst wurde.
In anderen Worten hält der Zuschnitt die Artikel lediglich auf einer Ebene zusammen.
In einer anderen Ausführungsform kann der Zuschnitt mehr Durchtrittsöffnungen aufweisen, als Artikel im späteren Gebinde sind, insbesondere genau doppelt oder dreimal so viele. Insbesondere hält der Zuschnitt in dieser Ausführungsform die Artikel auf zwei oder mehr Ebenen zusammen. In anderen Worten durchstößt ein Artikel, bevorzugt alle, den Zuschnitt mindestens zweimal.
Insbesondere kann der Zuschnitt vor dem Aufsetzen auf die Artikel einmal oder öfter gefaltet werden, insbesondere um Durchtrittsöffnungen in Flucht zu bekommen.
Insbesondere kann die Vorrichtung dafür ein zusätzliches Faltwerkzeug aufweisen, welches von denselben Handhabungsvorrichtungen oder von zusätzlichen Handhabungsvorrichtungen angefahren werden kann.
In einer anderen Ausführungsform umschließt ein im Wesentlichen um 90° umgebogener Randbereich des Zuschnitts die Artikel des Gebindes von der Seite. In dieser Variante kann es sein, dass die Artikel den Zuschnitt lediglich einmal durchstoßen, aber durch die umlaufenden breiten Rand über eine größere Höhe zusammengehalten werden.
Diese erfindungsgemäße Vorrichtung, die im vorliegenden Zusammenhang auch als Vorbehandlungsmodul bezeichnet wird, das Bestandteil einer Verpackungsmaschine ist, umfasst zumindest zwei unterschiedliche Dehnmatrizen, die jeweils zur Schwächung von Randbereichen, ggf. auch zur Aufweitung der mindestens einen Durchtrittsöffnung oder der mehreren Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes vorgesehen und entsprechend ausgestattet sind. Diese mindestens zwei Dehnmatrizen sind jeweils mit Dehnwerkzeugen mit unterschiedlichen Öffnungsweiten und/oder unterschiedlichen Konturen zur jeweiligen Beeinflussung eines Ausmaßes der Schwächung und/oder Aufweitung der Durchtrittsöffnung ausgestattet.
Was genau unter einer solchen Schwächung und/oder Aufweitung der Durchtrittsöffnung zu verstehen ist und was damit bezweckt werden soll, findet sich weiter unten erläutert.
Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass sie mit mindestens einem Handhabungsroboter zur jeweiligen Zusammenführung des Verpackungszuschnittes mit mindestens einer der wenigstens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen ausgestattet ist.
Wenn hier sowie im weiteren Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung davon gesprochen wird, dass der Handhabungsroboter gewisse Aufgaben erfüllen soll, so ist damit gemeint, dass er in kinematischer Hinsicht für die definierte Aufgabe geeignet ist und dass er über eine entsprechende Programmsteuerung verfügt, die ihn in die Lage versetzen, die geforderte Aufgabe zu erfüllen. Bei einem solchen Roboter kann es sich bspw. um einen mit mehreren gelenkig untereinander verbundenen Armgliedern ausgestatteten Gelenkarmroboter handeln, der zudem mit einer Greifeinrichtung ausgestattet sein kann, mit deren Hilfe er die Verpackungszuschnitte ergreifen und den jeweiligen Dehnmatrizen zuführen und den jeweiligen Verpackungszuschnitt nach Durchführen des Behandlungsprozesses weiteren Anlagenmodulen und/oder Prozessschritten zuführen kann. Es kann sich bei einem solchen Handhabungsroboter insbesondere um einen Industrieroboter handeln.
Dabei kann bei der Vorrichtung wahlweise vorgesehen sein, dass den mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen jeweils wenigstens ein separater Handhabungsroboter zur jeweiligen Zusammenführung des vorzubehandelnden Verpackungszuschnittes mit einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen zugeordnet ist. Jeder dieser Handhabungsroboter kann zumindest dafür vorgesehen und entsprechend ausgestattet sein, dass er Verpackungszuschnitte aus einem Magazin entnimmt und einzeln mit der ihm zugeordneten Dehnmatrize zusammenführt, d.h. in der Regel dort aufdrückt, um die Durchtrittsöffnungen in gewünschter Weise aufzuweiten und die Verpackungszuschnitte solchermaßen vorzubehandeln, so dass sie mit reduzierter Fügekraft auf die bereitgestellten Artikelgruppierungen appliziert werden können.
Alternativ hierzu kann bei der Vorrichtung jedoch auch vorgesehen sein, dass den mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen wenigstens ein gemeinsamer Handhabungsroboter zur jeweiligen Zusammenführung des vorzubehandelnden Verpackungszuschnittes mit einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen zugeordnet ist. Hierbei kann der übergreifend agierende Handhabungsroboter dafür vorgesehen und entsprechend ausgestattet sein, dass er Verpackungszuschnitte aus zwei unterschiedlichen Magazin entnimmt und jeweils einzeln mit der passenden Dehnmatrize zusammenführt, d.h. in der Regel dort aufdrückt, um die Durchtrittsöffnungen in gewünschter Weise aufzuweiten und die Verpackungszuschnitte solchermaßen vorzubehandeln, so dass sie mit reduzierter Fügekraft auf die bereitgestellten Artikelgruppierungen appliziert werden können.
Typischerweise ist jede der mindestens zwei Dehnmatrizen mit einer Vielzahl von insbesondere gleichartigen und gleich dimensionieren Dehnwerkzeugen ausgestattet, wobei diese Dehnwerkzeuge die Vorbehandlungselemente zur Aufweitung und/oder Dehnung der Durchtrittsöffnungen der auf die Dehnmatrize aufgedrückten Verpackungszuschnitte bilden.
Damit Verpackungszuschnitte unterschiedlicher Art verarbeitet werden können, sind die Dehnwerkzeuge unterschiedlicher Matrizen jeweils unterschiedlich dimensioniert und zur Vorbehandlung unterschiedlicher Verpackungszuschnitte vorgesehen. So können bspw. die Durchmesser der Dehnwerkzeuge einer ersten Matrize größer als die Durchmesser der Dehnwerkzeuge einer zweiten Matrize sein, da die Verpackungszuschnitte bspw. unterschiedlich große Durchtrittsöffnungen für unterschiedlich dimensionierte Artikel aufweisen können.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jede der wenigstens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen jeweils einer Vorbrechstation zur Vorbehandlung jeweils unterschiedlicher Verpackungszuschnitte zugeordnet sein und dadurch jeweils einen Teil dieser Vorbrechstation bilden. Wahlweise können auch die den jeweiligen Dehnmatrizen zugeordneten Magazine zur Bereitstellung der Verpackungszuschnitte als Teil dieser Vorbrechstationen betrachtet werden.
Gemäß einer weiteren Ausstattungsoption kann mindestens eine der Vorbrechstationen mit einem schwenkbaren oder drehbaren Werkzeugträger ausgestattet sein, wodurch mindestens zwei unterschiedliche Dehnmatrizen als aktive Dehnmatrizen in Eingriff mit den Verpackungszuschnitten bringbar sind, während die jeweils nicht benötigte Dehnmatrize oder mehrere nicht benötigte Dehnmatrizen aus dem Eingriffsbereich herausbewegt werden und für eine spätere Nutzung bereitgehalten werden können.
Gemäß einer weiteren Ausstattungsvariante kann die erfindungsgemäße Vorrichtung über mindestens einen separaten Handhabungsroboter verfügen, der zwischen den mindestens zwei Vorbrechstationen und einem Bereitstellungsplatz und/oder einer Fördereinrichtung mit dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen angeordnet sein kann, und der für eine Überführung von jeweils in den Vorbrechstationen vorbehandelten Verpackungszuschnitten zu den Artikelgruppierungen und zum Applizieren der vorbehandelten Verpackungszuschnitte auf den Artikelgruppierungen vorgesehen und entsprechend ausgestattet ist.
Alternativ hierzu kann zwischen jeder der mindestens zwei Vorbrechstationen und dem Bereitstellungsplatz und/oder der Fördereinrichtung mit den dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen jeweils ein separater Handhabungsroboter angeordnet sein, welcher jeweils für eine Überführung von jeweils in den unterschiedlichen Vorbrechstationen vorbehandelten Verpackungszuschnitten zu den Artikelgruppierungen und zum Applizieren der vorbehandelten Verpackungszuschnitte auf den Artikelgruppierungen vorgesehen und entsprechend ausgestattet ist.
Es sollte erwähnt werden, dass die oben beschriebenen Vorbrechstationen jeweils mit mindestens einer Dehnmatrize ausgestattet sind, welche Dehnmatrizen mit einer Vielzahl an Dehnwerkzeugen ausgestattet sind. Außerdem bildet die Dehnmatrize als austauschbare Komponente einen Teil dieser Vorbrechstation. Die Dehnmatrizen können somit jeweils als separate Komponenten betrachtet werden, die zur Ausstattung und Anpassung an unterschiedliche zu verarbeitende Produkte aus einer Vielzahl an unterschiedlich gestalteten und konfigurierten Dehnmatrizen ausgewählt und in die Verpackungsvorrichtung eingesetzt werden können. Sofern ein Produktwechsel ansteht, kann entweder eine bereits in der Verpackungsvorrichtung befindliche Dehnmatrize als aktive Dehnmatrize eingesetzt oder eine neue Dehnmatrize zunächst in die Verpackungsvorrichtung eingefügt werden, die anschließend zur Vorbehandlung der Verpackungszuschnitte zum Einsatz kommen kann.
Alle diese unterschiedlichen Dehnmatrizen können wahlweise auch als nachzurüstende Komponenten betrachtet werden.
Ergänzend sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Begriff der Dehnmatrize generell ein Werkzeug meint, dem in Folge jeweils einzelne Werkstücke - hier: die vorzubehandelnden Verpackungszuschnitte - zugeführt werden. Eine Dehnmatrize dient dem Vorbehandeln der im Verpackungszuschnitt bereits enthaltenen Durchtrittsöffnungen, wobei normalerweise der Verpackungszuschnitt in definierter Richtung auf die Dehnmatrize aufgedrückt wird, typischerweise um einen definierten Weg und/oder mit definierter Andrückkraft, um solchermaßen die Durchtrittsöffnungen gezielt zu schwächen und/oder zumindest leicht aufzuweiten. Damit kann erreicht werden, dass die spätere Applikation der Verpackungszuschnitte auf den dafür vorgesehenen und bereitgestellten Artikelgruppierungen mit reduzierter Fügekraft erfolgen kann.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs vor. Die mittels des Verfahrens vorzubehandelnden Verpackungszuschnitte weisen jeweils innerhalb eines flächig ausgebildeten Bereiches mindestens eine Durchtrittsöffnung auf, die der Aufnahme mindestens eines Artikels zur Ausbildung einer Verpackungseinheit dient, wobei diese Verpackungseinheit den mindestens einen Artikel und den damit verbundenen Verpackungszuschnitt umfasst.
Das Verfahren sieht ein Vorbehandeln des Verpackungszuschnittes vor, womit eine Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung zur Reduzierung einer Fügekraft beim Applizieren des Verpackungszuschnittes auf den mindestens einen durch die Durchtrittsöffnung hindurchtretenden Artikel unter Verwendung einer Dehnmatrize gemeint ist. Eine solche Schwächung kann bspw. auch eine Vordehnung der mindestens einen Durchtrittsöffnung an ihrem Rand bedeuten. Eine Öffnungsweite und/oder ein Ausmaß der Schwächung oder Aufweitung der Durchtrittsöffnung beim Vorbehandeln der Verpackungszuschnitte wird mittels einer Auswahl und der Verwendung mindestens einer von mindestens zwei unterschiedlichen Matrizen mit jeweils unterschiedlichen Konturen und/oder Dehnmaßen vorgegeben. Dies bedeutet eine Auswahl von mindestens zwei verfügbaren Matrizen beim jeweiligen Dehnungs- oder Schwächungsvorgang, wobei aber gleichzeitig beide Matrizen jeweils für den Vorbehandlungsvorgang zur Verfügung stehen können.
Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen jeweils mittels wenigstens eines separaten Handhabungsroboters mit vorzubehandelnden Verpackungszuschnitten zusammengeführt werden.
Alternativ hierzu kann das Verfahren auch vorsehen, dass die mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen jeweils mittels eines gemeinsamen Handhabungsroboters mit vorzubehandelnden Verpackungszuschnitten zusammengeführt werden.
Vorzugsweise ist jede der mindestens zwei Dehnmatrizen mit einer Vielzahl von Vorbehandlungselementen, d.h. insbesondere mit gleichartigen und gleich dimensionieren Dehnwerkzeugen ausgestattet, wobei die Vielzahl an Dehnwerkzeugen unterschiedlicher Matrizen jeweils unterschiedlich dimensioniert und zur Vorbehandlung unterschiedlicher Verpackungszuschnitte vorgesehen sind.
Jede der wenigstens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen kann jeweils einer Vorbrechstation zur Vorbehandlung jeweils unterschiedlicher Verpackungszuschnitte zugeordnet sein und somit jeweils einen Teil dieser Vorbrechstation bilden.
Außerdem kann das Verfahren vorsehen, dass die jeweils in den Vorbrechstationen vorbehandelten Verpackungszuschnitte mittels jeweils mindestens eines separaten Handhabungsroboters von den mindestens zwei Vorbrechstationen zu einem Bereitstellungsplatz und/oder einer Fördereinrichtung mit dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen überführt und dort an den Artikelgruppierungen appliziert werden, wobei jeder der separaten Handhabungsroboter jeweils auf diejenige der mindestens zwei Vorbrechstationen zugreifen kann, welcher er zugeordnet ist.
Ebenso denkbar ist eine Verfahrensvariante, bei der die jeweils in den Vorbrechstationen vorbehandelten Verpackungszuschnitte mittels mindestens eines gemeinsamen Handhabungsroboters von den mindestens zwei Vorbrechstationen zu einem Bereitstellungsplatz und/oder einer Fördereinrichtung mit dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen überführt und dort an den Artikelgruppierungen appliziert werden, wobei der gemeinsame Handhabungsroboter selektiv auf eine der mindestens zwei Vorbrechstationen zugreifen kann.
Bei dem Verfahren kann wahlweise vorgesehen sein, dass während eines Produktionsdurchlaufes jeweils unterschiedliche Verpackungseinheiten hergestellt werden können, die mit unterschiedlich ausgebildeten und/oder vorbehandelten Verpackungszuschnitten ausgestattet sind.
Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass während eines Produktionsdurchlaufes jeweils gleichartige Verpackungseinheiten hergestellt werden, die ausschließlich mit gleichartig ausgebildeten und/oder innerhalb einer von mehreren Vorbrechstationen vorbehandelten Verpackungszuschnitten ausgestattet sind.
Schließlich schlägt die Erfindung zur Erreichung des oben genannten Ziels eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten vor, welche Verpackungseinheiten durch mindestens einen Artikel und einen damit verbundenen Verpackungszuschnitt gebildet sind, wobei der mindestens eine Artikel bei seiner Verbindung mit dem Verpackungszuschnitt zumindest abschnittsweise durch eine Durchtrittsöffnung in einem flächig ausgebildeten Bereich des Verpackungszuschnittes hindurchtritt.
Diese erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung umfasst zumindest eine Zuführeinrichtung für den mindestens einen Artikel oder für Zusammenstellungen von mehreren gruppierten Artikeln, ein Vorbehandlungsmodul zum Vorbehandeln der Verpackungszuschnitte für die Applikation an dem mindestens einen Artikel sowie ein Verpackungsmodul zum Applizieren und Festlegen des vorbehandelten Verpackungszuschnittes an dem mindestens einen Artikel.
Dabei ist vorgesehen, dass das Vorbehandlungsmodul mindestens zwei Dehnmatrizen mit jeweils unterschiedlich dimensionierten und/oder konturierten Dehnwerkzeugen zur Beeinflussung eines jeweiligen Ausmaßes einer Schwächung der Durchtrittsöffnung umfasst, die jeweils zur Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnittes vorgesehen und entsprechend ausgestattet sind, und wobei das Vorbehandlungsmodul mindestens einen Handhabungsroboter zur jeweiligen Zusammenführung des Verpackungszuschnittes mit mindestens einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen umfasst.
Bei der Verpackungsvorrichtung kann der mindestens eine Handhabungsroboter insbesondere ein Ausstattungselement der Vorrichtung bilden oder er kann dieser Vorrichtung zugeordnet sein.
Außerdem kann bei der Verpackungsvorrichtung dem Bereitstellungsplatz und/oder der Fördereinrichtung mit den dort befindlichen und mit Verpackungszuschnitten auszustattenden Artikelgruppierungen und/oder den dort bereits mit Verpackungszuschnitten ausgestatteten Verpackungseinheiten eine optische Sensoreinrichtung mit nachgeschalteter Bildauswertung zur Überwachung der Applikationen und/oder der Applikationsergebnisse der Verpackungszuschnitte auf den Artikelgruppierungen zugeordnet sein. Hierfür eignet sich bspw. eine Kamera mit entsprechender Bildauswertung.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung mit einer Steuerungszentrale gekoppelt oder ausgestattet sein, die der Steuerung verschiedener Anlagenfunktionen dient und die mit einer Datenspeicherungseinrichtung gekoppelt ist, die in der Verpackungsvorrichtung gewonnene Sensordaten sammelt und verfügbar hält, und die außerdem gespeicherte Sensordaten und/oder Betriebs- und Anlagenparameter der Verpackungsvorrichtung zur Beeinflussung von Anlagenfunktionen bereitstellen kann. Die Datenspeicherungseinrichtung kann bspw. eine Datenbank umfassen, die wiederum in einer Datencloud ausgelagert oder teilweise ausgelagert sein kann. Die Datenbank kann zahlreiche Parameter verfügbar halten, so bspw. für eine Einspeisung von sinnvollen Winkeln bei der Verformung der Laschen an den Innenseiten der Durchtrittsöffnungen und/oder von sinnvollen Kraftwerten der Motoren, die für das Applizieren der Verpackungszuschnitte auf den Artikelgruppierungen vorgesehen sind. Hierbei können jeweils auch die verschiedenen Gebindearten, die Hersteller und verfügbaren Materialdaten der Verpackungszuschnitte, die Materialstärken der Verpackungszuschnitte etc. berücksichtigt werden, woraus sich sinnvolle Werte für die Einstellung der Schwell- und Sollwerte der Verpackungsanlage, aber auch für andere Anlagenteile berechnen lassen. Bei allen diesen Datenbankzugriffen und Berechnungen lassen sich grundsätzlich auch die Prinzipien des maschinellen Lernens berücksichtigen.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verpackungs- und/oder Vorbehandlungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Verpackungs- oder Vorbehandlungsvorrichtung 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 zur Vorbehandlung der Verpackungszuschnitte erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Vorbehandlungsvorrichtung 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 Verpackungsvorrichtung sowie auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten.
