WO2021043637A1 - Verfahren und verpackungsvorrichtung zur herstellung von verpackungseinheiten - Google Patents

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WO2021043637A1
WO2021043637A1 PCT/EP2020/073752 EP2020073752W WO2021043637A1 WO 2021043637 A1 WO2021043637 A1 WO 2021043637A1 EP 2020073752 W EP2020073752 W EP 2020073752W WO 2021043637 A1 WO2021043637 A1 WO 2021043637A1
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PCT/EP2020/073752
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Simon Fischer
Wolfgang Huber
Johannes KIRZINGER
Frank Winzinger
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Krones Aktiengesellschaft
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    • B65D71/506—Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material comprising a plurality of articles held together only partially by packaging elements formed otherwise than by folding a blank the element being formed from a flexible sheet provided with slits or apertures intended to be stretched over the articles and adapt to the shape of the article and provided with an additional element encircling the periphery of the group of articles

Definitions

  • the present invention relates to a method and a packaging device for producing packaging units according to the features of the independent claims.
  • beverage containers for example the combination of the articles or containers into portable, relatively manageable container units or packaging units.
  • packaging for the processing, compilation, grouping and packaging of articles
  • articles such as, for example, beverage containers
  • beverage containers are usually combined and packaged using shrink films to form packs of four, six or more containers.
  • the production of containers is usually unavoidable, as they represent the most common variant of sales units or packaging units for beverage containers or bottles made of PET plastic.
  • the containers are partly combined again for transport and / or put together in layers and palletized.
  • One variant in which the use of shrink film can be dispensed with are so-called strapping containers.
  • the containers are combined into a bundle by means of so-called strapping bands and connected to one another.
  • Typical formations can be, for example, 1x2 arrangements (two containers in a row), 2x2 arrangements (four containers in a square or in a diamond formation), 3x2, 4x3 or in principle also variable nx m arrangements.
  • top cardboard packaging is also known, for example, in order to combine several bottles via their neck areas.
  • a packaging machine for placing such top cardboard packaging is described in patent EP 1075419 B1.
  • the article is arranged in a box and the cardboard packaging is placed from above onto the at least one article arranged in the box.
  • a plurality of articles are arranged in the box, and sub-groups are formed by placing a smaller number of upper gripping cardboard packaging on top, each of which combines a part of the articles arranged in the box.
  • packaging units are known that combine different types of secondary packaging means and combine the majority of the articles with a first packaging means and a second packaging means, in particular with a first secondary packaging means in the form of an upper cardboard box and with a second secondary packaging means in the form of strapping and / or in the form at least one adhesive connection.
  • the patent DE 22 06071 C2 discloses a container packaging with a carrier device for holding together and transporting the containers made of an elastic and deformable plastic material.
  • the carrier device has the openings receiving the container and finger tabs for tearing open the carrier device.
  • the laid-open specification DE 25 31 325 A1 describes a container packaging with a support means made of plastic film.
  • An upper support member comprises first end portions of each container and a second sheet metal or foil support portion comprises interconnected parts and holds each group of containers.
  • the laid-open specification DE 102006028661 A1 shows a packaging unit with bottles and a bottle carrier which can be safely stacked even with a large number of packaging units.
  • the bottles are grouped together by a support body with a support bracket and at least one banderole.
  • the utility model DE 202012 103324 U1 discloses a container template for joining packaging units, in particular beverage bottles, to form containers.
  • the container template has recesses for receiving one part of a packaging unit and centrally arranged incisions to form a handle, the incisions being symmetrically surrounded by the recesses
  • DE 1 457489 A also discloses a container with several bottles which are held together in the form of a package by means of endless belts. A handle enables the package to be carried.
  • Another container arrangement is disclosed in US Pat. No. 5,775,486 A. Rows of three or six bottles or cans are each fixed with cardboard attachments on the top and combined to form larger containers using straps.
  • the object of the invention is to provide an optimized method and a packaging device with which packaging units can advantageously be produced in which a plurality of articles are combined with a first secondary packaging means designed as a packaging blank.
  • the packaging units to be produced by means of the packaging device and the method comprise at least two articles or containers which are combined by at least one first secondary packaging means in the form of a flat packaging blank.
  • the first secondary packaging means is a packaging blank which is applied from above to an assembly of at least two articles or containers and is assigned in particular to a neck area of the articles or containers.
  • the packaging blank is preferably placed on the previously grouped compilation of articles and arranged in a defined arrangement and is at least partially pressed onto the articles or containers of the compilation by an at least partially downward force, in particular downward pressure, and thereby fixed to them .
  • the hanging up and the pressing down can be done in one continuous movement, so that the time span of hanging up is only one point in time.
  • Such a packaging blank is preferably designed to be essentially flat and has at least two passage openings for the containers.
  • the packaging blank is applied to the container from above in such a way that the containers each pass through a passage opening in certain areas.
  • the containers are located in areas above and in areas below the packaging blank, more precisely: at least a part of the packaging blank.
  • the packaging blank can have a second flap that is located completely above the container in the finished container, while another first flap has the passage openings - this additional second flap can be part of all embodiments - if the following is a packaging blank , in embodiments with a second tab, the first tab is meant.
  • a defined upper area of the container is preferably located above the packaging blank, while a defined lower area of the container is arranged below the packaging blank.
  • the through openings of the packaging blank can have fixing devices.
  • fixing tabs are formed by incisions or the like extending radially inward (relative to the passage openings) from the passage openings or by the tabs arranged between the incisions.
  • the fixing tabs can be easily bent in one embodiment, for example by an angle of 1 ° to 80 °, and thus remain slightly under tension.
  • the packaging blank After the packaging blank has been arranged and fastened to the containers, these are in engagement with the containers in such a way that the packaging blank is essentially fixed in place on the containers.
  • the packaging blank can only be removed again from the containers of the container group with increased expenditure of force with an upward force component, the packaging blank being able to be at least partially destroyed.
  • Such packaging blanks are also referred to as top cardboard packaging.
  • the packaging blank preferably consists of a cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or the like.
  • the articles or containers are preferably beverage containers, in particular PET bottles or another suitable plastic or cans made of plastic and / or aluminum, cardboard, a composite material or the like to arrange and define suitable containers.
  • the containers are formed by thin-walled plastic bottles with a petaloid-shaped bottom area.
  • Bottles are preferably used as containers, which essentially consist of a thin-walled material that is elastic at room temperature and have an average wall thickness between 0.01mm and 1mm, preferably a wall thickness between 0.05mm and 0.5mm, particularly preferred a wall thickness of approximately 0.2mm to 0.4mm. Closure, label and the like, the container - if associated - can, however, be made of a different material,
  • Articles designed as bottles can, for example, have a closure area with a screw cap and neck ring. It is provided here that the fixing tabs of the packaging blank snap into place below the so-called neck ring after being applied to the bottles. A relatively high force is usually necessary for the fixing devices to snap into place, so that there is a risk that the containers, in particular bottles, may be deformed when the packaging blank is pressed on if the containers do not have sufficient stability.
  • the bottom of the container stands upright on a horizontal surface, in particular on a conveyor or conveyor belt.
  • the above-mentioned neck ring is also referred to as a support ring or transport ring.
  • the fixing tabs snap into place between a bulging (main) body of the container and the neck ring or between a neck ring and a closure, which two rings can also have a smaller diameter area between them (possibly directly on the safety ring of the lock).
  • the articles or containers can in particular have areas in which a deformation of the articles or containers, in particular bottles, leads to less irreversible deformation, for example due to buckling, for example because the areas are caused by labels additionally applied to the bottles or by molded-in shapes such as grooves, Panels and the like are stabilized or have a comparatively thicker material than other areas or the like, in other areas the bottles can be made particularly thin-walled.
  • the wall thickness in these areas is just so thick that no permanent deformation of the bottles takes place when a packaging blank is applied.
  • At least one article is stabilized at least in certain areas during the application of the packaging blank.
  • One embodiment of the method provides that at least one article is subjected to an increased internal pressure before the packaging blank is applied.
  • the internal pressure of the articles of the compilation is at least temporarily above atmospheric pressure, i.e. the articles or containers are at least temporarily subjected to an internal overpressure.
  • the pressure in the interior of the container is in particular higher than 1013 mbar. It is particularly preferably provided that the internal pressure of the article or container is above atmospheric pressure at least at the time of application and definition of the packaging blank.
  • a packaging device for producing packaging units comprises a feed device or first transport device for the at least two articles or containers or for combinations of at least two articles or containers.
  • a feed device or first transport device for the at least two articles or containers or for combinations of at least two articles or containers.
  • article groups comprising at least two articles in a suitable arrangement are in a one-part module compiled.
  • the packaging device comprises a packaging module for applying and fixing the at least one first secondary packaging means, which is provided in the form of a flat packaging blank, to the at least two articles.
  • the packaging module comprises at least one stabilizing means or at least one stabilizing means is assigned to the packaging module, which stabilizing means is designed to stabilize at least one article during the application and setting of the packaging blank.
  • Containers designed as bottles can, for example, have a closure area with a screw cap and neck ring. It is provided here that the fixing tabs of the packaging blank snap into place below the so-called neck ring after being applied to the bottles. It is conceivable that the fixing tabs alternatively snap into place on the locking ring of the closure, on the closure itself or another bead or groove in the neck area of the bottles. Generally speaking, the fixing tabs snap into place, particularly in the mouth area of the bottles.
  • a relatively high force is usually necessary for the fixing devices to snap into place, so that there is a risk that the containers, in particular bottles, may be deformed when the packaging blank is pressed on if the containers do not have sufficient stability.
  • Articles designed as cans preferably have a widened area in the upper area, on which the packaging blank is fixed.
  • the cans have a lid edge or a flanged edge. Below this lid or beaded edge, the cans have an at least slight taper in diameter.
  • the cans are beverage cans conventionally known from the prior art.
  • the packaging blank after being applied to the assembly of at least two cans, is fixed and fixed below the so-called lid or flanged edge (in the following sometimes also referred to as the lid edge) in the area of the taper on the cans.
  • the articles are formed by containers which are filled with a liquid, in particular a drink, and then closed.
  • the containers are particularly preferably filled with a non-carbonized liquid which is approximately room temperature when the container is filled.
  • the wall thickness cannot be reduced arbitrarily, since if the wall thickness is too small, there is a risk that the containers will be damaged when the packaging blank is pressed on, in particular that the containers are pressed in or buckled or that the containers fall into bulging in a lower area.
  • the at least one stabilizing means is formed by at least one internal pressure module.
  • Such an internal pressure module brings about an at least temporary increase in the internal pressure of at least one of the articles of the compilation, so that the internal pressure of the article is above atmospheric pressure at least at the time of application and determination of the packaging blank.
  • the internal pressure module preferably causes an internal pressure of the at least two articles or containers to be increased at least temporarily, so that the internal pressure of the articles or containers is above atmospheric pressure at least at the time of application and definition of the packaging blank.
  • the articles are formed by containers which are filled with a liquid, in particular a drink, and then closed.
  • the articles are formed by containers which are filled with a liquid, in particular a drink, and then closed.
  • the containers are particularly preferably filled with a non-carbonized liquid which, when the container is filled, has a temperature between 3 ° C. and 50 ° C., preferably approximately room temperature.
  • a pressure in the interior of the container that essentially corresponds to the external atmospheric pressure without any further measures.
  • the wall thickness cannot be reduced as desired, since if the wall thickness is too small, there is a risk that the containers will be damaged when the packaging blank is pressed on, in particular that the containers are dented or buckled or that the containers bulge in a lower area.
  • an increased internal pressure is generated in the containers at least temporarily.
  • the increased internal pressure is necessary in particular in order to securely apply the packaging blank to the articles or containers without them deforming or kinking due to the force applied from above.
  • a compressed inert gas is filled into the container filled with liquid.
  • Inert gases are gases that are very inert, i.e. only take part in a few chemical reactions. Inert gases are odorless and non-toxic and for this reason are also suitable for use in the food industry. Inert gases include, for example, elementary gases such as nitrogen, noble gases such as helium, neon, argon, krypton, xenon, and gaseous molecular compounds such as sulfur hexafluoride.
  • liquid nitrogen or a liquid noble gas can be used as the inert gas.
  • the inert gas within the closed container changes from the liquid to the gaseous state of aggregation due to the heating to the temperature of the container contents, the volume of the inert gas increases. Since the available interior space in the closed container is limited, the desired overpressure is created inside the container.
  • a corresponding packaging device comprises in particular a filling module for filling the articles or containers with the respective liquid and a closing module for closing the articles or containers filled with liquid.
  • the internal pressure module is designed as an addition module assigned to the sealer module, which is designed to add carbon dioxide (CO 2 ) or an inert gas, the addition of carbon dioxide or inert gas before the seal and in particular in relation to the time Closing the article or container takes place.
  • such an addition module includes a so-called nitrogen droppler, via which liquid nitrogen is dripped, sprayed or injected into the container that has been filled with liquid (drink) ("droppler" is just the usual term and does not represent a restriction to a drop shape) .
  • the container is immediately closed immediately afterwards.
  • the evaporating nitrogen leads to an amount of nitrogen gas with a gas volume compared to the associated Liquid volume is significantly increased beforehand, whereby an overpressure is generated in the container.
  • the addition module in particular the nitrogen dropper, can preferably have two or more pouring openings (e.g. nozzles) for the carbon dioxide or the inert gas.
  • carbon dioxide or inert gas can preferably be regulated individually via each pouring opening.
  • the amount of carbon dioxide or inert gas supplied can be controlled via the number of open pouring openings.
  • individual pouring openings can be closed here.
  • the amount of carbon dioxide or inert gas to be supplied can be controlled via valves, with an individually controllable valve being assigned in particular to each pouring opening.
  • a different inert gas reservoir can also be assigned to each of the various pouring openings, so that the inert gas used can be changed in a simple manner.
  • At least one pouring opening (possibly including further parts or the entire addition module) is designed to be movable and can be carried along at least partially synchronously with the respective article or container in the direction of the closer module.
  • inert gas or CO 2
  • air could also be used as the gas.
  • An alternative embodiment can provide that the internal pressure module comprises a pressure chamber arranged around a closer head of the closer module.
  • a defined internal pressure can be generated in the pressure chamber via suitable connection lines to a compressed air supply.
  • a pressure space around the mouth area of the article or container in the interior of the article or container, in particular in the area of the interior of the article or container that is not filled with liquid, an internal pressure that deviates from the ambient pressure, in particular an overpressure, can be generated.
  • the closing head or the closing device in the pressure space, the article or container can be closed under excess pressure.
  • a defined overpressure can be generated in the filled article or container when it is closed.
  • CO 2 or nitrogen or air can be used as the gas for this. This gas is in the gaseous state especially during the closure.
  • the chamber has, in particular, seals in order to seal off the container or possibly only the container head and the rotatable and / or axially movable closure head from the environment.
  • An alternative embodiment of a packaging device can comprise an internal pressure module which is designed as a temperature control or heating module for heating the articles or containers before the application and setting of the packaging blank.
  • article or container assemblies can be equipped with a packaging blank which do not have a corresponding internal overpressure.
  • the heating module the articles or containers, in particular the containers filled and closed with liquid, are heated at least slightly to room temperature or ambient temperature before the packaging blank is applied. Due to the heating, the volume of the liquid in the container increases.
  • the temperature control in relation to the wall thickness of the container is selected in such a way that the increase in the liquid volume is greater than the expansion of the container at the respective temperature. Since the wall and the closure of the container limit the expansion of the liquid, the internal pressure inside the container increases so that the packaging blank can now be applied by means of the necessary downward force without having to fear deformation of the container.
  • the temperature control or heating module can be designed as a tunnel through which the containers, standing on a conveyor belt, are passed.
  • an immersion bath with heated liquid can be used, into which the containers are immersed after filling and sealing.
  • the internal pressure module is assigned and included directly to the packaging module for applying the packaging blank Pressure elements which, during or during the application (s) of the packaging blank, compress the articles or containers laterally at least in some areas and thereby generate the necessary internal pressure in the container.
  • the pressure elements can touch the container at points at which a deformation does not lead to kinking of the container.
  • a frequently possible location is a labeling area or at the level (viewed along a container axis) of the labeling area.
  • the pressure elements can only compress the container by means of a defined or limited pressure, so that no kinks or permanent deformations remain. The pressure required for this can be determined in tests.
  • the articles can be formed by containers filled and closed with a liquid, the liquid being essentially room temperature or a slightly higher temperature when the container is being filled, which is particularly preferably below 40 degrees Celsius.
  • the liquid is a non-carbonated beverage, i.e. a non-carbonated beverage or a non-carbon dioxide beverage.
  • the liquid when the container is filled, has a temperature which is higher than room temperature, but is preferably below 50 degrees Celsius, more preferably below 40 ° C and even more preferably below 20 ° C.
  • the temperature of the liquid is known when it is filled.
  • the internal pressure to be generated in the containers is preferably adapted to the known temperature of the liquid, for example by varying the amount of gas introduced, varying the pressure in the closure pressure chamber, varying the pressure of the pressure elements and / or varying the temperature or the transit time of the container of or through the heating module (s) between the closer and the packaging module.
  • an overpressure is generated within the container, which must be higher, the higher the temperature of the liquid filled in.
  • the temperature of the liquid is determined by sensors before the internal pressure is applied to the container and that the internal pressure to be applied is adapted to the determined temperature of the liquid.
  • At least one article or container of the compilation has been deformed. If a deformation is detected, then it is provided that at least one process parameter (for example a radiator output of an oven when heating the preforms in a stretch blow molding machine, an amount of gas introduced, a pressure in the closer pressure chamber ”) is changed during the manufacture of the packaging units and is adapted to the detected deformation.
  • at least one process parameter for example a radiator output of an oven when heating the preforms in a stretch blow molding machine, an amount of gas introduced, a pressure in the closer pressure chamber .
  • a corresponding packaging device comprises at least one sensor for detecting deformations of the articles or containers during and / or following the application and / or fixing of the first secondary packaging means to the at least two articles or containers.
  • At least one sensor for monitoring the application and / or fixing the first secondary packaging means embodied as a packaging blank can be provided on the at least two articles or containers.
  • the packaging device can furthermore comprise a control device which is coupled to the at least one sensor. Machine components of the packaging device are controlled and / or regulated by the control device. It can preferably be provided that the control device activates and / or controls the machine components of the packaging device on the basis of the data determined by sensors.
  • the packaging device can also be assigned a removal device which removes packaging units identified as defective from the product flow so that the defective packaging units are not processed further.
  • a first sensor can be designed to detect deformed articles or containers within one that is combined with a packaging blank Recognize compilation.
  • the sensor can be, for example, a camera with corresponding image recognition.
  • a second sensor can be designed for monitoring the application and / or fixing the packaging blank in order to detect defective packaging units which, for example, have an incorrectly applied or defective, for example torn, packaging blank.
  • a deformation of at least one article or a container or a defective or incorrectly arranged packaging blank is detected, a corresponding signal is forwarded to a control device, which then activates the removal device or other correction mechanisms, for example.
  • the correction mechanisms can provide, for example, that at least one process parameter is changed within the overall production system and adapted to the detected deformation and / or incorrect definition of the packaging blank. For example, upon detection of a faulty or deviating arrangement of the packaging blank on the articles or containers, the downward application force with which the packaging blank is attached to the articles or containers can be adjusted and / or regulated.
  • the application force is reduced if the packaging blank is arranged too far down on the article or container because it has been pressed too hard on the assembly. If, on the other hand, the packaging blank is too high up on the articles or containers of the compilation, and in particular not below the neck ring of containers designed as bottles, the application force is increased accordingly. In the latter case, the internal pressure can also be increased at the same time.
  • the degree of deformation of at least one article or container and / or the position of the deformation of at least one article or container is determined, in particular evaluated accordingly by the control device and taken into account when adapting the method parameters.
  • the internal pressure to be applied to subsequently produced bottles is increased.
  • the amount of compressed inert gas to be added is adapted to a degree of deformation and / or a position of the detected deformation.
  • the amount of compressed inert gas to be added is increased, for example by increasing a pump output for the compressed inert gas or by enlarging a pouring opening for the inert gas.
  • the articles are formed by plastic containers filled and closed with a liquid, the plastic containers being produced from preforms within the packaging device by stretch blow molding.
  • the control device adjusts or changes at least one process parameter during the production and / or subsequent handling of plastic containers to be produced in a subsequent process step.
  • the oven for heating the preforms before the stretch blow molding is regulated by changing and / or adapting at least one temperature at which the preforms are heated at least in regions before the stretch blow molding. Furthermore, at least one temperature of a blow mold of a stretch blow molding module used for stretch blow molding can be changed and / or adapted at least in certain areas.
  • Another possibility of regulating the stretch blow-molding module is that at least one speed is changed and / or adapted when a stretching rod is introduced into the blow mold and / or that a coolant (e.g. air) is fed to the bottom of the blow mold via the stretching rod directly after the stretch blow molding process Plastic container is supplied.
  • a coolant e.g. air
  • Plastic container is supplied.
  • at least some areas of the plastic containers can be cooled, in particular by slowing down the feeding of the plastic containers to the filling module or by feeding a coolant from below to the bottom area of the plastic containers. In this case, cooling can take place by means of cooling air, cooling water or the like.
  • preforms of thicker material are fed to the stretch blow molding module for subsequent method steps and / or that plastic containers of thicker material are fed to the filling module for subsequent method steps.
  • the articles are formed by plastic containers filled and closed with a liquid, the plastic containers being produced within the packaging device by injection molding processes.
  • the control device adjusts or changes at least one process parameter during the production and / or subsequent handling of plastic containers to be produced in a subsequent process step.
  • the supply of the injection molding material into the injection mold is regulated in such a way that the wall thickness distribution of the plastic containers produced is changed; in particular, the corresponding areas that correspond to the areas in which the deformation was detected are made stronger in subsequently produced plastic containers.
  • the internal pressure to be applied to subsequently produced containers is increased by lowering a temperature of the liquid to be filled into the container in subsequent process steps compared to room temperature. Before the packaging blank is applied, the temperature of the liquid in the container is adjusted to room temperature. This increases the volume of the filled liquid and thus the internal pressure in the containers.
  • the filled containers which form the following packaging units, can be heated more intensely in the heating or temperature control module after filling and closing and before the application of the packaging blank in order to have a higher internal imprint than the container at the time of application of the packaging blank which the corresponding deformation was found.
  • a final temperature of the pasteurizer can be adjusted (increased) in that the cans are no longer cooled down so much.
  • the lateral pressure exerted by the pressure elements can be correspondingly reduced when a deformation of the container is detected.
  • an internal pressure is formed that is between 1020 mbar and 3000 mbar, in particular an internal pressure that is between 1030 mbar and 1500 mbar, particularly preferably an internal pressure that is between 1040 mbar and HOO mbar.
  • the values must be converted accordingly.
  • the present method can also be used in the hot filling and / or pasteurization of beverages.
  • the respective internal pressure module In order to counteract the increased volume shrinkage when the filled container cools, so that there is still an increased internal pressure after cooling, the respective internal pressure module must be designed accordingly to generate a significantly higher overpressure in the container, in particular by pre-empting a larger amount of inert gas, for example is filled after closing. Additionally or alternatively, the production speed within the system can be reduced or production can be stopped briefly in order to allow at least partial cooling of the liquid before the container is closed.
  • the at least one stabilizing means is formed by at least one stabilizing element which at least partially engages at least one article and stabilizes the at least one article when the packaging blank is applied and fixed to the assembly.
  • the at least one article can be stabilized directly in the area in which the packaging blank is applied to the article and fixed.
  • a contact point of the stabilizing element is arranged in the mouth area of the container.
  • all contact points of stabilizing elements are arranged exclusively in the mouth area of the container.
  • the mouth area is arranged in particular in the vicinity of a pouring opening of the container. This means that it is particularly in the upper fifth of a container. In the case of relatively tall containers, this can also be in the upper tenth of the container.
  • the stabilizing element generates a stabilizing force which directly counteracts the downward pressure force when the packaging blank is applied and thus represents a position stabilization.
  • the stabilizing element engages and an outer circumference of the article or container Prevents the container from buckling or bulging. In this case, one speaks of form stabilization. “Downwards” or “upwards” means in particular directed towards the center of the earth or directed away from it. However, it would also be conceivable to provide the containers or articles with a packaging blank lying flat - in that case the forces would be directed against each other in a horizontal direction.
  • At least one article of the article group is stabilized at least in certain areas during the application of the packaging blank.
  • the stabilization counteracts the application force with which the packaging blank is fixed to the articles in the article group in order to prevent damage to the articles.
  • the at least one stabilization element is mounted or locked by means of a bearing (e.g. a support, a guide, a pivot bearing or the like) in such a way that the force of the application head is absorbed by the bearing.
  • a bearing e.g. a support, a guide, a pivot bearing or the like
  • the stabilizing element can counteract the force of the application head by means of a drive (e.g. pneumatic or hydraulic cylinder, electric motor or the like).
  • the application head and the stabilizing element are not or only minimally spaced from one another.
  • One embodiment can provide that an area of at least one article of the article group, in which the packaging blank is applied and fixed to the article, is directly stabilized by at least one stabilization element, the stabilization element in particular generating a stabilizing force that acts as a counterforce to the application force, with which the packaging blank is applied, forms.
  • the at least one stabilizing element is formed by a stabilizing finger which, in order to support and stabilize the article, engages a widened peripheral region of the article from below.
  • the stabilizing element in particular the stabilizing finger
  • the stabilizing element engages the neck ring from below and with an upwardly directed one Force component presses against the neck ring.
  • the stabilizing element in particular the stabilizing finger
  • the stabilizing element engages the beaded edge from below and with an upward force component against the beaded edge presses.
  • only a support by a mounted stabilizing element can take place in the same way.
  • the packaging device has a plurality of stabilizing elements in the form of stabilizing fingers and that in particular each stabilizing element acts on another article of the article group.