Die nachfolgenden Ausführungen fassen ergänzend einige Aspekte der zuvor bereits in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Erfindung zusammen und machen auf weitere Zusammenhänge aufmerksam. Es werden einige Aspekte konkretisiert, wobei diese jedoch nicht im Widerspruch zu den bereits gemachten Ausführungen gesehen werden sollen, sondern in Zusammenschau und/oder bei Zweifeln ggf. als speziellere Ausführungsvarianten und/oder Abwandlungen. So sind, wie bereits oben mehrfach erwähnt, die mittels des Verfahrens, des Vorbehandlungsmoduls und/oder der Verpackungsvorrichtung durchgeführten Prozessschritte zur Vorbehandlung von bereits hergestellten Verpackungseinheiten insbesondere darauf ausgerichtet, die Applikationskraft, die notwendig ist, um eine Greifkartonverpackung an einer Artikelgruppe festzulegen, zu reduzieren. Die bei diesem Applikationsschritt hergestellten Verpackungseinheiten umfassen mindestens zwei Artikel oder Behälter, an denen mindestens ein zumindest bereichsweise flächig ausgebildeter Verpackungszuschnitt angeordnet ist, wobei der Verpackungszuschnitt in dem flächig ausgebildeten Bereich mindestens eine Durchtrittsöffnung für die mindestens zwei gruppierten Artikel aufweist.
Bei den Artikeln oder Behältern kann es sich bspw. um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff handeln. Bevorzugt können die Artikel oder Behälter auch durch Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen Metall o.ä. gebildet sein. Die Verpackungsvorrichtung ist jedoch auch dafür geeignet, einen entsprechenden Verpackungszuschnitt an andere geeignete Artikel oder Behälter anzuordnen und an diesen festzulegen.
Der flächige Verpackungszuschnitt kann insbesondere durch stofflich wiederverwertbare zellulosehaltige Materialien ausgebildet sein. So kann der flächige Verpackungszuschnitt insbesondere durch Pappmaterial und/oder durch Kartonmaterial ausgebildet sein, was sich nach Gebrauch problemlos recyclen lässt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass der flächige Verpackungszuschnitt durch Kunststoff ausgebildet ist, wobei insbesondere sortenreine Thermoplast-Kunststoffe zum Einsatz kommen dürften, die sich ebenfalls gut wiederverwerten lassen.
Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass der flächige Verpackungszuschnitt mehrere Ausnehmungen besitzt, welche ggf. gemeinsamen einen Tragegriff ausbilden.
Wahlweise kann sich der flächige Verpackungszuschnitt aus mehreren zellulosehaltigen Schichten zusammensetzen oder aus einer Kombination von unterschiedlichen Materialien, sowie unterschiedlichen recycelten Materialien.
Die Verpackungszuschnitte können jeweils genau vier, sechs oder acht Durchtrittsöffnungen für Artikel aufweisen. Bevorzugt weisen die Verpackungszuschnitte jeweils mehr als drei Durchtrittsöffnungen für Artikel auf.
Vorzugsweise befindet sich sämtliches Material des Verpackungszuschnitts im auf die Artikel aufgesetzten Zustand bis auf umgebogene Fixierlaschen und/oder Grifföffnungen lediglich in einer Ebene. Mit Ebene ist damit nicht die mathematische Ebene gemeint, sondern ein flacher Bereich, der die Dicke des Kartons aufweist, aus welchem der Zuschnitt herausgeschnitten bzw. -gepresst wurde.
In anderen Worten hält der Zuschnitt die Artikel lediglich auf einer Ebene zusammen.
In einer anderen Ausführungsform kann der Zuschnitt mehr Durchtrittsöffnungen aufweisen, als Artikel im späteren Gebinde sind, insbesondere genau doppelt oder dreimal so viele. Insbesondere hält der Zuschnitt in dieser Ausführungsform die Artikel auf zwei oder mehr Ebenen zusammen. In anderen Worten durchstößt ein Artikel, bevorzugt alle, den Zuschnitt mindestens zweimal.
Insbesondere kann der Zuschnitt vor dem Aufsetzen auf die Artikel einmal oder öfter gefaltet werden, insbesondere um Durchtrittsöffnungen in Flucht zu bekommen.
Insbesondere kann die Vorrichtung dafür ein zusätzliches Faltwerkzeug aufweisen, welches von denselben Handhabungsvorrichtungen oder von zusätzlichen Handhabungsvorrichtungen angefahren werden kann.
In einer anderen Ausführungsform umschließt ein im Wesentlichen um 90° umgebogener Randbereich des Zuschnitts die Artikel des Gebindes von der Seite. In dieser Variante kann es sein, dass die Artikel den Zuschnitt lediglich einmal durchstoßen, aber durch die umlaufenden breiten Rand über eine größere Höhe zusammengehalten werden.
Eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten umfasst mindestens eine Zuführeinrichtung für die zu verpackenden einen Artikel oder für Zusammenstellungen von mehreren Artikeln, ein Vorbehandlungsmodul zur Vorbereitung des Verpackungszuschnitts für die Applikation an dem mindestens einen Artikel und mindestens ein Verpackungsmodul zum Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts an den Artikelgruppierungen. Hierbei ist vorgesehen, dass das Vorbehandlungsmodul mindestens eine Einrichtung umfasst, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts an dem mindestens einen Artikel zu reduzieren.
Die kleinste Variante der solchermaßen hergestellten Verpackungseinheiten besteht aus mindestens einem Artikel oder Behälter, der mit mindestens einem ersten Sekundärverpackungsmittel in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts ausgestattet ist. Alle hier beschriebenen Merkmale in Bezug auf solche Verpackungseinheiten dürfen deshalb grundsätzlich auf Verpackungseinheiten gelesen werden, die nur einen Artikel und einen daran angeordneten Verpackungszuschnitt umfassen. Allerdings sind alle hier beschriebenen Merkmale in Bezug auf solche Verpackungseinheiten auch analog oder in entsprechend angepasster Weise auf solche Verpackungseinheiten anzuwenden, die zwei oder mehr Artikel und einen daran angeordneten Verpackungszuschnitt umfassen. Ggf. kann es sich in diesem Fall um einen als Tragegriffzuschnitt ausgebildeten Verpackungszuschnitt handeln, der einen Tragegriff bereitstellt, was hier jedoch nicht näher beschrieben ist.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Artikel oder Behälter der Verpackungseinheiten durch ein zweites Sekundärverpackungsmittel bzw. durch ein tertiäres Verpackungsmittel zusätzlich zusammengefasst werden. So kann ein solches zweites Sekundärverpackungsmittel oder Tertiärverpackungsmittel bspw. durch mindestens eine band- oder streifenartige, geschlossene Umreifung gebildet sein, welche horizontal um eine Außenseite der Artikel oder Behälter gespannt und diese wahlweise an einer Kontaktstelle mit mindestens einem der Artikel fest fixiert ist.
Typischerweise befindet sich nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts ein definierter oberer Bereich der Artikel oberhalb des Verpackungszuschnitts, während ein definierter unterer Bereich der Artikel unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich weniger als ein Fünftel des Volumens der Artikel oberhalb der obersten (sofern es mehrere gibt) Durchtrittsöffnungen des Zuschnitts. Insbesondere ist auch eine Ausgussöffnung der Artikel oberhalb der obersten Durchtrittsöffnung angeordnet.
Wie dies im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung anhand verschiedener Ausführungsvarianten erläutert wird, weisen die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts insbesondere geeignete Fixiereinrichtungen auf, die bspw. durch Fixierlaschen gebildet sein können.
Beispielsweise werden die Fixierlaschen durch sich radial von den Öffnungen aus erstreckende Einschnitte o.ä. ausgebildet.
Nach Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnittes an den Artikeln steht der Verpackungszuschnitt insbesondere derart mit den Artikeln in Eingriff, dass dieser im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist und die Artikel keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt mehr machen können - dies gilt in der Ebene, in der der Verpackungszuschnitt angeordnet ist. Handelt es sich bei dem Zuschnitt um einen Kartonzuschnitt geringer Dicke, so kann es nach dem Fixieren des Zuschnitts sein, dass dieser selbst biegbar ist und die Artikel somit entlang ihrer Längsachsen bzw. in der Einführrichtung durch die Durchtrittsöffnungen zueinander beweglich sind. Ein Drehen der Artikel um ihre Längsachse sowie um eine andere Achse senkrecht zur Längsachse kann ebenso nach wie vor möglich sein. Insbesondere gegen letztgenannte Möglichkeit kann eine Anbringung einer weiteren Sekundärverpackung nützlich sein.
Der Verpackungszuschnitt kann insbesondere nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln der Artikelgruppe entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise oder bereichsweise zerstört wird.
Die Verpackungsvorrichtung umfasst mindestens eine Zuführeinrichtung, über die der mindestens eine Artikel, typischerweise jedoch die mindestens zwei Artikel zugeführt werden. Vorzugsweise werden die Artikel vorab bereits in geeigneter Anzahl und Anordnung als Artikelgruppen zusammengestellt und diese Artikelgruppen werden über die mindestens eine Zuführeinrichtung einem Verpackungsmodul zugeführt. In dem Verpackungsmodul wird ein Verpackungszuschnitt an der Artikelgruppe appliziert und festgelegt. Dazu wird ein Verpackungszuschnitt aus einem Magazin entnommen und in einem Vorbehandlungsmodul für die Applikation an den mindestens zwei Artikeln der Artikelgruppe vorbereitet. Hierzu umfasst das Vorbehandlungsmodul mindestens eine Einrichtung, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts an den mindestens zwei Artikeln zu reduzieren.
Zu diesem Zweck und gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Einrichtung des Vorbehandlungsmodul mindestens eine Dehnmatrize, wahlweise eine Mehrzahl von Dehnmatrizen, die insbesondere geeignet ist/sind, die Randbereiche der mindestens einen Durchtrittsöffnung in der beschriebenen Weise zu dehnen und/oder zu weiten. In diesem Fall wird durch die Vorbehandlung ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen zumindest geringfügig vergrößert. Dadurch kann ein oberer Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser, welcher maximaler Durchmesser vorzugsweise zumindest geringfügig größer ist als ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen, leichter durch die jeweilige Durchtrittsöffnung durchgeführt werden.
Insbesondere kann somit die Applikationskraft, mit der der jeweilige Verpackungszuschnitt auf die Artikel aufgedrückt wird, so dass der obere Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser oberhalb des Verpackungszuschnitts und der untere Bereich der Artikel unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist, gegenüber einer Applikationskraft, die notwendig wäre, um einen Verpackungszuschnitt ohne Vorbehandlung an den Artikeln festzulegen, zumindest geringfügig, vorzugsweise deutlich reduziert sein. Somit ist auch die Gefahr, dass beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts die Artikel beschädigt werden, gegenüber herkömmlichen Verpackungsvorrichtungen und Verfahren reduziert. In diesem Fall können sogar Artikel verwendet werden, die eine geringere Wandstärke aufweisen, ohne beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts beschädigt zu werden.
Der Verpackungszuschnitt wird beim Vorbehandeln gegen die Dehnmatrizen gedrückt, so dass die Dehnwerkzeuge der Dehnmatrizen bereichsweise jeweils durch die Durchtrittsöffnungen und dabei insbesondere mit den Randbereichen der Durchtrittsöffnungen in Eingriff treten. Dadurch wird eine Aufdehnung oder anderweitige Modifikation der Randbereiche der Durchtrittsöffnungen bewirkt.
Insbesondere wird das Material in den Randbereiche der Durchtrittsöffnungen geschwächt. Vorzugsweise wird durch die Dehnmatrizen ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen erhöht.
Insbesondere kann eine noch bestehende Verbindung zwischen im Randbereich der Durchtrittsöffnungen angeordneten Laschen beim Vorbrechen zumindest bereichsweise und/oder teilweise (manche Laschenverbindungen, aber nicht alle Laschenverbindungen) aufgerissen bzw. gebrochen werden.
Insbesondere können zwischen benachbarten Laschen bereits beim Stanzen Sollbruchstellen angeordnet sein. Diese können beispielsweise in Form von Ritzlinien oder Einstanzungen beim Herstellen des Zuschnitts in diesen eingebracht werden.
Eine Lasche ist insbesondere im Wesentlichen trapezförmig, wobei insbesondere eine oder zwei Linien des Trapezes leicht gebogen sein können. Die Bogen können den Durchtrittsöffnungsmittelpunkt als Radiusmittelpunkt aufweisen.
Die Dehnwerkzeuge der Dehnmatrize können bspw. kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei die Kegelspitze oder die Kegelseite mit der geringeren Querschnittsfläche nach oben weist. In diesem Fall können die Dehnmatrizen für unterschiedliche Artikelgrößen geeignet sein. In Abhängigkeit von dem mittleren Durchmesser der Durchtrittsöffnungen kann der Verpackungszuschnitt entsprechend weit nach unten gedrückt werden, um die Durchtrittsöffnungen in gewünschter Weise zu weiten.
Die Dehnwerkzeuge können in einem Querschnitt entlang ihrer Längsachse bereichsweise im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet sein.
Die Anordnung, Anzahl und Positionierung der Dehnwerkzeuge auf den jeweiligen Dehnmatrizen korrespondiert mit der Anordnung, Anzahl und der Positionierung der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts. Somit können mittels der austauschbaren und/oder jeweils aktivierten Dehnmatrizen die jeweils passenden Dehnwerkzeuge zur Verfügung gestellt werden, wobei die Dehnmatrizen schnell und einfach einem vorgesehen Produktwechsel angepasst werden, ohne dass hierfür aufwändige Umrüstmaßnahmen erforderlich wären.
Beim Vorbehandeln der Verpackungszuschnitte kann insbesondere vorgesehen sein, dass bei der Vorbehandlung ein mittlerer Durchmesser der Öffnungen jeweils vergrößert wird.
Insbesondere kann es sein, dass im jeweiligen Randbereich der Öffnungen ausgebildete Fixierlaschen zumindest bereichsweise umgeknickt werden, so dass die Fixierlaschen anschließend aus einer Ebene, in welcher die Öffnungen angeordnet sind, herausragen.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung sei ergänzend darauf hingewiesen, dass diese einen Bestandteil einer komplexeren Verpackungs- und/oder Abfüllanlage bilden kann. So ist es denkbar, dass das eine solche Anlage eine Füllmaschine zum Befüllen der durch Getränkebehälter ausgebildeten Artikel mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einem flüssigen Getränk, umfasst.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass die Verpackungsvorrichtung oder die Anlage eine Arbeitsstation umfasst, über die thermoplastisches Verpackungsmaterial auf die mit den Verpackungszuschnitten ausgestatteten Artikelgruppierungen aufgebracht werden kann. Sofern es sich bei einem solchen thermoplastischen Verpackungsmaterial um schrumpfbares Folienmaterial handelt, das unter Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen neigt, kann es insbesondere sinnvoll sein, der genannten Arbeitsstation stromabwärts einen Schrumpftunnel folgen zu lassen. Somit kann bei solchen Ausführungsformen das Verpackungssystem einen Schrumpftunnel zum Aufschrumpfen des auf die Artikelgruppierungen bzw. auf die Verpackungseinheiten oder Gebinde aufgebrachten thermoplastischen Verpackungsmaterials mittels Wärmeeinwirkung umfassen.
Weitere sinnvolle Arbeitsstation, die alternativ oder zusätzlich einsetzbar sind, können beispielsweise durch Applikationsstationen zum Anbringen von Umreifungsbändern oder Umreifungsbanderolen an vorbereitete Artikelgruppierungen bzw. an fertiggestellte Verpackungseinheiten oder Gebinde gebildet sein, die auf diese Weise weiterverarbeitet und weiterverpackt werden können. Die genannten Verpackungsvarianten sind nicht einschränkend oder abschließend zu verstehen, so dass wahlweise auch Stretchwickler oder andere Verpackungsmodule eingesetzt werden können.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass die Verpackungsvorrichtung oder die Anlage eine dem mindestens einen zum Aufbringen von Verpackungsmaterial auf Artikel ausgebildeten Handhabungs- oder Industrieroboter nachgeordnete Gruppierstation umfasst, über die mehrere Artikelgruppierungen oder mehrere Gebinde in eine relative Anordnung zueinander überführbar sind, welche relative Anordnung auf eine aus den mehreren Artikelgruppierungen oder den mehreren Gebinden zu bildende palettierfähige Lage abgestimmt ist. Eine solche Gruppierstation kann beispielsweise mindestens einen Deltakinematik-Roboter oder mindestens einen anders gearteten Industrieroboter umfassen, der die Artikelgruppierungen oder die mehreren Gebinde in die relative Anordnung überführt, die auf eine aus den mehreren Artikelgruppierungen oder den mehreren Gebinden zu bildende palettierfähige Lage abgestimmt ist. Es ist zudem vorstellbar, dass das Verpackungssystem eine Arbeitsvorrichtung umfasst, welche die Artikelgruppierungen oder die Gebinde der bereits gebildeten relativen Anordnung zusammenschiebt und hierdurch eine vollständige palettierfähige Lage ausbildet.
Auch kann es sein, dass die Verpackungsvorrichtung oder die Anlage eine Palettierstation umfasst, die zum gestapelten Verbringen palettierfähiger Lagen an eine zugeordnete Palette ausgebildet ist. Bei solchen Ausführungsformen kann eine Zuführeinrichtung vorgesehen sein, welche der Palettierstation teil- oder vollautonom Paletten zum gestapelten Anordnen mehrere palettierfähiger Lagen bereitstellt.
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.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung, die der Verpackung von Artikeln unter Verwendung von Verpackungszuschnitten dient.
Figuren 2A bis 2E zeigen in verschiedenen schematischen Ansichten aufeinanderfolgende Prozessschritte, die bei der Applikation von Verpackungszuschnitten auf gruppierte Artikel nacheinander stattfinden.
Figuren 3A bis 3E zeigen in weiteren schematischen Ansichten mehrere Prozessschritte bei einer ersten Variante der Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten, die anschließend auf Artikelgruppierungen appliziert werden.
Figuren 4A bis 4C zeigen in schematischen Ansichten weitere Prozessschritte bei einer zweiten Variante der Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten, die anschließend auf Artikelgruppierungen appliziert werden.
Figuren 5A bis 5D zeigen in schematischen Ansichten weitere Prozessschritte bei einer dritten Variante der Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten, die anschließend auf Artikelgruppierungen appliziert werden.
Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten Variante einer Verpackungsvorrichtung, die der Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten und deren Verwendung zur Bildung von Verpackungseinheiten dient.
Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht einer zweiten Variante der Verpackungsvorrichtung, die der Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten und deren Verwendung zur Bildung von Verpackungseinheiten dient.
Fig. 8A zeigt eine erste Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung, die mit einer Zuführeinrichtung zur Beförderung von Artikelgruppierungen in einer definierten Förderrichtung auf einer hierfür vorgesehenen Horizontalfördereinrichtung ausgestattet ist, und bei der eine erste Konfiguration von Handhabungsrobotern vorgesehen ist.
Fig. 8B zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung mit einer zweiten Konfiguration von Handhabungsrobotern.
Fig. 8C zeigt eine dritte Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung mit einer dritten Konfiguration von Handhabungsrobotern.
Figuren 9A und 9B zeigen Varianten von Vorbrechstationen, die Teile eines Vorbehandlungsmoduls gemäß den Figuren 8A bis 8C sind.
Fig. 9C zeigt ein Ausführungsbeispiel einer mehrteiligen Dehnmatrize, die vier Seiten mit jeweils unterschiedlichen Konfigurationen von Dehnwerkzeugen aufweist.
Fig. 9D zeigt eine weitere Variante einer Vorbrechstation, die Teile eines Vorbehandlungsmoduls gemäß den Figuren 8A bis 8C ist.
Fig. 10 zeigt eine vierte Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung mit einer vierten Konfiguration von Handhabungsrobotern.
Fig. 11 zeigt eine fünfte Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung mit einer fünften Konfiguration von Handhabungsrobotern.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung verwendet die nachfolgende Figurenbeschreibung in der Regel jeweils gleiche Bezugsziffern. Ferner werden der Übersicht halber in vielen Fällen nur solche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren verwendet, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Auch sind die nachfolgend beschriebenen Merkmale jeweils nicht in engem Zusammenhang mit weiteren Merkmalen des jeweiligen Ausführungsbeispiels zu verstehen, sondern können jeweils im allgemeinen Zusammenhang vorgesehen sein bzw. hierfür Verwendung finden.
Anhand der schematischen Darstellung der Fig. 1 sollen zunächst die grundlegenden Komponenten und die mit ihnen durchzuführenden Prozessschritte bei der und für die Herstellung von Verpackungseinheiten veranschaulicht werden. Zu diesem Zweck wird eine Verpackungsvorrichtung 2 eingesetzt, mit welcher Verpackungseinheiten 18 hergestellt werden können, die durch mindestens zwei Artikel 12 und einen damit verbundenen Verpackungszuschnitt 10 gebildet sind (vgl. Fig. 2D), wobei die mindestens zwei Artikel 12 bei ihrer Verbindung mit dem Verpackungszuschnitt 10 zumindest abschnittsweise jeweils durch Durchtrittsöffnungen 14 in einem flächig ausgebildeten Bereich des Verpackungszuschnittes 10 (vgl. Fig. 2A) hindurchtreten.
Die Verpackungsvorrichtung 2 umfasst zumindest eine Zuführeinrichtung 4 für die mindestens zwei Artikel 12, wobei diese zwei oder mehr Artikel 12 der Verpackungsvorrichtung 2 insbesondere jeweils in gruppierter Form, d.h. als Artikelgruppierung 20 zugeführt werden können.
Weiterhin umfasst die Verpackungsvorrichtung 2 ein Vorbehandlungsmodul 6 zum Vorbehandeln der Verpackungszuschnitte 10, um diese für eine Applikation an den mindestens zwei Artikeln 12 bzw. an der Artikelgruppierung 20 vorzubereiten. Zur Verdeutlichung, dass die Verpackungszuschnitte 10 solchermaßen für die Applikation an den Artikeln 12 vorbereitet sind, werden sie in der nachfolgenden Beschreibung sowie in der Zeichnung mit der Bezugsziffer 10v gekennzeichnet.
Dieses Vorbehandlungsmodul 6 ist mit mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen 44a und 44b (vgl. hierzu die Figuren 6 bis 11) ausgestattet, die zur Aufweitung der mindestens einen Durchtrittsöffnung 14 des Verpackungszuschnittes 10 vorgesehen und jeweils mit mindestens zwei Dehnwerkzeugen 46 (vgl. hierzu ebenfalls die Figuren 6 bis 11) ausgestattet sind. Wie dies anhand der Figuren 6 ff. näher verdeutlicht wird, sind die mindestens zwei Dehnwerkzeuge 46 jeder der mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen 44a und 44b zur Anpassung an unterschiedlich zueinander positionierte Durchtrittsöffnungen 14 innerhalb unterschiedlicher Modelle an Verpackungszuschnitten 10 entweder unterschiedlich dimensioniert und/oder mit unterschiedlichen Relativpositionen zueinander bzw. mit unterschiedlichen Abständen voneinander ausgestattet, so dass durch Verwendung einer der mindestens zwei vorhandenen Dehnmatrizen 44a oder 44b unterschiedliche Verpackungszuschnitte 10 vorbehandelt werden können, wie dies nachfolgen noch näher erläutert wird.
Was in der Fig. 1 lediglich angedeutet werden soll, ist eine Wählbarkeit einer der mindestens zwei vorhandenen Dehnmatrizen 44a oder 44b als aktive Dehnmatrize 44, die jeweils für die Vorbehandlung der Verpackungszuschnitte 10 eingesetzt werden kann, während die jeweils andere Dehnmatrize 44b oder 44a inaktiv bleibt und für einen späteren Einsatz als aktive Dehnmatrize 44 bereitgehalten werden kann. Im beschriebenen Fall soll die erste Dehnmatrize 44a die aktive Dehnmatrize 44 bilden, während die zweite Dehnmatrize 44b inaktiv ist und deshalb mit unterbrochener Linierung dargestellt ist.
Verschiedene Varianten zu einer solchen Auswahl und der hierfür eingesetzten Vorrichtungen oder Manipulatoren werden in den Figuren 8A bis 11 näher verdeutlicht und sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 8A bis 11 beschrieben werden.
Außerdem umfasst die Verpackungsvorrichtung 2 ein Verpackungsmodul 8 zum Applizieren und Festlegen der jeweils vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v an den mindestens zwei Artikeln 12 der jeweiligen Artikelgruppierung 20, wodurch diese jeweils zu Verpackungseinheiten 18 zusammengefasst werden. Diese mittels der Verpackungsvorrichtung 2 normalerweise in großer Anzahl in ständiger Produktionsfolge hergestellten Verpackungseinheiten 18 können anschließend einer weiteren Behandlung zugeführt werden, bspw. einer nochmaligen Verpackung mit tertiären Verpackungsmitteln und/oder einer Zusammenstellung in palettierfähige Lagenanordnungen, um diese übereinanderzustapeln und zu palettieren.
Anhand der schematischen Ansichten der Figuren 2A bis 2E sollen außerdem zunächst die wesentlichen Prinzipien bei der Zusammenfassung von Artikelgruppierungen 20 mittels der Anbringung eines Verpackungszuschnittes 10 erläutert werden, bevor in den weiteren Figuren, d.h. in den Figuren 3A bis 11, weitere Besonderheiten der vorliegenden Erfindung verdeutlicht werden sollen.
So verdeutlicht die schematische Draufsicht der Fig. 2A eine erste Ausführungsvariante eines Verpackungszuschnittes 10, wie er zur Zusammenfassung von Artikeln 12 (vgl. Fig. 2B) verwendet werden kann, indem diese Artikel 12 mit ihren Mantelflächen durch entsprechend hierfür vorgesehene Durchtrittsöffnungen 14 hindurchtreten und mit den Randbereichen 16 der Durchtrittsöffnungen 14 verrastet werden.
Zudem zeigt die schematische Draufsicht der Fig. 2B einen Artikel 12 von oben, welcher mit mehreren weiteren gleichartigen bzw. identischen Artikeln 12 durch den Verpackungszuschnitt 10 gemäß Fig. 2A zu einer Verpackungseinheit 18 (vgl. Fig. 2D) oder zu einem Gebinde zusammengefasst werden kann. Die schematischen Seitenansichten der Figuren 2C und 2D zeigen schematisch das Applizieren eines solchen Verpackungszuschnittes 10 an einer Zusammenstellung von Artikeln 12 gemäß Fig. 2B. Eine solche Zusammenstellung unterschiedlicher Größe, die hinsichtlich der Anzahl und Anordnung der darin enthaltenen Artikel 12 jeweils an den Verpackungszuschnitt 10 angepasst ist, mit dem die Artikel 12 ausgestattet werden, soll im vorliegenden Zusammenhang auch als Artikelgruppierung 20 bezeichnet werden.
Bevorzugt kann es sich bei den Artikeln 12 um Getränkebehälter in Form von Flaschen oder Dosen 22 aus Kunststoff und/oder Aluminium oder aus einem anderen geeigneten Metall oder Material handeln. Die weiter unten näher erläuterte Verpackungsvorrichtung und das Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten 18 sind jedoch auch dafür geeignet, einen entsprechenden Verpackungszuschnitt 10 an andere geeignete Artikel 12 anzuordnen und an diesen festzulegen. Dies können neben den gezeigten Dosen 22 bspw. auch Flaschen aus Mineralglas, PET-Getränkebehälter o. dgl. mehr sein.
Die Artikel 12 weisen typischerweise im oberen Bereich eine ringförmige Verbreiterung auf, an welcher der Verpackungszuschnitt 10 festgelegt werden kann, insbesondere durch einen Verrastungsvorgang. Insbesondere weisen die Dosen 22 einen ringförmigen Deckelrand 24 auf. Unterhalb dieses Deckelrandes 24 weisen die Dosen 22 eine zumindest geringfügige Verjüngung 26 oder Einschnürung 26 geringeren Durchmessers als der Deckelrand 24 auf. Wie es die schematische Seitenansicht der Fig. 2C andeutungsweise erkennen lässt, weist die unterhalb des Deckelrandes 24 befindliche Einschnürung 26 einen etwas geringeren Durchmesser auf als die unterhalb der Einschnürung 26 befindliche Mantelfläche 28 der jeweiligen Dose 22 und auch einen geringeren Durchmesser als der oberhalb der Einschnürung 26 befindliche Deckelrand 24.
Bei den Dosen 22 kann es sich insbesondere um herkömmlich aus dem Stand der Technik bekannte Getränkedosen handeln, die im vorliegenden Zusammenhang ebenfalls mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet sein können.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 10 nach dem Aufbringen auf die Zusammenstellung oder Gruppierung 20 von mindestens zwei solchen Dosen 22 unterhalb des hier so bezeichneten Deckelrands 24 im Bereich der Verjüngung 26 oder Einschnürung 26 an den Dosen 22 festgelegt ist. Somit befindet sich nach dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts 10 auf die durch die Dosen 22 gebildeten Artikel 12 ein Teilbereich dieser Artikel 12 oder Dosen 22 oberhalb des Verpackungszuschnitts 10, nämlich insbesondere der Dosendeckel mit dem in Fig. 2B verdeutlichten Dosenverschluss 30, während sich der restliche Bereich der Artikel 12 oder Dosen 22 mitsamt ihrer jeweiligen Mantelfläche 28 unterhalb des Verpackungszuschnitts 10 befindet. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 10 in dieser Position durch die Artikel 12 oder Dosen 22 fixiert wird und dass auch umgekehrt die Artikel 12 oder Dosen 22 durch den Verpackungszuschnitt 10 fixiert sind.
Handelt es sich bei den Artikeln 12 beispielsweise um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoffmaterial mit einem Schraubverschluss, so weist die Flasche eine bereichsweise Verbreiterung unterhalb des Schraubverschlusses in Form des sogenannten Halsringes auf (hier nicht gezeigt). Unterhalb des Halsringes ist der Durchmesser der Flasche wiederum bereichsweise geringer ausgebildet und verbreitert sich davon ausgehend nach unten in den Mantelbereich. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 10 nach dem Aufbringen auf eine Zusammenstellung von Flaschen unterhalb des sogenannten Halsringes des Verschlussbereichs der Flaschen festgelegt ist. Somit befindet sich nach dem Aufbringen des Verpackungszuschnittes 10 auf die Flaschen der Verschlussbereich und der Halsring der Flaschen oberhalb des Verpackungszuschnittes 10, während sich der restliche Bereich der Flaschen unterhalb des Verpackungszuschnittes 10 befindet.
Der Verpackungszuschnitt 10 ist vorzugsweise im Wesentlichen flächig ausgebildet und weist die in den Figuren 2A, 2C und 2D erkennbaren kreisrunden Durchtrittsöffnungen 14 für die Artikel 12 oder Dosen 22 auf. Der Verpackungszuschnitt 10 ist derart ausgestaltet, dass dieser von oben auf die Artikel 12 oder Dosen 22 aufgestülpt oder aufgedrückt werden kann, wobei die Artikel 12 zumindest teilweise durch die Durchtrittsöffnungen 14 hindurchtreten, so dass sich die Artikel 12 nach der Befestigung des Verpackungszuschnittes 10 an einer Artikelgruppierung 20 bereichsweise oberhalb und bereichsweise unterhalb des Verpackungszuschnitts 20 befinden.
Nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts 10 befindet sich ein definierter oberer Bereich der Artikel 12 oder Dosen 22 oberhalb des Verpackungszuschnitts 10, während ein definierter unterer Bereich der Artikel 12 oder Dosen 22 unterhalb des Verpackungszuschnittes 10 angeordnet ist. Insbesondere liegt dabei ein die Durchtrittsöffnungen 14 begrenzender Randbereich 16 an der Außenmantelfläche 28 der Artikel 12 oder Dosen 22 an, wie dies am Beispiel einer solchermaßen gebildeten Verpackungseinheit 18 in Fig. 2D verdeutlicht ist.
Vorzugsweise können die Durchtrittsöffnungen 14 des Verpackungszuschnittes 10 geeignete Fixiereinrichtungen aufweisen, die bspw. durch hier so bezeichnete Fixierlaschen gebildet sein können. Solche Fixierlaschen können durch sich radial von den Durchtrittsöffnungen 14 aus erstreckende Einschnitte gebildet sein, die jedoch in der Fig. 2A nicht dargestellt sind. Allerdings lassen die Figuren 3A bis 3E diese Fixierlaschen deutlich erkennen.
Nach der Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnittes 10 an den durch die Dosen 22 gebildeten Artikeln 12 steht dieser derart mit den Dosen 22 in Eingriff, dass der Verpackungszuschnitt 10 im Wesentlichen ortsfest an den Dosen 22 festgelegt ist und die Dosen 22 keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt 10 mehr machen können.
Somit kann der Verpackungszuschnitt 10 nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer von den Artikeln 12 wegweisenden, d.h. insbesondere nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln 12 oder Dosen 22 der Artikelgruppierung 20 entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt 10 in der Regel zumindest teilweise zerstört wird.
Solche Verpackungszuschnitte 10, wie sie hier gezeigt sind, werden auch als obere Greifkartonverpackungen bezeichnet. Grundsätzlich können die Verpackungszuschnitte 10 auch als Sekundärverpackungen zur Zusammenfassung mehrerer Primärverpackungen, nämlich der Dosen 22, betrachtet werden.
Der Verpackungszuschnitt 10 besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä., der normalerweise durch ein Stanzverfahren in die in den Figuren 2A und 3A gezeigte Form gebracht wird.
Zur Herstellung einer Verpackungseinheit 18 (vgl. Fig. 2D) wird ein Verpackungszuschnitt 10 in geeigneter Weise vorbehandelt, um eine Widerstandskraft des Verpackungszuschnittes 10 in den die Durchtrittsöffnungen 14 begrenzenden Randbereichen 16 beim Applizieren des Verpackungszuschnitts 10 an den mindestens zwei Artikeln 12 oder Dosen 22 zu reduzieren. Der vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10 soll nachfolgend auch mit der präzisierenden Bezugsziffer 10v bezeichnet werden, um zu verdeutlichen, dass der Verpackungszuschnitt 10 den nachfolgend erläuterten Vorbehandlungsschritten unterzogen wurde.
Der vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v wird auf eine entsprechende Zusammenstellung oder Artikelgruppierung 20 von mindestens zwei Artikeln 12 aufgelegt und gemäß Fig. 2C durch eine zumindest teilweise nach unten bzw. parallel zu den Längsachsen der aufrecht stehenden Artikel 12 oder Dosen 22 gerichtete Applikationskraft F, insbesondere mittels einer nach unten auf die Oberseite des vorbehandelten Verpackungszuschnittes 10v möglichst gleichmäßig ausgeübten Druckkraft, zumindest teilweise auf die Artikel 12 der Artikelgruppierung 20 aufgedrückt und dabei an den Artikeln 12 oder Dosen 22 fixiert.
Aufgrund der bereits erwähnten und nachfolgend noch genauer erläuterten Vorbehandlung und der dadurch reduzierten Widerstandskraft kann die Applikationskraft F gegenüber einer für einen unbehandelten Verpackungszuschnitt 10 notwendigen Druckkraft signifikant reduziert werden. Dadurch ist es möglich, Verpackungszuschnitte 10v auch an solchen Artikeln 12 anzubringen, die beispielsweise eine geringere Wandstärke aufweisen und somit weniger stabil gegenüber ausgeübten Druckkräften sind und hierbei einzuknicken drohen. Auf diese Weise kann der Materialverbrauch für die Artikel 12 reduziert werden, da auch dünnwandigere und mechanisch weniger stabile Artikel 12 mittels eines solchen Verpackungszuschnittes 10 bzw. 10v zusammengefasst werden können.
Außerdem ist es durch die vorteilhafte Reduzierung der Widerstandskraft und damit der Applikationskraft F möglich, mehrere Verpackungszuschnitte 10v gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig auf größere Gruppierungen 20 aufrecht stehender Artikel 12 oder Getränkedosen 22 aufzubringen und somit die Maschinenleistung einer damit befassten Verpackungsmaschine zu erhöhen.
Da die Fig. 2A beispielhaft einen kleinflächigen Verpackungszuschnitt 10 mit nur vier dort in Rechteckanordnung eingestanzten Durchtrittsöffnungen 14 zur Zusammenfassung einer Artikelgruppierung 20 mit nur vier Artikeln 12 oder Dosen 22 zeigt, soll unter Bezugnahme auf die Fig. 2E darauf hingewiesen werden, dass solche Verpackungszuschnitte 10 auch wesentlich größer ausfallen und bspw. dafür geeignet sein können, Artikelgruppierungen 20 von vierundzwanzig oder mehr Artikeln 12 oder Dosen 22 in der beschriebenen Weise zusammenzufassen.
So weist der in Fig. 2E gezeigte Verpackungszuschnitt 10 jeweils vier nebeneinander bzw. untereinander angeordnete Reihen mit jeweils sechs Durchtrittsöffnungen 14 auf, die sich ebenfalls in einer Rechteckanordnung befinden, wie dies schon beispielhaft in der Fig. 2A gezeigt ist. Dies schließt jedoch andere Anordnungen der Artikel 12 zueinander nicht aus, so dass diese bspw. wahlweise auch in einer dichten Kugelpackung oder hexagonalen Anordnung gruppiert sein können, wobei die Berührlinien der Artikel 12 zueinander in einer Draufsicht mit Dreiecken untereinander verbunden werden können.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, die Verpackungszuschnitte 10 noch deutlich größer auszuführen, als dies etwa in Fig. 2E beispielhaft gezeigt ist.
In diesem Zusammenhang sei ergänzend auf die Figuren 3A bis 3E verwiesen, die bereits das Layout eines entsprechenden Verpackungszuschnittes 10 (Fig. 3A) sowie seine Applikation auf einer Artikelgruppierung 20 (Fig. 3C) zeigen, die aus vier identischen Dosen 22 gebildet ist. Die Dosen 22, welche die als Verpackungseinheit 18 (vgl. Fig. 2D) zusammenzufassenden Artikel 12 bilden, können vorzugsweise dieselben sein, wie sie in Fig. 2B beispielhaft in Draufsicht gezeigt sind. Die in den Figuren 3A bis 3C gezeigten Verpackungszuschnitte 10 können zudem wahlweise auch größer sein und mehr als vier Durchtrittsöffnungen 14 aufweisen, wie dies schon aus der schematischen Draufsicht der Fig. 2E hervorgeht Rechteckform gruppiert wurden
So zeigt die Fig. 3A einen noch nicht vorbehandelten Verpackungszuschnitt 10, der bspw. mittels eines Stanzverfahrens aus einem Kartonbogen herausgetrennt worden sein kann. Dagegen veranschaulicht die Draufsicht der Fig. 3B einen solchen Verpackungszuschnitt 10 gemäß Fig. 3A, der einer Vorbehandlung unterzogen wurde und deshalb mit der Bezugsziffer 10v bezeichnet ist. Die Fig. 3C zeigt eine Verpackungseinheit 18, die durch vier Artikel 12 in Gestalt von Dosen 22 gebildet ist, welche vermittels eines vorbehandelten und auf die Artikel 12 bzw. Dosen 22 applizierten Verpackungszuschnittes 10v zusammengefasst sind.