  • the number of stabilizing elements can correspond to the number of articles, in particular it can be provided that at least one stabilizing finger is assigned to each article.
  • the number of stabilizing elements does not have to correspond to the number of articles that are combined in the packaging unit. In particular, stabilization of only some of the articles can also be sufficient.
  • the at least one stabilization element can be designed as a stabilization frame.
  • the group of articles is arranged within the stabilization frame, the stabilization frame resting at least in some areas on the outer circumferential surfaces of the articles.
  • the stabilizing frame rests against the outer surface of the article without pressure before the packaging blank is applied. If the packaging blank is now applied to the item group by pressing it from above, the stabilizing frame absorbs this force from above and, in particular, it "presses" against it from below - either frictionally or, if the container is appropriately shaped, positively or both.
  • the stabilizing frame - like the fingers - can be supported accordingly or connected to a corresponding drive.
  • contact between the frame and the containers can alternatively also take place mechanically, for example by means of elements arranged on the frame that can be folded out or adjusted inward (e.g. strips or fingers).
  • the stabilizing frame resting on the outer circumferential surfaces can prevent the articles from breaking out or bulging in these areas.
  • the stabilizing frame is used in particular in areas on the articles arranged, which represent particular weak points. If an article of the article group would now want to bulge in these areas, this is prevented by the adjacent stabilization frame, since the stabilization frame creates a counterpressure to the outward pressure of the article and thereby stabilizes its shape.
  • An alternative embodiment can provide that the stabilizing frame applies at least a slight pressure to the outer circumferential surfaces of the articles, as a result of which the articles may be somewhat compressed.
  • the articles that form a packaging unit are at least partially encompassed by the at least one stabilizing frame.
  • the stabilizing frame has, in particular, a shape that corresponds to the circumference of the packaging unit.
  • a stabilizing frame for a six-pack of PET bottles has a rectangular or parallelogram-shaped (nested pack) shape, while a frame for a seven-pack can, for example, have the shape of an equilateral hexagon.
  • the stabilizing frame is preferably arranged in a horizontal plane so that it surrounds and stabilizes all articles of the article group at the same height.
  • all articles in a conventionally known pack of six each have outwardly directed areas of their outer jacket surface and inwardly directed areas of their outer jacket surface.
  • the frame encompasses the articles of the six-pack in such a way that a contact surface is formed between a region of the outer jacket surface of each article and the frame. In particular in the area of this contact surface, the frame prevents deformation of the respective article, in particular an at least regional bulging of the article during the application and fixing of the flat packaging blank to the article group.
  • the stabilization frame comprises the articles of the corresponding packaging, with each outer article and the stabilization frame in each case a contact surface is formed.
  • the inner articles are sufficiently stabilized by the adjacent articles in the article group.
  • an additional stabilizing finger could support the container (s) in the middle.
  • the stabilizing frame is designed in at least two parts and that the at least two frame elements are designed so that they can be advanced. In particular, the at least two frame elements for opening and closing the stabilizing frame can be moved relative to one another.
  • the stabilization frame When the stabilization frame is open, it does not rest on the outer surface of the article. After the stabilization frame has been closed, it is provided that it rests at least in some areas on outwardly directed outer lateral surfaces of the articles in the article group, in particular with the stabilization frame resting essentially without pressure on the outwardly directed outer lateral surfaces of the articles in the article group.
  • the at least one stabilizing element can be adapted to the respective article group.
  • the at least one stabilizing element is designed to be deliverable.
  • the distance between the stabilizing fingers and / or the arrangement of the stabilizing fingers within the application device can be adapted to the respective type and / or size of the articles in the article group.
  • the height of the stabilizing fingers can be adjusted for this purpose, since the height at which the neck ring or the flange is arranged depends on the size of the respective bottles or cans.
  • the relative distance between the stabilizing fingers can preferably be changed and adapted accordingly.
  • the stabilizing frame as a stabilizing element, this can be adjustable in height, for example.
  • the stabilizing frame is arranged at appropriate heights in order to counteract any bulging of the article in these sensitive areas.
  • the stabilizing frame comprises a pressure element, in particular a compressed air cuff assigned to the inner sides of the frame.
  • the frame elements can be equipped with pressure pads or the like on the inside.
  • Embodiments can also be useful in which only two opposing frame elements of the Have stabilization frame pressure elements, for example pressure cushions or the like that can be inflated with compressed air.
  • the compressed air cuff or the at least one pressure cushion can be subjected to pressure medium, in particular compressed air, to stabilize the article, so that at least one area of the compressed air cuff or the pressure cushion rests against an area of the outer jacket surface of at least one article.
  • pressure medium in particular compressed air
  • a stabilizing frame can be adapted and used for different groups of articles in this way, since the size or the encompassed scope can be varied by means of the compressed air elements.
  • the article group is arranged within the stabilization frame and the compressed air elements are acted upon with compressed air until they are in contact with the outer circumferential surfaces.
  • the compressed air elements are preferably in contact with the articles without pressure. Further embodiments can provide that the articles are at least partially pressed against one another by the compressed air elements.
  • the compressed air elements form counter-pressure elements and, in particular, prevent the articles from being pressed together by the downwardly directed application force when the packaging blank is applied and from being able to buckle and / or bulge in the process.
  • the invention consists in particular in that plastic bottles or other unstable containers are supported in an area above the container bottom.
  • the support takes place from below and serves in particular as a protective measure against pressure from above which is exerted when a packaging blank is applied to the container.
  • Plastic bottles are preferably supported on the so-called support ring or neck ring.
  • At least one strap that holds the articles together may be attached to the group of articles.
  • at least one strap is preferably attached to the articles in the area of the recessed grips, in particular at the level of the recessed grips.
  • the strapping tape is arranged on the articles in particular with a certain tension, so that the articles are firmly held together by the strapping tape.
  • a strap can be attached in the area of the support ring or neck ring. Strapping bands can also be used advantageously in other areas if they are so tightly stretched around the group of articles that they hold them together.
  • a stabilizing element could act on a strapping band or contact it for stabilization.
  • At least two counter-pressure elements adapted to the shape of the plastic bottles are used as stabilizing elements, which preferably engage the articles in the area of the recessed grips (pinch).
  • the counterpressure elements are fed to the article group from opposite sides, so that the article group is arranged between the two counterpressure elements, with a contact between a counterpressure element and outer circumferential surfaces of articles in the article group on one side of the article group and in each case a contact between the other counterpressure element and outer circumferential surfaces consists of articles in the article group on the other side of the article group.
  • the counter-pressure elements In this case, too, there is contact between the counter-pressure elements and articles of the article group before the packaging blank is applied, but the counter-pressure elements generally do not exert any pressure on the article. Instead, the counter-pressure elements are there to prevent, in particular, lateral evasive movements of the articles which can be caused by the downward pressure when the packaging blank is applied.
  • Such a device can also be used advantageously for cans or other articles with a suitably designed counter-pressure element.
  • a certain lateral pressure is applied to the article by the counter-pressure elements even before the packaging blank is applied.
  • the counter-pressure elements can attack the articles of the article group in particular in the area of the recessed grip.
  • the stabilization of the article group counteracts the application force when fixing the packaging blanks to the article groups. This reduces the risk of damage to the article, in particular thin-walled plastic bottles or beverage cans. It is thus also possible, with the packaging device according to the invention and the method according to the invention, to combine articles with a packaging blank into packaging units which have a smaller wall thickness and are therefore more sensitive to compressive forces. This allows material to be saved, which means that the articles can be produced more cost-effectively. In addition, articles for which the Primary packaging, for example bottle or can, is made thinner, less packaging waste, which has to be disposed of.
  • the particularly sensitive areas are determined for each type of article, in particular with thin-walled PET bottles or the like, in particular areas that tend to buckle or bulge when a downward pressure force is applied.
  • the suitable stabilization elements are selected and / or a position and / or arrangement of the stabilization elements within the application device is adapted accordingly in order to achieve optimal stabilization.
  • a regulation can be provided which regulates the application force of the blank during application and / or the counter-holding force.
  • a sensor for example a camera in the area of the application device or a displacement sensor in the application head, detects a deformation of the container or article during placement and the counterforce (at The stabilization elements driven in the vertical direction) or a position (when force is absorbed by the stabilization element bearings) is changed. If a deformation exceeds a specified threshold value, the force is set higher or the position higher (possibly up to the "lifting" of the container from the conveyor belt). Alternatively, a camera with image analysis could still detect kinks.
  • the stabilizing elements are temporarily moved along in the transport direction of the containers, essentially synchronously with a conveyor belt on which the containers are moved.
  • the stabilizing elements are temporarily moved along with an application head in the transport direction of the containers, essentially synchronously.
  • the packaging blank can have further openings for the stabilizing elements.
  • the further passage openings are in particular smaller than the passage openings for the articles or containers and in particular are arranged directly next to them. It may be that the two passage openings overlap. It may be that at least one or all of the stabilizing elements are arranged on the application head.
  • a packaging blank can be used which can be designed in a flat storage state or in a three-dimensional sales state.
  • the state of sale differs from the state of storage in that the flat state of storage covers a first cross-sectional area that is larger than a second cross-sectional area that is covered by the packaging blank in the state of sale.
  • the packaging blank is first transferred from the storage state to the sales state, which is applied to a corresponding combination of containers or articles.
  • the containers or articles are preferably additionally combined by at least one second secondary packaging means which is attached to the containers or articles before the packaging blank is applied.
  • the at least one second secondary packaging means can also be attached to the containers or articles in a temporal context or after the application of the packaging blank.
  • the packaging blank can also be applied in the storage state to a combination of appropriately arranged, in particular at least partially spaced apart, containers or articles.
  • at least one second secondary packaging means is subsequently attached to the containers or articles, the articles or containers being attached to the containers or articles prior to the application of the at least one second secondary packaging means or in temporal connection with the application and / or fixing of the at least one second secondary packaging means are moved closer to each other, whereby the packaging blank is transferred from the storage state to the sale state.
  • a handle is formed which makes it possible to simply hold and / or carry the at least two articles combined with the packaging blank and subsequently with a second secondary packaging means to form packaging units.
  • the packaging blank has corresponding incisions that are in the In connection with appropriately positioned creases, the formation of the handle when the packaging blank is formed by folding it out.
  • the packaging blank is reshaped, at least partial areas of the same are bent or curved upwards or downwards, as a result of which the three-dimensional shape and / or the handle is created.
  • the handle is pulled, for example when the packaging unit is lifted over the handle, the packaging blank in the sales state is kinked or arched even more, bringing the articles even closer together, which further increases the stability of the packaging unit.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a packaging blank.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a packaging unit with a packaging blank according to FIG. 1.
  • FIGS. 2 and 3 show a second embodiment of a packaging blank.
  • FIG. 5 shows an embodiment of a packaging unit with a packaging blank according to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 6 shows a first embodiment of a packaging device for applying a packaging blank.
  • Fig. 7 shows an unsuitable article.
  • Figure 8 shows a suitable article.
  • FIG 9 shows a first embodiment of a packaging module for applying a packaging blank.
  • FIG. 10 shows a second embodiment of a packaging module for applying a packaging blank.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of a packaging device with a packaging module for applying a packaging blank.
  • FIGS. 12 to 14 show different system configurations of packaging devices for applying a packaging blank.
  • 15 shows a schematic representation of a first embodiment of a
  • Packaging device for producing packaging units according to FIG. 5 from above.
  • FIG. 16 shows an embodiment of a shaping device used in the packaging device according to FIG. 15.
  • 17 shows a schematic representation of a second embodiment of a
  • Packaging device for producing packaging units according to FIG. 5 from above.
  • FIG. 18 shows a third embodiment of a packaging device for producing packaging units according to FIG. 5.
  • FIG. 19 shows a fourth embodiment of a packaging device for producing packaging units according to FIG. 5.
  • FIGS. 20A to 20D show the method steps in the production of packaging units according to FIG. 5 with a packaging device according to FIG. 18 or 19.
  • FIGS. 21 A and 21 B each show an embodiment of further packaging blanks.
  • FIG. 24 shows a further embodiment of a packaging blank.
  • FIGS. 25A to 29B show further possibilities for stabilizing a group of articles when applying a packaging blank.
  • FIG. 30 shows an embodiment of an application device with counter-pressure elements according to FIG. 29.
  • FIG. 31 shows an embodiment of a packaging device for applying a packaging blank.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a first secondary packaging means 20 in the form of a packaging blank 21, which is suitable for combining an article group 29 according to FIG. 2.
  • the article group 29 is formed in the present example from three containers arranged in two parallel rows.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a packaging unit 35 in which articles 30 are combined with a packaging blank 21 according to FIG. 1.
  • the article group 29 is formed from beverage containers, preferably bottles 31 or cans, in the present case an article group 29 to be summarized by means of the illustrated packaging blank 21 consists of a total of six bottles 31.
  • the bottles 31 are made of a thin-walled, at least partially or partially elastically deformable, thin-walled plastic material formed, in particular PET or another suitable material. It is preferably a question of bottles 31 made of plastic, which are at least partially thin-walled and have a petaloid-shaped bottom area.
  • Bottles 31 are preferably used which have an average wall thickness between 0.01 mm and 1 mm, particularly preferably a wall thickness between 0.05 mm and 0.5 mm, particularly preferably a wall thickness of approximately 0.2 mm to 0.3 mm.
  • the bottles 31 can be designed with particularly thin walls.
  • the wall thickness in these areas is just so thick that no permanent deformation of the bottles 31 takes place when a packaging blank 21 is applied.
  • the articles 30 can alternatively consist of aluminum cans or also be formed by cardboard packaging, in particular made of a cardboard-plastic composite material.
  • the articles 30 are appropriately designed containers which are filled with a liquid, in particular a drink.
  • the article group 29 can alternatively comprise a plurality of cans or other (beverage) containers.
  • the packaging blank 21 is preferably an essentially flat cardboard blank 22 which has a number of passage openings 23.
  • the number of passage openings 23 preferably corresponds to the number of bottles 31 within the article group 29 and the arrangement of the passage openings 23 corresponds to the arrangement of the bottles 31 within the article group 29.
  • the passage openings 23 are designed in such a way that the packaging blank 21 hits the bottles from above 31 applied, in particular pressed on, can be.
  • the bottles 31 combined with a packaging blank 21 are also referred to below as packaging unit 35 or container 36.
  • a first sub-area of the bottles 31 is located above the packaging blank 21, while a second sub-area of the bottles 31 extends below the packaging blank 21.
  • the packaging blank 21 is held in this position by the bottles 31 and vice versa.
  • the packaging blank 21 is located below the so-called neck ring 33 of the closure area of the bottles 31 after it has been applied to the group of articles. That is, the first sub-area comprises the screw cap 32 and the neck ring 33 of the bottle 31.
  • the passage openings 23 are preferably brought into engagement with the underside of the respective neck ring 33 by means of suitable tabs in such a way that the packaging blank 21 is firmly fixed to the bottles 31 of the article group and cannot slide upwards.
  • the packaging blank 21 can furthermore have at least one holding or carrying element 27 arranged and / or designed essentially in the center.
  • at least one holding or carrying element 27 arranged and / or designed essentially in the center.
  • two holding or carrying elements 27 are provided. This can be, for example, further suitable breakthroughs or openings in the packaging blank 21 through which the user can insert his fingers and thus lift the bottles 31 combined with the packaging blank 21 and carry them together.
  • FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of a first secondary packaging means 20 in the form of a packaging blank 21 and FIG. 5 shows an embodiment of a packaging unit 35 with a packaging blank 21 according to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 shows a packaging blank 21 in a storage state LZ and FIG. 4 shows the packaging blank 21 in a sales state VZ in a view from above, while FIG. 5 shows a packaging unit 35 in a side view.
  • the first secondary packaging means 20 is a packaging blank 21, preferably a cardboard blank 22 which is essentially flat in the storage state LZ. This has a number of passage openings 23.
  • the number of passage openings 23 corresponds to the number of articles 30 that are combined with the first secondary packaging means 20, and the arrangement of the passage openings 23 corresponds to the arrangement of the articles 30 within the respective Article group.
  • the passage openings 23 are designed in such a way that the packaging blank 21 can be applied, in particular pressed, onto the article 30 from above.
  • a packaging unit 35 made up of two articles 30, a first secondary packaging means 20 in the form of a packaging blank 21 in the sales state VZ and a second secondary packaging means 40 in the form of a strip-shaped strapping 41 is shown in particular in FIG. 5.
  • the articles 30 are preferably drinks containers in the form of bottles 31 or cans. In the upper area, these have a widened area on which the packaging blank 21 is fixed. If the articles 30 are, for example, bottles 31 made of PET or another suitable plastic material with a screw cap 32, the bottle 31 has a widening underneath the screw cap 32 in the form of the so-called neck ring 33 (see FIG. 5).
  • the packaging blank 21 is fixed below the so-called neck ring 33 of the closure area of the bottles 31 after it has been applied to the assembly of bottles 31.
  • a partial area of the bottles 31 is located above the packaging blank 21, while the remaining area of the bottles 31 extends below the packaging blank 21.
  • the packaging blank 21 is fixed in this position by the bottles 31 and vice versa.
  • the passage openings 23 are preferably brought into engagement with the underside of the respective neck ring 33 by means of suitable tabs in such a way that the packaging blank 21 is firmly fixed to the bottles 31 and cannot slip upwards. Furthermore, it can be provided that the bottles 31 are further combined with a second secondary packaging means 40 within the assembly.
  • the bottles 31 can be fixed to one another with a strip-shaped strapping 41, a band or by suitable adhesive connections (not shown) between the bottles 31.
  • the one with a first secondary packaging means 20 in the sales state VZ and additionally with a second Articles 30 combined with secondary packaging means 40 are also referred to below as packaging unit 35 or bundle 36.
  • the packaging blank 21 in the sales state VZ has an at least regionally three-dimensional shape.
  • the packaging blank 21 has prepared creases 24 so that the packaging blank 21 can be easily converted from the flat storage state LZ to the three-dimensional sales state VZ by pushing it together laterally.
  • Pushing together shortens a side length of the packaging blank in particular it has a first length L1 in the storage state LZ and a second length L2 in the sales state VZ, the second length L2 being less than the first length L1, that is, L1> L2 .
  • the packaging blank 21 in the storage state LZ covers a first cross-sectional area F1 which is larger than a second cross-sectional area F2 which is covered by the packaging blank 21 in the sales state VZ, i.e., F1> F2 applies.
  • the packaging blank 21 can have a holding or carrying element 25, at least in the sales state VZ, so that the articles 30 combined with the packaging blank 21 can be easily held and carried.
  • the holding or carrying element 25 is formed when the packaging blank 21 is transferred from the storage state LZ to the sales state VZ.
  • corresponding incisions 26 are provided on the packaging blank 21 which, in conjunction with correspondingly positioned kink folds 24, cause the holding or carrying element 25 to be formed when the packaging blank 21 is folded out.
  • FIG. 6 shows a first embodiment of a packaging device 1 for applying a packaging blank 21 to an assembly of articles, in particular to at least two bottles 31 for the production of packaging units 35 comprising at least two containers, which are supported by at least one first secondary packaging means 20 in the form of a packaging blank 21 , for example a packaging blank 21 according to FIG. 1, can be combined.
  • the bottles 31 are combined in the desired number into article groups 29 in a dividing module 2 and fed in the transport direction TR via a suitable first transport device 3, for example a first endless conveyor belt 4, a mat chain conveyor, a roller chain or the like, to an internal pressure module 5.
  • the internal pressure module 5 is designed to stabilize at least one article 30 of the article group 29 at least in certain areas during the application of the packaging blank 21.
  • the internal pressure module 5 is designed in particular to at least temporarily increase an internal pressure I of the bottles 31 of the article group 29.
  • the internal pressure I within the bottles 31 is increased at least temporarily so that the internal pressure of the bottles 31 is above atmospheric pressure at least at the time of application and fixing of the packaging blank 21 on the bottles 31, i.e.
  • the article group 29 with the bottles 31 subjected to a corresponding internal pressure I is fed to a packaging module 6 in which a suitable packaging blank 21 is pressed with an at least partially downward force onto the bottles 31 of the article group 29 subjected to internal pressure I and a packaging unit 35 is formed becomes.
  • the packaging blank 21 is applied to the bottles 31 in such a way that the bottles 31 each pass through a passage opening 23 of the packaging blank 21 in certain areas, so that the packaging blank 21 is partially arranged and fixed between the bottles 31.
  • FIG. 7 shows an article 30u which is unsuitable for the method described above
  • FIG. 8 shows a suitable article 30g.
  • This is a bottle 31 filled with a non-carbonized beverage 42 which, according to FIG. 7, has an unsuitable internal pressure l (u) of approximately one atmosphere, ie has an unsuitable internal pressure l (u) of approx. 1013 mbar.
  • the articles 30 have a suitable internal pressure l (g) of more than one atmosphere, in particular a suitable internal pressure l (g) of more than 1050 mbar, at least when the packaging blank 21 is applied.
  • FIG. 9 shows a first embodiment of a packaging module 6 for applying a packaging blank 21.
  • the packaging blank 21 is pressed onto the bottles 31 from above by means of an application head 7 with an application force F, and below the neck ring 33 on the bottles 31 forming the article group 29 set.
  • the application force F must be correspondingly strong in order to push the screw cap 32 and the neck ring 33 of the bottles 31 through the associated passage opening 23 of the packaging blank 21.
  • bottles 31 are relatively unstable containers due to a small wall thickness, for example, there is a risk that the bottles 31 will be deformed due to the application force F directed downwards. In this case, defective packaging units 35 with damaged bottles 31 are created; in addition, the packaging blank 21 is not securely and firmly attached to bottles 31 of article group 29.
  • the passage openings 23 of the packaging blank 21 have a diameter d23 which is at least slightly smaller than a diameter d33 of the bottles 31 in the area of the neck ring 33.
  • Radial incisions 28 extend from the passage openings 23. Between these radial incisions 28 are movable areas or tabs 43 are formed which, when the packaging blank 21 is pressed onto the bottles 31, can at least partially bend upwards in order to enable the neck ring 33 to pass through the respective passage opening 23.
  • the tabs 43 are located in particular below the respective neck ring 33 and prevent the packaging blank 21 from being pulled upwards.
  • the packaging module 6 shows a second embodiment of a packaging module 6 for applying a packaging blank 21.
  • the packaging module 6 comprises a tripod 8 which has a suitable application head 7 in order to attach the packaging blank 21 to an article group 29 from a defined arrangement and Set the number of bottles 31 combined with a strapping 41. From a plurality of bundles 36 created in this way, layers 37 that can be palletized are assembled in a layer forming module 9 and stacked one on top of the other in a palletizing module 10 on a pallet 38 to form transport and storage units 39.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of a packaging device 1 with a packaging module 6 according to FIG. 10 for applying a packaging blank 21.
  • the packaging module 6 comprises a tripod 8 which has a suitable application head 7 in order to attach the packaging blank 21 to an article group 29 from a defined arrangement and number of correspondingly assembled bottles 31 to be determined.
  • the bottles 31 combined with the packaging blank 21 are additionally combined in a strapping module 11 with at least one strip-shaped strapping 41, which additionally stabilizes the container 36 formed in the process. From a plurality of bundles 36 created in this way, layers 37 that can be palletized are assembled in a layer forming module 9 and stacked one on top of the other in a palletizing module 10 on a pallet 38 to form transport and storage units 39.
  • Figures 12 to 14 show different system configurations of packaging devices 1 for applying a packaging blank 21 according to the method according to the invention.
  • the articles are formed by bottles which are produced in a stretch blow molding module 13 from PET preforms.
  • the PET preforms are preheated in an oven 12 to a suitable processing temperature.
  • the bottles produced in the stretch blow molding module 13 can be printed with the desired information or content in a direct printing module 14, the information or content, for example content information, being printed directly on the outer surface of the bottles.
  • the direct printing module 14 can be designed, for example, as a rotary machine to which a plurality of print heads are assigned, each print head being equipped, for example, with a different printing color.
  • the printed bottles Before being filled with a suitable beverage in a filling module 16, the printed bottles can be washed out and / or sterilized in a rinser 15, if necessary. Before the bottles are closed in the closer module 17, an internal pressure is applied to the bottles in an internal pressure module 5, which at Room temperature is above atmospheric pressure of 1013 mbar. The filled, closed and internally pressurized articles, in particular bottles, are put together in a dividing module 2 to form article groups. A packaging blank is applied to the article groups in the packaging module 6, as is described, for example, in connection with FIGS. 9 and 11.
  • the article groups combined with a packaging blank can also be additionally secured in an optionally available strapping module 11 with at least one strapping.
  • the bundles produced in this way are then combined in a layer forming module 9 to form layers that can be palletized and arranged in a palletizing module 10 on top of one another on a pallet.
  • the internal pressure module 5 is, for example, an addition module 60 for filling or injecting carbon dioxide or an inert gas.
  • the internal pressure in the bottles corresponds to the ambient pressure at room temperature. That means the internal pressure in the bottles corresponds to approximately 1013 mbar.
  • Inert gases are gases that are very inert, i.e. only take part in a few chemical reactions. Inert gases are odorless and non-toxic and for this reason are also suitable for use in the food industry. Inert gases include, for example, elementary gases such as nitrogen, noble gases such as helium, neon, argon, krypton, xenon, and gaseous molecular compounds such as sulfur hexafluoride.
  • the addition module 60 for filling or injecting an inert gas can comprise two or more pouring openings for inert gas.
  • the amount of inert gas can be regulated by controlling the amount supplied, for example, by how many pouring openings inert gas is supplied through. Individual pouring openings can preferably be closed. Alternatively, the amount of inert gas to be supplied can be controlled via valves, with an individually controllable valve being assigned in particular to each pouring opening.
  • a different inert gas reservoir can also be assigned to each of the various pouring openings, so that the inert gas used can be changed in a simple manner.