Die Schnittansichten der Figuren 3D und 3E zeigen zudem jeweils einen Teilbereich des Verpackungszuschnitts 10 bzw. 10v, insbesondere einen Teilbereich, der die Durchtrittsöffnung 14 gemäß Figuren 3A und 3B in einer Querschnittsansicht zeigt.
Wie es die Figuren 3A und 3B erkennen lassen, weist der Verpackungszuschnitt 10 vier Durchtrittsöffnungen 14 mit einem durchschnittlichen oder mittleren Durchmesser d14 auf. In den die Durchtrittsöffnungen 14 jeweils begrenzenden Randbereichen 16 sind jeweils hier so bezeichnete Fixierlaschen 32 ausgebildet. Die Fixierlaschen 32 werden insbesondere dadurch gebildet, dass von den Durchtrittsöffnungen 14 ausgehend radiale Einschnitte 34 vorgesehen sind. Die radialen Einschnitte 34 erstrecken sich jeweils vom inneren Randbereich 16 jeder Durchtrittsöffnung 14 in Richtung nach außen, d.h. in Richtung zu einem größeren Durchmesser als das eigentliche Maß d14 der Durchtrittsöffnungen 14. Die radialen Einschnitte 34 können in größerer Anzahl regelmäßig über die runden Durchtrittsöffnungen 14 verteilt sein, wie dies durch die Fig. 3A schematisch angedeutet ist.
Beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 10 auf geeignete Dehnwerkzeuge 46, wie dies nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 beschrieben wird, oder durch andere geeignete Umformeinrichtungen, werden diese Fixierlaschen 32 zumindest teilweise in dieselbe Richtung gedrückt und/oder geknickt, wie dies auch durch den nachfolgenden Applikationsvorgang vorgegeben ist. Da die Fixierlaschen 32 bei einem Applikationsvorgang des Verpackungszuschnittes 10 gemäß Fig. 2C nach oben ausweichen, werden sie somit sinnvollerweise auch mittels der Dehnwerkzeuge in dieselbe Richtung umgebogen und vorgeformt. Die solchermaßen vorgeformten und vorgedehnten Fixierlaschen 32 ragen nunmehr nach oben über die Ebene des Verpackungszuschnittes 10 bzw. 10v hinaus, in der sich die Durchtrittsöffnungen 14 befinden, was in der Schnittansicht der Fig. 3E in schematischer Weise verdeutlicht ist.
Durch das Drücken nach oben und/oder das Abknicken der Fixierlaschen 32 nach oben vergrößert sich der mittlere Durchmesser einer solchermaßen vorbehandelten Durchtrittsöffnung 14, was durch die Verwendung der Bezugsziffer d14v gekennzeichnet ist. Insbesondere gilt, dass der mittlere Durchmesser d14 einer Durchtrittsöffnung 14 eines Verpackungszuschnitts 10 vor der Vorbehandlung geringer ist als der mittlere Durchmesser d14v einer Durchtrittsöffnung 14v eines Verpackungszuschnitts 10v nach der Vorbehandlung. Somit wird im vorliegenden Zusammenhang eine solchermaßen vorbehandelte oder aufgeweitete Durchtrittsöffnung 14 mit der Bezugsziffer 14v bezeichnet (vgl. Fig. 3E).
Allerdings ist der vergrößerte mittlere Durchmesser d14v einer solchermaßen vorbehandelten Durchtrittsöffnung 14v nach der Vorbehandlung vorzugsweise immer noch zumindest geringfügig geringer als ein maximaler mittlerer Durchmesser der Artikel 12 in ihrem oberen Bereich, insbesondere in einem oberen Bereich, der sich in der fertiggestellten Verpackungseinheit 18 oberhalb des an den Artikeln 12 festgelegten Verpackungszuschnitts 10v befindet.
Vorzugsweise sind in der fertigen Verpackungseinheit 18 die Fixierlaschen 32 derart mit der Unterseite des jeweiligen Deckelrands 24 der Dosen 22 in Eingriff gebracht, dass der Verpackungszuschnitt 10 fest an den Dosen 22 fixiert ist und nicht nach oben wegrutschen kann (vgl. hierzu auch Fig. 2D).
Alternativ kann der Verpackungszuschnitt 10 auch mit Perforationen versehen sein, die sich radial von den Durchtrittsöffnungen 14 weg erstrecken. Beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 10 auf die Dehnwerkzeuge können diese Perforationen aufbrechen, wodurch entsprechende Fixierlaschen 32 ausgebildet werden, welche beim weiteren Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 10 auf die Dehnwerkzeuge nach oben umgebogen werden, wie dies in Fig. 3E verdeutlicht ist.
Weiterhin kann auch ein Verpackungszuschnitt 10 ohne derartige Fixierlaschen 32 oder ein Verpackungszuschnitt 10 ohne entsprechende Perforationen zur Ausbildung von Fixierlaschen 32 durch Aufdrücken auf entsprechend ausgestaltete Dehnwerkzeuge im Bereich der Durchtrittsöffnungen 14 geweitet und entsprechend mit einem zumindest geringfügig erhöhten mittleren Durchmesser d14v ausgestattet werden. Hierbei wird insbesondere das Material, aus dem der Verpackungszuschnitt 10 besteht, in den die Durchtrittsöffnungen 14 begrenzenden unmittelbaren Randbereichen 16 zusammengedrückt und/oder komprimiert.
Die weiteren schematischen Draufsichten der Figuren 4A bis 4C zeigen eine sich von der in den Figuren 3A bis 3E geringfügig unterscheidende weitere Ausführungsvariante eines Verpackungszuschnittes 10 und die entsprechende Vorbehandlung und Applikation eines solchen Verpackungszuschnitts 10 an einer Artikelgruppierung 20. Der Verpackungszuschnitt 10 ähnelt hinsichtlich seines Layouts den in den Figuren 2A und 3A gezeigten Verpackungszuschnitten 10 mit ihren vier Durchtrittsöffnungen 14 zur Zusammenwirkung mit den Deckelrändern 24 entsprechend dimensionierter Dosen 22.
So zeigt die Fig. 4A einen unbehandelten Verpackungszuschnitt 10, während die Fig. 4B einen vorbehandelten Verpackungszuschnitt 10v zeigt. Hierbei ist vorgesehen, dass bei der Vorbehandlung in die Randbereiche 16 der Durchtrittsöffnungen 14 jeweils schmale Einschnitte 36 und/oder (Mikro)Perforationen eingebracht werden, um die Widerstandskraft in diesen Bereichen zu reduzieren. Diese entsprechend vorbehandelten Randbereiche 16 sind deshalb in der Fig. 4B zusätzlich mit der Bezugsziffer 16v gekennzeichnet.
Insbesondere erstrecken sich die derart eingebrachten schmalen Einschnitte 36 radial von den Durchtrittsöffnungen 14 aus. Beim Aufdrücken des vorbehandelten Verpackungszuschnitts 10 direkt auf die Artikel 12 oder Dosen 22 können die zwischen den Einschnitten 36 ausgebildeten Teilbereiche 38 mit wenig Kraftaufwand nach oben gedrückt werden. Insbesondere ist auch bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Teilbereiche 38 unterhalb eines bereichsweise maximalen Artikeldurchmessers eingreifen, wodurch der Verpackungszuschnitt 10v fest an den Artikeln 12 oder Dosen 22 festgelegt wird. Eine solchermaßen fertiggestellte Verpackungseinheit 18 mit vier Dosen 22, die mittels eines solchen Verpackungszuschnittes 10v zusammengehalten sind, ist in der schematischen Draufsicht der Fig. 4C verdeutlicht.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Vorbehandlung zumindest zweistufig erfolgt, wobei in einem ersten Vorbehandlungsschritt die Einschnitte 36 und/oder (Mikro)Perforationen in den Verpackungszuschnitt 10 eingebracht werden und in einem zweiten Verfahrensschritt der derart vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v auf ein entsprechend hierfür vorgesehenes Dehnwerkzeug aufgedrückt wird, wie es im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 weiter unten beschrieben wird.
Die schematischen Draufsichten der Figuren 5A bis 5D zeigen darüber hinaus eine dritte Ausführungsvariante eines Verpackungszuschnitts 10 und die entsprechende Vorbehandlung und Applikation eines solchen vorbehandelten Verpackungszuschnitts 10v an einer Artikelgruppierung 20.
Insbesondere zeigt Fig. 5A einen unbehandelten Verpackungszuschnitt 10, der sich grundsätzlich nicht vom Verpackungszuschnitt 10 gemäß Fig. 4A unterscheidet, da hier wie dort der Randbereich 16 jeder Durchtrittsöffnung 14 jeweils eine durchgängige Kreiskontur beschreibt und typischerweise durch einen Stanzvorgang hergestellt sein kann. Die schematische Draufsicht der Fig. 5B zeigt einen vorbehandelten Verpackungszuschnitt 10v. Im Zusammenhang mit diesem Vorbehandlungsschritt ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 10 in den Randbereichen 16 seiner Durchtrittsöffnungen 14 jeweils durch Anfeuchten labiler und nachgiebiger gemacht wird. Diese Art der Vorbehandlung ist insbesondere für Verpackungszuschnitte 10 aus einem Kartonmaterial geeignet, die keine wasserundurchlässige Beschichtung aufweisen.
Durch das Befeuchten, bei dem beispielsweise Wasserdampf oder ein anderes geeignetes Fluid über eine Bedampfungseinrichtung auf die entsprechenden Bereiche des Verpackungszuschnittes 10 aufgebracht wird, kann das Material, aus dem der Verpackungszuschnitt 10 besteht, zumindest bereichsweise aufweicht und damit nachgiebiger gemacht werden. Insbesondere werden hierdurch gezielt die Randbereiche 16, die die Durchtrittsöffnungen 14 für die Artikel 12 oder Dosen 22 begrenzen, befeuchtet.
Dass durch einen solchen Vorbehandlungsschritt die vorbehandelten Durchtrittsöffnungen 14v zumindest geringfügig erweitert werden können, ist durch den veränderten Durchmesser d14v der solchermaßen vorbehandelten Durchtrittsöffnungen 14v verdeutlicht, wie er in Fig. 5B eingezeichnet ist. Der veränderte Durchmesser d14v der mittels lokaler Befeuchtung vorbehandelten Durchtrittsöffnungen 14v kann zumindest geringfügig gegenüber den jeweiligen Durchmessern d14 der ursprünglichen Durchtrittsöffnungen 14 im Ursprungszustand des Verpackungszuschnittes 10 vergrößert sein (vgl. Fig. 5A und Fig. 5B).
Der Verpackungszuschnitt 10v mit den solchermaßen aufgeweichten Randbereichen 16v (vgl. Fig. 5B) kann nun mit einem verringerten Kraftaufwand an den Artikeln 12 oder Dosen 22 appliziert werden (Fig. 5C).
Weiterhin kann nachfolgend ein Trocknungsschritt vorgesehen sein, in dem die angefeuchteten Randbereiche 16v des an den Artikeln 12 oder Dosen 22 applizierten vorbehandelten Verpackungszuschnitts 10v durch einer geeignete Trocknungsvorrichtung, beispielsweise vermittels Trocknungsluft o.ä., wieder getrocknet werden. Beim Trocknen gewinnen die Randbereiche 16 ihre ursprüngliche Stabilität gemäß den Materialeigenschaften des Verpackungszuschnitts 10 zurück, so dass der Verpackungszuschnitt 10 hierdurch stärker an die Artikel 12 oder Dosen 22 festgelegt werden kann und dort fester anliegt (vgl. Fig. 5D).
Besteht der Verpackungszuschnitt 10 beispielsweise aus einem thermoelastischen bzw. thermoplastischen Kunststoff, so können durch bereichsweise Erwärmung, insbesondere durch Erwärmung der die Durchtrittsöffnungen 14 begrenzenden Randbereiche 16, die elastischen Eigenschaften in diesen erwärmten Bereichen erhöht werden. Nachdem der Verpackungszuschnitt 10v mit entsprechend vorbehandelten, insbesondere erwärmten Randbereichen 16e der Durchtrittsöffnungen 14 (vgl. Fig. 5C) an einer Artikelgruppierung 18 appliziert ist, legen sich die Randbereiche 16 der Durchtrittsöffnungen 14 beim Abkühlen besonders vorteilhaft an die Außenmantelflächen der Artikel 12 oder Dosen 22 an.
Die schematische Seitenansicht der Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform eines Teils einer Verpackungsvorrichtung 2 mit einem Vorbehandlungsmodul 6, wie es schon weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben wurde. Ein Verpackungszuschnitt 10 wird mittels eines hierfür geeigneten Greiferkopfes 40, beispielsweise einen Vakuumsauger 14, aus einem Magazin 42 entnommen und zum Vorbehandlungsmodul 6 transferiert. Dieses Vorbehandlungsmodul 6 umfasst die oben schon mehrfach erwähnten Dehnmatrizen 44, die zur Vorbehandlung der Verpackungszuschnitte 10 benötigt werden.
Jede dieser hier so bezeichneten Dehnmatrizen 44 ist mit einer Anzahl von Dehnwerkzeugen 46 ausgestattet, die der Anzahl an Durchtrittsöffnungen 14 im jeweils vorzubehandelnden Verpackungszuschnitt 10 entspricht. Auch muss die Anordnung der Dehnwerkzeuge 46 innerhalb der Dehnmatrize 44 mit der Anordnung der Durchtrittsöffnungen 14 im Verpackungszuschnitt 10 korrespondieren. Somit befinden sich die Dehnwerkzeuge 46 in einer relativen Anordnung, die der Anordnung der Artikel 12 oder Dosen 22 in der fertigen Verpackungseinheit 18 entspricht.
Im vorliegenden Fall können die Dehnwerkzeuge 46 der Dehnmatrize bspw. jeweils durch hier so bezeichnete Dehnkegel 48 ausgebildet sein. Der mindestens eine Greiferkopf 40, der die Verpackungszuschnitte 10 aus dem Magazin 42 entnimmt und zum Vorbehandlungsmodul 6 überführt, kann bspw. durch einen Unterdrucksauger 50 o. dgl. gebildet sein.
Jeder einzelne Verpackungszuschnitt 10, der sich am Unterdrucksauger 50 des Greiferkopfes 40 befindet, wird mittels des Greiferkopfes 40 auf die Dehnkegel 48 gedrückt oder über die Dehnkegel 48 gestülpt, so dass jeweils ein Dehnkegel 48 durch jeweils eine Durchtrittsöffnung 14 des Verpackungszuschnitts 10 hindurchragt.
Der Verpackungszuschnitt 10 wird an den Dehnkegeln 48 zumindest so weit nach unten gedrückt, dass die Randbereiche 16 der Durchtrittsöffnungen 14 durch den sich nach unten erweiternden Querschnitt der Dehnkegel 48 gedehnt werden, wodurch sich der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 14 zumindest geringfügig erhöht. Anschließend wird der derart vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v mittels des den Verpackungszuschnitt 10v noch immer haltenden Greiferkopfes 40 zum nachgeordneten Verpackungsmodul 8 befördert und an einer bereitstehenden Artikelgruppierung 20 appliziert.
Aufgrund der Schräge oder Kegelform der Dehnkegel 48 mit ihrer jeweils nach oben gerichteten Spitze wird der Verpackungszuschnitts 10 zentriert und genau positioniert oder ausgerichtet. Wahlweise kann hierbei vorgesehen sein, dass der Verpackungszuschnitt 10 für die Zentrierung zumindest kurzzeitig vom Greiferkopf 40 freigegeben wird. Der vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v kann anschließend durch den Greiferkopf 40 exakt aufgenommen und auf eine entsprechende Zusammenstellung von Artikeln 12 oder Dosen 22, d.h. auf eine Artikelgruppierung 20, aufgelegt und durch Herunterdrücken an diesen festgelegt werden.
Die schematische Seitenansicht der Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Teils einer Verpackungsvorrichtung 2 mit einem Vorbehandlungsmodul 6, wie es schon weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben wurde. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird der Verpackungszuschnitt 10 innerhalb des Vorbehandlungsmoduls 6 durch den Greiferkopf 40 komplett freigegeben und mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges 52, gebildet bspw. durch einen Druckstempel 54, auf die Dehnkegel 48 aufgedrückt, um die Randbereiche 16 der Durchtrittsöffnungen 14 zu weiten und auf diese Weise die Widerstandskraft des Verpackungszuschnitts 10 in den Randbereichen 16 beim nachfolgenden Applizieren auf die Artikel 12 oder Dosen 22 zu reduzieren.
Die übrigen Komponenten der in der Fig. 7 gezeigten zweiten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 entsprechen im Wesentlichen den schon oben beschriebenen Komponenten der in der Fig. 6 gezeigten ersten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2, auch wenn hierzu jeweils keine entsprechenden Hinweise gegeben werden.
Anschließend an das Applizieren des Verpackungszuschnittes 10v auf die Dehnkegel 48 des Dehnwerkzeuges 46 wird der solchermaßen vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v durch einen weiteren Greiferkopf 56, welcher beispielsweise ebenfalls als Unterdrucksauger 58 ausgebildet sein kann, aufgenommen und vom Vorbehandlungsmoduls 6 zum nachgeordneten Verpackungsmodul 8 weiterbefördert.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass wahlweise mehrere regelmäßig oder in einer Dehnmatrize 44 angeordnete Dehnkegel 48 als zusammengefasste Module nicht nur gemeinsam in die Verpackungsmaschine 2 bzw. in deren Vorbehandlungsmodul 6 eingesetzt und bedarfsweise von dort entnommen werden können, was bspw. bei einem Produktwechsel und einer Verarbeitung von Verpackungszuschnitten 10 mit geänderten Abmessungen oder Abständen der Durchtrittsöffnungen 14 und/oder geänderten Durchmessern der Durchtrittsöffnungen 14 oder auch einer Verarbeitung von Verpackungszuschnitten 10 mit anderer Anzahl an Durchtrittsöffnungen 14 je Verpackungszuschnitt 10 etc. sinnvoll sein kann.