  • At least one pouring opening is designed to be movable and can be carried along synchronously with the respective bottle in the direction of the closure module 17, at least in some areas.
  • carbon dioxide can also be used to increase the internal pressure. Since this at least partially dissolves in the drink, it then has an at least low content of carbon dioxide.
  • the bottles are produced in a stretch blow molding module 13 from PET preforms preheated in an oven 12.
  • the bottles are fed to a filling module 16 via a transport device 19, which optionally has bottom cooling for the bottom of the bottle.
  • the bottles can be washed and / or sterilized in a rinser 15 before filling.
  • the bottles After being filled with a drink, the bottles are closed in the closure module 17 and, in this context, subjected to an overpressure in an associated internal pressure module 5.
  • a label is applied to the filled, closed and internally pressurized bottles in a labeling module 50, for example a corresponding label is glued to the outer surface of the bottles, or a label in the form of a shrink sleeve is applied to the bottles or the like.
  • the labeled bottles are combined into groups of articles in a divider module 18 and combined in a strapping module 11 by means of at least one strip-shaped strapping.
  • a packaging blank is additionally applied to the strapped article groups in the packaging module 6, as is described, for example, in connection with FIG. 10.
  • the article groups combined with at least one strapping and a packaging blank form bundles which are combined in a layer forming module 9 to form layers that can be palletized and arranged one above the other on a pallet in a palletizing module 10.
  • the internal pressure module 5 is integrated into the closer module 17 and comprises a pressure chamber 63 in which a defined overpressure can be generated.
  • a defined internal pressure is generated within the pressure chamber 63 by means of a pressure generating device.
  • an internal pressure module in the form of an addition module for filling in an inert gas can be used, as has been described in connection with FIG. 12.
  • the bottles pass through a temperature control module 39 in front of the packaging module 6, in particular a heating module in which the bottles are at least slightly heated to room temperature before the packaging blank is applied. Due to the warming, the volume of the drink increases.
  • the temperature control in relation to the wall thickness of the bottles is selected in such a way that the increase in the volume of the beverage is greater than the expansion of the bottles at the respective temperature. Since the wall and the closure of the bottles limit the expansion of the beverage, the internal pressure inside the bottles increases so that the packaging blank can now be applied by means of the necessary application force F (see FIG. 9) without fear of deformation of the bottles got to.
  • the beverage When it is filled into the bottles and when the bottles are closed, the beverage can have a temperature which is higher than room temperature.
  • the temperature of the beverage is particularly preferably below 40 degrees Celsius, in particular in a temperature range between 20 and 39 degrees Celsius.
  • the volume of the drink decreases, which would create a vacuum.
  • One embodiment can provide that the temperature of the beverage is determined by sensors and that this temperature is taken into account when the bottles are subjected to internal pressure. For example, the amount of inert gas to be filled is adapted to the temperature at which the beverage is at the time of filling.
  • a further embodiment, not shown, can provide that the internal pressure module 5 is assigned directly to the packaging module 6 and in particular comprises pressure elements which laterally compress the bottles forming a bundle when the packaging blank is applied and thereby generate the necessary internal pressure.
  • the filled bottles which have an increased internal pressure at room temperature, are supplied to the packaging module 6 in a corresponding combination as a group of articles via a bottle transport device 51 and combined in the packaging module 6 with a suitable packaging blank and subsequently also conveyed in a strapping module 11 at least one strapping fixed.
  • a subsequent control module 52 comprises at least one detection means that detects the containers produced in this way and is designed, in particular, to recognize faulty containers.
  • Defective containers have, for example, an incorrectly applied or defective, for example torn, packaging blank.
  • the at least one strapping can also be incorrectly closed or incorrectly arranged on the bottles. Defects in the bottles themselves, for example a deformation of the bottles when the packaging blank is applied, can also be detected.
  • the control module 52 has at least one correspondingly designed sensor 70.
  • a removal device 75 can be assigned to the control module 52, which removes containers identified as defective from the packaging device 1.
  • the correctly formed packs are fed to the layer formation and palletizing in the layer formation module 9 and palletizing module 10 via a pack transport device 53.
  • the control module 52 has at least one first sensor 71 which is designed to detect whether at least one bottle is deformed within the container.
  • the first sensor 71 is designed as a camera 72 with corresponding image recognition.
  • the control module 52 can have at least one second sensor 73 which is designed to detect containers with an incorrectly designed and / or incorrectly arranged packaging blank.
  • the second sensor 73 is designed as a camera 74 with corresponding image recognition. If a deformation of at least one bottle or a faulty packaging blank is detected, a corresponding signal is forwarded to a control device 80 of the packaging device 1. The control device 80 then activates the removal device 75, for example.
  • the packaging module 6 can have at least one third sensor 76, in particular an image recognition sensor 77 designed to recognize deformed bottles and / or a fourth sensor, in particular a packaging blanks that are incorrectly designed and / or incorrectly arranged.
  • the data determined by the third sensor 76 are also used to control method steps analogous to the embodiments described in connection with the control module 52.
  • At least one process parameter is changed within the overall production system and adapted to the detected deformation of at least one bottle of a container and / or to the incorrect definition of the packaging blank.
  • the downwardly directed application force F with which the packaging blank 21 is attached to the bottles 31 (see FIG. 9), can be reduced or increased.
  • the degree of deformation of the at least one bottle and / or the position of the deformation on the bottle is determined and evaluated accordingly by the control device 80 and taken into account when adapting the method parameters.
  • the internal pressure to be applied to subsequently produced bottles is increased. This is achieved, for example, by the fact that in subsequent filling and Closing processes, the amount of compressed inert gas to be added is adapted to a degree of deformation and / or a position of the detected deformation.
  • the bottles are plastic containers that are produced from preforms by stretch blow molding within the packaging device, then when a deformation of the plastic container is detected by the control device 80, at least one process parameter can be used in the production and / or subsequent handling of plastic containers to be produced in a subsequent process step changed and / or adapted to the deformation determined.
  • the oven 12 for heating the preforms (compare FIGS. 12 and 13) is regulated by changing and / or adapting at least one temperature at which the preforms are heated at least in some areas before the stretch blow molding.
  • at least one temperature of a blow mold used for stretch blow molding of a stretch blow molding module 13 can be changed and / or adapted at least in certain areas.
  • Another possibility of regulating the stretch blow molding module 13 is that at least one speed is changed and / or adapted when introducing a stretching rod into the blow mold and / or that a coolant is fed to the bottom of the plastic container via the stretching rod directly after the stretch blow molding process .
  • at least some areas of the plastic containers can be cooled, in particular by slowing down the feed to the filling module 16 or by feeding a coolant from below to the bottom area of the plastic containers. Cooling by means of cooling air, cooling water or similar can take place here. It can also be provided that preforms of thicker material are fed to the stretch blow molding module 13 for subsequent method steps and / or that plastic containers of thicker material are fed to the filling module 16 for subsequent method steps.
  • the internal pressure to be applied to subsequently produced bottles is increased by lowering a temperature of the liquid to be filled into the container in the subsequent process steps compared to room temperature.
  • the temperature of the liquid to room temperature By adjusting the temperature of the liquid to room temperature, the volume of the filled liquid increases and thus the internal pressure in the bottles.
  • the filled bottles which form the following packaging units, can be heated more strongly after filling and closing and before the packaging blank is applied, in order to have a higher internal imprint at the time of application of the packaging blank than the bottles on which the corresponding deformation was detected has been.
  • the winder tension of the stretch winder 55 can also be adapted as a function of the data determined by the sensors.
  • FIG. 15 shows a schematic representation of a first embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 35 according to FIG. 5, in which at least two articles 30 are combined by a first secondary packaging means 20 and by at least one second secondary packaging means 40.
  • the articles 30, for example the bottles 31 or cans filled with beverages, are supplied via a supplying transport device 3.
  • the articles 30 are fed in individual rows in aisles 82 separated from one another by aisle plates 83.
  • the articles 30 are removed from the lanes 82 and arranged in a rotary module 84 on rotary plates 85.
  • the articles 30 can be aligned on the basis of certain equipment features. For example, it is desirable in the trade if at least one barcode marking the article 30 and / or other information carrier within a packaging unit is directed outwards and is thus clearly visible.
  • the alignment of the articles 30 can in particular be monitored by sensors and controlled accordingly.
  • the orientation of the articles 30 is not important for the present invention; this therefore only represents an optional component of the packaging device 1.
  • the articles 30 are then fed to a first packaging module 6 for applying and securing the first secondary packaging means 20 provided in the form of a flat packaging blank 21 according to FIGS. 3 and 4 to the at least two articles 30.
  • At least one magazine 86 is assigned to the first packaging module 6, in which flat packaging blanks 21 are held in the storage state LZ according to FIG. 3.
  • a first removal tool removes at least one packaging blank 21 from the magazine 86 and inserts it into a forming device 87.
  • it is the removal tool around a vacuum suction device which sucks the flat packaging blank 21 in the magazine 86, transports it to the forming device 87 and deposits it there by releasing the vacuum.
  • the packaging blank 21 can be held by means of a clamp, suitable pneumatics, etc., which is released accordingly. Subsequent to this or in connection with the time it is deposited, the packaging blank 21 is pressed into the forming tool 88.
  • the forming tool 88 is, for example, a so-called folding die 89.
  • the packaging blank 21 is converted from the flat storage condition LZ with a first side length L1 and a first cross-sectional area F1 to the three-dimensional sales condition VZ with a smaller second side length L2 and a smaller second cross-sectional area F2 transferred.
  • the packaging blank 21 transferred to the sales state VZ is now removed from the folding die 89, for example by a second removal tool (not shown), and pressed onto an assembly of articles 30 from above and thereby fixed to it.
  • the second removal tool thus simultaneously takes on the function of an application device.
  • the articles 30 are arranged within the assembly according to the arrangement of the passage openings 23 of the packaging blank 21 in the sales state VZ.
  • the second removal tool has, in particular, devices which ensure that the packaging blank 21 remains in the sales state VZ.
  • the articles 30 combined with the packaging blank 21 in the sales state VZ are now fed via a discharge belt 90 to a second packaging module 91 in which at least one second secondary packaging means is additionally applied to the articles 30 and fixed.
  • a second packaging module 91 in which at least one second secondary packaging means is additionally applied to the articles 30 and fixed.
  • suitable devices are provided which ensure that the relative arrangement of the articles 30 does not change, since the packaging blank 21 would then pass from the packaging state VZ back into the storage state LZ or into another intermediate state.
  • the second packaging module 91 can be, for example, a strapping module 11 in which at least one strapping is attached to the Compilation of Articles 30 is attached.
  • at least one band-like or strip-like, closed strapping is stretched horizontally around an outside of the article.
  • An inside of the strapping resting against the outside of the article 30 can, if necessary, be firmly fixed at a contact point with at least one of the articles 30.
  • the strapping can be fixed at the contact point in particular by means of a material connection in the form of at least one welded connection.
  • the second packaging module 91 can also be, for example, an adhesive module in which the articles 30 are fixed to one another by means of an adhesive connection, for example via suitably placed adhesive points at contact points between two articles 30.
  • Another alternative embodiment can provide that the articles 30 with Articles 30 combined with a packaging blank 21 in the sales state VZ can be arranged on a so-called tray or wrapped with a shrink film, the shrink film being shrunk onto the articles 30 combined with a packaging blank 21 in the sales state VZ.
  • the relative arrangement of the articles 30 to one another in the packaging unit 35 produced thereby is absolutely determined.
  • the sales condition VZ of the packaging blank 21 is also mandatory.
  • the reshaping tool 88 is formed by a folding die 89 made of a softened material.
  • the folding die 89 can be transferred from a first working state to a second working state in order to reshape a packaging blank placed in the folding die 89.
  • the folding die 89 delimits a first cross-sectional area which corresponds to the first cross-sectional area F1 of the packaging blank 21 in the storage state LZ according to FIG. 3.
  • the folding die 89 delimits a second cross-sectional area which corresponds to the second cross-sectional area F2 of the packaging blank 21 in the sales state VZ according to FIG. 4.
  • a packaging blank 21 arranged within the folding die 89 is thus transformed from the flat storage state LZ into the three-dimensional sales state VZ.
  • lateral infeed elements 92 can be provided.
  • FIG. 17 shows a schematic representation of a second embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 35 according to FIG. 5 from above.
  • a second packaging module 91 is arranged in front of the first packaging module 6 in a production direction indicated by arrows.
  • the articles 30 are first combined with a second secondary packaging means 40, for example a strapping 41, and thus their relative arrangement is fixed.
  • This arrangement of articles 30 and second secondary packaging means 40 is referred to below as pre-container 93.
  • adhesive connections or the arrangement of the articles on a T-ray can also be used as second secondary packaging means 40 in this case.
  • the articles 30 can still be rotated relative to one another within the pre-container 93 in order to adapt their alignment according to certain equipment features.
  • other suitable rotating devices are used instead of turntables 85, which for example grip the article 30 from above.
  • the pre-packs 93 are either fed to a rotary module 84 or directly to the first packaging module 6 via a transport device 94.
  • the packaging blanks 21 provided in the storage state LZ are converted into the three-dimensional packaging state VZ in the manner described in connection with FIG. 15 and this is transferred from above onto the articles 30 of the pre-container 93 to form a packaging unit 35 / a container 36 pushed on.
  • FIG. 18 shows a schematic representation of a third embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units according to FIG. 5.
  • the representation of the articles and the secondary packaging means has been omitted here; instead, only the arrangement of the device components is shown.
  • the articles are in a dividing module 2 in the desired number and arrangement put together, the arrangement and spacing of the articles taking place in accordance with a first secondary packaging means 20 to be applied subsequently in the storage state LZ (see FIG. 3).
  • the article assemblies are fed to a first packaging module 6 via a feed device, in particular a first transport device 3 in the form of an endless conveyor belt 4, a mat chain conveyor, an aisle inlet or the like.
  • a feed device in particular a first transport device 3 in the form of an endless conveyor belt 4, a mat chain conveyor, an aisle inlet or the like.
  • the first secondary packaging means which is provided in the form of a flat packaging blank 21 in the storage state LZ (see FIG. 3) on the assembly of the articles, is applied to the articles.
  • the articles loaded with the packaging blank in the storage state are combined with at least one strapping in a second packaging module 91 designed as a strapping module 11, the articles being moved relative to one another and in particular moved together during the strapping process.
  • the packaging blank 21 is transferred from the storage condition LZ to the sales condition VZ (compare Figures 3 and 4 and Fig. 5) and is set in this arrangement, since the strapping defines the relative arrangement of the articles and thus also the condition of the packaging blank 21.
  • FIG. 19 shows a fourth embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 35 according to FIG. 5.
  • the articles and the secondary packaging means are not shown here; instead, only the arrangement of the device components is shown.
  • the articles are assembled in a dividing module 2 and in the first packaging module 6 a flat packaging blank is applied to the assembly of the articles in the storage state (see FIG. 3).
  • a subsequent spacing module 95 the articles combined with the packaging blank are brought closer to one another via suitable devices, the packaging blank changing from the flat storage state to the three-dimensional sales state.
  • a shuttle system in which the individual articles of the compilation are each arranged on individually controllable linear transport units.
  • a second secondary packaging means is placed on the with the Packaging blank applied in the sales state acted upon article and thereby determined the arrangement of the article and the state of the packaging blank in a defined manner.
  • the second packaging module 91 is, for example, a strapping module 11 in which at least one strapping is additionally attached to the articles; a shrink module in which a shrink film is shrunk around the articles combined with a packaging blank in the sales state, an insertion module in which the articles combined with a packaging blank in the sales state are inserted into a tray or an adhesive module in which adhesive connections are formed between the articles.
  • FIGS. 20A to 20D show the method steps in the production of packaging units 35 according to FIG. 5 with a packaging device 1 according to FIG.
  • a first distance A1 is formed between the respective adjacent bottles 31, whereby a first average distance mA1 exists between the longitudinal axes L of the adjacent bottles 31, which corresponds to the first average distance mA1 between the passage openings 23 of the packaging blank 21 used as the first secondary packaging means 20
  • Storage condition LZ corresponds (see Fig. 3).
  • a first secondary packaging means 20 is applied to the bottles 31 on the assembly of bottles 31 and fixed.
  • a suitable packaging blank 21 in the storage state LZ is preferably pressed on from above in the manner described above and is fixed below the neck ring 33 of the bottles (FIG. 20B).
  • a second method step V-11 the bottles 31 are moved together, so that there is no longer any distance between the bottles 31 and the outer circumferential surfaces of adjacent bottles 31 contact one another in some areas. Alternatively, a second, smaller distance is formed between the bottles 31.
  • the packaging blank 21 is thereby transferred from the storage state LZ to the sales state VZ (FIG. 20C).
  • the packaging blank 21 is transferred from the two-dimensional, flat storage state LZ to the three-dimensional sales state VZ.
  • a second mean distance mA2 is formed between the longitudinal axes L of adjacent bottles 31 (see FIG. 4), which is smaller than the first mean distance A1 between adjacent through openings 23 of the packaging blank 21 in the storage state LZ.
  • a second secondary packaging means 40 in particular a strip-shaped strapping 41, is applied to the bottles 31 and fixed (FIG. 20D).
  • One embodiment of the method can provide that the second method step V-II and the third method step V-III essentially coincide in time.
  • the bottles 31 are moved together by the application of the necessary tension, so that the packaging blank 21 is transformed from the storage state LZ to the sales state VZ in the temporal connection with the application of the strapping 41.
  • the articles are subjected to an internal pressure in the temporal connection with the filling and closing, in particular that an overpressure is formed in the bottles by, before filling, the container or Bottles an inert gas is added or the like.
  • an internal pressure module 5 in the form of a temperature control module 61 can be provided in front of the packaging module 6 (ie upstream in the conveying direction) or directly assigned to it, in which the articles are at least slightly above room temperature before the packaging blank is applied are heated, the internal pressure in the bottles increasing due to the increase in volume of the liquid in the bottles.
  • 19 also schematically shows an internal pressure module 5 that is assigned directly to the first packaging module 6 and in particular comprises pressure elements 62 which laterally compress the bottles forming a bundle when the packaging blank is applied and thereby generate the necessary internal pressure.
  • FIGS. 21 A and 21 B each show a schematic view of an embodiment of a packaging blank 21 which is suitable for combining a plurality of articles 30 (cf. FIG. 22) that have been combined to form an article group 29.
  • Fig. 22 shows another way of stabilizing a Article group 29 when applying a packaging blank 21 within an application device 100.
  • the article group 29 is formed from three bottles 31 each arranged in two parallel rows.
  • the bottles 31 are preferably formed from a thin-walled, at least partially or partially elastically deformable, thin-walled plastic material, in particular PET or another suitable material.
  • the bottles 31 can be thin-walled at least in some areas and have a petaloid-shaped bottom area.
  • Bottles 31 are preferably used which have an average wall thickness between 0.01 mm and 1 mm, particularly preferably a wall thickness between 0.05 mm and 0.5 mm, particularly preferably a wall thickness of approximately 0.2 mm to 0.4 mm .
  • the bottles 31 can be designed with particularly thin walls.
  • the wall thickness in these areas is just so thick that no permanent deformation of the bottles 31 takes place when a packaging blank 21 is applied.
  • the wall thickness of the bottles 31 can be further reduced. As a result, material can be saved, as a result of which the bottles 31 can be produced more cost-effectively. In addition, less material then has to be disposed of again or sent for further recycling, which can reduce the amount of waste.
  • the articles 30 can alternatively be designed as cans made of aluminum or can also be formed by containers made of a cardboard or cardboard-plastic composite material.
  • the articles 30 are appropriately designed containers which are filled with a liquid, in particular a drink.
  • the article group 29 can alternatively comprise a plurality of cans or other (beverage) containers, wherein the article group 29 can comprise identically designed articles 30 or also differently designed articles 30.
  • the packaging blank 21 is preferably an essentially flat cardboard blank which has a number of passage openings 23 having.
  • the number of passage openings 23 preferably corresponds to the number of bottles 31 within the article group 29 and the arrangement of the passage openings 23 corresponds to the arrangement of the bottles 31 within the article group 29.
  • the passage openings 23 are designed in such a way that the packaging blank 21 hits the bottles from above 31 applied, in particular pressed on, can be.
  • the bottles 31 combined with a packaging blank 21 are also referred to below as a packaging unit or bundle.
  • a first partial area of the articles 30 is located above the packaging blank 21, while a second partial area of the articles 30 extends below the packaging blank 21.
  • the packaging blank 21 is held in this position by the article 30 and vice versa.
  • the packaging blank 21 is located below the closure area of the bottles 31 after being applied to the article group 29, in particular below the so-called neck ring 33 the neck ring 33 of the bottle 31.
  • the passage openings 23 are preferably made by means of suitable tabs 43 (see. Fig.
  • the tabs 43 are formed in particular in that the edge regions of the passage openings 23 have radially extending incisions 28 which facilitate the passage of the articles 30 through the passage openings 23 in areas.
  • the packaging blank 21 can furthermore have at least one essentially centrally arranged and / or configured holding or carrying element 27 (compare FIG. 21A).
  • two holding or carrying elements 27 are provided. This can be, for example, further suitable breakthroughs or openings in the packaging blank 21 through which the user can insert his fingers and thus lift the bottles 31 combined with the packaging blank 21 and carry them together.
  • the packaging blank 21 is attached to the packaging blank 21 by a suitable application head 7, which can have corresponding holding means 18 for the packaging blank 21 Article group 29 pressed on from above and applied to articles 30 and fixed.
  • the application head 7 comprises at least one vacuum suction device 19, which is subjected to a vacuum in order to pick up a packaging blank 21 from a magazine or the like.
  • F (A) application force
  • stabilizing fingers 101 engage the neck ring 33 of the outer articles 30 of the article group 29 from below.
  • a stabilizing force F (S) is generated which comprises an upwardly directed force component and which forms a counterforce to the application force F (A).
  • the stabilizing fingers 101 can, for example, each be arranged on a pneumatic cylinder 102, by means of which a length of the respective stabilizing fingers 101 can be adjusted. By extending the pneumatic cylinder 102, the respective stabilizing finger 101 is positioned below the neck ring 33 so that the stabilizing finger 102 rests on the underside of the respective neck ring 33.
  • the stabilizing fingers 101 can be adjusted together with the respective pneumatic cylinder 102 in terms of height and / or their horizontal arrangement within the application device 100.
  • the articles 30 of the article group 29 are combined by means of at least one strip-shaped strapping tape 41 before the packaging blank 21 is applied.
  • the strapping 41 is preferably attached in the area of this recessed grip 34.
  • the strapping tape 41 is arranged in particular with a certain tension on the articles 30, so that the articles 30 are firmly held together by the strapping tape 41.
  • 23 shows a further alternative possibility of stabilizing an article group 29 when applying a packaging blank 21 within an application device 100. In contrast to FIG Pages here and especially at each article 30 of the article group
  • the article group 29 takes place. Furthermore, it is shown in FIG. 23 that the article group 29 is arranged, for example, on a conveyor belt 103 during the application of the packaging blank 21.
  • FIG. 24 shows a further embodiment of a packaging blank 21 which can advantageously be used in an application device 100 according to FIGS. 22 or 23.
  • This is a packaging blank 21 analogous to FIG. 21 B, in which the edge regions of the passage openings 23 have radial incisions 28. Between the radial incisions 28 tabs 43 are thus formed which facilitate the partial passage of the articles 30 through the passage openings 23, in particular the passage of the screw cap 32 and in particular the neck ring 33 If the arrangement and positioning of the packaging blank 21 on the articles 30 could interfere, provision is additionally made in a packaging blank 21 according to FIG. 24 to provide certain recesses 104 for the stabilizing fingers 11 in the edge regions of the passage openings 23.
  • FIGS. 25A to 29B show further possibilities for stabilizing a group of articles when a packaging blank is applied, in particular with stabilizing elements 105 acting on the articles from the outside.
  • FIGS. 25A and 25B show two different views of a further possibility of stabilizing an article group 29 when applying a packaging blank 21 within an application device 100, in particular FIG. 25A shows a view from the side and FIG. 25B shows a view from above.
  • the position of the recesses 104 must correspond to the position of the stabilizing fingers 101, as is shown schematically in FIG. 25B.
  • stabilizing elements 105 in the form of pivotable clamp elements 106 are provided.
  • the stabilizing elements 105 are arranged in particular pivotably on the application head 7.
  • the holding means 18 for the packaging blank 21 are in particular designed to be variable in length. In a first working state, in particular when picking up a packaging blank 21, it is provided that the holding means 18 are shortened to the maximum and that the stabilizing elements 105 are in an upwardly pivoted position.
  • the application head 7 with a packaging blank 21 is arranged above the article group 29 and the stabilizing elements 105 are pivoted downwards and a stabilizing element 105 is brought into engagement with the neck ring 33 of an associated bottle 31 below the neck ring 33.
  • the packaging blank 21 is now pressed down onto the article 30 by extending the holding means 18.
  • the stabilizing elements 105 ensure that the articles 30 are not compressed by the application force F (A), since the stabilizing elements 105 apply a counterforce / stabilizing force F (S) with an upward force component to the articles 30.
  • an application device 100 shown in FIG. 26 comprises a further stabilization element 105 in the form of a stabilization frame 107.
  • the stabilization frame 107 is preferably formed from two subframe areas 108, 109 which can be advanced against one another. In the open state of the stabilizing frame 107, the two partial frame areas 108, 109 are arranged at a distance from one another.
  • the article group 29 is arranged within the stabilization frame 107, in particular within the opened stabilization frame 107. Subsequently, the subframe areas 108, 109 are positioned against each other and the stabilization frame 107 is thus closed, so that the stabilization frame 107 rests against the outer surface of the article 30 at least in some areas. It is preferably provided that the stabilizing frame 107 rests against the outer circumferential surfaces of the article 30 without pressure before the packaging blank 21 is applied. If the packaging blank 21 is now applied to the article group 29 by being pressed on from above, the stabilizing frame 107 resting on the outer circumferential surfaces prevents the article 30 from breaking out or bulging in these areas.
  • the stabilizing frame 107 is arranged in particular in areas on the articles 30 which represent particular weak points.
  • the articles 30, which form an article group 29 to be combined as a packaging unit, are at least partially encompassed by the at least one stabilizing frame 107.
  • the stabilizing frame 107 has, in particular, a shape corresponding to the scope of the article group 29.
  • the stabilizing frame 107 frames a rectangular cross-sectional area.
  • the stabilizing frame 107 can in particular be adjustable in height. Depending on particularly sensitive areas of the article 30, the stabilizing frame 107 is arranged at appropriate heights in order to counteract any bulging of the article 30 in the corresponding sensitive areas
  • FIG. 27 shows the use of a stabilizing frame 107 as a stabilizing element 105, which is arranged above the recessed grip 34 on the bottles 31 and can thus prevent kinking or bulging, in particular bottles 31 from breaking out of the article group 29 in this upper area.
  • FIGS. 28A and 28B show two different embodiments of a possibility of stabilizing an article group 29, a stabilizing frame 107 being provided which has at least one pressure element 110 in the form of a pressure cuff 111 (FIG. 28A) running around the inside of the stabilization frame 107 or at least one Inside of the stabilizing frame 107 associated pressure pad 112 (FIG. 28B) is provided.
  • a stabilizing frame 107 formed in at least two parts, the use of a circumferential pressure cuff 111 is not possible and a plurality of pressure cushions 112 must be used (FIG. 28B).
  • the pressure cuff 111 or the at least one pressure cushion 112 can be acted upon with compressed air D to stabilize the article 30, so that at least one area of the pressure cuff 111 or the pressure cushion 112 rests against an area of the outer circumferential surface of at least one article 30 of the article group 29.
  • a stabilizing frame 105 can be used for different article groups 29 in this way, since the size or the encompassed circumference can be varied by means of the pressure elements 110.
  • the article group 29 is arranged within the stabilization frame 105 and the pressure elements 110 are acted upon with compressed air D until the pressure elements 110 rest on the outer circumferential surfaces of the articles 30.
  • the pressure elements 110 are preferably in contact with the article 30 without exerting any pressure on it. Further embodiments can provide that the articles 30 are at least partially pressed against one another by the pressure elements 110.
  • the pressure elements 110 form counter-pressure elements and in particular prevent the articles 30 from being pressed together by the downward application force F (A) when the packaging blank 21 is applied and thereby buckling and / or bulging.
  • FIGS. 29A and 29B show a possibility of stabilizing an article group (not visible), in which two counter-pressure elements 113, which can be advanced against one another, are provided as at least one stabilization element 105 for stabilizing the articles 30.
  • the counter-pressure elements 113 each have a contact area with contact surfaces 114 for several articles 30.
  • a counter-pressure element 113 has three contact surfaces 114 each, the shape of the contact areas or contact surfaces 114 being adapted to the shape of the article 30, so that a flat contact can be established between the counter-pressure element 113 and areas of the outer circumferential surface of the article 30.
  • a pneumatic cylinder 102 is assigned to each of the counterpressure elements 113, by means of which the counterpressure elements 113 can be advanced towards one another in the direction of the article group (FIG. 29B).
  • the counter-pressure elements 113 are moved towards one another until the counter-pressure elements 113 each with their contact surfaces 114 without pressure on the outer lateral surfaces of the Article 30 concern. Only when this contact has been established, which can be monitored and ensured, for example, by means of a contact switch assigned to the counterpressure elements 113, is the packaging blank 21 pressed onto the group of articles.
  • the counter-pressure elements 113 prevent possible evasive movements of the articles which are caused by the downward pressure of the application force when the packaging blank 21 is applied.
  • FIG. 30 shows an embodiment of an application device 100 with counter-pressure elements 113 according to FIG. 29 in a view from above.
  • Article groups with loose packaging blanks 21 are transported in a transport direction TR on a conveyor belt 103.
  • the two counter-pressure elements 113 interacting in each case are each arranged on a circumferential guide device 115.
  • a plurality of counter-pressure elements 113 each with a feed device 116, in particular pneumatic cylinders 102, are arranged on each revolving guide device 115.
  • Each of the two guide devices 115 can have its own drive. Alternatively, it can be provided that the two guide devices 115 are coupled to a common drive.
  • the infeed devices 116 of the counter-pressure elements 113 are formed by pneumatic cylinders 102, as in the exemplary embodiment according to FIG. 29.
  • a curve guide can be used for the opposing delivery of the counter-pressure element 113.
  • the curve in the direction of the conveyor belt 103 can be configured differently for different articles or article groups.
  • FIG. 31 shows a further embodiment of a packaging device 1 for applying a packaging blank 21.
  • This comprises a packaging module 6 with a tripod 8 serving as an application device 100, which has a suitable application head 7 to attach the packaging blank 21 to an article group 29 from a defined arrangement and determine the number of bottles 31 additionally stabilized and combined with a strapping band 41.
  • the bottles 31 are stabilized by means of at least one stabilizing element 105 that is assigned to the application device 100 and engages the bottles 31 from the outside.
  • layers 37 that can be palletized are assembled in a layer forming module 9 and stacked one on top of the other in a palletizing module 10 on a pallet 38 to form transport and storage units 39.
  • first secondary packaging means 21 packaging blank 22 carton blank
  • stretch wrapper 60 addition module for filling an inert gas 61 temperature control module 62 pressure elements 63 pressure chamber
  • control device 82 alley

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Verpackungsvorrichtung (1) zur Herstellung von Verpackungseinheiten (35). Die Verpackungseinheiten (35) umfassen jeweils mindestens zwei Artikel (30), wobei die mindestens zwei Artikel (30) durch mindestens ein erstes Sekundärverpackungsmittel (20) in Form eines Verpackungszuschnitts (21) zusammengefasst werden, wobei der Verpackungszuschnitt (21) mindestens zwei Durchtrittsöffnungen (23) für die Artikel (30) aufweist. Der Verpackungszuschnitt (21) wird an den mindesten zwei Artikeln (30) appliziert und festgelegt, indem der Verpackungszuschnitt (21) auf eine Zusammenstellung (29) von mindestens zwei Artikeln (30) von oben aufgebracht wird, so dass die Artikel (30) jeweils bereichsweise durch jeweils eine Durchtrittsöffnung (23) hindurchtreten, so dass der Verpackungszuschnitt (21) im applizierten und an den Artikeln (30) festgelegten Zustand zumindest teilweise zwischen den Artikeln (30) angeordnet und festgelegt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass mindestens ein Artikel (30) während der Applikation des Verpackungszuschnitts (21) zumindest bereichsweise stabilisiert wird.

Description

Verfahren und Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von
Verpackungseinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern gibt es unterschiedliche Verpackungsarten, bspw. die Zusammenfassung der Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten oder Verpackungseinheiten. Auch hierfür sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, einzelne Artikel zu größeren Gebinden zusammenzufassen. So werden bspw. Getränkebehälter meist mittels Schrumpffolien zu Gebinden von vier, sechs oder mehr Behältern zusammengefasst und verpackt. Die Herstellung von Gebinden ist meist unumgänglich, da sie die häufigste Variante von Verkaufseinheiten oder Verpackungseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET- Kunststoff darstellen. Die Gebinde werden für den Transport teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert.
Bei der Herstellung von bekannten Gebindearten sind spezifische Fertigungsschritte erforderlich, um die üblicherweise eingesetzten Schrumpffolien verarbeiten zu können. Diese Fertigungsschritte erfordern einen relativ hohen Energieeinsatz. Zudem verursacht die verwendete Folie Kosten zur Herstellung, zur Bereitstellung, zur Handhabung sowie zur späteren Entsorgung, da sie nach dem Verkauf nicht mehr benötigt wird. Auch die Maschinenausstattung zur Bereitstellung der 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 und Energieverbrauch.
Eine Variante, bei der grundsätzlich auf den Einsatz von Schrumpffolien verzichtet werden kann, sind sog. Umreifungsgebinde. Hierbei werden die Behälter mittels sog. Umreifungsbänder zu einem Gebinde zusammengefasst und miteinander verbunden. In kontinuierlich oder taktweise arbeitenden Umreifungsmaschinen werden Behälter, Artikel, z.B. Dosen 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 n x m-Anordnungen sein.
Weiterhin ist die Verwendung von sogenannten oberen Greifkartonverpackungen bekannt, um beispielsweise mehrere Flaschen über ihre Halsbereiche zusammenzufassen. Eine Verpackungsmaschine zum Aufsetzen solcher oberen Greifkartonverpackungen ist in der Patentschrift EP 1075419 B1 beschrieben. Hierbei ist die Artikel in einer Kiste angeordnet und die Greifkartonverpackung wird von oben auf den mindestens einen in der Kiste angeordneten Artikel aufgesetzt. Insbesondere sind in der Kiste eine Mehrzahl von Artikeln angeordnet und durch das Aufsetzen einer geringeren Anzahl an oberen Greifkartonverpackungen werden Untergruppen gebildet, die jeweils einen Teil der in der Kiste angeordneten Artikel zusammenfassen.
Weiterhin sind Verpackungseinheiten bekannt, die unterschiedliche Arten von Sekundärverpackungsmittel kombinieren und die Mehrzahl der Artikel mit einem ersten Verpackungsmittel und einem zweiten Verpackungsmittel zusammenfassen, insbesondere mit einem ersten Sekundärverpackungsmittel in Form einer oberen Greifkartonverpackung und mit einem zweiten Sekundärverpackungsmittel in Form einer Umreifung und/oder in Form mindestens einer Klebeverbindung.
Die Patentschrift DE 22 06071 C2 offenbart eine Behälterverpackung mit einer Trägervorrichtung für den Zusammenhalt und den Transport der Behälter aus einem elastischen und verformbaren Kunststoffmaterial. Die Trägervorrichtung weist die die Behälter aufnehmende Öffnungen und Fingerlappen zum Aufreißen der Trägervorrichtung auf.
Die Offenlegungsschrift DE 25 31 325 A1 beschreibt eine Behälterverpackung mit einem Tragmittel aus Kunststofffolie. Ein oberes Tragglied umfasst erste Endteile jedes Behälters und ein zweites Blech- oder Folientragteil umfasst untereinander verbundene Teile und hält jede Behältergruppe.
Die Offenlegungsschrift DE 102006028661 A1 zeigt eine Verpackungseinheit mit Flaschen und einem Flaschenträger die auch bei einer Vielzahl von Verpackungseinheiten sicher stapelbar ist. Die Flaschen werden durch einen Tragkörper mit einem Tragbügel und mindestens einer Banderole zusammengefasst. Die Gebrauchsmusterschrift DE 202012 103324 U1 offenbart eine Gebindeschablone, zum Zusammenfügen von Verpackungseinheiten, insbesondere Getränkeflaschen, zu Gebinden. Die Gebindeschablone weist Aussparungen zur Aufnahme von je einem Teil einer Verpackungseinheit und zentral angeordnete Einschnitte zur Ausbildung eines Tragegriffes auf, wobei die Einschnitte symmetrisch von den Aussparungen umgeben sind
Aus der DE 1 457489 A ist weiterhin ein Gebinde mit mehreren Flaschen bekannt, die in Gestalt eines Paketes mittels endloser Bänder zusammengehalten sind. Ein Griff ermöglicht das Tragen des Pakets. Eine weitere Gebindeanordnung ist in der US 5775 486 A offenbart. Reihen von drei oder sechs Flaschen oder Dosen sind jeweils mit oberseitigen Aufsätzen aus Karton fixiert und mittels Umreifungsbändern zu größeren Gebinden zusammengefasst.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein optimiertes Verfahren und eine Verpackungsvorrichtung bereitzustellen, mit welcher in vorteilhafter weise Verpackungseinheiten hergestellt werden können, bei denen jeweils eine Mehrzahl von Artikeln mit einem als Verpackungszuschnitt ausgebildeten ersten Sekundärverpackungsmittel zusammengefasst sind.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die vermittels der Verpackungsvorrichtung und dem Verfahren herzustellenden Verpackungseinheiten umfassen mindestens zwei Artikel oder Behälter, die durch mindestens ein erstes Sekundärverpackungsmittel in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts zusammengefasst sind. Insbesondere handelt es sich bei dem ersten Sekundärverpackungsmittel um einen Verpackungszuschnitt, der von oben auf eine Zusammenstellung von mindestens zwei Artikeln oder Behältern aufgebracht wird und dabei insbesondere einem Halsbereich der Artikel oder Behälter zugeordnet wird.
Der Verpackungszuschnitt wird vorzugsweise auf die zuvor gruppierte und in eine definierte Anordnung gebrachte Zusammenstellung von Artikeln aufgelegt und durch eine zumindest teilweise nach unten gerichtete Kraft, insbesondere einen nach unten gerichteten Druck, zumindest teilweise auf die Artikel oder Behälter der Zusammenstellung aufgedrückt und dabei an diesen fixiert. Das Auflegen und Aufdrücken kann in einer kontinuierlichen Bewegung erfolgen, so dass die Zeitspanne des Auflegens nur ein Zeitpunkt ist.
Wenn nachfolgend von Artikeln gesprochen wird, so sind darunter insbesondere auch Behältern, Getränkebehälter, Flaschen aus Kunststoff oder Glas, Dosen aus Kunststoff oder Metall oder dergleichen zu verstehen. Insbesondere werden die Begriffe Artikel und Behälter nachfolgend synonym verwendet.
Ein solcher Verpackungszuschnitt ist vorzugsweise im Wesentlichen flächig ausgebildet und weist mindestens zwei Durchtrittsöffnungen für die Behälter auf. Der Verpackungszuschnitt wird von oben derart auf die Behälter aufgebracht, so dass die Behälter jeweils bereichsweise durch jeweils eine Durchtrittsöffnung hindurchtreten. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die Behälter nach der Befestigung des Verpackungszuschnittes an der Behältergruppe bereichsweise oberhalb und bereichsweise unterhalb des Verpackungszuschnitts befinden, genauer gesagt: zumindest eines Teils des Verpackungszuschnitts.
In bestimmten Ausführungsformen kann der Verpackungszuschnitt eine zweite Lasche aufweisen, die sich komplett oberhalb der Behälter im fertigen Gebinde befindet, während eine andere erste Lasche die Durchtrittsöffnungen aufweist - diese zusätzliche zweite Lasche kann Bestandteil aller Ausführungsformen sein - wenn im Folgenden also von Verpackungszuschnitt die Rede ist, ist bei Ausführungsformen mit einer zweiten Lasche die erste Lasche gemeint.
Vorzugsweise befindet sich nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts ein definierter oberer Bereich der Behälter oberhalb des Verpackungszuschnitts, während ein definierter unterer Bereich der Behälter unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist. Dadurch ergibt sich, dass der Verpackungszuschnitt im applizierten und an den Behältern festgelegten Zustand zumindest teilweise zwischen den Behältern angeordnet und festgelegt ist.
Insbesondere können die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes Fixiereinrichtungen aufweisen. Beispielsweise werden Fixierlaschen durch sich radial nach innen (relativ zur Durchtrittsöffnungen) von den Durchtrittsöffnungen aus erstreckende Einschnitte o.ä. bzw. durch die zwischen den Einschnitten angeordneten Laschen ausgebildet. Durch den Durchtritt der Behälter durch die Durchtrittsöffnungen können die Fixierlaschen in einer Ausführungsform leicht umgebogen werden, beispielsweise um einen Winkel von 1° bis 80° und bleiben somit leicht unter Spannung. Nach Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnittes an den Behältern stehen diese derart mit den Behältern in Eingriff, dass der Verpackungszuschnitt im Wesentlichen ortsfest an den Behältern festgelegt ist. Somit kann der Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Behältern der Behältergruppe entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt zumindest teilweise zerstört werden kann. Solche Verpackungszuschnitte werden auch als obere Greifkartonverpackung bezeichnet.
Der Verpackungszuschnitt besteht vorzugsweise aus einem Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä.
Bei den Artikeln oder Behältern handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, insbesondere PET -Flaschen oder einem anderen geeigneten Kunststoff oder Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium, Karton, einem Verbundmaterial o.ä. Die Verpackungsvorrichtung ist jedoch auch geeignet, einen entsprechenden Verpackungszuschnitt an andere geeignete Behälter anzuordnen und festzulegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Behälter durch dünnwandige Kunststoffflaschen mit einem petaloidförmigen Bodenbereich gebildet. Vorzugsweise werden Flaschen als Behälter verwendet, die im Wesentlichen aus einem dünnwandigen und bei einer Raumtemperatur elastischen Material bestehen und eine durchschnittliche Wandstärke zwischen 0,01mm und 1mm aufweisen, bevorzugt eine Wandstärke zwischen 0,05mm und 0,5mm, besonders bevorzugte eine Wandstärke von circa 0,2mm bis 0,4mm. Verschluss, Etikett und dgl. , der Behälter - sofern zugehörig - können dagegen aus einem anderen Material gefertigt sein,
Als Flaschen ausgebildete Artikel können beispielsweise einen Verschlussbereich mit Schraubverschluss und Halsring aufweisen. Hierbei ist vorgesehen, dass die Fixierlaschen des Verpackungszuschnitts nach dem Aufbringen auf die Flaschen unterhalb des sogenannten Halsringes einrasten. Für das Einrasten der Fixiereinrichtungen ist in der Regel eine relativ hohe Kraft notwendig, so dass die Gefahr besteht, dass die Behälter, insbesondere Flaschen, beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts deformiert werden können, sofern die Behälter keine ausreichende Stabilität aufweisen.
Insbesondere stehen die Behälter beim Einrasten mit ihrem Boden aufrecht auf einer horizontalen Fläche auf, insbesondere auf einem Transporteur bzw. Transportband. Der o.g. Halsring wird auch als Tragring oder Transportring bezeichnet.
Es ist beispielsweise möglich, dass die die Fixierlaschen zwischen einem bauchigen (Haupt-)Körper der Behälter und dem Halsring einrasten oder zwischen einem Halsring und einem Verschluss, welche beiden Ringe auch einen im Durchmesser kleineren Bereich zwischen sich aufweisen können (ggf. unmittelbar am Sicherheitsring des Verschlusses).
Die Artikel oder Behälter können insbesondere Bereiche aufweisen, in denen eine Verformung der Artikel oder Behälter, insbesondere Flaschen, weniger zu einer nicht reversiblen Deformation beispielsweise durch Einknicken führt, beispielsweise weil die Bereiche durch zusätzlich auf die Flaschen aufgebrachte Etiketten oder durch eingeformte Formen wie Rillen, Panels und dergleichen stabilisiert sind oder eine vergleichsweise stärkere Materialdicke aufweisen als andere Bereiche o.ä., in anderen Bereichen können die Flaschen besonders dünnwandig ausgebildet sein. Insbesondere ist die Wandstärke in diesen Bereichen gerade nur so dick ausgebildet, dass bei Aufbringen eines Verpackungszuschnitts keine dauerhafte Verformung der Flaschen stattfindet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass mindestens ein Artikel während der Applikation des Verpackungszuschnitts zumindest bereichsweise stabilisiert wird.
Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass mindestens ein Artikel vor der Applikation des Verpackungszuschnitts mit einem erhöhten Innendruck beaufschlagt wird. Insbesondere liegt der Innendruck der Artikel der Zusammenstellung zumindest zeitweise über dem Atmosphärendruck, d.h. die Artikel oder Behälter sind zumindest zeitweise mit einem inneren Überdruck beaufschlagt.
Der Druck im Innenraum der Behälter ist dabei insbesondere höher als 1013mbar. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Innendruck der Artikel oder Behälter zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts über dem Atmosphärendruck liegt.
Eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten, insbesondere eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung nach dem oben beschriebenen Verfahren, umfasst eine Zuführeinrichtung oder erste Transporteinrichtung für die mindestens zwei Artikel oder Behälter oder für Zusammenstellungen von mindestens zwei Artikeln oder Behältern. Beispielsweise werden in einem Einteilmodul Artikelgruppen umfassend mindestens zwei Artikel in geeigneter Anordnung zusammengestellt. Weiterhin umfasst die Verpackungsvorrichtung ein Verpackungsmodul zum Applizieren und Festlegen des in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts bereitgestellten mindestens einen ersten Sekundärverpackungsmittel an den mindestens zwei Artikeln.
Das Verpackungsmodul umfasst mindesten ein Stabilisierungsmittel oder dem Verpackungsmodul ist mindesten ein Stabilisierungsmittel zugeordnet, welches Stabilisierungsmittel dazu ausgebildet ist, mindestens einen Artikel beim Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts zu stabilisieren.
Als Flaschen ausgebildete Behälter können beispielsweise einen Verschlussbereich mit Schraubverschluss und Halsring aufweisen. Hierbei ist vorgesehen, dass die Fixierlaschen des Verpackungszuschnitts nach dem Aufbringen auf die Flaschen unterhalb des sogenannten Halsringes einrasten. Es ist denkbar, dass die Fixierlaschen alternativ am Sicherungsring des Verschlusses, am Verschluss selbst oder einer anderen Wulst oder Nut im Halsbereich der Flaschen einrasten. Allgemein gesagt rasten die Fixierlaschen insbesondere im Mündungsbereich der Flaschen ein.
Für das Einrasten der Fixiereinrichtungen ist in der Regel eine relativ hohe Kraft notwendig, so dass die Gefahr besteht, dass die Behälter, insbesondere Flaschen, beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts deformiert werden können, sofern die Behälter keine ausreichende Stabilität aufweisen.
Als Dosen ausgebildete Artikel weisen vorzugsweise im oberen Bereich eine bereichsweise Verbreiterung auf, an welcher der Verpackungszuschnitt festgelegt wird. Insbesondere weisen die Dosen einen Deckelrand oder Bördelrand auf. Unterhalb dieses Deckel- oder Bördelrandes weisen die Dosen eine zumindest geringfügige Verjüngung im Durchmesser auf. Insbesondere handelt es sich bei den Dosen um herkömmlich aus dem Stand der Technik bekannte Getränkedosen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt nach dem Aufbringen auf die Zusammenstellung von mindestens zwei Dosen unterhalb des sogenannten Deckel- oder Bördelrandes (im Folgenden teilweise auch nur als Deckelrand bezeichnet) im Bereich der Verjüngung an den Dosen festgelegt und fixiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Artikel durch Behälter gebildet, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Getränk, befüllt und anschließend verschlossen werden. Besonders bevorzugt werden die Behälter mit einer nicht karbonisierten Flüssigkeit befüllt, die beim Befüllen der Behälter ungefähr Raumtemperatur aufweist. Die Wandstärke kann bei Behältern, die mit nicht karbonisierten Getränken befüllt sind, nicht beliebig verringert werden, da bei einer zu geringen Wandstärke die Gefahr besteht, dass beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts die Behälter beschädigt werden, insbesondere dass die Behälter eindrücken oder einknicken oder dass die Behälter in einem unteren Bereich ausbeulen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Stabilisierungmittel durch mindestens ein Innendruckmodul gebildet wird. Ein solches Innendruckmodul bewirkt eine zumindest zeitweise Erhöhung eines Innendrucks mindestens eines der Artikel der Zusammenstellung, so dass der Innendruck des Artikels zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts über dem Atmosphärendruck liegt.
Vorzugsweise bewirkt das Innendruckmodul eine zumindest zeitweise Erhöhung eines Innendrucks der mindestens zwei Artikel oder Behälter, so dass der Innendruck der Artikel oder Behälter zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts über dem Atmosphärendruck liegt.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Artikel durch Behälter gebildet, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Getränk, befüllt und anschließend verschlossen werden.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Artikel durch Behälter gebildet, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Getränk, befüllt und anschließend verschlossen werden. Besonders bevorzugt werden die Behälter mit einer nicht karbonisierten Flüssigkeit befüllt, die beim Befüllen der Behälter eine Temperatur zwischen 3°C und 50°C, bevorzugt ungefähr Raumtemperatur aufweist. D.h., nach dem Verschließen der Behälter läge ohne weitere Maßnahme im Innenraum der Behälter ein Druck vor, der im Wesentlichen dem äußeren Atmosphärendruck entspricht. Die Wandstärke kann bei Behältern, die mit nicht karbonisierten Getränken befüllt sind, nicht beliebig verringert werden, da bei einer zu geringen Wandstärke die Gefahr besteht, dass beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts die Behälter beschädigt werden, insbesondere dass die Behälter eindrücken oder einknicken oder dass die Behälter in einem unteren Bereich ausbeulen.
Um die Stabilität der Behälter zu erhöhen (als weitere Maßnahme), wird gemäß einer Ausführungsform zumindest zeitweise ein erhöhter Innendruck in den Behältern erzeugt. Insbesondere liegt zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts an den Artikeln oder Behältern ein Innendruck vor, der bei einer Raumtemperatur höher ist als der Atmosphärendruck. Der erhöhte Innendruck ist insbesondere notwendig, um den Verpackungszuschnitt sicher an den Artikeln oder Behältern zu applizieren, ohne dass sich diese aufgrund der von oben aufgebrachten Kraft verformen bzw. knicken.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Verschließen der Behälter ein komprimiertes Inertgas in den mit Flüssigkeit befüllten Behälter eingefüllt wird. Als Inertgase bezeichnet man Gase, die sehr reaktionsträge (inert) sind, sich also an nur wenigen chemischen Reaktionen beteiligen. Inertgase sind geruchlos und ungiftig und aus diesem Grund auch zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie geeignet. Zu den Inertgasen gehören zum Beispiel elementare Gase wie Stickstoff, Edelgase wie Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, und gasförmige Molekülverbindungen wie Schwefelhexafluorid.