Die Option eines maschinellen Austausches einer Mehrzahl von Dehnkegel 48 bzw. einer Dehnmatrize 44 mit einer Mehrzahl regelmäßig angeordneter Dehnkegel 48 soll anhand der folgenden Figuren 8A bis 11 näher betrachtet und nachfolgend im Detail beschrieben werden. Wie dies noch weiter unten anhand der Ausführungsvarianten der Figuren 8A bis 11 erläutert werden wird, können mehrere regelmäßig und innerhalb einer Dehnmatrize 44 des hier betrachteten Dehnwerkzeuges 46 angeordnete Dehnkegel 48 als zusammengefasste Module betrachtet und in ihrer jeweiligen Gesamtheit durch Wechsel der jeweils aktiven Dehnmatrize in ihren Dimensionen und/oder in ihren Relativpositionen zueinander verändert werden, was bei einem Produktwechsel und einer Verarbeitung von Verpackungszuschnitten 10 mit geänderten Abmessungen oder Abständen der Durchtrittsöffnungen 14 und/oder geänderten Durchmessern der Durchtrittsöffnungen 14 oder auch bei einer Verarbeitung von Verpackungszuschnitten 10 mit anderer Anzahl an Durchtrittsöffnungen 14 je Verpackungszuschnitt 10 eine besonders sinnvolle und als wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung zu betrachtende Option sein kann.
Die schematischen Darstellungen der Figuren 8A bis 9B sowie 10 bis 11 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung 2, die insbesondere im Bereich ihres jeweiligen Vorbehandlungsmoduls 6 mit unterschiedlichen Konfigurationen von Handhabungsrobotern ausgestattet sind, um die unterschiedlichen verfügbaren Dehnmatrizen 44, die zur Vorbehandlung jeweils unterschiedlicher Verpackungszuschnitte 10 notwendig sein können, bedarfsweise einzusetzen.
So zeigt die schematische Darstellung der Fig. 8A eine erste Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2, die mit einer Zuführeinrichtung 4 zur Beförderung von Artikelgruppierungen 20 in einer definierten Förderrichtung auf einer hierfür vorgesehenen Horizontalfördereinrichtung 60 o. dgl. Fördereinrichtung ausgestattet ist. Die auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 beförderten Artikelgruppierungen 20 umfassen jeweils eine definierte Anzahl an Artikeln 12 oder Dosen 22, wobei diese Anzahl und die Anordnung der Artikel 12 oder Dosen 22 zueinander in der jeweiligen Gruppierung 20 differieren kann, so dass hierfür unterschiedlich ausgestaltete Verpackungszuschnitte 10 erforderlich sein können, um die Gruppierungen 20 zu Verpackungseinheiten 18 zusammenzufassen.
Da die Transportrichtung oder Förderrichtung der Horizontalfördereinrichtung 60 senkrecht in die Zeichnungsebene hineinweist oder senkrecht aus dieser herausweist, ist sie in den Figuren 8A bis 9B jeweils nicht gesondert kenntlich gemacht.
Das Vorbehandlungsmodul 6 der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 8A umfasst mindestens eine erste Vorbrechstation 62, die linksseitig der Zuführeinrichtung 4 angeordnet ist, sowie mindestens eine zweite Vorbrechstation 64, die sich rechtsseitig der Zuführeinrichtung 4 befindet. In unmittelbarer Nähe zur ersten Vorbrechstation 62 befindet sich ein erstes Magazin 66 für eine erste Variante von Verpackungszuschnitten 10, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen in einer ersten Anordnung dort eingestanzt sein können.
In unmittelbarer Nähe zur zweiten Vorbrechstation 64 befindet sich ein zweites Magazin 68 für eine zweite Variante von Verpackungszuschnitten 10, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen dort jeweils in einer zweiten Anordnung eingestanzt sein können, wobei sich die Abstände und/oder Größe der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 von den Abständen und/oder den Größen der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des zweiten Magazins 68 unterscheiden können, so dass die noch nicht behandelten Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 nicht dafür geeignet sind, mit einer Dehnmatrize 44 vorbehandelt zu werden, die auf die Abstände und/oder Größen der Verpackungszuschnitte 10 des zweiten Magazins 68 abgestimmt ist.
Um die jeweiligen Verpackungszuschnitte 10 aus einem der beiden Magazine 66 oder 68 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen Vorbrechstation 62 oder 64 zuzuführen, kann bei der in der Fig. 8A gezeigten ersten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 ein erster Handhabungsroboter 70 vorgesehen sein, dessen vorzugsweise mehrachsig beweglicher Schwenkarm 72 mit einem Greiferkopf 40 ausgestattet ist, der in der Lage ist, die Verpackungszuschnitte 10 aus einem der beiden Magazine 66 oder 68 zu entnehmen und der jeweils benötigten Vorbrechstation 62 oder 64 zuzuführen. Nach erfolgter Vorbehandlung an einer der Vorbrechstationen 62 oder 64 werden von demselben ersten Handhabungsroboter 70 die vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt, um solchermaßen die Verpackungseinheiten 18 auszubilden, wie dies weiter oben schon ausführlich beschrieben wurde.
In der Darstellung der Fig. 8A befindet sich der am Schwenkarm 72 des Handhabungsroboters 70 geführte Greiferkopf 40 mit dem dort aufgenommenen Verpackungszuschnitt 10 bzw. 10v an der links dargestellten ersten Vorbrechstation 62 und drückt den Verpackungszuschnitt 10 auf die sich nach oben kegelförmig verjüngenden Dehnwerkzeuge 46 der ersten Dehnmatrize 44a der ersten Vorbrechstation 62 auf. Hierdurch werden die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes 10 mittels der durch Dehnkegel 48 gebildeten Dehnwerkzeuge 46 der ersten Dehnmatrize 44a in gewünschter Weise gedehnt, so dass der solchermaßen vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v auf die Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden kann.
Die an der zweiten Vorbrechstation 64 befindliche zweite Dehnmatrize 44b wird in dieser Prozessphase nicht benötigt, ebenso wenig die gesamte zweite Vorbrechstation 64 sowie ihr zweites Magazin 68 mit den dort bereitliegenden Verpackungszuschnitten 10, so dass der Greiferkopf 40 des Handhabungsroboters 70 in unterbrochener Linierung gezeigt ist. Dies dient der Verdeutlichung, dass der erste Handhabungsroboter 70 vorzugsweise so gestaltet und konfiguriert ist, dass er beide Vorbrechstationen 62 und 64 des Vorbehandlungsmoduls 6 in gleicher Weise erreichen und diejenige Vorbrechstation 62 oder 64 auswählt, deren Dehnmatrize 44a oder 44b für die jeweils mit vorbehandelten Verpackungszuschnitten 10v auszustattenden Artikelgruppierungen 20 aktuell benötigt wird.
Auch wenn dies die schematische Darstellung der Fig. 8A nicht deutlich erkennen lässt, unterscheiden sich die ersten und zweiten Dehnmatrizen 44a und 44b zumindest in einem ihrer Parameter, d.h. entweder in den Durchmessern oder Dimensionierungen ihrer Dehnkegel 48 bzw. Dehnwerkzeuge 46, in deren Abständen und/oder Anordnungen auf der Dehnmatrize 44a oder 44b oder hinsichtlich beider Parameter. Da die Artikel 12 oder Dosen 22 sowohl in ihren Dimensionen als auch hinsichtlich ihrer jeweiligen Anzahl in den gebildeten Artikelgruppierungen 20 differieren können, können sich die hierfür jeweils erforderlichen Verpackungszuschnitte 10 sowohl hinsichtlich der Anzahl ihrer Durchtrittsöffnungen, hinsichtlich des jeweiligen Durchmessers der Durchtrittsöffnungen sowie hinsichtlich ihrer relativen Anordnung zueinander unterscheiden, was durch die unterschiedlichen Vorbrechstationen 62 und 64 mit ihren unterschiedlichen Dehnmatrizen 44a und 44b berücksichtigt werden kann.
Unter Umständen kann es sinnvoll sein, den Greiferkopf 40 austauschbar zu machen und hierfür ein Werkzeugwechselmagazin bereitzuhalten, das sich innerhalb der Reichweite des Schwenkarms 72 des Handhabungsroboters 70 befinden kann. Ein solches Werkzeugwechselmagazin ist allerdings in den Figuren 8A bis 9C nicht dargestellt. Ein solches Werkzeugwechselmagazin oder mehrere solche Werkzeugwechselmagazine ist/sind in den Figuren 9D bis 11 gezeigt.
Die schematische Darstellung der Fig. 8A lässt weiterhin eine Steuerungszentrale 74 erkennen, die zumindest den Handhabungsroboter 70 sowie dessen Bewegungen bei der Entnahme der Verpackungszuschnitte 10 aus einem der beiden Magazine 66 oder 68 sowie bei der Zuführung der Verpackungszuschnitte 10 zur jeweils verwendeten Vorbrechstation 62 oder 64 und außerdem beim oberseitigen Aufdrücken der vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v auf die Artikel 12 oder Dosen 22 der jeweils bereitstehenden Artikelgruppierungen 20 steuert. Die Steuerungszentrale 74 liefert entsprechenden Steuersignale 76 an den Handhabungsroboter 70. Dass es sich bei der Datenverbindung zwischen der Steuerungszentrale 74 und dem Handhabungsroboter 70 um einen mit der Bezugsziffer 76 versehenen Doppelpfeil handelt, soll ausdrücken, dass der Handhabungsroboter 70 vorzugsweise auch Sensorsignale unterschiedlicher Art zur Steuerungszentrale 74 liefern kann, um dieser die präzise Bewegungssteuerung des Schwenkarms 72 und des Greiferkopfes 40 zu erleichtern.
Außerdem lässt die Fig. 8A eine optionale optische Sensoreinrichtung 78 erkennen, die insbesondere durch eine Kamera 80 mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein kann. Diese optionale optische Sensoreinrichtung 78 oder Kamera 80 mit ihrer nachgeschalteten Bildauswertung kann der Horizontalfördereinrichtung 60 zugeordnet sein. Ihre Aufgabe kann insbesondere in der Überwachung der fertiggestellten und mit den vorbehandelten Verpackungszuschnitten 10v ausgestatteten Verpackungseinheiten 18 liegen, wobei die Bildauswertung insbesondere auf eine Überprüfung gerichtet sein kann, ob alle Laschen an den Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 richtig eingerastet sind und/oder ob der Verpackungszuschnitt in vorgesehener Weise mit den Artikeln 12 oder Dosen 22 verrastet ist und sich dabei in der vorgesehenen horizontalen Ebene befindet.
Die optionale optische Sensoreinrichtung 78 oder Kamera 80 liefert ihre Bildsignale 82 sinnvollerweise ebenfalls an die Steuerungszentrale 74, in der sich die hierfür geeignete Bildauswertung befinden kann, um aus den Bildsignalen 82 die gewünschten oder benötigten Informationen zum Zustand der fertiggestellten Verpackungseinheiten zu gewinnen.
Außerdem kann die Steuerungszentrale 74 wahlweise mit einer externen Datenspeicherungseinrichtung 84 in Verbindung stehen, die bspw. durch eine Datencloud 86 gebildet sein kann. Die zwischen der externen Datenspeicherungseinrichtung 84 bzw. der Datencloud 86 mit der Steuerungszentrale 74 ausgetauschten Daten 88 sind ebenfalls durch einen Doppelpfeil verdeutlicht, was die Bidirektionalität des Datenaustauschs charakterisieren soll.
Außerdem kann die Steuerungszentrale 74 sinnvollerweise mit der Zuführeinrichtung 4 sowie mit dem Vorbehandlungsmodul 6 gekoppelt sein, was in der Darstellung der Fig. 8A jedoch nicht zeichnerisch verdeutlicht ist.
Weiterhin zeigt die schematische Darstellung der Fig. 8B eine zweite Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2, die wiederum mit einer Zuführeinrichtung 4 zur Beförderung von Artikelgruppierungen 20 in einer definierten Förderrichtung auf einer hierfür vorgesehenen Horizontalfördereinrichtung 60 o. dgl. Fördereinrichtung ausgestattet ist. Auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 werden die Artikelgruppierungen 20 befördert, wobei die Anzahl und die Anordnung der Artikel 12 oder Dosen 22 zueinander in der jeweiligen Gruppierung 20 differieren kann, wie dies oben schon mehrfach beschrieben wurde, so dass hierfür unterschiedlich ausgestaltete Verpackungszuschnitte 10 erforderlich sein können, um die Gruppierungen 20 zu Verpackungseinheiten 18 zusammenzufassen.
Das Vorbehandlungsmodul 6 der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 8B umfasst in gleicher Weise, wie dies schon anhand der Fig. 8A erläutert wurde, die erste Vorbrechstation 62, die linksseitig der Zuführeinrichtung 4 angeordnet ist, sowie die zweite Vorbrechstation 64, die sich rechtsseitig der Zuführeinrichtung 4 befindet. Wiederum sind die beiden Vorbrechstationen 62 und 64 jeweils mit ersten und zweiten Magazinen 66 und 68 ausgestattet, in denen sich jeweils unterschiedliche Varianten von Verpackungszuschnitten 10 befinden.
Um die jeweiligen Verpackungszuschnitte 10 aus einem der beiden Magazine 66 oder 68 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen Vorbrechstation 62 oder 64 zuzuführen, verfügt bei der in der Fig. 8B gezeigten zweiten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 jede der beiden Vorbrechstationen 62 und 64 jeweils über einen eigenen Handhabungsroboter 88 und 90. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der ersten Vorbrechstation 62 und ihrem ersten Magazin 66 ein zweiter Handhabungsroboter 88 zugeordnet, während der zweiten Vorbrechstation 64 und ihrem zweiten Magazin 68 ein dritter Handhabungsroboter 90 zugeordnet ist.
Jeder der beiden Handhabungsroboter 88 und 90, d.h. der zweite und der dritte Handhabungsroboter 88 und 90, verfügt jeweils über einen vorzugsweise mehrachsig beweglichen Schwenkarm 72, der mit einem Greiferkopf 40 ausgestattet ist. Mittels der jeweiligen Greiferköpfe 40 können jeweils die Verpackungszuschnitte 10 aus den Magazinen 66 und 68 entnommen und der jeweils benötigten Vorbrechstation 62 oder 64 zugeführt werden.
Nach erfolgter Vorbehandlung an einer der Vorbrechstationen 62 oder 64 werden vorzugsweise vom jeweils aktiven Handhabungsroboter 88 oder 90, d.h. von dem zweiten Handhabungsroboter 88 oder dem dritten Handhabungsroboter 90, die vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt, um solchermaßen die Verpackungseinheiten 18 auszubilden, wie dies weiter oben schon ausführlich beschrieben wurde. Da die Reichweite der Schwenkarme 72 der in Fig. 8B gezeigten Handhabungsroboter 88 und 90 hierfür ggf. nicht ausreicht, kann es ggf. sinnvoll sein, die Positionen der beiden Handhabungsroboter 88 und 90 variabel zu machen, so dass diese bspw. als orstveränderliche Handhabungsroboter 88 und 90 ausgestaltet sein können.
In der Darstellung der Fig. 8B befindet sich der am Schwenkarm 72 des zweiten Handhabungsroboters 88 geführte Greiferkopf 40 mit dem dort aufgenommenen Verpackungszuschnitt 10 bzw. 10v an der links dargestellten ersten Vorbrechstation 62 und drückt den Verpackungszuschnitt 10 auf die sich nach oben kegelförmig verjüngenden Dehnwerkzeuge 46 der ersten Dehnmatrize 44a der ersten Vorbrechstation 62 auf. Hierdurch werden die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes 10 mittels der durch Dehnkegel 48 gebildeten Dehnwerkzeuge 46 der ersten Dehnmatrize 44a in gewünschter Weise gedehnt, so dass der solchermaßen vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v auf die Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden kann.
Zudem befindet sich der am Schwenkarm 72 des dritten Handhabungsroboters 90 geführte Greiferkopf 40 mit dem dort aufgenommenen Verpackungszuschnitt 10 bzw. 10v an der rechts dargestellten zweiten Vorbrechstation 64 und drückt den Verpackungszuschnitt 10 auf die sich nach oben kegelförmig verjüngenden Dehnwerkzeuge 46 der zweiten Dehnmatrize 44b der zweiten Vorbrechstation 64 auf. Hierdurch werden die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes 10 mittels der durch Dehnkegel 48 gebildeten Dehnwerkzeuge 46 der zweiten Dehnmatrize 44b ebenfalls in gewünschter Weise gedehnt, so dass der solchermaßen vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v wahlweise auf die Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden kann.
Allerdings ist zur gleichen Zeit jeweils nur einer der beiden Handhabungsroboter 88 oder 90 aktiv, während der andere inaktiv bleibt, was von den jeweils benötigten Verpackungszuschnitten 10 abhängt, die für die Ausstattung der auf der Zuführeinrichtung 4 beförderten und bereitgehaltenen Artikelgruppierungen 20 verwendet werden können.
Wie dies oben schon anhand der Fig. 8A erläutert wurde, unterscheiden sich die ersten und zweiten Dehnmatrizen 44a und 44b zumindest in einem ihrer Parameter, d.h. entweder in den Durchmessern oder Dimensionierungen ihrer Dehnkegel 48 bzw. Dehnwerkzeuge 46, in deren Abständen und/oder Anordnungen auf der Dehnmatrize 44a oder 44b oder hinsichtlich beider Parameter.
Auch die Fig. 8B lässt wiederum die Steuerungszentrale 74 erkennen, die vorzugsweise den zweiten Handhabungsroboter 88 und den dritten Handhabungsroboter 90 sowie deren Bewegungen bei der Entnahme der Verpackungszuschnitte 10 aus den ihnen jeweils zugeordneten Magazinen 66 oder 68 sowie bei der Zuführung der Verpackungszuschnitte 10 zur jeweils verwendeten Vorbrechstation 62 oder 64 und außerdem beim oberseitigen Aufdrücken der vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v auf die Artikel 12 oder Dosen 22 der jeweils bereitstehenden Artikelgruppierungen 20 steuert. Die Steuerungszentrale 74 liefert entsprechenden Steuersignale 76 an den zweiten Handhabungsroboter 88 sowie an den dritten Handhabungsroboter 90. Dass es sich bei den Datenverbindungen zwischen der Steuerungszentrale 74 und den Handhabungsrobotern 88 und 90 jeweils um mit der Bezugsziffer 76 versehene Doppelpfeile handelt, soll ausdrücken, dass jeder der zweiten und dritten Handhabungsroboter 88 und 90 vorzugsweise auch Sensorsignale unterschiedlicher Art zur Steuerungszentrale 74 liefern kann, um dieser die präzise Bewegungssteuerung der jeweiligen Schwenkarme 72 und der Greiferköpfe 40 zu erleichtern.
Die in der Fig. 8B erkennbare optionale optische Sensoreinrichtung 78, die insbesondere durch eine Kamera 80 mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein kann, entspricht vorzugsweise der bereits oben anhand der Fig. 8A beschriebenen optischen Sensoreinrichtung 78, so dass auf eine nochmalige Erläuterung an dieser Stelle verzichtet und auf die obigen Ausführungen verwiesen werden kann. Die optionale optische Sensoreinrichtung 78 oder Kamera 80 liefert ihre Bildsignale 82 sinnvollerweise ebenfalls an die Steuerungszentrale 74, in der sich die hierfür geeignete Bildauswertung befinden kann, um aus den Bildsignalen 82 die gewünschten oder benötigten Informationen zum Zustand der fertiggestellten Verpackungseinheiten zu gewinnen.