Als Inertgas kann im vorliegenden Fall insbesondere flüssiger Stickstoff oder ein flüssiges Edelgas Verwendung finden. Wenn das Inertgas innerhalb des verschlossenen Behälters aufgrund der Erwärmung auf die Temperatur des Behälterinhalts vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht, erhöht sich das Volumen des Inertgases. Da der verfügbare Innenraum in dem verschlossenen Behälter begrenzt ist, entsteht innerhalb des Behälters der gewünschte Überdruck.
Eine entsprechende Verpackungsvorrichtung umfasst insbesondere ein Füllmodul zum Befüllen der Artikel oder Behälter mit der jeweiligen Flüssigkeit und ein Verschließermodul zum Verschließen der mit Flüssigkeit befüllen Artikel oder Behälter. Eine erste Ausführungsform kann vorsehen, dass das Innendruckmodul als ein dem Verschließermodul zugeordnetes Zugabemodul ausgebildet ist, welches zur Zugabe von Kohlenstoffdioxid (CO2) oder einem Inertgas ausgebildet ist, wobei die Zugabe von Kohlenstoffdioxid oder Inertgas vor dem Verschließen und insbesondere im zeitlichen Zusammenhang mit dem Verschließen der Artikel oder Behälter erfolgt.
Beispielsweise umfasst ein solches Zugabemodul einen sogenannten Stickstoffdroppler, über den flüssiger Stickstoff in den Behälter, der mit Flüssigkeit (Getränk) befüllt wurde, eingetropft, eingestrahlt oder eingespritzt wird („Droppler“ ist nur der übliche Begriff und stellt keine Beschränkung auf eine Tropfenform dar). Der Behälter wird direkt anschließend sofort verschlossen. Der verdampfende Stickstoff führt zu einer Stickstoffgasmenge mit einem Gasvolumen, das gegenüber dem zugeordneten Flüssigvolumen vorher deutlich erhöht ist, wodurch ein Überdruck in dem Behälter erzeugt wird.
Vorzugsweise kann das Zugabemodul, insbesondere der Stickstoffdroppler, zwei oder mehr Ausgussöffnungen (z.B. Düsen) für das Kohlenstoffdioxid oder das Inertgas aufweisen.
Vorzugsweise kann die Zugabe von Kohlenstoffdioxid oder Inertgas über jede Ausgussöffnung einzeln reguliert werden. Beispielsweise kann die zugeführte Menge an Kohlenstoffdioxid oder Inertgas über die Anzahl geöffneter Ausgussöffnungen gesteuert werden. Beispielsweise können hierbei einzelne Ausgussöffnungen verschlossen werden. Alternativ kann die Menge an zuzuführendem Kohlenstoffdioxid oder Inertgas über Ventile gesteuert erfolgen, wobei insbesondere jeder Ausgussöffnung ein einzeln steuerbares Ventil zugeordnet ist.
Auch kann den verschiedenen Ausgussöffnungen jeweils ein unterschiedliches Inertgasreservoir zugeordnet sein, so dass auf einfache Weise das verwendete Inertgas geändert werden kann.
Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass mindestens eine Ausgussöffnung (evtl. inkl. weiterer Teile oder dem ganzen Zugabemoduls) beweglich ausgebildet ist und zumindest bereichsweise synchron gemeinsam mit dem jeweiligen Artikel oder Behälter in Richtung des Verschließermoduls mitgeführt werden kann.
Als Gas könnte anstatt Inertgas oder CO2 auch Luft verwendet werden.
Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass das Innendruckmodul einen um einen Verschließerkopf des Verschließermoduls angeordneten Druckraum umfasst.
Über geeignete Anschlussleitungen an eine Druckluftversorgung kann in dem Druckraum ein definierter Innendruck erzeugt werden. Insbesondere kann durch die Anordnung eines Druckraums um den Mündungsbereich des Artikels oder Behälters herum im Innenraum des Artikels oder Behälters, insbesondere in dem nicht mit Flüssigkeit gefüllten Bereich des Innenraums des Artikels oder Behälters ein vom Umgebungsdruck abweichender Innendruck, insbesondere ein Überdruck, erzeugt werden. Durch die Anordnung des Verschließerkopfes oder der Verschließeinrichtung in dem Druckraum kann der Artikel oder Behälter unter Überdruck stehend verschlossen werden. Insbesondere kann ein definierter Überdruck in dem befüllten Artikel oder Behälter beim Verschließen erzeugt werden. Als Gas hierfür kann beispielsweise CO2 oder Stickstoff oder Luft verwendet werden. Dieses Gas befindet sich insbesondere während des Verschließens im gasförmigen Zustand.
Die Kammer weist insbesondere Dichtungen auf, um den Behälter oder ggf. nur den Behälterkopf sowie den drehbaren und/oder axial bewegbaren Verschließerkopf gegenüber der Umgebung abzudichten.
Eine alternative Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung kann ein Innendruckmodul umfassen, das als Temperierungs- oder Heizmodul zur Erwärmung der Artikel oder Behälter vor dem Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts ausgebildet ist. In einer solchen Verpackungsvorrichtung können Artikel- oder Behälterzusammenstellungen mit einem Verpackungszuschnitt ausgestattet werden, welche nicht einen entsprechenden inneren Überdruck aufweisen. In dem Heizmodul werden die Artikel oder Behälter, insbesondere die mit Flüssigkeit befüllten und verschlossenen Behälter, vor der Applikation des Verpackungszuschnitts zumindest geringfügig gegenüber einer Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur erwärmt. Aufgrund der Erwärmung erhöht sich das Volumen der im Behälter befindlichen Flüssigkeit.
Insbesondere ist die Temperierung im Verhältnis zur Wandstärke der Behälter derart gewählt, dass die Erhöhung des Flüssigkeitsvolumens größer ist als die Ausdehnung der Behälter bei der jeweiligen Temperatur. Da die Wandung und der Verschluss der Behälter die Ausdehnung der Flüssigkeit begrenzt, erhöht sich der Innendruck innerhalb der Behälter, so dass der Verpackungszuschnitt nunmehr vermittels der notwendigen nach unten gerichteten Kraft appliziert werden kann, ohne dass eine Verformung der Behälter befürchtet werden muss.
Das Temperierungs- oder Heizmodul kann als Tunnel ausgestaltet sein, durch den die Behälter, auf einem Transportband stehend, durchgefahren werden. Alternativ kann auch ein Tauchbad mit erwärmter Flüssigkeit eingesetzt werden, in welches die Behälter nach dem Füllen und Verschließen eingetaucht werden.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist das Innendruckmodul direkt dem Verpackungsmodul zum Aufbringen des Verpackungszuschnitts zugeordnet und umfasst Druckelemente, die die Artikel oder Behälter beim oder während des Aufbringen(s) des Verpackungszuschnitts zumindest bereichsweise seitlich zusammenpressen und dadurch den notwendigen Innendruck im Behälter erzeugen.
Die Druckelemente können den Behälter an Stellen berühren, an welchen eine Verformung zu keinem Knicken der Behälter führt. Eine häufig mögliche Stelle ist ein Etikettierbereich bzw. auf Höhe (entlang einer Behälterachse gesehen) des Etikettierbereichs.
Alternativ oder zusätzlich können die Druckelemente nur mittels eines definierten oder begrenzten Drucks den Behälter zusammendrücken, so dass kein Knicken oder bleibende Verformungen Zurückbleiben. Der dafür benötigte Druck kann in Versuchen ermittelt werden.
Die vorbeschriebenen unterschiedlichen Möglichkeiten zur zumindest zeitweisen Erhöhung des Innendrucks der Artikel oder Behälter können jeweils allein und auch in Kombination verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform können die Artikel durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Behälter gebildet werden, wobei die Flüssigkeit beim Befüllen der Behälter im Wesentlichen Raumtemperatur oder eine geringfügig höhere Temperatur aufweist, die besonders bevorzugt unterhalb von 40 Grad Celsius liegt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um ein nicht karbonisiertes Getränk, d.h. ein nicht kohlensäurehaltiges Getränk oder ein nicht Kohlenstoffdioxid enthaltendes Getränk.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Flüssigkeit beim Befüllen der Behälter eine Temperatur auf, die höher als eine Raumtemperatur ist, jedoch vorzugsweise unterhalb von 50 Grad Celsius, bevorzugter unterhalb von 40°C und noch bevorzugter unterhalb von 20°C liegt.
Die Temperatur der Flüssigkeit ist beim Einfüllen bekannt. Der in den Behältern zu erzeugende Innendruck wird vorzugsweise an die bekannte Temperatur der Flüssigkeit angepasst, beispielsweise über eine Variation der Menge an eingebrachtem Gas, eine Variation des Drucks in der Verschließerdruckkammer, eine Variation des Drucks der Druckelemente und/oder durch eine Variation der Temperatur oder der Durchlaufzeit der Behälter des bzw. durch das Erwärmungsmodul(s) zwischen Verschließer und Verpackungsmodul. Um den Volumenschwund beim Abkühlen der Flüssigkeit entsprechend auszugleichen, wird innerhalb der Behälter ein Überdruck erzeugt, der umso höher sein muss, je höher die Temperatur der eingefüllten Flüssigkeit ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Temperatur der Flüssigkeit vor dem Beaufschlagen der Behälter mit dem Innendruck sensorisch ermittelt wird und dass der zu beaufschlagende Innendruck an die ermittelte Temperatur der Flüssigkeit angepasst wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass während oder im Anschluss an das Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts ermittelt wird, ob sich mindestens ein Artikel oder Behälter der Zusammenstellung verformt hat. Wird eine Verformung detektiert, dann ist vorgesehen, dass mindestens ein Verfahrensparameter (beispielsweise eine Strahlerleistung eines Ofens bei der Erwärmung der Vorformlinge in einer Streckblasmaschine, eine Menge an eingebrachtem Gas, ein Druck in der Verschließerdruckkammer...) bei der Herstellung der Verpackungseinheiten geändert und an die detektierte Verformung angepasst wird.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst eine entsprechende Verpackungsvorrichtung mindestens einen Sensor zur Detektion von Verformungen der Artikel oder Behälter bei und/oder im Anschluss an die Applikation und/oder Festlegung des ersten Sekundärverpackungsmittels an den mindestens zwei Artikeln oder Behältern.
Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Sensor zur Überwachung der Applikation und/oder Festlegung des als Verpackungszuschnitt ausgebildeten ersten Sekundärverpackungsmittels an den mindestens zwei Artikeln oder Behältern vorgesehen sein.
Die Verpackungsvorrichtung kann weiterhin eine Steuerungseinrichtung umfassen, die mit dem mindestens einen Sensor gekoppelt ist. Durch die Steuerungseinrichtung werden Maschinenkomponenten der Verpackungsvorrichtung gesteuert und/oder reguliert. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung die Maschinenkomponenten der Verpackungsvorrichtung anhand der sensorisch ermittelten Daten ansteuert und/oder kontrolliert. Der Verpackungsvorrichtung kann weiterhin eine Entnahmevorrichtung zugeordnet sein, die als fehlerhaft erkannte Verpackungseinheiten aus dem Produktstrom entnimmt, so dass die fehlerhaften Verpackungseinheiten nicht weiterverarbeitet werden.
Beispielsweise kann ein erster Sensor dazu ausgebildet sein, verformte Artikel oder Behälter innerhalb einer mit einem Verpackungszuschnitt zusammengefassten Zusammenstellung zu erkennen. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera mit entsprechender Bilderkennung handeln. Weiterhin kann ein zweiter Sensor zur Überwachung der Applikation und/oder Festlegung des Verpackungszuschnitts ausgebildet sein, um fehlerhafte Verpackungseinheiten zu erkennen, die beispielsweise einen falsch applizierten oder defekten, beispielsweise eingerissenen, Verpackungszuschnitt aufweisen.
Wird eine Verformung mindestens eines Artikels oder eines Behälters oder ein defekter oder fehlerhaft an den Behältern angeordneter Verpackungszuschnitt erkannt, so wird ein entsprechendes Signal an eine Steuerungseinrichtung weitergeleitet, die daraufhin beispielsweise die Entnahmevorrichtung oder andere Korrekturmechanismen aktiviert.
Die Korrekturmechanismen können beispielsweise vorsehen, dass mindestens ein Verfahrensparameter innerhalb der Gesamt- Produktionsanlage geändert und an die detektierte Verformung und/oder fehlerhafte Festlegung des Verpackungszuschnitts angepasst wird. Beispielsweise kann bei Detektion einer fehlerhaften oder abweichenden Anordnung des Verpackungszuschnitts an den Artikeln oder Behältern die nach unten gerichtete Applikationskraft, mit der der Verpackungszuschnitt an den Artikeln oder Behältern angebracht wird, angepasst und/oder reguliert werden.
Insbesondere wird die Applikationskraft reduziert, wenn der Verpackungszuschnitt zu weit unten am Artikel oder Behälter angeordnet ist, da er zu stark auf die Zusammenstellung aufgedrückt worden ist. Wenn sich der Verpackungszuschnitt dagegen zu weit oben an den Artikeln oder Behältern der Zusammenstellung befindet, und insbesondere nicht unterhalb des Halsrings von als Flaschen ausgebildeten Behältern angeordnet ist, wird die Applikationskraft entsprechend erhöht. Im letzten Fall kann gleichzeitig auch eine Erhöhung des Innendrucks erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Grad der Verformung von mindestens einem Artikel oder Behälter und/oder die Position der Verformung an mindestens einem Artikel oder Behälter ermittelt, insbesondere durch die Steuerungseinrichtung entsprechend bewertet und bei der Anpassung der Verfahrensparameter berücksichtigt wird.
Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass bei Detektion einer Verformung der zu beaufschlagende Innendruck nachfolgend hergestellter Flaschen erhöht wird. Dies wird beispielsweise dadurch bewirkt, dass bei nachfolgenden Füll- und Verschließvorgängen die Menge an zuzufügendem komprimiertem Inertgas an einen Grad der Verformung und/oder eine Position der detektierten Verformung angepasst wird. Insbesondere wird bei Detektion einer Verformung die Menge an zuzufügendem komprimiertem Inertgas erhöht, beispielsweise durch Erhöhung einer Pumpenleistung für das komprimierte Inertgas oder einer Vergrößerung einer Ausgussöffnung für das Inertgas.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Artikel durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Kunststoffbehälter gebildet, wobei die Kunststoffbehälter innerhalb der Verpackungsvorrichtung durch Streckblasen aus Vorformlingen hergestellt werden. Bei Detektion einer Verformung der Kunststoffbehälter beim oder im Anschluss an das Aufbringen des Verpackungszuschnitts wird durch die Steuerungseinrichtung eine Anpassung oder Änderung von mindestens einem Verfahrensparameter bei der Herstellung und/oder nachfolgenden Handhabung von in einem nachfolgenden Verfahrensschritt herzustellender Kunststoffbehälter vorgenommen.
Beispielsweise wird der Ofen zum Erwärmen der Vorformlinge vor dem Streckblasen reguliert, indem mindestens eine Temperatur mit der die Vorformlinge zumindest bereichsweise vor dem Streckblasen erwärmt werden, geändert und/oder angepasst wird. Weiterhin kann mindestens eine Temperatur einer zum Streckblasen verwendeten Blasform eines Streckblasmoduls zumindest bereichsweise geändert und/oder angepasst werden.
Eine weitere Möglichkeit der Regulierung des Streckblasmoduls besteht darin, dass mindestens eine Geschwindigkeit beim Einbringen einer Reckstange in die Blasform geändert und/oder angepasst wird und/oder dass direkt im Anschluss an den Streckblasprozess über die Reckstange ein Kühlmittel (z.B. Luft) zu dem Boden des Kunststoffbehälters zugeführt wird. Zusätzlich oder alternativ kann beim Überführen der Kunststoffbehälter vom Streckblasmodul zum Füllmodul eine zumindest bereichsweise Kühlung der Kunststoffbehälter erfolgen, insbesondere durch Verlangsamen der Zuführung der Kunststoffbehälter zum Füllmodul oder durch Zuführung eines Kühlmittels von unten her zum Bodenbereich der Kunststoffbehälter. Dabei kann eine Kühlung vermittels Kühlluft, Kühlwasser o.a. erfolgen. Auch kann vorgesehen sein, dass dem Streckblasmodul für nachfolgende Verfahrensschritte materialstärkere Vorformlinge zugeführt werden und/oder dass dem Füllmodul für nachfolgende Verfahrensschritte materialstärkere Kunststoffbehälter zugeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Artikel durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Kunststoffbehälter gebildet, wobei die Kunststoffbehälter innerhalb der Verpackungsvorrichtung durch Spritzgussverfahren hergestellt werden. Bei Detektion einer Verformung der Kunststoffbehälter beim oder im Anschluss an das Aufbringen des Verpackungszuschnitts wird durch die Steuerungseinrichtung eine Anpassung oder Änderung von mindestens einem Verfahrensparameter bei der Herstellung und/oder nachfolgenden Handhabung von in einem nachfolgenden Verfahrensschritt herzustellender Kunststoffbehälter vorgenommen. Beispielsweise die Zuführung des Spritzgussmaterials in die Spritzgussform derart reguliert, dass die Wandstärkenverteilung der hergestellten Kunststoffbehälter verändert wird, insbesondere werden die korrespondierenden Bereiche, die den Bereichen entsprechen, in denen die Deformation detektiert worden ist, in nachfolgend hergestellten Kunststoffbehältern stärker ausgebildet.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist vorgesehen sein, dass bei Detektion einer Verformung der zu beaufschlagende Innendruck nachfolgend hergestellter Behälter erhöht wird, indem eine Temperatur der in nachfolgenden Verfahrensschritten in die Behälter einzufüllenden Flüssigkeit gegenüber der Raumtemperatur erniedrigt wird. Vor dem Applizieren des Verpackungszuschnitts erfolgt eine Anpassung der Temperatur der Flüssigkeit im Behälter an die Raumtemperatur. Dadurch erhöht sich das Volumen der abgefüllten Flüssigkeit und somit der Innendruck in den Behältern.
Alternativ oder zusätzlich können die befüllten Behälter, die nachfolgende Verpackungseinheiten bilden, nach dem Befüllen und Verschließen und vor dem Applizieren des Verpackungszuschnitts stärker im Heiz- oder Temperierungsmodul erwärmt werden, um zum Zeitpunkt des Applizierens des Verpackungszuschnitts einen höheren Innenaufdruck aufzuweisen, als die Behälter, bei denen die entsprechende Verformung festgestellt wurde. Im Fall von Dosen, die pasteurisiert werden, kann eine Endtemperatur des Pasteurs angepasst (erhöht) werden, indem die Dosen nicht mehr so stark abgekühlt werden.
Im Falle eines dem Verpackungsmodul direkt zugeordneten Innendruckmoduls mit Druckelementen kann bei Detektion einer Verformung der Behälter der seitliche durch die Druckelemente aufgebrachte Druck entsprechend reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts innerhalb der Artikel oder Behälter bei einer Raumtemperatur von ungefähr 20 Grad Celsius und einem Umgebungsdruck von 1013mbar ein Innendruck ausgebildet ist, der zwischen 1020mbar und 3000mbar liegt, insbesondere ein Innendruck, der zwischen 1030mbar und 1500mbar liegt, besonders bevorzugt ein Innendruck, der zwischen 1040 mbar und HOOmbar liegt. Bei anderen Umgebungsbedingungen sind die Werte entsprechend umzurechnen.
Das vorliegende Verfahren kann auch bei der Heißabfüllung und/oder Pasteurisierung von Getränken verwendet werden. Um dem erhöhten Volumenschwund beim Abkühlen der befüllten Behälter entgegen zu wirken, so dass nach dem Abkühlen weiterhin ein erhöhter Innendruck besteht, muss das jeweilige Innendruckmodul entsprechend ausgebildet sein, einen deutlich höheren Überdruck im Behälter zu erzeugen, insbesondere indem beispielsweise eine größere Menge an Inertgas vor dem Verschließen eingefüllt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Produktionsgeschwindigkeit innerhalb der Anlage reduziert oder die Produktion kurz angehalten werden, um ein zumindest teilweises Abkühlen der Flüssigkeit vor dem Verschließen der Behälter zu ermöglichen.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Stabilisierungsmittel durch mindestens ein Stabilisierungselement gebildet wird, das zumindest bereichsweise an mindestens einem Artikel angreift und den mindestens einen Artikel beim Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts an der Zusammenstellung stabilisiert.
Dabei kann der mindestens eine Artikel direkt in dem Bereich stabilisiert werden, in dem der Verpackungszuschnitt an dem Artikel appliziert und festgelegt wird.
Insbesondere ist ein Kontaktpunkt des Stabilisierungselements im Mündungsbereich des Behälters angeordnet. Besonders bevorzugt sind alle Kontaktpunkte von Stabilisierungselementen ausschließlich im Mündungsbereich des Behälters angeordnet. Der Mündungsbereich ist insbesondere in der Nähe einer Ausgussöffnung des Behälters angeordnet. Somit liegt dieser insbesondere im oberen Fünftel eines Behälters. Bei relativ hohen Behältern kann dieser auch im oberen Zehntel des Behälters liegen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass durch das Stabilisierungselement eine Stabilisierungskraft erzeugt wird, die der nach unten gerichteten Druckkraft beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts direkt entgegenwirkt und somit eine Lagestabilisierung darstellt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Stabilisierungselement an einem Außenumfang der Artikel oder Behälter angreift und ein Einknicken oder Ausbeulen der Behälter verhindert. In diesem Fall spricht man von einer Formstabilisierung. „Nach unten“ oder „nach oben“ bedeutet insbesondere zum Erdmittelpunkt hin gerichtet oder von diesem weg gerichtet. Es wäre aber auch denkbar, die Behälter oder Artikel liegend mit einem Verpackungszuschnitt zu versehen - in dem Fall wären die Kräfte gegeneinander in einer horizontalen Richtung gerichtet.
Bei dem entsprechend angewendeten Herstellungsverfahren ist somit vorgesehen, dass mindestens ein Artikel der Artikelgruppe während der Applikation des Verpackungszuschnitts zumindest bereichsweise stabilisiert wird. Durch die Stabilisierung wird der Applikationskraft, mit der der Verpackungszuschnitt an den Artikeln der Artikelgruppe festgelegt wird, entgegengewirkt, um eine Beschädigung der Artikel zu verhindern.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stabilisierungselement mittels eines Lagers (z.B. eine Stütze, eine Führung, ein Drehlager oder dgl.) derart gelagert oder arretiert ist, dass die Kraft des Applikationskopfes durch das Lager aufgenommen wird. Alternativ kann das Stabilisierungselement mittels eines Antriebs (z.B. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder, Elektromotor oder dgl.) der Kraft des Applikationskopfes entgegenwirken.
Insbesondere sind in Transportrichtung der Artikel oder Behälter gesehen der Applikationskopf und das Stabilisierungselement nicht oder nur minimal beabstandet zueinander angeordnet.
Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass ein Bereich mindestens eines Artikels der Artikelgruppe, in welchem der Verpackungszuschnitt an dem Artikel appliziert und festgelegt wird, durch mindestens ein Stabilisierungselement direkt stabilisiert wird, wobei durch das Stabilisierungselement insbesondere eine Stabilisierungskraft erzeugt wird, die eine Gegenkraft zur Applikationskraft, mit welcher der Verpackungszuschnitt aufgebracht wird, bildet. Insbesondere wird das mindestens eine Stabilisierungselement durch einen Stabilisierungsfinger gebildet, welcher zur Abstützung und Stabilisierung des Artikels von unten her an einem verbreiterten Umfangsbereich des Artikels angreift.
Handelt es sich bei dem Artikel um eine Flasche, insbesondere eine Kunststoffflasche mit einem Halsring (auch Tragring oder Transportring genannt), dann ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Stabilisierungselement, insbesondere der Stabilisierungsfinger, von unten her an den Halsring angreift und mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente gegen den Halsring drückt. Handelt es sich bei dem Artikel um eine Dose, insbesondere eine Kunststoffdose oder eine Dose aus Metall, insbesondere Aluminium, mit einem Bördelrand, dann ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Stabilisierungselement, insbesondere der Stabilisierungsfinger, von unten her an den Bördelrand angreift und mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente gegen den Bördelrand drückt. Alternativ kann lediglich eine Abstützung durch ein gelagertes Stabilisierungselement in derselben Weise erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verpackungsvorrichtung eine Mehrzahl von Stabilisierungselementen in Form von Stabilisierungsfingern aufweist und dass dabei insbesondere jedes Stabilisierungselement an einem anderen Artikel der Artikelgruppe angreift. Die Anzahl der Stabilisierungselemente kann hierbei der Anzahl der Artikel entsprechen, insbesondere kann vorgesehen sein, dass jedem Artikel mindestens ein Stabilisierungsfinger zugeordnet ist. Die Anzahl der Stabilisierungselemente muss hierbei nicht der Anzahl der Artikel entsprechen, die in der Verpackungseinheit zusammengefasst werden. Insbesondere kann auch eine Stabilisierung nur eines Teils der Artikel ausreichend sein.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das mindestens eine Stabilisierungselement als ein Stabilisierungsrahmen ausgebildet sein. Die Artikelgruppe wird innerhalb des Stabilisierungsrahmens angeordnet, wobei der Stabilisierungsrahmen zumindest bereichsweise an Außenmantelflächen der Artikel anliegt. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Stabilisierungsrahmen vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts ohne Druck an Außenmantelflächen der Artikel anliegt. Wird nunmehr der Verpackungszuschnitt durch Aufdrücken von oben her an der Artikelgruppe appliziert, dann nimmt der Stabilisierungsrahmen diese Kraft von oben auf und insbesondere „drückt“ er von unten entgegen - entweder reibschlüssig oder bei entsprechender Formgebung der Behälter formschlüssig oder beides. Für die Aufnahme der Kräfte von oben kann der Stabilisierungsrahmen - wie auch die -finger - entsprechend gelagert oder mit einem entsprechenden Antrieb verbunden sein.
Anstatt mittels eines Druckkissens kann eine Kontaktaufnahme des Rahmens zu den Behältern alternativ auch mechanisch erfolgen, beispielsweise durch am Rahmen angeordnete, nach innen ausklappbare bzw. verstellbare Elemente (z.B. Leisten oder Finger).
Zusätzlich kann der an den Außenmantelflächen anliegende Stabilisierungsrahmen ein Ausbrechen oder Ausbeulen der Artikel in diesen Bereichen verhindern. Der Stabilisierungsrahmen wird insbesondere in Bereichen an den Artikeln angeordnet, die besondere Schwachstellen darstellen. Würde nunmehr ein Artikel der Artikelgruppe in diesen Bereichen ausbeulen wollen, dann wird dies durch den anliegenden Stabilisierungsrahmen verhindert, da der Stabilisierungsrahmen einen Gegendruck zu dem nach außen gerichteten Druck des Artikels erzeugt und dadurch eine Formstabilisierung bewirkt. Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass der Stabilisierungsrahmen einen zumindest geringfügigen Druck auf die Außenmantelflächen der Artikel aufbringt, wodurch die Artikel gegebenenfalls etwas zusammengedrückt werden.
Die Artikel, die eine Verpackungseinheit bilden, werden durch den mindestens einen Stabilisierungsrahmen zumindest bereichsweise umfasst. Der Stabilisierungsrahmen weist insbesondere eine dem Umfang der Verpackungseinheit entsprechende Form auf. Beispielsweise weist ein Stabilisierungsrahmen für einen Sechserpack an PET- Flaschen eine rechteckige oder parallelogrammförmige (nested Packs) Form auf, während ein Rahmen für eine Siebenerpackung beispielsweise die Form eines gleichseitigen Sechsecks aufweisen kann.
Vorzugsweise wird der Stabilisierungsrahmen in einer Horizontalebene angeordnet, so dass er alle Artikel der Artikelgruppe auf gleicher Höhe umgibt und stabilisiert. Beispielsweise weisen alle Artikel in einer herkömmlich bekannten Sechser- Verpackung jeweils nach außen gerichtete Bereiche ihrer Außenmantelfläche und nach innen gerichtete Bereiche ihrer Außenmantelfläche auf. Der Rahmen umfasst die Artikel der Sechser- Verpackung derart, dass zwischen einem Bereich der Außenmantelfläche jedes Artikels und dem Rahmen jeweils eine Kontaktfläche ausgebildet ist. Der Rahmen verhindert insbesondere im Bereich dieser Kontaktfläche eine Deformation des jeweiligen Artikels, insbesondere ein zumindest bereichsweises Ausbeulen des Artikels während des Applizierens und Festlegens des flächigen Verpackungszuschnitts an der Artikelgruppe.
Bei Artikelgruppen mit inneren Artikeln und äußeren Artikeln, wobei die inneren Artikeln allumfassend von weiteren Artikeln umgeben sind und somit keine nach außen weisenden Außenmantelflächen aufweisen, ist vorgesehen, dass der Stabilisierungsrahmen die Artikel der entsprechenden Verpackung umfasst, wobei zwischen jedem äußeren Artikel und dem Stabilisierungsrahmen jeweils eine Kontaktfläche ausgebildet ist. Die inneren Artikel werden durch die jeweils angrenzenden Artikel der Artikelgruppe ausreichend stabilisiert. Alternativ könnte ein zusätzlicher Stabilisierungsfinger den/die in der Mitte stehenden Behälter stützen. Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Stabilisierungsrahmen mindestens zweiteilig ausgebildet ist und dass die mindestens zwei Rahmenelemente zustellbar ausgebildet sind. Insbesondere können die mindestens zwei Rahmenelemente zum Öffnen und Schließen des Stabilisierungsrahmens gegeneinander verfahren werden. Bei geöffnetem Stabilisierungsrahmen liegt dieser nicht an Außenmantelflächen der Artikel an. Nach Verschließen des Stabilisierungsrahmens ist vorgesehen, dass dieser zumindest bereichsweise auf nach außen gerichteten Außenmantelflächen der Artikel der Artikelgruppe aufliegt, insbesondere wobei der Stabilisierungsrahmen im Wesentlichen ohne Druck auf den nach außen gerichteten Außenmantelflächen der Artikel der Artikelgruppe aufliegt.
Um unterschiedliche Artikelgruppen innerhalb der Verpackungsvorrichtung bearbeiten zu können, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das mindestens eine Stabilisierungselement an die jeweilige Artikelgruppe angepasst werden kann.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stabilisierungselement zustellbar ausgebildet ist. Bei den Stabilisierungsfingern kann beispielsweise der Abstand zwischen den Stabilisierungsfingern und/oder die Anordnung der Stabilisierungsfinger innerhalb der Applikationsvorrichtung an die jeweilige Art und/oder Größe der Artikel der Artikelgruppe angepasst werden. Beispielsweise sind die Stabilisierungsfinger hierzu in der Höhe einstellbar, da die Höhe, in der der Halsring oder die Bördelung angeordnet ist, von der Größe der jeweiligen Flaschen oder Dosen abhängig ist. Weiterhin kann vorzugsweise der relative Abstand zwischen den Stabilisierungsfingern entsprechend verändert und angepasst werden.
Bei einem Stabilisierungsrahmen als Stabilisierungselement kann dieser beispielsweise in der Höhe einstellbar sein. In Abhängigkeit von besonders empfindlichen Bereichen der Artikel wird der Stabilisierungsrahmen in entsprechenden Höhen angeordnet, um einem Ausbeulen der Artikel in diesen empfindlichen Bereichen entgegenzuwirken. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Stabilisierungsrahmen ein Druckelement umfasst, insbesondere eine umlaufend den Rahmeninnenseiten zugeordnete Druckluftmanschette.
Alternativ können die Rahmenelemente innenseitig jeweils bereichsweise mit Druckkissen oder ähnlichem ausgestattet sein. Auch können Ausführungsformen sinnvoll sein, bei der nur zwei einander gegenüberliegende Rahmenelemente des Stabilisierungsrahmens Druckelemente aufweisen, beispielsweise mit Druckluft aufblasbare Druckkissen o.ä.
Die Druckluftmanschette oder das mindestens eine Druckkissen kann zur Stabilisierung der Artikel mit Druckmedium, insbesondere Druckluft, beaufschlagt werden, so dass zumindest ein Bereich der Druckluftmanschette oder des Druckkissens an einem Bereich der Außenmantelfläche mindestens eines Artikels anliegt. Insbesondere kann auf diese Weise ein Stabilisierungsrahmen für unterschiedliche Artikelgruppen angepasst und verwendet werden, da die Größe bzw. der umfasste Umfang vermittels der Druckluftelemente variiert werden kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Artikelgruppe innerhalb des Stabilisierungsrahmens angeordnet wird und die Druckluftelemente mit Druckluft beaufschlagt werden, bis diese an den Außenmantelflächen anliegen. Vorzugsweise liegen die Druckluftelemente dabei ohne Druck an den Artikeln an. Weitere Ausführungsformen können vorsehen, dass die Artikel durch die Druckluftelemente zumindest teilweise gegeneinandergedrückt werden. Die Druckluftelemente bilden Gegendruckelemente und verhindern insbesondere, dass die Artikel beim Applizieren des Verpackungszuschnitts durch die nach unten gerichtete Applikationskraft zusammengedrückt werden und dabei einknicken und/oder ausbeulen können.
Die Erfindung besteht insbesondere darin, dass Kunststoffflaschen oder andere instabile Behälter in einem Bereich oberhalb vom Behälterboden abgestützt werden. Die Abstützung erfolgt von unten her und dient insbesondere als Schutzmaßnahme gegen einen Druck von oben, der beim Aufbringen von einem Verpackungszuschnitt auf die Behälter ausgeübt wird. Vorzugsweise werden Kunststoffflaschen an dem sogenannten Tragring oder Halsring abgestützt.
Es kann sein, dass vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts mindestens ein Umreifungsband an die Artikelgruppe angebracht wird, welches die Artikel zusammenhält. Vorzugsweise wird bei Kunststoffflaschen mit einer Griffmulde mindestens ein Umreifungsband im Bereich der Griffmulden, insbesondere auf Höhe der Griffmulden, an den Artikeln angebracht. Das Umreifungsband wird insbesondere mit einer gewissen Spannung an den Artikeln angeordnet, so dass die Artikel durch das Umreifungsband fest zusammengehalten werden. Weiterhin oder alternativ kann ein Umreifungsband im Bereich des Tragrings oder Halsrings angebracht werden. Auch in anderen Bereichen können vorteilhaft Umreifungsbänder eingesetzt werden, so derart straff um die Artikelgruppe gespannt sind, dass sie diese Zusammenhalten. Ein Stabilisierungselement könnte in einer alternativen Ausführungsform an einem Umreifungsband angreifen bzw. zur Stabilisierung dieses kontaktieren.
Weiterhin kann insbesondere im Falle von als Kunststoffflaschen mit Griffbereich ausgebildeten Artikeln vorgesehen sein, dass als Stabilisierungselement beispielsweise mindestens zwei an die Form der Kunststoffflaschen angepasste Gegendruckelemente verwendet werden, welche vorzugsweise im Bereich der Griffmulden (Pinch) an den Artikeln angreifen. Die Gegendruckelemente werden der Artikelgruppe von gegenüberliegenden Seiten zugestellt, so dass die Artikelgruppe zwischen den zwei Gegendruckelementen angeordnet ist, wobei jeweils ein Kontakt zwischen einem Gegendruckelement und Außenmantelflächen von Artikeln der Artikelgruppe auf einer Seite der Artikelgruppe besteht und jeweils ein Kontakt zwischen dem anderen Gegendruckelement und Außenmantelflächen von Artikeln der Artikelgruppe auf der anderen Seite der Artikelgruppe besteht.
Auch in diesem Fall besteht vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts zwar ein Kontakt zwischen den Gegendruckelementen und Artikeln der Artikelgruppe, jedoch wird von den Gegendruckelementen in der Regel kein Druck auf die Artikel ausgeübt. Die Gegendruckelemente sind stattdessen dafür da, insbesondere seitliche Ausweichbewegungen der Artikel zu verhindern, die durch den nach unten gerichteten Druck beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts hervorgerufen werden können. Eine solche Vorrichtung kann auch mit geeignet ausgebildetem Gegendruckelement vorteilhaft für Dosen oder andere Artikel eingesetzt werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass durch die Gegendruckelemente auch vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts ein gewisser seitlicher Druck auf die Artikel aufgebracht wird. Die Gegendruckelemente können insbesondere im Bereich der Griffmulde an die Artikel der Artikelgruppe angreifen.
Durch die Stabilisierung der Artikelgruppe wird der Applikationskraft beim Festsetzen der Verpackungszuschnitte an den Artikelgruppen entgegengewirkt. Dadurch wird die Gefahr einer Beschädigung der Artikel, insbesondere von dünnwandigen Kunststoffflaschen oder Getränkedosen, reduziert. Somit ist es auch möglich, mit der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren Artikel mit einem Verpackungszuschnitt zu Verpackungseinheiten zusammenzufassen, die eine geringere Wandstärke aufweisen und somit empfindlicher gegen Druckkräfte sind. Dadurch kann Material eingespart werden, wodurch die Artikel kostengünstiger hergestellt werden können. Zudem entsteht durch Artikel, bei denen die Primärverpackung, beispielsweise Flasche oder Dose, dünner ausgestaltet ist, weniger Verpackungsmüll, welcher entsorgt werden muss.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei jedem Typ von Artikel, insbesondere bei dünnwandigen PET- Flaschen oder dergleichen, jeweils die besonders empfindlichen Bereiche ermittelt werden, insbesondere Bereiche, die beim Aufbringen einer nach unten gerichteten Druckkraft zum Einknicken oder Ausbeulen neigen. In Abhängigkeit der ermittelten Bereiche werden die geeigneten Stabilisierungselemente ausgewählt und/oder eine Position und/oder Anordnung der Stabilisierungselemente innerhalb der Applikationsvorrichtung wird entsprechend angepasst, um eine optimale Stabilisierung zu erreichen.
Es kann eine Regelung vorgesehen sein, welche die Applikationskraft des Zuschnitts beim Aufbringen und/oder die Gegenhaltekraft regelt. Bei dieser Regelung kann vorgesehen sei, dass ein Sensor, beispielsweise eine Kamera im Bereich der Applikationsvorrichtung oder ein Wegsensor im Applikationskopf, eine Verformung der Behälter oder Artikel während des Aufsetzens detektiert und durch die Steuerung, in die die Regelung implementiert ist, die Gegenkraft (bei in Höhenrichtung angetriebenen Stabilisierungselementen) oder eine Lage (bei Kraftaufnahme durch die Lager der Stabilisierungselemente) verändert wird. Geht eine Verformung über einen festgelegten Schwellwert hinaus, so wird die Kraft höher oder die Lage höher (evtl bis zu einem „Abheben“ der Behälter vom Transportband) eingestellt. Alternativ könnte auch eine Kamera mit Bildauswertung bleiben Knicke erkennen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Stabilisierungselemente zeitweise im Wesentlichen synchron mit einem Transportband, auf dem die Behälter beweget werden, in Transportrichtung der Behälter, mitbewegt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Stabilisierungselemente zeitweise im Wesentlichen synchron mit einem Applikationskopf in Transportrichtung der Behälter, mitbewegt werden.
Insbesondere kann der Verpackungszuschnitt neben den Durchtrittsöffnungen für die Behälter oder Artikel weitere Durchtrittsöffnungen für die Stabilisierungselemente aufweisen. Die weiteren Durchtrittsöffnungen sind insbesondere kleiner als die Durchtrittsöffnungen für die Artikel bzw. Behälter und insbesondere unmittelbar neben diesen angeordnet. Es kann sein, dass sich beide Durchtrittsöffnungen überschneiden. Es kann sein, dass zumindest ein oder alle Stabilisierungselemente an dem Applikationskopf angeordnet sind.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform kann ein Verpackungszuschnitt verwendet werden, der in einem flächigen Lagerzustand oder in einem dreidimensionalen Verkaufszustand ausgebildet sein kann. Der Verkaufszustand unterscheidet sich vom Lagerzustand dahingehend, dass der flächige Lagerzustand eine erste Querschnittsfläche abdeckt, die größer ist als eine zweite Querschnittsfläche, die vom Verpackungszuschnitt im Verkaufszustand abgedeckt wird. Bei Verwendung eines solchen umformbaren Verpackungszuschnitts kann gemäß einer ersten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Verpackungszuschnitt zuerst vom Lagerzustand in den Verkaufszustand überführt wird, welcher auf einer entsprechenden Zusammenstellung von Behältern oder Artikeln appliziert wird.
Vorzugsweise werden die Behälter oder Artikel zusätzlich durch mindestens ein zweites Sekundärverpackungsmittel zusammengefasst, welches vor Applikation des Verpackungszuschnitts an den Behältern oder Artikeln angebracht wird. Alternativ kann das mindestens eine zweite Sekundärverpackungsmittel auch im zeitlichen Zusammenhang oder im Anschluss an die Applikation des Verpackungszuschnitts an den Behältern oder Artikeln angebracht werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Verpackungszuschnitt auch im Lagerzustand an eine Zusammenstellung von entsprechend angeordneten, insbesondere zumindest teilweise beabstandeten Behältern oder Artikeln appliziert werden. In diesem Fall wird nachfolgend mindestens ein zweites Sekundärverpackungsmittel an den Behältern oder Artikeln angebracht, wobei die Artikel oder Behälter vor dem Applizieren des mindestens einen zweiten Sekundärverpackungsmittels oder im zeitlichen Zusammenhang mit dem Applizieren und/oder Fixieren des mindestens einen zweiten Sekundärverpackungsmittels an den Behältern oder Artikeln näher aneinander gerückt werden, wodurch der Verpackungszuschnitt vom Lagerzustand in den Verkaufszustand überführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass beim Umformen des Verpackungszuschnitts vom Lagerzustand in den Verkaufszustand ein Tragegriff ausgebildet wird, der es ermöglicht, die mit dem Verpackungszuschnitt und nachfolgend mit einem zweiten Sekundärverpackungsmittel zu Verpackungseinheiten zusammengefassten mindestens zwei Artikel einfach zu halten und/oder zu tragen. Beispielsweise weist der Verpackungszuschnitt entsprechende Einschnitte auf, die im Zusammenhang mit entsprechend positionierten Knickfalten die Ausbildung des Tragegriffs beim Umformen des Verpackungszuschnitts durch Herausfalten bewirken. Insbesondere werden beim Umformen des Verpackungszuschnitts zumindest Teilbereiche desselben nach oben oder unten geknickt oder gewölbt, wodurch die dreidimensionale Form und/oder der Tragegriff entsteht. Beim Anziehen am Tragegriff, beispielsweise beim Hochheben der Verpackungseinheit über den T ragegriff wird der im Verkaufszustand befindliche Verpackungszuschnitt noch stärker geknickt oder gewölbt, wodurch die Artikel noch näher aneinander gebracht werden, was die Stabilität der Verpackungseinheit weiter erhöht.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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 erste Ausführungsform eines Verpackungszuschnitts.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Verpackungseinheit mit einem Verpackungszuschnitt gemäß Fig. 1.
Figuren 2 und 3 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Verpackungszuschnitts. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Verpackungseinheit mit einem Verpackungszuschnitt gemäß Figuren 3 und 4.
Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts. Fig. 7 zeigt einen ungeeigneten Artikel.
Fig. 8 zeigt einen geeigneten Artikel.
Fig. 9 zeigt eine erste Ausführungsform eines Verpackungsmoduls zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Verpackungsmoduls zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung mit einem Verpackungsmodul zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Figuren 12 bis 14 zeigen unterschiedliche Anlagenkonfigurationen von Verpackungsvorrichtungen zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts. Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer
Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß Fig. 5 von oben.
Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform einer in der Verpackungsvorrichtung gemäß Fig. 15 verwendeten Umformeinrichtung. Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer
Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß Fig. 5 von oben.
Fig. 18 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß Fig. 5.
Fig. 19 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß Fig. 5. Figuren 20A bis 20D zeigen die Verfahrensschritte bei der Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß Fig. 5 mit einer Verpackungsvorrichtung gemäß Fig. 18 oder 19.
Figuren 21 A und 21 B zeigen jeweils eine Ausführungsform weiterer Verpackungszuschnitte.
Fig. 22 zeigt eine alternative Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Fig. 23 zeigt eine weitere alternative Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Fig. 24 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verpackungszuschnitts.
Figuren 25A bis 29B zeigen weitere Möglichkeiten der Stabilisierung einer Artikelgruppe beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Fig. 30 zeigt eine Ausführungsform eine Applikationsvorrichtung mit Gegendruckelementen gemäß Figuren 29.
Die Fig. 31 zeigt eine Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Ansicht der Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines ersten Sekundärverpackungsmittels 20 in Form eines Verpackungszuschnitts 21, welcher geeignet ist eine Artikelgruppe 29 gemäß Fig. 2 zusammenzufassen. Die Artikelgruppe 29 wird im vorliegenden Beispiel aus jeweils drei in zwei Parallelreihe angeordneten Behältern gebildet. Insbesondere zeigt Fig. 2 eine Ausführungsform einer Verpackungseinheit 35, bei der Artikel 30 mit einem Verpackungszuschnitt 21 gemäß Fig. 1 zusammengefasst werden. Die Artikelgruppe 29 wird aus Getränkebehältern, vorzugsweise Flaschen 31 oder Dosen gebildet, im vorliegenden Fall besteht eine vermittels des dargestellten Verpackungszuschnitts 21 zusammenzufassende Artikelgruppe 29 aus insgesamt sechs Flaschen 31. Vorzugsweise sind die Flaschen 31 aus einem dünnwandigen, zumindest teilweise oder bereichsweise elastisch verformbaren dünnwandigen Kunststoffmaterial gebildet, insbesondere PET oder einem anderen geeigneten Material. Vorzugsweise handelt es sich um Flaschen 31 aus Kunststoff, die zumindest teilweise dünnwandig ausgebildet sind und einen petaloidförmigen Bodenbereich ausgebildet haben.
Vorzugsweise werden Flaschen 31 verwendet, die eine durchschnittliche Wandstärke zwischen 0,01mm und 1mm aufweisen, besonders bevorzugt eine Wandstärke zwischen 0,05mm und 0,5mm, besonders bevorzugte eine Wandstärke von circa 0,2mm bis 0,3mm. Insbesondere Bereiche, in der eine Verformung der Flaschen 31 weniger zu einem Einknicken führt, beispielsweise weil die Bereiche durch zusätzlich auf die Flaschen 31 aufgebrachte Etiketten stabilisiert sind o.ä., können die Flaschen 31 besonders dünnwandig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Wandstärke in diesen Bereichen gerade nur so dick ausgebildet, dass bei Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 keine dauerhafte Verformung der Flaschen 31 stattfindet.
Die Artikel 30 können alternativ als Dosen aus Aluminium bestehen oder auch durch Kartonverpackungen gebildet werden, insbesondere aus einem Karton-Kunststoff- Verbundmaterial. Insbesondere handelt es sich bei den Artikeln 30 um entsprechend ausgebildete Behälter, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Getränk befüllt werden. Die Artikelgruppe 29 kann alternativ eine Mehrzahl von Dosen oder andere (Getränke)Behälter umfassen.
Bei dem Verpackungszuschnitt 21 handelt es sich vorzugsweise um einen im Wesentlichen flächigen Kartonzuschnitt 22, der eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen 23 aufweist. Die Anzahl der Durchtrittsöffnungen 23 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Flaschen 31 innerhalb der Artikelgruppe 29 und die Anordnung der Durchtrittsöffnungen 23 entspricht der Anordnung der Flaschen 31 innerhalb der Artikelgruppe 29. Insbesondere sind die Durchtrittsöffnungen 23 derart ausgebildet, dass der Verpackungszuschnitt 21 von oben auf die Flaschen 31 aufgebracht, insbesondere aufgedrückt, werden kann. Die mit einem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Flaschen 31 werden nachfolgend auch als Verpackungseinheit 35 oder Gebinde 36 bezeichnet. Insbesondere befindet sich nach dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts 21 auf die Artikelgruppe 29 ein erster Teilbereich der Flaschen 31 oberhalb des Verpackungszuschnitts 21, während sich ein zweiter Teilbereich der Flaschen 31 unterhalb des Verpackungszuschnitts 21 erstreckt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 21 in dieser Position durch die Flaschen 31 gehalten wird und vice versa.
Weisen die Flaschen 4 beispielsweise einen Schraubverschluss 32 auf, so ist vorgesehen, dass sich der Verpackungszuschnitt 21 nach dem Aufbringen auf die Artikelgruppe unterhalb des sogenannten Halsringes 33 des Verschlussbereichs der Flaschen 31 befindet. D.h. der erste Teilbereich umfasst den Schraubverschluss 32 und den Halsring 33 der Flasche 31. Die Durchtrittsöffnungen 23 sind vorzugsweise vermittels geeigneter Laschen derart mit der Unterseite des jeweiligen Halsringes 33 in Eingriff gebracht, dass der Verpackungszuschnitt 21 fest an den Flaschen 31 der Artikelgruppe fixiert ist und nicht nach oben wegrutschen kann.
Der Verpackungszuschnitt 21 kann weiterhin mindestens ein im Wesentlichen mittig angeordnetes und/oder ausgebildetes Halte- oder Trageelement 27 aufweisen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Halte- oder Trageelement 27 vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise um weitere geeignete Durchbrüche oder Öffnungen des Verpackungszuschnitts 21 handeln, durch die der Benutzer seine Finger stecken und somit die mit dem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Flaschen 31 anheben und gemeinsam tragen kann.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform eines ersten Sekundärverpackungsmittels 20 in Form eines Verpackungszuschnitts 21 und Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Verpackungseinheit 35 mit einem Verpackungszuschnitt 21 gemäß Figuren 3 und 4. Insbesondere zeigt Fig. 3 einen Verpackungszuschnitt 21 in einem Lagerzustand LZ und Fig. 4 zeigt den Verpackungszuschnitt 21 in einem Verkaufszustand VZ in einer Ansicht von oben, während Fig. 5 eine Verpackungseinheit 35 in seitlicher Darstellung zeigt.
Bei dem ersten Sekundärverpackungsmittel 20 handelt es sich um einen Verpackungszuschnitt 21, vorzugsweise um einen im Lagerzustand LZ im Wesentlichen flächigen Kartonzuschnitt 22. Dieser weist eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen 23 auf. Die Anzahl der Durchtrittsöffnungen 23 entspricht der Anzahl der Artikel 30, die mit dem ersten Sekundärverpackungsmittel 20 zusammengefasst werden und die Anordnung der Durchtrittsöffnungen 23 entspricht der Anordnung der Artikel 30 innerhalb der jeweiligen Artikelgruppe. Insbesondere sind die Durchtrittsöffnungen 23 derart ausgebildet, dass der Verpackungszuschnitt 21 von oben auf die Artikel 30 aufgebracht werden kann, insbesondere aufgedrückt. Eine Verpackungseinheit 35 aus zwei Artikeln 30, einem ersten Sekundärverpackungsmittel 20 in Form eines Verpackungszuschnitts 21 im Verkaufszustand VZ und einem zweiten Sekundärverpackungsmittel 40 in Form einer streifenförmigen Umreifung 41 ist insbesondere in Fig. 5 dargestellt.