Außerdem kann die Steuerungszentrale 74 wahlweise mit einer externen Datenspeicherungseinrichtung 84 in Verbindung stehen, die bspw. durch eine Datencloud 86 gebildet sein kann. Die zwischen der externen Datenspeicherungseinrichtung 84 bzw. der Datencloud 86 mit der Steuerungszentrale 74 ausgetauschten Daten 88 sind ebenfalls durch einen Doppelpfeil verdeutlicht, was die Bidirektionalität des Datenaustauschs charakterisieren soll.
Wiederum kann die Steuerungszentrale 74 sinnvollerweise mit der Zuführeinrichtung 4 sowie mit dem Vorbehandlungsmodul 6 gekoppelt sein, was in der Darstellung der Fig. 8B jedoch nicht zeichnerisch verdeutlicht ist.
Darüber hinaus zeigt die schematische Darstellung der Fig. 8C eine dritte Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2, die wiederum mit einer Zuführeinrichtung 4 zur Beförderung von Artikelgruppierungen 20 in einer definierten Förderrichtung auf einer hierfür vorgesehenen Horizontalfördereinrichtung 60 o. dgl. Fördereinrichtung ausgestattet ist, wie dies schon in den Figuren 8A und 8B gezeigt ist.
Das Vorbehandlungsmodul 6 der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 8C umfasst in gleicher Weise, wie dies schon anhand der Fig. 8A sowie der Fig. 8B erläutert wurde, die erste Vorbrechstation 62, die linksseitig der Zuführeinrichtung 4 angeordnet ist, sowie die zweite Vorbrechstation 64, die sich rechtsseitig der Zuführeinrichtung 4 befindet. Wiederum sind die beiden Vorbrechstationen 62 und 64 jeweils mit ersten und zweiten Magazinen 66 und 68 ausgestattet, in denen sich jeweils unterschiedliche Varianten von Verpackungszuschnitten 10 befinden.
Um die jeweiligen Verpackungszuschnitte 10 aus einem der beiden Magazine 66 oder 68 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen Vorbrechstation 62 oder 64 zuzuführen, verfügt auch bei der in der Fig. 8C gezeigten dritten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 jede der beiden Vorbrechstationen 62 und 64 jeweils über einen eigenen Handhabungsroboter 88 und 90. So ist der ersten Vorbrechstation 62 und ihrem ersten Magazin 66 der zweite Handhabungsroboter 88 zugeordnet, während der zweiten Vorbrechstation 64 und ihrem zweiten Magazin 68 der dritte Handhabungsroboter 90 zugeordnet ist.
Jeder der beiden Handhabungsroboter 88 und 90, d.h. der zweite und der dritte Handhabungsroboter 88 und 90, verfügt jeweils über einen vorzugsweise mehrachsig beweglichen Schwenkarm 72, der mit einem Greiferkopf 40 ausgestattet ist. Mittels der jeweiligen Greiferköpfe 40 können jeweils die Verpackungszuschnitte 10 aus den Magazinen 66 und 68 entnommen und der jeweils benötigten Vorbrechstation 62 oder 64 zugeführt werden.
Nach erfolgter Vorbehandlung an einer der Vorbrechstationen 62 oder 64 werden die vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v allerdings nicht von einem der beiden dort befindlichen Handhabungsroboter 88 oder 90 gehandhabt, sondern sie werden jeweils vom ersten Handhabungsroboter 70 übernommen und auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt, um solchermaßen die Verpackungseinheiten 18 auszubilden, wie dies weiter oben schon ausführlich beschrieben wurde. Für diesen Vorgang soll im dritten Ausführungsbeispiel ausschließlich der über eine entsprechende Reichweite seines Schwenkarmes 72 verfügende erste Handhabungsroboter 70 zuständig sein, während der zweite und der dritte Handhabungsroboter 88 und 90 jeweils ausschließlich für die Handhabung der Verpackungszuschnitte zwischen den jeweiligen Magazinen 66 oder 68 und den Vorbrechstationen 62 oder 64 zuständig sein sollen.
In der Darstellung der Fig. 8C befindet sich der am Schwenkarm 72 des zweiten Handhabungsroboters 88 geführte Greiferkopf 40 mit dem dort aufgenommenen Verpackungszuschnitt 10 bzw. 10v an der links dargestellten ersten Vorbrechstation 62 und drückt den Verpackungszuschnitt 10 auf die sich nach oben kegelförmig verjüngenden Dehnwerkzeuge 46 der ersten Dehnmatrize 44a der ersten Vorbrechstation 62 auf. Hierdurch werden die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes 10 mittels der durch Dehnkegel 48 gebildeten Dehnwerkzeuge 46 der ersten Dehnmatrize 44a in gewünschter Weise gedehnt, so dass der solchermaßen vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v auf die Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden kann.
Zudem befindet sich der am Schwenkarm 72 des dritten Handhabungsroboters 90 geführte Greiferkopf 40 mit dem dort aufgenommenen Verpackungszuschnitt 10 bzw. 10v an der rechts dargestellten zweiten Vorbrechstation 64 und drückt den Verpackungszuschnitt 10 auf die sich nach oben kegelförmig verjüngenden Dehnwerkzeuge 46 der zweiten Dehnmatrize 44b der zweiten Vorbrechstation 64 auf. Hierdurch werden die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes 10 mittels der durch Dehnkegel 48 gebildeten Dehnwerkzeuge 46 der zweiten Dehnmatrize 44b ebenfalls in gewünschter Weise gedehnt, so dass der solchermaßen vorbehandelte Verpackungszuschnitt 10v wahlweise auf die Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden kann.
Der Greiferkopf 40 des ersten Handhabungsroboters 70 kann wahlweise mit Saugeinrichtungen ausgestattet sein, die in Art eines Kamms oder Rechens zwischen die die Handhabungseinrichtungen des Greiferkopfes 40 des zweiten Handhabungsroboters 88 eingreifen können.
Wie oben schon erläutert, ist zur gleichen Zeit wiederum sinnvollerweise jeweils nur einer der beiden Handhabungsroboter 88 oder 90 aktiv, während der andere inaktiv bleibt, was von den jeweils benötigten Verpackungszuschnitten 10 abhängt, die für die Ausstattung der auf der Zuführeinrichtung 4 beförderten und bereitgehaltenen Artikelgruppierungen 20 verwendet werden können.
Wie dies oben schon anhand der Fig. 8A sowie anhand der Fig. 8B erläutert wurde, unterscheiden sich die ersten und zweiten Dehnmatrizen 44a und 44b zumindest in einem ihrer Parameter, d.h. entweder in den Durchmessern oder Dimensionierungen ihrer Dehnkegel 48 bzw. Dehnwerkzeuge 46, in deren Abständen und/oder Anordnungen auf der Dehnmatrize 44a oder 44b oder hinsichtlich beider Parameter.
Auch die Fig. 8C lässt wiederum die Steuerungszentrale 74 erkennen, die vorzugsweise den ersten Handhabungsroboter 70, den zweiten Handhabungsroboter 88 sowie den dritten Handhabungsroboter 90 mitsamt ihren jeweiligen Bewegungen bei der Entnahme der Verpackungszuschnitte 10 aus den ihnen jeweils zugeordneten Magazinen 66 oder 68 sowie bei der Zuführung der Verpackungszuschnitte 10 zur jeweils verwendeten Vorbrechstation 62 oder 64 und außerdem beim oberseitigen Aufdrücken der vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v mittels des ersten Handhabungsroboters 70 auf die Artikel 12 oder Dosen 22 der jeweils bereitstehenden Artikelgruppierungen 20 steuert. Die Steuerungszentrale 74 liefert entsprechenden Steuersignale 76 an den ersten Handhabungsroboter 70, an den zweiten Handhabungsroboter 88 sowie an den dritten Handhabungsroboter 90. Dass es sich bei den Datenverbindungen zwischen der Steuerungszentrale 74 und den Handhabungsrobotern 70, 88 und 90 jeweils um mit der Bezugsziffer 76 versehene Doppelpfeile handelt, soll ausdrücken, dass jeder der ersten, der zweiten und dritten Handhabungsroboter 70, 88 und 90 vorzugsweise auch Sensorsignale unterschiedlicher Art zur Steuerungszentrale 74 liefern kann, um dieser die präzise Bewegungssteuerung der jeweiligen Schwenkarme 72 und der Greiferköpfe 40 zu erleichtern.
Die auch in der Fig. 8C erkennbare optionale optische Sensoreinrichtung 78, die insbesondere durch eine Kamera 80 mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein kann, entspricht vorzugsweise der bereits oben anhand der Figuren 8A und 8B beschriebenen optischen Sensoreinrichtung 78, so dass auf eine nochmalige Erläuterung an dieser Stelle verzichtet und auf die obigen Ausführungen verwiesen werden kann. Die optionale optische Sensoreinrichtung 78 oder Kamera 80 liefert ihre Bildsignale 82 sinnvollerweise ebenfalls an die Steuerungszentrale 74, in der sich die hierfür geeignete Bildauswertung befinden kann, um aus den Bildsignalen 82 die gewünschten oder benötigten Informationen zum Zustand der fertiggestellten Verpackungseinheiten zu gewinnen.
Außerdem kann die Steuerungszentrale 74 wahlweise mit einer externen Datenspeicherungseinrichtung 84 in Verbindung stehen, die bspw. durch eine Datencloud 86 gebildet sein kann. Die zwischen der externen Datenspeicherungseinrichtung 84 bzw. der Datencloud 86 mit der Steuerungszentrale 74 ausgetauschten Daten 88 sind ebenfalls durch einen Doppelpfeil verdeutlicht, was die Bidirektionalität des Datenaustauschs charakterisieren soll.
Die externe Datenspeicherungseinrichtung 84, die bspw. durch eine Datencloud 86 gebildet sein kann, kann der Einspeisung und Zwischenspeicherung zahlreicher Daten dienen, so bspw. der gemessenen und/oder vorgebbaren Winkel bei der Verformung der Laschen und/oder der für das Andrücken der Verpackungszuschnitte auf den Artikelgruppierungen 20 gemessen und/oder vorgebbaren Kraftwerte für die hierfür eingesetzten Motoren, wobei zusätzlich die jeweils verarbeitete Gebindeart berücksichtigt werden kann.
Weitere relevante Daten können dort gespeichert und für die Steuerungszentrale 74 verfügbar gehalten werden, so etwa Informationen über die Hersteller und/oder die Materialen und/oder Materialstärken der eingesetzten Verpackungszuschnitte, da sich daraus sinnvolle Einstellungswerte, Schwell- und Sollwerte für die Verpackungsvorrichtung 2 sowie auch für andere Anlagenteile gewinnen und ableiten lassen.
Darüber hinaus können für alle diese zwischen der Steuerungszentrale 74 und der Datenspeicherungseinrichtung 84 ausgetauschten Daten die Prinzipien maschinellen Lernens berücksichtigt werden, insbesondere unter zusätzlichem Einsatz von Künstlicher Intelligenz.
Wiederum kann die Steuerungszentrale 74 sinnvollerweise mit der Zuführeinrichtung 4 sowie mit dem Vorbehandlungsmodul 6 gekoppelt sein, was in der Darstellung der Fig. 8C jedoch nicht zeichnerisch verdeutlicht ist.
Die Figuren 9A und 9B zeigen eine Variante einer der Vorbrechstationen 62 oder 64 des Vorbehandlungsmoduls 6 gemäß einer oder mehrerer der Figuren 8A bis 8C, wobei hier die linksseitig an der Zuführeinrichtung 4 befindliche erste Vorbrechstation 62 gezeigt ist, während die zweite Vorbrechstation 64 (vgl. Figuren 8A bis 8C) hier nicht gezeigt ist. Demzufolge ist auch nicht der dritte Handhabungsroboter 90, sondern nur der zweite Handhabungsroboter 88 gezeigt, zusammen mit dem ersten Handhabungsroboter 70. Der erste Handhabungsroboter 70 dient wiederum der Übernahme der mittels der ersten Vorbrechstation 62 vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v von der Dehnmatrize 44 und zum Aufsetzen auf die auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitgestellten Artikelgruppierungen 20, gebildet jeweils aus einer definierten Anzahl von Artikeln 12 oder Dosen 22 in jeweils definierter Anordnung zueinander.
Dem zweiten Handhabungsroboter 88 stehen bei dieser Ausführungsvariante der ersten Vorbrechstation 62 zwei unterschiedliche Magazine 66 und 92 zur Verfügung, nämlich das erste Magazin 66, das größere Verpackungszuschnitte 10 enthält, sowie ein in der Nähe des ersten Magazins 66 angeordnetes drittes Magazin 92, das kleinere Verpackungszuschnitte 10 zur Entnahme für den zweiten Handhabungsroboter 88 bereithält. Die im ersten Magazin 66 befindlichen größeren Verpackungszuschnitte 10 können dann entnommen werden, wenn entsprechend dimensionierte oder konfigurierte Artikelgruppierungen 20 damit auszustatten sind, was in entsprechender Weise für die kleineren Verpackungszuschnitte 10 im dritten Magazin 92 gilt.
Die erste Vorbrechstation 62 ist gegenüber der in den Figuren 8A bis 8C gezeigten Variante der ersten Vorbrechstation 62 in einer Weise modifiziert, dass dort zwei verschiedene Dehnmatrizen 44a und 44c zur Verfügung stehen, d.h. entsprechend der oben begonnenen Nomenklatur die erste Dehnmatrize 44a sowie eine dritte Dehnmatrize 44c.
Die Fig. 9A zeigt die erste Dehnmatrize 44a als aktive Dehnmatrize 44 und die dritte Dehnmatrize 44c als in inaktive Dehnmatrize 44. Die aktive erste Dehnmatrize 44a weist größere Dehnkegel 48 als Dehnwerkzeuge 46 auf, die weiter voneinander beabstandet sind. Dagegen weist die inaktive dritte Dehnmatrize 44c Dehnkegel 48 kleineren Durchmessers auf, wobei diese Dehnwerkzeuge 46 enger beieinanderstehend auf der dritten Dehnmatrize 44c angeordnet sind.
In der Prozessphase gemäß Fig. 9A hat der zweite Handhabungsroboter 88 einen größeren Verpackungszuschnitt 10 aus dem ersten Magazin 66 entnommen und auf die nach oben weisenden Dehnkegel 48 der ersten Dehnmatrize 44a aufgedrückt. Dort befindet sich auch schon der Greiferkopf 40 des ersten Handhabungsroboters 70, um den solchermaßen vorbehandelten Verpackungszuschnitt 10v zu übernehmen und zu der auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehenden Artikelgruppierung 20 zu überführen und um den Verpackungszuschnitt 10v dort oberseitig auf die Artikel 12 oder Dosen 22 aufzudrücken.
Dagegen ist das dritte Magazin 92 in der gezeigten Prozessphase inaktiv, ebenso wie die dritte Dehnmatrize 44c, deren Dehnkegel 48 funktionslos nach unten weisen und vom Greiferkopf 40 des zweiten Handhabungsroboters 88 auf diese Weise nicht erreicht werden können.
Dagegen zeigt die Fig. 9B die dritte Dehnmatrize 44c als aktive Dehnmatrize 44 und die erste Dehnmatrize 44a als in inaktive Dehnmatrize 44. Die aktive dritte Dehnmatrize 44c weist kleinere Dehnkegel 48 als Dehnwerkzeuge 46 auf, die geringer voneinander beabstandet sind. Dagegen weist die inaktive erste Dehnmatrize 44a Dehnkegel 48 größeren Durchmessers auf, wobei diese Dehnwerkzeuge 46 weiter auseinanderstehend auf der ersten Dehnmatrize 44a angeordnet sind.
In der Prozessphase gemäß Fig. 9B hat der zweite Handhabungsroboter 88 einen kleineren Verpackungszuschnitt 10 aus dem dritten Magazin 92 entnommen und auf die nach oben weisenden Dehnkegel 48 der dritten Dehnmatrize 44c aufgedrückt. Dort befindet sich auch schon der Greiferkopf 40 des ersten Handhabungsroboters 70, um den solchermaßen vorbehandelten Verpackungszuschnitt 10v zu übernehmen und zu der auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehenden Artikelgruppierung 20 zu überführen und um den Verpackungszuschnitt 10v dort oberseitig auf die Artikel 12 oder Dosen 22 aufzudrücken.
Wie es die Fig. 9B in schematischer Weise andeutet, handelt es sich bei den dort auf der Horizontalfördereinrichtung 60 bereitstehenden Artikeln 12 um kleinere Dosen 22, so dass auch die Durchmesser der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes 10 kleiner dimensioniert sein müssen. Außerdem müssen die Durchtrittsöffnungen enger beieinanderstehen und etwas anders konfiguriert sein, weil die gesamte Anordnung der Artikelgruppierung 20 wegen der kleineren Dosen 22 differiert.
Dagegen ist das erste Magazin 66 in der in Fig. 9B gezeigten Prozessphase inaktiv, ebenso wie die erste Dehnmatrize 44a, deren Dehnkegel 48 funktionslos nach unten weisen und vom Greiferkopf 40 des zweiten Handhabungsroboters 88 auf diese Weise nicht erreicht werden können.
Die Fig. 9C zeigt darüber hinaus ein Ausführungsbeispiel einer mehrteiligen Dehnmatrize 44, die vier Seiten mit jeweils unterschiedlichen Konfigurationen von Dehnwerkzeugen 46 aufweist. Mittels einer Drehung um 90°, um 180° oder um 270° um das Zentrum ihres Trägerelements 94 können die verschiedenen Dehnwerkzeuge 46 jeweils in die passende Position gebracht werden, um in der ersten oder zweiten Vorbrechstation 62 oder 64 als aktive Dehnmatrize 44 zu dienen.
So lässt die Fig. 9C eine nach unten weisende erste Dehnmatrize 44a mit drei größeren Dehnkegeln 48 erkennen, welche die Dehnwerkzeuge 46 gemäß hier beschriebener Definition bilden. Eine zweite Dehnmatrize 44b mit drei nach oben weisenden Dehnkegeln 48, die geringer voneinander beabstandet sind als bei der ersten Dehnmatrize 44a, liegt dieser ersten Dehnmatrize 44a gegenüber, so dass durch eine Drehung des Trägerelements 94 um 180° zwischen diesen beiden Dehnmatrizen 44a und 44b gewählt werden kann.
Weiterhin lässt die Fig. 9C eine nach links weisende dritte Dehnmatrize 44c mit drei größeren Dehnkegeln 48 erkennen, welche die Dehnwerkzeuge 46 gemäß hier beschriebener Definition bilden. Die Dehnkegel 48 können in etwa dieselben Abstände zueinander aufweisen wie bei der ersten Dehnmatrize 44a. Allerdings sind diese Dehnkegel 48 der dritten Dehnmatrize 44c kürzer, so dass eine andere Durchmesservariante der Durchtrittsöffnungen damit vorbehandelt werden kann.
Eine vierte Dehnmatrize 44c mit sechs nach rechts weisenden Dehnkegeln 48, die geringer voneinander beabstandet sind als bei den anderen drei Varianten 44a, 44b und 44c, liegt der dritten Dehnmatrize 44c gegenüber, so dass durch eine Drehung des Trägerelements 94 um 180° zwischen diesen beiden Dehnmatrizen 44c und 44d gewählt werden kann.