Bevorzugt handelt es sich bei den Artikeln 30 um Getränkebehälter in Form von Flaschen 31 oder Dosen. Diese weisen im oberen Bereich eine bereichsweise Verbreiterung auf, an der der Verpackungszuschnitt 21 festgelegt wird. Handelt es sich bei den Artikeln 30 beispielsweise um Flaschen 31 aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoffmaterial mit einem Schraubverschluss 32, so weist die Flasche 31 eine Verbreiterung unterhalb des Schraubverschlusses 32 in Form des sogenannten Halsringes 33 auf (vergleiche Fig. 5).
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 21 nach dem Aufbringen auf die Zusammenstellung von Flaschen 31 unterhalb des sogenannten Halsringes 33 des Verschlussbereichs der Flaschen 31 festgelegt ist. Somit befindet sich nach dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts 21 auf die Flaschen 31 ein Teilbereich der Flaschen 31 oberhalb des Verpackungszuschnitts 21, während sich der restliche Bereich der Flaschen 31 unterhalb des Verpackungszuschnitts 21 erstreckt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 21 in dieser Position durch die Flaschen 31 fixiert wird und vice versa.
Die Durchtrittsöffnungen 23 sind vorzugsweise vermittels geeigneter Laschen derart mit der Unterseite des jeweiligen Halsringes 33 in Eingriff gebracht, dass der Verpackungszuschnitt 21 fest an den Flaschen 31 fixiert ist und nicht nach oben wegrutschen kann. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Flaschen 31 innerhalb der Zusammenstellung weiterhin mit einem zweiten Sekundärverpackungsmittel 40 zusammengefasst sind.
Beispielsweise können die Flaschen 31 mit einer streifenförmigen Umreifung 41, einer Banderole oder durch geeignete Klebeverbindungen (nicht dargestellt) zwischen den Flaschen 31 aneinander fixiert sein. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass sich die Flaschen 31 innerhalb der Zusammenstellung nicht gegeneinander verschieben können und somit in ihrer Position relativ zueinander festgelegt sind. Die mit einem ersten Sekundärverpackungsmittel 20 im Verkaufszustand VZ und zusätzlich mit einem zweiten Sekundärverpackungsmittel 40 zusammengefassten Artikel 30 werden nachfolgend auch als Verpackungseinheit 35 oder Gebinde 36 bezeichnet.
Während der Verpackungszuschnitt 21 im Lagerzustand LZ im Wesentlichen flächig ausgebildet ist, weist der Verpackungszuschnitt 21 im Verkaufszustand VZ eine zumindest bereichsweise dreidimensionale Form auf. Beispielsweise weist der Verpackungszuschnitt 21 vorbereitete Knickfalten 24 auf, so dass durch der Verpackungszuschnitt 21 durch ein seitliches Zusammenschieben auf einfache Weise von dem flächigen Lagerzustand LZ in den dreidimensionalen Verkaufszustand VZ überführt werden kann.
Durch das Zusammenschieben verkürzt sich eine Seitenlänge des Verpackungszuschnitts, insbesondere weist dieser im Lagerzustand LZ eine erste Länge L1 und im Verkaufszustand VZ eine zweiter Länge L2 auf, wobei die zweite Länge L2 geringer ist als die erste Länge L1, d.h., es gilt L1 > L2. Dadurch ergibt sich, dass der Verpackungszuschnitt 21 im Lagerzustand LZ eine erste Querschnittsfläche F1 abdeckt, welche größer ist als eine zweite Querschnittsfläche F2, welche durch den Verpackungszuschnitt 21 im Verkaufszustand VZ abgedeckt wird, d.h., es gilt F1 > F2.
Weiterhin kann der Verpackungszuschnitt 21 zumindest im Verkaufszustand VZ ein Halte- oder Trageelement 25 aufweisen, damit die mit dem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Artikel 30 einfach gehalten und getragen werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich das Halte- oder Trageelement 25 beim Überführen des Verpackungszuschnitts 21 von dem Lagerzustand LZ in den Verkaufszustand VZ ausbildet.
Beispielsweise sind entsprechende Einschnitte 26 am Verpackungszuschnitt 21 vorgesehen, die im Zusammenhang mit entsprechend positionierten Knickfalten 24 die Ausbildung des Halte- oder Trageelements 25 beim Umformen des Verpackungszuschnitts 21 durch Herausfalten bewirken.
Die Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 auf eine Zusammenstellung von Artikeln, insbesondere auf mindestens zwei Flaschen 31 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 35 umfassend mindestens zwei Behälter, die durch mindestens ein erstes Sekundärverpackungsmittel 20 in Form eines Verpackungszuschnitts 21, beispielsweise eines Verpackungszuschnitts 21 gemäß Fig. 1, zusammengefasst werden. Die Flaschen 31 werden in einem Einteilmodul 2 in gewünschter Anzahl zu Artikelgruppen 29 zusammengestellt und in Transportrichtung TR über eine geeignete erste Transporteinrichtung 3, beispielsweise einem ersten Endlosförderband 4, einem Mattenkettenförderer, einer Röllchenkette o.ä., einem Innendruckmodul 5 zugeführt. Das Innendruckmodul 5 ist dazu ausgebildet, mindestens einen Artikel 30 der Artikelgruppe 29 während der Applikation des Verpackungszuschnitts 21 zumindest bereichsweise zu stabilisieren.
Das Innendruckmodul 5 ist insbesondere zur zumindest zeitweisen Erhöhung eines Innendrucks I der Flaschen 31 der Artikelgruppe 29 ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Innendruck I innerhalb der Flaschen 31 zumindest zeitweise erhöht wird, so dass der Innendruck der Flaschen 31 zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts 21 an den Flaschen 31 über dem Atmosphärendruck liegt, d.h.
I > 1 atm oder I > 1013,25 mbar.
Die Artikelgruppe 29 mit den mit einem entsprechenden Innendruck I beaufschlagten Flaschen 31 wird einem Verpackungsmodul 6 zugeführt, in dem ein geeigneter Verpackungszuschnitts 21 mit einer zumindest teilweise nach unten gerichteten Kraft auf die mit Innendruck I beaufschlagten Flaschen 31 der Artikelgruppe 29 aufgedrückt und eine Verpackungseinheit 35 ausgebildet wird.
Insbesondere wird der Verpackungszuschnitt 21 derart an den Flaschen 31 appliziert und dass die Flaschen 31 jeweils bereichsweise durch jeweils eine Durchtrittsöffnung 23 des Verpackungszuschnitts 21 hindurchtreten, so dass der Verpackungszuschnitt 21 teilweise zwischen den Flaschen 31 angeordnet und festgelegt ist.
Mit dem Verfahren und der Verpackungsvorrichtung 1 können auch instabile Behälter, beispielsweise insbesondere besonders dünnwandige Flaschen 31, mit einem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefasst werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 21 auf die Artikelgruppe 29 einer oder mehrere der Artikel 30 beschädigt werden, beispielsweise verdrückt, geknickt o.ä.
Die Fig. 7 zeigt einen für das vorbeschriebene Verfahren ungeeigneten Artikel 30u und Fig. 8 zeigt einen geeigneten Artikel 30g. Hierbei handelt es sich um eine mit einem nicht karbonisierten Getränk 42 befüllte Flasche 31, welche gemäß Fig. 7 bei Raumtemperatur einen ungeeigneten Innendruck l(u) von circa einer Atmosphäre, d.h. einen ungeeigneten Innendruck l(u) von circa 1013mbar aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Artikel 30 zumindest beim Applizieren des Verpackungszuschnitts 21 einen geeigneten Innendruck l(g) von mehr als einer Atmosphäre aufweisen, insbesondere einen geeigneten Innendruck l(g) von mehr als 1050mbar.
Die Fig. 9 zeigt eine erste Ausführungsform eines Verpackungsmoduls 6 zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21. Der Verpackungszuschnitt 21 wird vermittels eines Applikationskopfes 7 mit einer Applikationskraft F von oben auf die Flaschen 31 aufgedrückt und dabei unterhalb des Halsrings 33 an den die Artikelgruppe 29 bildenden Flaschen 31 festgelegt. Die Applikationskraft F muss entsprechend stark sein, um den Schraubverschluss 32 und den Halsring 33 der Flaschen 31 jeweils durch die zugeordnete Durchtrittsöffnung 23 des Verpackungszuschnitts 21 durchzudrücken.
Handelt es sich bei den Flaschen 31 beispielsweise aufgrund einer geringen Wandstärke um relativ instabile Behälter, dann besteht die Gefahr, dass die Flaschen 31 aufgrund der nach unten gerichteten Applikationskraft F verformt werden. In diesem Fall entstehen fehlerhafte Verpackungseinheiten 35 mit beschädigten Flaschen 31 , zudem wird der Verpackungszuschnitt 21 nicht sicher und fest an Flaschen 31 der Artikelgruppe 29 festgelegt.
Insbesondere weisen die Durchtrittsöffnungen 23 des Verpackungszuschnitts 21 einen Durchmesser d23 auf, der zumindest geringfügig geringer ist als ein Durchmesser d33 der Flaschen 31 im Bereich des Halsrings 33. Von den Durchtrittsöffnungen 23 aus erstrecken sich radiale Einschnitte 28. Zwischen diesen radialen Einschnitten 28 sind bewegliche Bereiche oder Laschen 43 gebildet, die beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 21 auf die Flaschen 31 zumindest teilweise nach oben knicken können, um den Durchtritt des Halsrings 33 durch die jeweilige Durchtrittsöffnung 23 zu ermöglichen.
Nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts an den Flaschen 31 der Artikelgruppe 29 befinden sich die Laschen 43 insbesondere unterhalb des jeweiligen Halsringes 33 und verhindern, dass der Verpackungszuschnitt 21 nach oben weggezogen werden kann.
Die Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Verpackungsmoduls 6 zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21. Das Verpackungsmodul 6 umfasst einen Tripoden 8, der einen geeigneten Applikationskopf 7 aufweist, um den Verpackungszuschnitt 21 an einer Artikelgruppe 29 aus einer definierten Anordnung und Anzahl von mit einer Umreifung 41 zusammengefassten Flaschen 31 festzulegen. Aus einer Mehrzahl von derart erstellten Gebinden 36 werden in einem Lagenbildungsmodul 9 palettierfähige Lagen 37 zusammengestellt und in einem Palettiermodul 10 auf einer Palette 38 zu Transport- und Lagereinheiten 39 übereinandergestapelt.
Die Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 mit einem Verpackungsmodul 6 gemäß Fig. 10 zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21. Das Verpackungsmodul 6 umfasst einen Tripoden 8, der einen geeigneten Applikationskopf 7 aufweist, um den Verpackungszuschnitt 21 an einer Artikelgruppe 29 aus einer definierten Anordnung und Anzahl von entsprechen zusammengestellten Flaschen 31 festzulegen.
Die mit dem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Flaschen 31 werden zusätzlich in einem Umreifungsmodul 11 mit mindestens einer streifenförmigen Umreifung 41 zusammengefasst, die das dabei gebildete Gebinde 36 zusätzlich stabilisiert. Aus einer Mehrzahl von derart erstellten Gebinden 36 werden in einem Lagenbildungsmodul 9 palettierfähige Lagen 37 zusammengestellt und in einem Palettiermodul 10 auf einer Palette 38 zu Transport- und Lagereinheiten 39 übereinandergestapelt.
Die Figuren 12 bis 14 zeigen unterschiedliche Anlagenkonfigurationen von Verpackungsvorrichtungen 1 zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Gemäß der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform werden die Artikel durch Flaschen gebildet, die in einem Streckblasmodul 13 aus PET- Vorformlingen hergestellt werden. Vor dem Streckblasen werden die PET- Vorformlinge in einem Ofen 12 auf eine geeignete Bearbeitungstemperatur vorgewärmt. Die im Streckblasmodul 13 hergestellten Flaschen können in einem Direktdruckmodul 14 mit gewünschten Informationen oder Inhalten bedruckt werden, wobei die Informationen oder Inhalte, beispielsweise Inhaltsangaben, direkt auf die Außenmantelflächen der Flaschen aufgedruckt werden.
Das Direktdruckmodul 14 kann beispielsweise als Rundläufermaschine ausgebildet sein, der eine Mehrzahl von Druckköpfen zugeordnet ist, wobei jeder Druckkopf beispielsweise jeweils mit einer unterschiedlichen Druckfarbe ausgestattet ist.
Die bedruckten Flaschen können vor dem Befüllen mit einem geeigneten Getränk in einem Füllmodul 16 gegebenenfalls in einem Rinser 15 ausgewaschen und/oder sterilisiert werden. Vor dem Verschließen der Flaschen im Verschließermodul 17 werden die Flaschen in einem Innendruckmodul 5 mit einem Innendruck beaufschlagt, der bei Raumtemperatur über dem Atmosphärendruck von 1013mbar liegt. Die befüllten, verschlossenen und mit Innendruck beaufschlagten Artikel, insbesondere Flaschen, werden in einem Einteilmodul 2 zu Artikelgruppen zusammengestellt. Auf die Artikelgruppen wird im Verpackungsmodul 6 ein Verpackungszuschnitt aufgebracht, wie beispielsweise im Zusammenhang mit den Figuren 9 und 11 beschrieben ist.
Die mit einem Verpackungszuschnitt zusammengefassten Artikelgruppen können zudem in einem optional vorhandenen Umreifungsmodul 11 mit mindestens einer Umreifung zusätzlich gesichert werden. Nachfolgend werden die derart erstellten Gebinde in einem Lagenbildungsmodul 9 zu palettierfähigen Lagen zusammengestellt und in einem Palettiermodul 10 übereinander auf einer Palette angeordnet.
Bei dem Innendruckmodul 5 handelt es sich beispielsweise um ein Zugabemodul 60 zum Einfüllen oder Einspritzen von Kohlenstoffdioxid oder eines Inertgases. Insbesondere wenn die Flaschen mit einem nicht karbonisierten Getränk befüllt worden sind, entspricht der Innendruck in den Flaschen bei Raumtemperatur dem Umgebungsdruck. D.h. der Innendruck in den Flaschen entspricht circa 1013mbar. Durch Einfüllen eines komprimierten Inertgases in die mit Flüssigkeit befüllte Flasche im Zusammenhang mit dem Verschließen der Flasche wird der Innendruck in der Flasche erhöht. Das in flüssigem Zustand zugeführte Inertgas verdampft innerhalb der verschlossenen Flasche. Beim Übergang des Inertgases von dem flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand erhöht sich das Volumen des Inertgases, wodurch der Innendruck innerhalb der Flasche erzeugt wird.
Als Inertgase bezeichnet man Gase, die sehr reaktionsträge (inert) sind, sich also an nur wenigen chemischen Reaktionen beteiligen. Inertgase sind geruchlos und ungiftig und aus diesem Grund auch zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie geeignet. Zu den Inertgasen gehören zum Beispiel elementare Gase wie Stickstoff, Edelgase wie Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, und gasförmige Molekülverbindungen wie Schwefelhexafluorid.
Als Inertgas finden im vorliegenden Fall insbesondere flüssiger Stickstoff oder flüssige Edelgase Verwendung. Insbesondere kann das Zugabemodul 60 zum Einfüllen oder Einspritzen eines Inertgases zwei oder mehr Ausgussöffnungen für Inertgas umfassen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Menge an Inertgas regulierbar ist, indem die zugeführte Menge beispielsweise dadurch gesteuert wird, über wie viele Ausgussöffnungen Inertgas zugeführt wird. Vorzugsweise können einzelne Ausgussöffnungen verschlossen werden. Alternativ kann die Menge an zuzuführendem Inertgas über Ventile gesteuert erfolgen, wobei insbesondere jeder Ausgussöffnung ein einzeln steuerbares Ventil zugeordnet ist. Auch kann den verschiedenen Ausgussöffnungen jeweils ein unterschiedliches Inertgasreservoir zugeordnet sein, so dass auf einfache Weise das verwendete Inertgas geändert werden kann. Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass mindestens eine Ausgussöffnung beweglich ausgebildet ist und zumindest bereichsweise synchron gemeinsam mit der jeweiligen Flasche in Richtung des Verschließermoduls 17 mitgeführt werden kann.
Alternativ kann auch Kohlendioxid zur Erhöhung des Innendrucks verwendet werden. Da sich dieses zumindest teilweise in dem Getränk löst, weist dieses im Anschluss einen zumindest geringen Gehalt an Kohlenstoffdioxid auf.
Gemäß der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform werden die Flaschen in einem Streckblasmodul 13 aus in einem Ofen 12 vorgewärmten PET- Vorformlingen hergestellt. Die Flaschen werden über eine Transporteinrichtung 19, welche gegebenenfalls eine Bodenkühlung für den Flaschenboden aufweist, einem Füllmodul 16 zugeführt. Optional können die Flaschen vor dem Befüllen in einem Rinser 15 gewaschen und/oder sterilisiert werden.
Nach dem Befüllen mit einem Getränk werden die Flaschen im Verschließermodul 17 verschlossen und in diesem Zusammenhang in einem zugeordneten Innendruckmodul 5 mit einem Überdruck beaufschlagt. Auf die befüllten, verschlossenen und mit Innendruck beaufschlagten Flaschen wird in einem Etikettiermodul 50 ein Etikett appliziert, beispielsweise wird ein entsprechendes Etikett auf die Außenmantelfläche der Flaschen aufgeklebt, oder es wird ein Etikett in Form eines Schrumpfsleeve auf die Flaschen aufgebracht o.ä.
Die etikettierten Flaschen werden in einem Einteilermodul 18 zu Artikelgruppen zusammengestellt und in einem Umreifungsmodul 11 vermittels mindestens einer streifenförmigen Umreifung zusammengefasst. Auf die umreiften Artikelgruppen wird im Verpackungsmodul 6 zusätzlich ein Verpackungszuschnitt aufgebracht, wie beispielsweise im Zusammenhang mit Fig. 10 beschrieben ist. Die mit mindestens einer Umreifung und einem Verpackungszuschnitt zusammengefassten Artikelgruppen bilden Gebinde, die in einem Lagenbildungsmodul 9 zu palettierfähigen Lagen zusammengestellt und in einem Palettiermodul 10 übereinander auf einer Palette angeordnet werden. Das Innendruckmodul 5 ist in das Verschließermodul 17 integriert und umfasst einen Druckraum 63, in dem ein definierter Überdruck erzeugt werden kann. Vermittels einer Druckerzeugungseinrichtung wird innerhalb des Druckraums 63 ein definierter Innendruck erzeugt. Durch die Anordnung der Verschließeinrichtung des Verschließermoduls 17 in dem Druckraum 63 kann der Artikel unter Überdruck stehend verschlossen werden.
Alternativ kann ein Innendruckmodul in Form eines Zugabemoduls zum Einfüllen eines Inertgases verwendet werden, wie im Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Flaschen vor dem Verpackungsmodul 6 ein Temperierungsmodul 39 durchlaufen, insbesondere ein Heizmodul, in dem die Flaschen vor der Applikation des Verpackungszuschnitts zumindest geringfügig gegenüber einer Raumtemperatur erwärmt werden. Aufgrund der Erwärmung erhöht sich das Volumen des Getränks.
Insbesondere ist die Temperierung im Verhältnis zur Wandstärke der Flaschen derart gewählt, dass die Erhöhung des Getränkevolumens größer ist als die Ausdehnung der Flaschen bei der jeweiligen Temperatur. Da die Wandung und der Verschluss der Flaschen die Ausdehnung des Getränks begrenzt, erhöht sich der Innendruck innerhalb der Flaschen, so dass der Verpackungszuschnitt nunmehr vermittels der notwendigen Applikationskraft F (vergleiche Fig. 9) appliziert werden kann, ohne dass eine Verformung der Flaschen befürchtet werden muss.
Das Getränk kann beim Einfüllen in die Flaschen und beim Verschließen der Flaschen eine Temperatur aufweist, die höher ist als die Raumtemperatur ist. Besonders bevorzugt liegt die Temperatur des Getränks unterhalb von 40 Grad Celsius, insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 20 und 39 Grad Celsius. Beim Abkühlen der befüllten Flaschen auf eine Raumtemperatur verringert sich das Volumen des Getränks, wodurch ein Unterdrück entstehen würde.
Insbesondere gilt, je höher die Temperatur des Getränks beim Einfüllen und Verschließen der Flaschen, desto größer ist der bei Raumtemperatur entstehende Unterdrück. Somit ist der zusätzliche Innendruck höher, der notwendig ist, um dem Volumenschwund entgegen zu wirken. Aus diesem Grund müssen die derart befüllten Flaschen mit einem geeigneten Innendruck beaufschlagt werden, bevor der Verpackungszuschnitt auf die Flaschen aufgebracht wird. Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass die Temperatur des Getränks sensorisch ermittelt wird und dass diese Temperatur beim Beaufschlagen der Flaschen mit Innendruck berücksichtigt wird. Beispielsweise wird die Mengen an einzufüllendem Inertgas an die Temperatur, die das Getränk beim Einfüllen aufweist, angepasst.
Eine weitere nicht dargestellt Ausführungsform kann vorsehen, dass das Innendruckmodul 5 direkt dem Verpackungsmodul 6 zugeordnet ist und insbesondere Druckelemente umfasst, die die ein Gebinde bildenden Flaschen beim Applizieren des Verpackungszuschnitts seitlich zusammenpressen und dadurch den notwendigen Innendruck erzeugen.
Gemäß der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform werden die befüllten und bei Raumtemperatur einen erhöhten Innendruck aufweisenden Flaschen in entsprechender Zusammenstellung als Artikelgruppe über eine Flaschentransporteinrichtung 51 dem Verpackungsmodul 6 zugeführt und in dem Verpackungsmodul 6 mit einem geeigneten Verpackungszuschnitt zusammengefasst sowie nachfolgend zusätzlich in einem Umreifungsmodul 11 vermittels mindestens einer Umreifung fixiert.
Ein nachfolgendes Kontrollmodul 52 umfasst mindestens ein Detektionsmittel, dass die derart hergestellten Gebinde erfasst und insbesondere dazu ausgebildet ist, fehlerhafte Gebinde zu erkennen. Fehlerhafte Gebinde weisen beispielsweise einen falsch applizierten oder defekten, beispielsweise eingerissenen, Verpackungszuschnitt auf.
Auch kann die mindestens eine Umreifung nicht korrekt verschlossen oder fehlerhaft an den Flaschen angeordnet sein. Auch Defekte der Flaschen selbst, beispielsweise eine Verformung der Flaschen beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts können erkannt werden. Hierfür weist das Kontrollmodul 52 mindesten einen entsprechend ausgebildeten Sensor 70 auf. Dem Kontrollmodul 52 kann eine Entnahmevorrichtung 75 zugeordnet sein, die als fehlerhaft erkannte Gebinde aus der Verpackungsvorrichtung 1 entnimmt. Die korrekt ausgebildeten Gebinde werden über eine Gebindetransporteinrichtung 53 der Lagenbildung und Palettierung im Lagenbildungsmodul 9 und Palettiermodul 10 zugeführt.
Paletten umfassend eine Mehrzahl von übereinander gestapelten Lagen werden über eine Palettentransporteinrichtung 54 zu einem Stretchwickler 55 transportiert. Durch Umwickeln der Palette mit den darauf angeordneten Lagen werden diese für den nachfolgenden Transport entsprechend fixiert und geschützt. Gemäß einer Ausführungsform weist das Kontrollmodul 52 mindestens einen ersten Sensor 71 auf, der dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob mindestens eine Flasche innerhalb der Gebinde verformt ist. Beispielsweise ist der erste Sensor 71 als Kamera 72 mit entsprechender Bilderkennung ausgebildet. Weiterhin kann das das Kontrollmodul 52 mindestens einen zweiten Sensor 73 aufweisen, der dazu ausgebildet ist, Gebinde mit einem fehlerhaft ausgebildeten und/oder fehlerhaft angeordneten Verpackungszuschnitt zu erkennen.
Beispielsweise ist der zweite Sensor 73 als Kamera 74 mit entsprechender Bilderkennung ausgebildet. Wird eine Verformung mindestens einer Flasche oder ein fehlerhafter Verpackungszuschnitt erkannt, so wird ein entsprechendes Signal an eine Steuerungseinrichtung 80 der Verpackungsvorrichtung 1 weitergeleitet. Die Steuerungseinrichtung 80 aktiviert daraufhin beispielsweise die Entnahmevorrichtung 75.
Alternativ kann das Verpackungsmodul 6 mindestens einen dritten Sensor 76, insbesondere einen zur Erkennung von deformierten Flaschen ausgebildeten Bilderkennungssensor 77 und/oder einen vierten Sensor, insbesondere einen zur Erkennung fehlerhaft ausgebildeter und/oder fehlerhaft angeordneter Verpackungszuschnitte, aufweisen. Die von dem dritten Sensor 76 ermittelten Daten werden ebenfalls zur Steuerung von Verfahrensschritten analog zu den im Zusammenhang mit dem Kontrollmodul 52 beschriebenen Ausführungsformen verwendet.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Verfahrensparameter innerhalb der Gesamt- Produktionsanlage geändert und an die detektierte Verformung mindestens einer Flasche eines Gebindes und/oder an die fehlerhafte Festlegung des Verpackungszuschnitts angepasst wird. Beispielsweise kann die nach unten gerichtete Applikationskraft F, mit der der Verpackungszuschnitt 21 an den Flaschen 31 angebracht wird (vergleiche Fig. 9), reduziert oder erhöht werden.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Grad der Verformung der mindestens einen Flasche und/oder die Position der Verformung an der Flasche ermittelt und durch die Steuerungseinrichtung 80 entsprechend bewertet und bei der Anpassung der Verfahrensparameter berücksichtigt wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass bei Detektion einer Verformung der zu beaufschlagende Innendruck nachfolgend hergestellter Flaschen erhöht wird. Dies wird beispielsweise dadurch bewirkt, dass bei nachfolgenden Füll- und Verschließvorgängen die Menge an zuzufügendem komprimiertem Inertgas an einen Grad der Verformung und/oder eine Position der detektierten Verformung angepasst wird.