Die Anordnungen und Dimensionen der hier gezeigten vier Dehnmatrizen 44a, 44b, 44c und 44d sind lediglich beispielhaft zu verstehen, ebenso wie die jeweilige Anzahl der sichtbaren Dehnwerkzeuge 46. Mit der Darstellung soll im Wesentlichen verdeutlicht werden, dass Wechselwerkzeuge denkbar sind, die je nach Bedarf aktiviert oder deaktiviert werden können, um die Vorbrechstationen 62 und/oder 64 vielseitiger verwendbar zu machen.
Die schematische Darstellung der Fig. 9D entspricht im Wesentlichen der bereits in Fig. 9B gezeigten Variante der ersten Vorbrechstation 62 der Verpackungsvorrichtung 2, mit dem Unterschied, dass den dort gezeigten Handhabungsrobotern 70 und 88 jeweils ein eigenes Werkzeugwechselmagazin 96 und 98 zugeordnet ist, wobei diese Werkzeugwechselmagazine 96 und 98 jeweils der Aufbewahrung und Bereitstellung unterschiedlicher Werkzeuge 100 zur Verbindung mit den Greiferköpfen 40 bzw. zur Ausstattung der Greiferköpfe 40 der beiden Handhabungsroboter 70 und/oder 88 dienen.
Dem ersten Handhabungsroboter 70 ist ein erstes Werkzeugwechselmagazin 96 zugeordnet, das er mit seinem Schwenkarm 72 erreichen kann, und in dem verschiedene Werkzeuge 100 bereitgehalten werden können, die in automatisierter oder teilautomatisierter Weise mit dem Greiferkopf 40 gekoppelt werden können, um bspw. unterschiedlich dimensionierte Verpackungszuschnitte 10 zuverlässig ergreifen und handhaben zu können.
Auch dem zweiten Handhabungsroboter 88 kann ein solches Werkzeugwechselmagazin zugeordnet sein, das hier als zweites Werkzeugwechselmagazin 98 bezeichnet sein soll. Dieses zweite Werkzeugwechselmagazin 98 muss ebenfalls vom Schwenkarm 72 des zweiten Handhabungsroboters 88 erreicht werden können, so dass die dort bereitgehaltenen Werkzeuge 100 in automatisierter oder teilautomatisierter Weise mit dem Greiferkopf 40 des zweiten Handhabungsroboters 88 gekoppelt werden können. Auch hiermit kann sichergestellt sein, dass mittels der unterschiedlichen Werkzeuge 100 unterschiedlich dimensionierte Verpackungszuschnitte 10, die der zweite Handhabungsroboter 88 bspw. aus dem ersten Magazin 66 oder aus dem dritten Magazin 92 entnimmt, zuverlässig ergriffen und gehandhabt werden können.
Hinsichtlich der übrigen Komponenten und Funktionselemente, die in Fig. 9D erkennbar sind, sei auf die Darstellung der Fig. 9B sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
Die beiden schematischen Draufsichten der Figuren 10 und 11 zeigen zudem zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung 2, die sich in einigen Details von den in den Figuren 8A bis 8C gezeigten Ausführungsvarianten der Verpackungsvorrichtung 2 unterscheiden können, in vielerlei Hinsicht jedoch mit diesen Ausführungsvarianten übereinstimmen, was jeweils nachfolgend genauer betrachtet werden soll.
Hierbei kann die Fig. 10 als vierte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung 2 betrachtet werden, während die Fig. 11 als fünfte Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 betrachtet werden kann. Bei beiden Ausführungsvarianten ist jeweils die Zuführeinrichtung 4 zur Beförderung der Artikelgruppierungen 20 in einer definierten Förderrichtung 102 auf der dafür vorgesehenen Horizontalfördereinrichtung 60 erkennbar. Die Förderrichtung 102 der Horizontalfördereinrichtung 60 weist in beiden Darstellungen jeweils von unten nach oben.
Die auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 beförderten Artikelgruppierungen 20 umfassen in den gezeigten vierten und fünften Ausführungsbeispielen der Figuren 10 und 11 jeweils zwanzig Artikeln 12 oder Dosen 22, die in einer Rechteckanordnung gruppiert und zusammengestellt sind, so dass für diese Artikelgruppierungen 20 jeweils die entsprechend konfigurierten Verpackungszuschnitte 10 bereitgehalten und vorbehandelt werden, um die Gruppierungen 20 in der oben beschriebenen Weise zu Verpackungseinheiten 18 zusammenfassen zu können.
Das Vorbehandlungsmodul 6 der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 10 umfasst die gezeigte erste Vorbrechstation 62, die linksseitig der Zuführeinrichtung 4 angeordnet ist, sowie die zweite Vorbrechstation 64, die sich ebenfalls linksseitig der Zuführeinrichtung 4 und - in Bezug auf die Förderrichtung 102 - unterhalb der ersten Vorbrechstation 62 befindet. In unmittelbarer Nähe zur ersten Vorbrechstation 62 befindet sich das erste Magazin 66 für eine erste Variante von Verpackungszuschnitten 10, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen in einer ersten Anordnung (hier nicht gezeigt) dort eingestanzt sein können.
In unmittelbarer Nähe zur zweiten Vorbrechstation 64 befindet sich das zweite Magazin 68 für eine zweite Variante von Verpackungszuschnitten 10, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen dort jeweils in einer zweiten Anordnung eingestanzt sein können (hier ebenfalls nicht gezeigt), wobei sich die Abstände und/oder Größe der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 von den Abständen und/oder den Größen der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des zweiten Magazins 68 unterscheiden, so dass die noch nicht behandelten Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 nicht dafür geeignet sind, mit einer Dehnmatrize 44 vorbehandelt zu werden, die auf die Abstände und/oder Größen der Verpackungszuschnitte 10 des zweiten Magazins 68 abgestimmt ist, und umgekehrt.
Um die Verpackungszuschnitte 10 aus dem ersten Magazin 66 der ersten Vorbrechstation 62 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen ersten Dehnmatrize 44a zuzuführen, ist bei der in der Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 der zweite Handhabungsroboter 88 vorgesehen, dessen vorzugsweise mehrachsig beweglicher Schwenkarm 72 über einen passend ausgerüsteten Greiferkopf 40 verfügt, der in der Lage ist, die Verpackungszuschnitte 10 aus dem ersten Magazin 66 zu entnehmen und der jeweils dafür passenden ersten Dehnmatrize 44a zuzuführen.
Nach erfolgter Vorbehandlung in der ersten Vorbrechstation 62 können die vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v mittels des in Nähe der Horizontalfördereinrichtung 60 befindlichen und in diesem Fall auf die erste Vorbrechstation 62 zugreifenden ersten Handhabungsroboters 70 auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden, um solchermaßen die Verpackungseinheiten 18 auszubilden, wie dies weiter oben schon ausführlich beschrieben wurde.
Sofern die auf der Horizontalfördereinrichtung 60 in Förderrichtung 102 transportierte Artikelgruppierung 20 eine andere Konfiguration aufweist, kann es notwendig sein, auf die anders konfigurierten Verpackungszuschnitte 10 aus dem zweiten Magazin 68 zuzugreifen und somit insgesamt die zweite Vorbrechstation 64 einzusetzen.
Um die hierfür geeigneten Verpackungszuschnitte 10 aus dem zweiten Magazin 68 der zweiten Vorbrechstation 64 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen zweiten Dehnmatrize 44a zuzuführen, ist bei der in der Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 der dritte Handhabungsroboter 90 vorgesehen, dessen vorzugsweise mehrachsig beweglicher Schwenkarm 72 über einen passend ausgerüsteten Greiferkopf 40 verfügt, der in der Lage ist, die Verpackungszuschnitte 10 aus dem zweiten Magazin 68 zu entnehmen und der jeweils dafür passenden zweiten Dehnmatrize 44b zuzuführen.
Nach erfolgter Vorbehandlung in der zweiten Vorbrechstation 64 können die passend vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v mittels des auf die zweite Vorbrechstation 64 zugreifenden ersten Handhabungsroboters 70 auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden, um solchermaßen die entsprechenden Verpackungseinheiten 18 auszubilden.
Somit ist die in der Fig. 10 gezeigte vierte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung 2 in einer Weise konfiguriert, dass der erste Handhabungsroboter 70 zumindest auf die erste Vorbrechstation 62 sowie auf die zweite Vorbrechstation 64 zugreifen, die dort jeweils auf den entsprechenden Dehnmatrizen 44a oder 44b bereitgestellten und vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v übernehmen und auf die auf der Horizontalfördereinrichtung 60 bereitstehenden Artikelgruppierungen 20 aufsetzen kann.
Weitere, hier nicht den beiden Vorbrechstationen 62 und/oder 64 zugeordnete, d.h. insbesondere dritte und/oder vierte Dehnmatrizen 44c und/oder 44d können entsprechend obiger Beschreibung (vgl. hierzu die Figuren 9A bis 9D) wahlweise eingesetzt werden, bspw. im Wechsel mit den in den ersten und/oder zweiten Vorbrechstationen 62 bzw. 64 bereitgestellten ersten und zweiten Dehnmatrizen 44a und 44b.
Weiterhin kann das Vorbehandlungsmodul 6 der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 10 eine optionale dritte Vorbrechstation 104 aufweisen, die bspw. rechtsseitig der Zuführeinrichtung 4 angeordnet sein kann. In unmittelbarer Nähe zu dieser optionalen dritten Vorbrechstation 104 kann ein drittes Magazin 106 für eine dritte Variante von Verpackungszuschnitten 10 angeordnet sein, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen in einer dritten Anordnung (hier nicht gezeigt) dort eingestanzt sein können. Hierbei unterscheiden sich die Abstände und/oder Größe der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des dritten Magazins 106 von den Abständen und/oder den Größen der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 sowie des zweiten Magazins 68, so dass die noch nicht behandelten Verpackungszuschnitte 10 des ersten und/oder zweiten Magazins 66, 68 nicht dafür geeignet sind, mit einer solchen Dehnmatrize 44 vorbehandelt zu werden, wie sie auf die Abstände und/oder Größen der Verpackungszuschnitte 10 des ersten oder zweiten Magazins 66, 68 abgestimmt ist, und umgekehrt.
Um die Verpackungszuschnitte 10 aus dem dritten Magazin 106 der dritten Vorbrechstation 106 zu entnehmen und einer jeweils in deren Nähe befindlichen dritten Dehnmatrize 44c zuzuführen, ist bei der in der Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 ein optionaler vierter Handhabungsroboter 108 vorgesehen, dessen vorzugsweise mehrachsig beweglicher Schwenkarm 72 über einen passend ausgerüsteten Greiferkopf 40 verfügt, der in der Lage ist, die Verpackungszuschnitte 10 aus dem dritten Magazin 106 zu entnehmen und der jeweils dafür passenden dritten Dehnmatrize 44c zuzuführen.
Nach erfolgter Vorbehandlung in der dritten Vorbrechstation 104 können die vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v wiederum mittels des in Nähe der Horizontalfördereinrichtung 60 befindlichen und in diesem Fall ggf. auch auf die dritte Vorbrechstation 104 zugreifenden ersten Handhabungsroboters 70 auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden, um solchermaßen die Verpackungseinheiten 18 auszubilden, wie dies weiter oben schon ausführlich beschrieben wurde.
Hier nicht näher gezeigte vierte Dehnmatrizen 44d können entsprechend obiger Beschreibung (vgl. hierzu die Figuren 9A bis 9D) wahlweise eingesetzt werden, bspw. im Wechsel mit den in den ersten und/oder zweiten Vorbrechstationen 62 bzw. 64 bereitgestellten ersten und zweiten Dehnmatrizen 44a und 44b oder auch im Wechsel mit der in der dritten Vorbrechstation 104 bereitgestellten dritten Dehnmatrize 44c.
Es sei darauf hingewiesen, dass jede der in der Fig. 10 gezeigten ersten, zweiten und/oder dritten Vorbrechstationen 62, 64 und/oder 104 als optional oder als zusätzlich vorzusehende Vorbrechstation 62, 64 und/oder 104 betrachtet werden kann. Die Anordnung und Positionierung der jeweils vorhandenen Vorbrechstation 62, 64 und/oder 104 kann sich zudem nach dem an der Verpackungsvorrichtung 2 verfügbaren Raum und generell nach den herrschenden Platzverhältnissen der Verpackungsvorrichtung 2 richten. Zumindest eine der gezeigten drei Vorbrechstationen 62, 64 und/oder 104 kann wahlweise auch entfallen, sofern mit zwei Vorbrechstationen 62, 64 und/oder 104 gearbeitet werden kann und/oder wenn die Dehnmatrizen 44a, 44b, 44c und/oder 44d bspw. in der in den Figuren 9A bis 9D gezeigten Weise auswechselbar bzw. umrüstbar gestaltet sind.
Außerdem kann wahlweise dem ersten Handhabungsroboter 70 das in der Fig. 10 verdeutlichte erste Werkzeugwechselmagazin 96 zugeordnet sein, das der erste Handhabungsroboter 70 mit seinem Schwenkarm 72 erreichen kann, und in dem verschiedene Werkzeuge 100 bereitgehalten sein können, die in automatisierter oder teilautomatisierter Weise mit dem Greiferkopf 40 des ersten Handhabungsroboters 70 gekoppelt werden können, um bspw. unterschiedlich dimensionierte Verpackungszuschnitte 10 zuverlässig ergreifen und handhaben zu können.
Die Zuordnung des in der Fig. 10 rechtsseitig der Horizontalfördereinrichtung 60 und unterhalb des vierten Handhabungsroboters 108 der optionalen dritten Vorbrechstation 104 angeordneten Werkzeugwechselmagazins 96 zum ersten Handhabungsroboter 70 kann in entsprechender Weise ausgestaltet sein, wie sie weiter oben schon unter Bezugnahme auf die Fig. 9D erläutert wurde.
Außerdem soll nachfolgend die fünfte Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 betrachtet werden, die durch die schematische Draufsicht der Fig. 11 illustriert ist. Wiederum ist dort die Zuführeinrichtung 4 zur Beförderung der Artikelgruppierungen 20 in definierter Förderrichtung 102 auf der dafür vorgesehenen Horizontalfördereinrichtung 60 erkennbar, wobei die Förderrichtung 102 der Horizontalfördereinrichtung 60 in der Darstellung der Fig. 11 von unten nach oben weist.
Die auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 beförderten Artikelgruppierungen 20 umfassen in den gezeigten vierten und fünften Ausführungsbeispielen der Figuren 10 und 11 jeweils zwanzig Artikeln 12 oder Dosen 22, die in einer Rechteckanordnung gruppiert und zusammengestellt sind, so dass für diese Artikelgruppierungen 20 jeweils die entsprechend konfigurierten Verpackungszuschnitte 10 bereitgehalten und vorbehandelt werden, um die Gruppierungen 20 in der oben beschriebenen Weise zu Verpackungseinheiten 18 zusammenfassen zu können.
Das Vorbehandlungsmodul 6 der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 11 umfasst die gezeigte erste Vorbrechstation 62, die linksseitig der Zuführeinrichtung 4 angeordnet ist, sowie die zweite Vorbrechstation 64, die sich ebenfalls linksseitig der Zuführeinrichtung 4 und - in Bezug auf die Förderrichtung 102 - unterhalb der ersten Vorbrechstation 62 befindet. In unmittelbarer Nähe zur ersten Vorbrechstation 62 befindet sich das erste Magazin 66 für eine erste Variante von Verpackungszuschnitten 10, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen in einer ersten Anordnung (hier nicht gezeigt) dort eingestanzt sein können.
In unmittelbarer Nähe zur zweiten Vorbrechstation 64 befindet sich das zweite Magazin 68 für eine zweite Variante von Verpackungszuschnitten 10, die noch nicht vorbehandelt sind, und deren Durchtrittsöffnungen dort jeweils in einer zweiten Anordnung eingestanzt sein können (hier ebenfalls nicht gezeigt), wobei sich die Abstände und/oder Größe der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 von den Abständen und/oder den Größen der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 des zweiten Magazins 68 unterscheiden, so dass die noch nicht behandelten Verpackungszuschnitte 10 des ersten Magazins 66 nicht dafür geeignet sind, mit einer Dehnmatrize 44 vorbehandelt zu werden, die auf die Abstände und/oder Größen der Verpackungszuschnitte 10 des zweiten Magazins 68 abgestimmt ist, und umgekehrt.
Um die Verpackungszuschnitte 10 aus dem ersten Magazin 66 der ersten Vorbrechstation 62 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen ersten Dehnmatrize 44a zuzuführen, ist bei der in der Fig. 11 gezeigten fünften Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 der zweite Handhabungsroboter 88 vorgesehen, dessen vorzugsweise mehrachsig beweglicher Schwenkarm 72 über einen passend ausgerüsteten Greiferkopf 40 verfügt, der in der Lage ist, die Verpackungszuschnitte 10 aus dem ersten Magazin 66 zu entnehmen und der jeweils dafür passenden ersten Dehnmatrize 44a zuzuführen.
Derselbe zweite Handhabungsroboter 88 ist darüber hinaus auch dafür vorgesehen und in entsprechender Weise positioniert, um die Verpackungszuschnitte 10 aus dem zweiten Magazin 68 der zweiten Vorbrechstation 64 zu entnehmen und der jeweils in deren Nähe befindlichen zweiten Dehnmatrize 44b zuzuführen. Um beide Vorbrechstationen 62 und 64 und beide Dehnmatrizen 44a und 44b sowie die beiden Magazine 66 und 68 gleichermaßen erreichen zu können, ist bei der in der Fig. 11 gezeigten fünften Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung 2 vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Handhabungsroboter 88 zwischen die beiden Vorbrechstationen 62 und 64 positioniert wird, wie dies die schematische Darstellung der Fig. 11 verdeutlicht. Der vorzugsweise mehrachsig bewegliche Schwenkarm 72 des zweiten Handhabungsroboters 88 verfügt zudem über den beschriebenen Greiferkopf 40, der in der Lage ist, die Verpackungszuschnitte 10 aus dem ersten Magazin 66 oder aus dem zweiten Magazin 68 zu entnehmen und der jeweils dafür passenden ersten Dehnmatrize 44a oder der zweiten Dehnmatrize 44b zuzuführen.
Nach erfolgter Vorbehandlung in der ersten Vorbrechstation 62 oder in der zweiten Vorbrechstation 64 können die vorbehandelten Verpackungszuschnitte 10v mittels des in Nähe der Horizontalfördereinrichtung 60 befindlichen und in diesem Fall sowohl auf die erste Vorbrechstation 62 als auch auf die zweite Vorbrechstation 64 zugreifenden dritten Handhabungsroboters 90 auf die jeweils auf der Horizontalfördereinrichtung 60 der Zuführeinrichtung 4 bereitstehende Artikelgruppierung 20 aufgesetzt werden, um solchermaßen die Verpackungseinheiten 18 auszubilden, wie dies weiter oben schon ausführlich beschrieben wurde.
Somit erfüllt bei der fünften Ausführungsvariante der Verpackungsmaschine gemäß Fig. 11 der dritte Handhabungsroboter 90 im Wesentlichen dieselben Aufgaben, wie dies der erste Handhabungsroboter 70 bei der vierten Ausführungsvariante der Verpackungsmaschine gemäß Fig. 10 erfüllt. Der dritte Handhabungsroboter 90 ist bei der Variante gemäß Fig. 11 in etwa in gleicher Weise positioniert wie der erste Handhabungsroboter 70 der Variante gemäß Fig. 10.
Auf welche der beiden Vorbrechstationen 62 oder 64 zugegriffen wird, hängt jeweils von der aktuell auf der Horizontalfördereinrichtung 60 in Förderrichtung 102 transportierten Artikelgruppierung 20 sowie von deren jeweiliger Konfiguration ab.
Weitere, hier nicht den beiden Vorbrechstationen 62 und/oder 64 zugeordnete, d.h. insbesondere dritte und/oder vierte Dehnmatrizen 44c und/oder 44d können entsprechend obiger Beschreibung (vgl. hierzu die Figuren 9A bis 9D) wahlweise eingesetzt werden, bspw. im Wechsel mit den in den ersten und/oder zweiten Vorbrechstationen 62 bzw. 64 bereitgestellten ersten und zweiten Dehnmatrizen 44a und 44b.
Außerdem kann wahlweise dem zweiten Handhabungsroboter 88 das in der Fig. 11 verdeutlichte erste Werkzeugwechselmagazin 96 zugeordnet sein, das der zweite Handhabungsroboter 88 mit seinem Schwenkarm 72 erreichen kann, und in dem verschiedene Werkzeuge 100 bereitgehalten sein können, die in automatisierter oder teilautomatisierter Weise mit dem Greiferkopf 40 des zweiten Handhabungsroboters 88 gekoppelt werden können, um bspw. unterschiedlich dimensionierte Verpackungszuschnitte 10 zuverlässig ergreifen und handhaben zu können.
Zudem kann wahlweise auch dem dritten Handhabungsroboter 90 das in der Fig. 11 verdeutlichte zweite Werkzeugwechselmagazin 98 zugeordnet sein, das der dritte Handhabungsroboter 90 mit seinem Schwenkarm 72 erreichen kann, und in dem verschiedene Werkzeuge 100 bereitgehalten sein können, die in automatisierter oder teilautomatisierter Weise mit dem Greiferkopf 40 des dritten Handhabungsroboters 90 gekoppelt werden können, um bspw. unterschiedlich dimensionierte Verpackungszuschnitte 10 zuverlässig ergreifen und handhaben zu können.
Sowohl die funktionale und räumliche Zuordnung des in der Fig. 11 linksseitig der Horizontalfördereinrichtung 60 und unterhalb der zweiten Vorbrechstation 64 angeordneten ersten Werkzeugwechselmagazins 96 zum zweiten Handhabungsroboter 88 als auch die funktionale und räumliche Zuordnung des in Nähe der Horizontalfördereinrichtung 60 befindlichen zweiten Werkzeugwechselmagazins 98 zum dritten Handhabungsroboter 90 können in entsprechender Weise ausgestaltet sein, wie sie weiter oben schon unter Bezugnahme auf die Fig. 9D erläutert wurde.
Es sei an dieser Stelle darauf hinwiesen, dass die optionale Ausstattung der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Figuren 8A bis 8C, die eine optische Sensoreinrichtung 78 umfassen kann, welche insbesondere durch eine Kamera 80 mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein kann, ebenso bei den vierten und fünften Ausführungsvarianten der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Fig. 10 und/oder Fig. 11 vorhanden sein kann. Diese optionale optische Sensoreinrichtung 78 oder Kamera 80 mit ihrer nachgeschalteten Bildauswertung kann der Horizontalfördereinrichtung 60 zugeordnet sein. Ihre Aufgabe kann insbesondere in der Überwachung der fertiggestellten und mit den vorbehandelten Verpackungszuschnitten 10v ausgestatteten Verpackungseinheiten 18 liegen, wobei die Bildauswertung insbesondere auf eine Überprüfung gerichtet sein kann, ob alle Laschen an den Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte 10 richtig eingerastet sind und/oder ob der Verpackungszuschnitt in vorgesehener Weise mit den Artikeln 12 oder Dosen 22 verrastet ist und sich dabei in der vorgesehenen horizontalen Ebene befindet.
Wie schon weiter oben erläutert, liefert die optionale optische Sensoreinrichtung 78 oder Kamera 80 ihre Bildsignale 82 insbesondere an die Steuerungszentrale 74, in der sich die hierfür geeignete Bildauswertung befinden kann, um aus den Bildsignalen 82 die gewünschten oder benötigten Informationen zum Zustand der fertiggestellten Verpackungseinheiten zu gewinnen (vgl. Figuren 8A bis 8C).
Außerdem kann die (in den Figuren 10 und 11 nicht gezeigte) Steuerungszentrale 74 wahlweise mit einer externen Datenspeicherungseinrichtung 84 in Verbindung stehen, die bspw. durch eine Datencloud 86 gebildet sein kann. Auch hierfür gilt das oben bereits Gesagte, so dass auch die Steuerungszentrale 74 sowie die damit datentechnisch in Verbindung stehende Einrichtung 84 bzw. 86 ebenso Teil der Verpackungsvorrichtung 2 gemäß Figuren 10 und 11 sein kann, wie dies oben schon anhand der Figuren 8A bis 8C erläutert wurde.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 Verpackungsvorrichtung
4 Zuführeinrichtung
6 Vorbehandlungsmodul, Vorrichtung zur Vorbehandlung von Verpackungszuschnitten
8 Verpackungsmodul
10 Verpackungszuschnitt
12 Artikel
14 Durchtrittsöffnung
14v vorbehandelte Durchtrittsöffnung
16 Randbereich (der Durchtrittsöffnung)
16v vorbehandelter Randbereich
16e erwärmter Randbereich
18 Verpackungseinheit, Gebinde
20 Artikelgruppierung, Artikelzusammenstellung
22 Dose, Getränkedose
24 Deckelrand
26 Verjüngung, Einschnürung
28 Mantelfläche
30 Verschluss, Dosenverschluss
32 Fixierlaschen
34 radialer Einschnitt, radiale Einschnitte
36 schmaler Einschnitt, schmale Einschnitte
38 Teilbereiche
40 Greiferkopf
42 Magazin
44 Dehnmatrize
44a erste Dehnmatrize
44b zweite Dehnmatrize
44c dritte Dehnmatrize
44c vierte Dehnmatrize
46 Dehnwerkzeug
48 Dehnkegel
50 Unterdrucksauger
52 Werkzeug
54 Druckstempel
56 weiterer Greiferkopf
58 Unterdrucksauger
60 Horizontalfördereinrichtung
62 erste Vorbrechstation
64 zweite Vorbrechstation
66 erstes Magazin
68 zweites Magazin
70 erster Handhabungsroboter
72 Schwenkarm, beweglicher Schwenkarm
74 Steuerungszentrale
76 Steuersignale
78 optische Sensoreinrichtung
80 Kamera
82 Bildsignale
84 Datenspeicherungseinrichtung
86 Datencloud
88 zweiter Handhabungsroboter
90 dritter Handhabungsroboter
92 drittes Magazin
94 Trägerelement
96 erstes Werkzeugwechselmagazin
98 zweites Werkzeugwechselmagazin
100 Werkzeuge
102 Förderrichtung
104 dritte Vorbrechstation
106 drittes Magazin
108 vierter Handhabungsroboter
F Applikationskraft, Fügekraft
d14 mittlerer Durchmesser (der Durchtrittsöffnung)
d14v mittlerer Durchmesser der vorbehandelten Durchtrittsöffnung

Claims

Vorrichtung (6) zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten (10), die jeweils innerhalb eines flächig ausgebildeten Bereiches mindestens eine Durchtrittsöffnung (14) zur Aufnahme mindestens eines Artikels (12) zur Ausbildung einer Verpackungseinheit (18), umfassend den mindestens einen Artikel (12) und den damit verbundenen Verpackungszuschnitt (10), aufweist,
- welche Vorrichtung (6) mindestens zwei unterschiedliche Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) umfasst, die jeweils zur Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung (14) des Verpackungszuschnittes (10) vorgesehen und entsprechend ausgestattet sind,

- welche mindestens zwei Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils mit Dehnwerkzeugen (46) mit unterschiedlichen Öffnungsweiten und/oder unterschiedlichen Konturen zur jeweiligen Beeinflussung eines Ausmaßes der Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung (14) ausgestattet sind, und

- welche Vorrichtung (6) mindestens einen Handhabungsroboter (70, 88, 90, 108) zur jeweiligen Zusammenführung des Verpackungszuschnittes (10) mit mindestens einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) umfasst.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 1, bei welcher den mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils wenigstens ein separater Handhabungsroboter (88, 90; 108) zur jeweiligen Zusammenführung des vorzubehandelnden Verpackungszuschnittes (10) mit einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) zugeordnet ist.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 1, bei welcher den mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) wenigstens ein gemeinsamer Handhabungsroboter (70) zur jeweiligen Zusammenführung des vorzubehandelnden Verpackungszuschnittes (10) mit einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) zugeordnet ist.
Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher jede der mindestens zwei Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) mit einer Vielzahl von insbesondere gleichartigen und gleich dimensionieren Dehnwerkzeugen (46) ausgestattet ist.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 4, bei welcher die Vielzahl an Dehnwerkzeugen (46) unterschiedlicher Matrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils unterschiedlich dimensioniert und zur Vorbehandlung unterschiedlicher Verpackungszuschnitte (10) vorgesehen sind.
Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher jede der wenigstens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils einer Vorbrechstation (62, 64, 104) zur Vorbehandlung jeweils unterschiedlicher Verpackungszuschnitte (10) zugeordnet ist und jeweils einen Teil dieser Vorbrechstation (62, 64, 104) bildet.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 6, bei welcher mindestens eine der Vorbrechstationen (62, 64, 104) mit einem schwenkbaren oder drehbaren Werkzeugträger (94) ausgestattet ist, wodurch mindestens zwei unterschiedliche Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) als aktive Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) in Eingriff mit den Verpackungszuschnitten (10) bringbar sind.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 6 oder 7, die über mindestens einen separaten Handhabungsroboter (70, 90) verfügt, der zwischen den mindestens zwei Vorbrechstationen (62, 64, 104) und einem Bereitstellungsplatz und/oder einer Fördereinrichtung (4, 60) mit dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen (20) angeordnet ist, und der für eine Überführung von jeweils in den Vorbrechstationen (62, 64, 104) vorbehandelten Verpackungszuschnitten (10, 10v) zu den Artikelgruppierungen (20) und zum Applizieren der vorbehandelten Verpackungszuschnitte (10v) auf den Artikelgruppierungen (20) vorgesehen und entsprechend ausgestattet ist.
Vorrichtung (6) nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher zwischen jeder der mindestens zwei Vorbrechstationen (62, 64, 104) und dem Bereitstellungsplatz und/oder der Fördereinrichtung (4, 60) mit den dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen (20) jeweils ein separater Handhabungsroboter (88, 90) angeordnet ist, welcher jeweils für eine Überführung von jeweils in den unterschiedlichen Vorbrechstationen (62, 64, 104) vorbehandelten Verpackungszuschnitten (10, 10v) zu den Artikelgruppierungen (20) und zum Applizieren der vorbehandelten Verpackungszuschnitte (10v) auf den Artikelgruppierungen (20) vorgesehen und entsprechend ausgestattet ist.
Verfahren zum Vorbehandeln von Verpackungszuschnitten (10), die jeweils innerhalb eines flächig ausgebildeten Bereiches mindestens eine Durchtrittsöffnung (14) zur Aufnahme mindestens eines Artikels (12) zur Ausbildung einer Verpackungseinheit (18), umfassend den mindestens einen Artikel (12) und den damit verbundenen Verpackungszuschnitt (10), aufweisen,
- wobei das Vorbehandeln des Verpackungszuschnittes (10) eine Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung (14) zur Reduzierung einer Fügekraft (F) beim Applizieren des Verpackungszuschnittes (10, 10v) auf den mindestens einen durch die Durchtrittsöffnung (14) hindurchtretenden Artikel (12) unter Verwendung einer Dehnmatrize (44; 44a, 44b, 44c, 44d) vorsieht, und

- wobei eine Öffnungsweite und/oder ein Ausmaß der Schwächung der Durchtrittsöffnung (14) beim Vorbehandeln der Verpackungszuschnitte (10) mittels einer Auswahl und der Verwendung mindestens einer von mindestens zwei unterschiedlichen Matrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) mit jeweils unterschiedlichen Konturen und/oder Dehnmaßen vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils mittels wenigstens eines separaten Handhabungsroboters (70, 88, 90, 108) mit vorzubehandelnden Verpackungszuschnitten (10) zusammengeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die mindestens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils mittels eines gemeinsamen Handhabungsroboters (70, 88) mit vorzubehandelnden Verpackungszuschnitten zusammengeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem jede der mindestens zwei Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) mit einer Vielzahl von insbesondere gleichartigen und gleich dimensionieren Dehnwerkzeugen (46) ausgestattet ist, wobei die Vielzahl an Dehnwerkzeugen (46) unterschiedlicher Matrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils unterschiedlich dimensioniert und zur Vorbehandlung unterschiedlicher Verpackungszuschnitte (10) vorgesehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welcher jede der wenigstens zwei unterschiedlichen Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils einer Vorbrechstation (62, 64, 104) zur Vorbehandlung jeweils unterschiedlicher Verpackungszuschnitte (10) zugeordnet ist und jeweils einen Teil dieser Vorbrechstation (62, 64, 104) bildet.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die jeweils in den Vorbrechstationen (62, 64, 104) vorbehandelten Verpackungszuschnitte (10, 10v) mittels jeweils mindestens eines separaten Handhabungsroboters (88, 90) von den mindestens zwei Vorbrechstationen (62, 64, 104) zu einem Bereitstellungsplatz und/oder einer Fördereinrichtung (4, 60) mit dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen (20) überführt und dort an den Artikelgruppierungen (20) appliziert werden, wobei jeder der separaten Handhabungsroboter (88, 90) jeweils auf diejenige der mindestens zwei Vorbrechstationen (62, 64, 104) zugreifen kann, welcher er zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die jeweils in den Vorbrechstationen (62, 64, 104) vorbehandelten Verpackungszuschnitte (10, 10v) mittels mindestens eines gemeinsamen Handhabungsroboters (70, 90) von den mindestens zwei Vorbrechstationen (62, 64, 104) zu einem Bereitstellungsplatz und/oder einer Fördereinrichtung (4, 60) mit dort befindlichen vorbereiteten Artikelgruppierungen (20) überführt und dort an den Artikelgruppierungen (20) appliziert werden, wobei der gemeinsame Handhabungsroboter (70, 90) selektiv auf eine der mindestens zwei Vorbrechstationen (62, 64, 104) zugreifen kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem während eines Produktionsdurchlaufes jeweils unterschiedliche Verpackungseinheiten (18) hergestellt werden können, die mit unterschiedlich ausgebildeten und/oder vorbehandelten Verpackungszuschnitten (10) ausgestattet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem während eines Produktionsdurchlaufes jeweils gleichartige Verpackungseinheiten (18) hergestellt werden, die ausschließlich mit gleichartig ausgebildeten und/oder innerhalb einer von mehreren Vorbrechstationen (62, 64, 104) vorbehandelten Verpackungszuschnitten (10, 10v) ausgestattet werden.
Verpackungsvorrichtung (2) zur Herstellung von Verpackungseinheiten (18), die durch mindestens einen Artikel (12) und einen damit verbundenen Verpackungszuschnitt (10) gebildet sind, wobei der mindestens eine Artikel (12) bei seiner Verbindung mit dem Verpackungszuschnitt (10) zumindest abschnittsweise durch eine Durchtrittsöffnung (14) in einem flächig ausgebildeten Bereich des Verpackungszuschnittes (10) hindurchtritt, welche Verpackungsvorrichtung (2) zumindest umfasst:
- eine Zuführeinrichtung (4) für den mindestens einen Artikel (12) oder für Zusammenstellungen von mehreren gruppierten Artikeln (12),

- ein Vorbehandlungsmodul (6) zum Vorbehandeln der Verpackungszuschnitte (10) für die Applikation an dem mindestens einen Artikel (12), sowie

- ein Verpackungsmodul (8) zum Applizieren und Festlegen des vorbehandelten Verpackungszuschnittes (10, 10v) an dem mindestens einen Artikel (12),

- wobei das Vorbehandlungsmodul (6) mindestens zwei Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) mit jeweils unterschiedlich dimensionierten und/oder konturierten Dehnwerkzeugen (46) zur Beeinflussung eines jeweiligen Ausmaßes einer Schwächung der Durchtrittsöffnungen (14) umfasst, wobei die Dehnwerkzeuge (44; 44a, 44b, 44c, 44d) jeweils zur Schwächung der mindestens einen Durchtrittsöffnung (14) des Verpackungszuschnittes (10) vorgesehen und entsprechend ausgestattet sind, und

- wobei das Vorbehandlungsmodul (6) mindestens einen Handhabungsroboter (70, 88, 90, 108) zur jeweiligen Zusammenführung des Verpackungszuschnittes (10) mit mindestens einer der mindestens zwei zur Verfügung stehenden Dehnmatrizen (44; 44a, 44b, 44c, 44d) umfasst.
Verpackungsvorrichtung (2) nach Anspruch 19, bei welcher der mindestens eine Handhabungsroboter (70, 88, 90, 108) insbesondere ein Ausstattungselement der Vorrichtung (2) bildet oder dieser zugeordnet ist.
Verpackungsvorrichtung (2) nach Anspruch 19 oder 20, die mit einer Vorrichtung (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestattet ist oder bei welcher die Vorrichtung (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ein Ausstattungselement der Verpackungsvorrichtung (2) bildet.
Verpackungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei welcher dem Bereitstellungsplatz und/oder der Fördereinrichtung (4, 60) mit den dort befindlichen und mit Verpackungszuschnitten (10) auszustattenden Artikelgruppierungen (20) und/oder den dort bereits mit Verpackungszuschnitten (10, 10v) ausgestatteten Verpackungseinheiten (18) eine optische Sensoreinrichtung (78) mit nachgeschalteter Bildauswertung zur Überwachung der Applikationen und/oder der Applikationsergebnisse der Verpackungszuschnitte (10) auf den Artikelgruppierungen (20) zugeordnet ist.
Verpackungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei welcher eine Steuerungszentrale (74) zur Steuerung verschiedener Anlagenfunktionen mit einer Datenspeicherungseinrichtung (84) gekoppelt ist, die in der Verpackungsvorrichtung (2) gewonnene Sensordaten sammelt und verfügbar hält, und die gespeicherte Sensordaten und/oder Betriebs- und Anlagenparameter der Verpackungsvorrichtung (2) zur Beeinflussung von Anlagenfunktionen bereitstellt.
Vorbrechstation (62, 64, 104) mit mindestens einer Dehnmatrize (44; 44a, 44b, 44c, 44d), die mit einer Vielzahl an Dehnwerkzeugen (46) ausgestattet ist, wobei die Dehnmatrize (44; 44a, 44b, 44c, 44d) als austauschbare Komponente einen Teil dieser Vorbrechstation (62, 64, 104) bildet.