Handelt es sich bei den Flaschen um Kunststoffbehälter, die innerhalb der Verpackungsvorrichtung durch Streckblasen aus Vorformlingen hergestellt werden, dann kann bei Detektion einer Verformung der Kunststoffbehälter durch die Steuerungseinrichtung 80 mindestens ein Verfahrensparameter bei der Herstellung und/oder nachfolgenden Handhabung von in einem nachfolgenden Verfahrensschritt herzustellenden Kunststoffbehälter geändert und/oder an die ermittelte Verformung angepasst werden. Beispielsweise wird der Ofen 12 zum Erwärmen der Vorformlinge (vergleiche Figuren 12 und 13) reguliert, indem mindestens eine Temperatur mit der die Vorformlinge zumindest bereichsweise vor dem Streckblasen erwärmt werden, geändert und/oder angepasst wird. Weiterhin kann mindestens eine Temperatur einer zum Streckblasen verwendeten Blasform eines Streckblasmoduls 13 (vergleiche Figuren 12 und 13) zumindest bereichsweise geändert und/oder angepasst werden.
Eine weitere Möglichkeit der Regulierung des Streckblasmoduls 13 besteht darin, dass mindestens eine Geschwindigkeit beim Einbringen einer Reckstange in die Blasform geändert und/oder angepasst wird und/oder dass direkt im Anschluss an den Streckblasprozess über die Reckstange ein Kühlmittel zu dem Boden des Kunststoffbehälters zugeführt wird. Zusätzlich oder alternativ kann beim Überführen der Kunststoffbehälter vom Streckblasmodul 13 zum Füllmodul 16 eine zumindest bereichsweise Kühlung der Kunststoffbehälter erfolgen, insbesondere durch Verlangsamen der Zuführung zum Füllmodul 16 oder durch Zuführung eines Kühlmittels von unten her zum Bodenbereich der Kunststoffbehälter. Dabei kann eine Kühlung vermittels Kühlluft, Kühlwasser o.a. erfolgen. Auch kann vorgesehen sein, dass dem Streckblasmodul 13 für nachfolgende Verfahrensschritte materialstärkere Vorformlinge zugeführt werden und/oder dass dem Füllmodul 16 für nachfolgende Verfahrensschritte materialstärkere Kunststoffbehälter zugeführt werden.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist vorgesehen sein, dass bei Detektion einer Verformung der zu beaufschlagende Innendruck nachfolgend hergestellter Flaschen erhöht wird, indem eine Temperatur der in nachfolgenden Verfahrensschritten in die Behälter einzufüllenden Flüssigkeit gegenüber der Raumtemperatur erniedrigt wird. Durch die Anpassung der Temperatur der Flüssigkeit an die Raumtemperatur, erhöht sich das Volumen der abgefüllten Flüssigkeit und somit der Innendruck in den Flaschen. Alternativ oder zusätzlich können die befüllten Flaschen, die nachfolgende Verpackungseinheiten bilden, nach dem Befüllen und Verschließen und vor dem Applizieren des Verpackungszuschnitts stärker erwärmt werden, um zum Zeitpunkt des Applizierens des Verpackungszuschnitts einen höheren Innenaufdruck aufzuweisen, als die Flaschen, bei denen die entsprechende Verformung festgestellt wurde.
Abhängig von den sensorisch ermittelten Daten kann zusätzlich die Wicklerspannung des Stretchwicklers 55 angepasst werden.
Die Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 35 gemäß Fig. 5, bei welchen mindestens zwei Artikel 30 durch ein erstes Sekundärverpackungsmittel 20 und durch mindestens ein zweites Sekundärverpackungsmittel 40 zusammengefasst sind. Die Artikel 30, beispielsweise die mit Getränken befüllten Flaschen 31 oder Dosen, werden über eine zuführende Transporteinrichtung 3 zugeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Artikel 30 in Einzelreihen in durch Gassenbleche 83 voneinander getrennten Gassen 82 zugeführt.
Die Artikel 30 werden aus den Gassen 82 entnommen und in einem Drehmodul 84 jeweils auf Drehtellern 85 angeordnet. Durch die Drehteller 85 können die Artikel 30 anhand bestimmter Ausstattungsmerkmale ausgerichtet werden. Beispielsweise ist es im Handel gewünscht, wenn mindestens ein die Artikel 30 markierender Barcode und/oder andere Informationsträger innerhalb einer Verpackungseinheit nach außen gerichtet und somit gut sichtbar ist. Die Ausrichtung der Artikel 30 kann insbesondere sensorisch überwacht und entsprechend gesteuert werden. Auf die Ausrichtung der Artikel 30 kommt es für die vorliegende Erfindung jedoch nicht an, diese stellt somit nur eine optionale Komponente der Verpackungsvorrichtung 1 dar.
Die Artikel 30 werden anschließend einem ersten Verpackungsmodul 6 zum Applizieren und Festlegen des in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts 21 gemäß Figuren 3 und 4 bereitgestellten ersten Sekundärverpackungsmittel 20 an den mindestens zwei Artikeln 30 zugeführt. Dem ersten Verpackungsmodul 6 ist mindestens ein Magazin 86 zugeordnet, in dem flächige Verpackungszuschnitte 21 im Lagerzustand LZ gemäß Fig. 3 vorgehalten werden.
Ein erstes Entnahmewerkzeug (nicht dargestellt) entnimmt mindestens einen Verpackungszuschnitt 21 aus dem Magazin 86 und setzt diesen in eine Umformeinrichtung 87 ein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Entnahmewerkzeug um einen Vakuumsauger, der den flächigen Verpackungszuschnitt 21 im Magazin 86 ansaugt, zur Umformeinrichtung 87 transportiert und in dieser ablegt, indem das Vakuum abgebaut wird. Alternativ kann der Verpackungszuschnitt 21 vermittels einer Klemmung, geeigneter Pneumatik etc. gehalten werden, die entsprechend gelöst wird. Im Anschluss daran oder im zeitlichen Zusammenhang mit dem Ablegen wird der Verpackungszuschnitt 21 in das Umformwerkzeug 88 gedrückt.
Bei dem Umformwerkzeug 88 handelt es sich beispielsweise um eine sogenannte Faltmatrize 89. Dabei wird der Verpackungszuschnitt 21 von dem flächigen Lagerzustand LZ mit einer ersten Seitenlänge L1 und einer ersten Querschnittsfläche F1 in den dreidimensionalen Verkaufszustand VZ mit einer geringeren zweiten Seitenlänge L2 und einer geringeren zweiten Querschnittsfläche F2 überführt.
Der in den Verkaufszustand VZ überführte Verpackungszuschnitt 21 wird nunmehr beispielsweise durch ein zweites Entnahmewerkzeug (nicht dargestellt) aus der Faltmatrize 89 entnommen und von oben auf eine Zusammenstellung von Artikeln 30 aufgedrückt und dadurch an diesen festgelegt.
Das zweite Entnahmewerkzeug übernimmt somit gleichzeitig die Funktion einer Applikationseinrichtung. Die Artikel 30 sind innerhalb der Zusammenstellung entsprechend der Anordnung der Durchtrittsöffnungen 23 des im Verkaufszustand VZ befindlichen Verpackungszuschnitts 21 angeordnet. Das zweite Entnahmewerkzeug weist insbesondere Vorrichtungen auf, die sicherstellen, dass der Verpackungszuschnitt 21 in dem Verkaufszustand VZ verbleibt.
Die mit dem im Verkaufszustand VZ befindlichen Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Artikel 30 werden nunmehr über ein Abförderband 90 einem zweiten Verpackungsmodul 91 zugeführt, in dem mindestens ein zweites Sekundärverpackungsmittel zusätzlich an den Artikeln 30 appliziert und festgelegt wird. Beim Transport zum zweiten Verpackungsmodul 91 muss sichergestellt werden, dass die Anordnung der Artikel 30 beibehalten wird. Insbesondere sind geeignete Einrichtungen vorgesehen, die sicherstellen, dass sich die relative Anordnung der Artikel 30 zueinander nicht ändert, da dann der Verpackungszuschnitt 21 von dem Verpackungszustand VZ zurück in den Lagerzustand LZ oder in einen anderen Zwischenzustand übergehen würde.
Bei dem zweiten Verpackungsmodul 91 kann es sich beispielsweise um ein Umreifungsmodul 11 handeln, in welchem mindestens eine Umreifung an der Zusammenstellung von Artikeln 30 angebracht wird. Insbesondere wird wenigstens eine band- oder streifenartige, geschlossene Umreifung horizontal um eine Außenseite der Artikel gespannt. Eine an den Außenseiten der Artikel 30 anliegende Innenseite der Umreifung kann ggf. an einer Kontaktstelle mit mindestens einem der Artikel 30 fest fixiert werden. So kann die Umreifung an der Kontaktstelle insbesondere mittels einer stoffschlüssigen Verbindung in Form wenigstens einer Schweißverbindung fixiert sein.
Alternativ kann es sich bei dem zweiten Verpackungsmodul 91 beispielsweise auch um ein Klebemodul handeln, bei der die Artikel 30 untereinander mittels Klebeverbindung aneinander fixiert werden, beispielsweise über geeignet platzierte Klebepunkte an Kontaktstellen zwischen zwei Artikeln 30. Eine weitere alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass die mit einem Verpackungszuschnitt 21 im Verkaufszustand VZ zusammengefassten Artikel 30 auf einem sogenannten Tray angeordnet werden oder mit einer Schrumpffolie umhüllt werden, wobei die Schrumpffolie auf die mit einem Verpackungszuschnitt 21 im Verkaufszustand VZ zusammengefassten Artikel 30 aufgeschrumpft wird.
Durch das Aufbringen des zweiten Sekundärverpackungsmittels wird insbesondere die relative Anordnung der Artikel 30 zueinander in der dadurch hergestellten Verpackungseinheit 35 (vergleiche Fig. 5) zwingend festgelegt. In der derart erstellten Verpackungseinheit 35 ist dabei auch der Verkaufszustand VZ des Verpackungszuschnitts 21 zwingend festgelegt.
Die Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform einer in der Verpackungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 15 verwendeten Umformeinrichtung 87 mit Umformwerkzeug 88. Insbesondere wird das Umformwerkzeug 88 durch eine Faltmatrize 89 aus einem beigeweichen Material gebildet. Die Faltmatrize 89 kann zum Umformen eines in die Faltmatrize 89 eingelegten Verpackungszuschnitts von einem ersten Arbeitszustand in einen zweiten Arbeitszustand überführt werden. Insbesondere begrenzt die Faltmatrize 89 im ersten Arbeitszustand eine erste Querschnittsfläche, die der ersten Querschnittsfläche F1 des Verpackungszuschnitts 21 im Lagerzustand LZ gemäß Fig. 3 entspricht.
Im zweiten Arbeitszustand begrenzt die Faltmatrize 89 dagegen eine zweite Querschnittsfläche, die der zweiten Querschnittsfläche F2 des Verpackungszuschnitts 21 im Verkaufszustand VZ gemäß Fig. 4 entspricht. Beim Überführen der Faltmatrize 89 vom ersten in den zweiten Arbeitszustand findet somit eine Umformung eines innerhalb der Faltmatrize 89 angeordneten Verpackungszuschnitts 21 vom flächigen Lagerzustand LZ in den dreidimensionalen Verkaufszustand VZ statt. Um die Faltmatrize 89 von dem ersten Arbeitszustand in den zweiten Arbeitszustand zu überführen und vice versa können beispielsweise seitliche Zustellelemente 92 vorgesehen sein.
Die Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 35 gemäß Fig. 5 von oben. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 15 ist hierbei vorgesehen, dass ein zweites Verpackungsmodul 91 in einer durch Pfeile gekennzeichneten Produktionsrichtung vor dem ersten Verpackungsmodul 6 angeordnet ist.
Insbesondere ist hierbei also vorgesehen, dass die Artikel 30 zuerst mit einem zweiten Sekundärverpackungsmittel 40, beispielsweise eine Umreifung 41 zusammengefasst und somit in ihrer relativen Anordnung festgelegt werden. Diese Anordnung aus Artikeln 30 und zweiten Sekundärverpackungsmittel 40 wird nachfolgend als Vor-Gebinde 93 bezeichnet. Alternativ können auch in diesem Fall Klebeverbindungen oder die Anordnung der Artikel auf einem T ray als zweite Sekundärverpackungsmittel 40 Verwendung finden.
Insbesondere bei Verwendung einer Umreifung 41 oder Anordnung auf einem Tray können die Artikel 30 noch innerhalb des Vor-Gebindes 93 gegeneinander verdreht werden, um deren Ausrichtung gemäß bestimmter Ausstattungsmerkmalen anzupassen. Bei Anordnung der Artikel 30 auf einem Tray werden anstelle von Drehtellern 85 andere geeignete Dreheinrichtungen verwendet, die beispielsweise die Artikel 30 von oben greifen.
Die Vor-Gebinde 93 werden über eine Transporteinrichtung 94 entweder einem Drehmodul 84 oder direkt dem ersten Verpackungsmodul 6 zugeführt. In dem ersten Verpackungsmodul 6 werden die im Lagerzustand LZ bereitgestellten Verpackungszuschnitte 21 in im Zusammenhang mit Fig. 15 beschriebener Weise in den dreidimensionalen Verpackungszustand VZ überführt und dieser wird von oben auf die Artikel 30 der Vor-Gebinde 93 unter Ausbildung einer Verpackungseinheit 35 / eines Gebindes 36 aufgedrückt.
Die Fig. 18 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß Fig. 5. Auf die Darstellung der Artikel und der Sekundärverpackungsmittel wurde hierbei verzichtet, stattdessen ist nur die Anordnung der Vorrichtungskomponenten dargestellt. Die Artikel werden in einem Einteilmodul 2 in gewünschter Anzahl und Anordnung zusammengestellt, wobei die Anordnung und Beabstandung der Artikel entsprechend einem nachfolgend aufzubringenden ersten Sekundärverpackungsmittel 20 im Lagerzustand LZ (vergleiche Fig. 3) erfolgt.
Die Artikelzusammenstellungen werden über Zuführeinrichtung, insbesondere eine erste Transporteinrichtung 3 in Form eines Endlosförderbandes 4, eines Mattenkettenförderers, einem Gassenzulauf o.ä., einem ersten Verpackungsmodul 6 zugeführt. Im ersten Verpackungsmodul 6 wird das erste Sekundärverpackungsmittel, welches in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts 21 im Lagerzustand LZ (vergleiche Fig. 3) an der Zusammenstellung der Artikel bereitgestellt wird, an den Artikeln appliziert.
Anschließend werden die mit dem Verpackungszuschnitt im Lagerzustand beaufschlagten Artikel in einem als Umreifungsmodul 11 ausgebildeten zweiten Verpackungsmodul 91 zusätzlich mit mindestens einer Umreifung zusammengefasst, wobei die Artikel während des Umreifungsprozesses relativ zueinander bewegt und insbesondere zusammengerückt werden. Dadurch wird der Verpackungszuschnitt 21 vom Lagerzustand LZ in den Verkaufszustand VZ (vergleiche Figuren 3 und 4 sowie Fig. 5) überführt und in dieser Anordnung festgelegt, da die Umreifung die relative Anordnung der Artikel und somit auch den Zustand des Verpackungszuschnitts 21 definiert festlegt.
Die Fig. 19 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 35 gemäß Fig. 5. Auf die Darstellung der Artikel und der Sekundärverpackungsmittel wurde hierbei verzichtet, stattdessen ist nur die Anordnung der Vorrichtungskomponenten dargestellt.
Die Artikel werden in einem Einteilmodul 2 zusammengestellt und im ersten Verpackungsmodul 6 wird ein flächiger Verpackungszuschnitt im Lagerzustand an der Zusammenstellung der Artikel appliziert (vergleiche Fig. 3). In einem nachfolgenden Beabstandungsmodul 95 werden die mit dem Verpackungszuschnitt zusammengefassten Artikel über geeignete Einrichtungen näher aneinander gebracht, wobei der Verpackungszuschnitt vom flächigen Lagerzustand in den dreidimensionalen Verkaufszustand übergeht.
Hierbei findet beispielsweise ein Shuttlesystem Verwendung, bei dem die einzelnen Artikel der Zusammenstellung jeweils auf individuell ansteuerbaren Lineartransporteinheiten angeordnet sind. Anschließend wird in einem zweiten Verpackungsmodul 91 ein zweites Sekundärverpackungsmittel auf die mit dem Verpackungszuschnitt im Verkaufszustand beaufschlagten Artikel aufgebracht und dabei die Anordnung der Artikel und der Zustand des Verpackungszuschnitts in definierter Weise festgelegt.
Bei dem zweiten Verpackungsmodul 91 handelt es sich beispielsweise um ein Umreifungsmodul 11, bei dem mindestens eine Umreifung zusätzlich an den Artikeln angebracht wird; ein Schrumpfmodul, bei dem eine Schrumpffolie um die mit einem Verpackungszuschnitt im Verkaufszustand zusammengefassten Artikel aufgeschrumpft wird, ein Einsetzmodul, in dem die mit einem Verpackungszuschnitt im Verkaufszustand zusammengefassten Artikel in ein Tray eingesetzt werden oder ein Klebemodul, bei der Klebeverbindungen zwischen den Artikeln ausgebildet werden.
Die Figuren 20A bis 20D zeigen die Verfahrensschritte bei der Herstellung von Verpackungseinheiten 35 gemäß Fig. 5 mit einer Verpackungsvorrichtung 1 gemäß Fig.
18 oder Fig. 19. Sechs Flaschen 31 werden in zwei parallelen Reihen zu je drei Flaschen 31 in geeigneter Anordnung und Beabstandung zusammengestellt. Zwischen den jeweils benachbarten Flaschen 31 ist dabei ein erster Abstand A1 ausgebildet, wodurch ein erster mittlerer Abstand mA1 zwischen den Längsachsen L der benachbarten Flaschen 31 besteht, der dem ersten mittleren Abstand mA1 zwischen den Durchtrittsöffnungen 23 des jeweilig als erstes Sekundärverpackungsmittel 20 verwendeten Verpackungszuschnitts 21 im Lagerzustand LZ entspricht (vergleiche Fig. 3).
In einem ersten Verfahrensschritt V-l wird auf die Zusammenstellung von Flaschen 31 ein erstes Sekundärverpackungsmittel 20 an den Flaschen 31 appliziert und festgelegt. Vorzugsweise wird ein geeigneter Verpackungszuschnitt 21 im Lagerzustand LZ in oben beschriebener Weise von oben aufgedrückt und dabei unterhalb des Halsrings 33 der Flaschen fixiert (Fig. 20B).
Anschließend werden in einem zweiten Verfahrensschritt V-l I die Flaschen 31 zusammengerückt, so dass zwischen den Flaschen 31 kein Abstand mehr besteht und die Außenmantelflächen benachbarter Flaschen 31 einander bereichsweise kontaktieren. Alternativ wird ein zweiter, geringerer Abstand zwischen den Flaschen 31 ausgebildet. Dabei wird der Verpackungszuschnitt 21 von dem Lagerzustand LZ in den Verkaufszustand VZ überführt (Fig. 20C).
Insbesondere wird der Verpackungszuschnitt 21 von dem zweidimensionalen, flächigen Lagerzustand LZ in den dreidimensionalen Verkaufszustand VZ überführt. Zwischen benachbarten Durchtrittsöffnungen 23 des Verpackungszuschnitts 21 und zwischen den Längsachsen L von benachbarten Flaschen 31 wird ein zweiter mittlerer Abstand mA2 ausgebildet (vergleiche Fig. 4), der geringer ist als der erste mittlere Abstand A1 zwischen benachbarten Durchtrittsöffnungen 23 des Verpackungszuschnitts 21 im Lagerzustand LZ. In einem dritten Verfahrensschritt V-Ill wird ein zweites Sekundärverpackungsmittel 40, insbesondere eine streifenförmige Umreifung 41, an den Flaschen 31 appliziert und festgelegt (Fig. 20D).
Eine Ausführungsform des Verfahrens kann vorsehen, dass der zweite Verfahrensschritt V-Il und der dritte Verfahrensschritt V-Ill im Wesentlichen zeitlich zusammenfallen. Insbesondere werden die Flaschen 31 beim Aufbringen der Umreifung 41 durch das Aufbringen der notwendigen Spannung zusammengerückt, so dass der Verpackungszuschnitt 21 im zeitlichen Zusammenhang mit dem Applizieren der Umreifung 41 vom Lagerzustand LZ in den Verkaufszustand VZ umgeformt wird.
Bei den in den Figuren 15 und 17 bis 20 beschriebenen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Artikel im zeitlichen Zusammenhang mit dem Befüllen und Verschließen mit einem Innendruck beaufschlagt werden, insbesondere dass ein Überdruck in den Flaschen ausgebildet wird, indem vor dem Befüllen der Behälter oder Flaschen ein Inertgas zugefügt wird o.ä.
Alternativ kann - wie in Fig. 18 beispielhaft dargestellt - vor dem Verpackungsmodul 6 (d.h. in Förderrichtung stromaufwärts) oder diesem direkt zugeordnet ein Innendruckmodul 5 in Form eines Temperierungsmoduls 61 vorgesehen sein, in dem die Artikel vor der Applikation des Verpackungszuschnitts zumindest geringfügig gegenüber einer Raumtemperatur erwärmt werden, wobei sich aufgrund der Volumenzunahme der in den Flaschen befindlichen Flüssigkeit der Innendruck in den Flaschen erhöht.
In Fig. 19 ist weiterhin schematisch ein Innendruckmodul 5 dargestellt, dass direkt dem ersten Verpackungsmodul 6 zugeordnet ist und insbesondere Druckelemente 62 umfasst, die die ein Gebinde bildenden Flaschen beim Applizieren des Verpackungszuschnitts seitlich zusammenpressen und dadurch den notwendigen Innendruck erzeugen.
Figuren 21 A und 21 B zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Verpackungszuschnitts 21, welcher geeignet ist eine Mehrzahl von zu einer Artikelgruppe 29 zusammengestellten Artikeln 30 (vgl. Fig. 22) zusammenzufassen. Fig. 22 zeigt eine weitere Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe 29 beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 innerhalb einer Applikationsvorrichtung 100.
Die Artikelgruppe 29 wird im vorliegenden Beispiel aus jeweils drei in zwei Parallelreihe angeordneten Flaschen 31 gebildet. Vorzugsweise sind die Flaschen 31 aus einem dünnwandigen, zumindest teilweise oder bereichsweise elastisch verformbaren dünnwandigen Kunststoffmaterial gebildet, insbesondere PET oder einem anderen geeigneten Material. Insbesondere können die Flaschen 31 zumindest bereichsweise dünnwandig ausgebildet sein und einen petaloidförmigen Bodenbereich ausgebildet haben.
Vorzugsweise werden Flaschen 31 verwendet, die eine durchschnittliche Wandstärke zwischen 0,01 mm und 1 mm aufweisen, besonders bevorzugt eine Wandstärke zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, besonders bevorzugte eine Wandstärke von circa 0,2 mm bis 0,4 mm. Insbesondere Bereiche, in der eine Verformung der Flaschen 31 weniger zu einem Einknicken führt, beispielsweise weil die Bereiche durch zusätzlich auf die Flaschen 31 aufgebrachte Etiketten stabilisiert sind o.ä., können die Flaschen 31 besonders dünnwandig ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die Wandstärke in diesen Bereichen gerade nur so dick ausgebildet, dass bei Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 keine dauerhafte Verformung der Flaschen 31 stattfindet. Mit den nachfolgend beschriebenen Stabilisierungsmöglichkeiten kann die Wandstärke der Flaschen 31 weiter reduziert werden. Dadurch kann Material gespart werden, wodurch die Flaschen 31 kostengünstiger hergestellt werden können. Zudem muss weniger Material anschließend wieder entsorgt oder der weiteren Verwertung zugeführt werden, wodurch die Menge an Abfall reduziert werden kann.
Die Artikel 30 können alternativ als Dosen aus Aluminium ausgebildet sein oder auch durch Behälter aus einem Karton oder Karton-Kunststoff-Verbundmaterial gebildet werden. Insbesondere handelt es sich bei den Artikeln 30 um entsprechend ausgebildete Behälter, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Getränk befüllt werden. Die Artikelgruppe 29 kann alternativ eine Mehrzahl von Dosen oder andere (Getränke)Behälter umfassen, wobei die Artikelgruppe 29 identisch ausgebildete Artikel 30 oder auch unterschiedlich ausgebildete Artikel 30 umfassen kann.
Bei dem Verpackungszuschnitt 21 handelt es sich vorzugsweise um einen im Wesentlichen flächigen Kartonzuschnitt, der eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen 23 aufweist. Die Anzahl der Durchtrittsöffnungen 23 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Flaschen 31 innerhalb der Artikelgruppe 29 und die Anordnung der Durchtrittsöffnungen 23 entspricht der Anordnung der Flaschen 31 innerhalb der Artikelgruppe 29. Insbesondere sind die Durchtrittsöffnungen 23 derart ausgebildet, dass der Verpackungszuschnitt 21 von oben auf die Flaschen 31 aufgebracht, insbesondere aufgedrückt, werden kann. Die mit einem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Flaschen 31 werden nachfolgend auch als Verpackungseinheit oder Gebinde bezeichnet.
Insbesondere befindet sich nach dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts 21 auf die Artikelgruppe 29 ein erster Teilbereich der Artikel 30 oberhalb des Verpackungszuschnitts 21, während sich ein zweiter Teilbereich der Artikel 30 unterhalb des Verpackungszuschnitts 21 erstreckt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt 21 in dieser Position durch die Artikel 30 gehalten wird und vice versa.
Weisen die Flaschen 31 beispielsweise einen Schraubverschluss 32 auf, so ist vorgesehen, dass sich der Verpackungszuschnitt 21 nach dem Aufbringen auf die Artikelgruppe 29 unterhalb des Verschlussbereichs der Flaschen 31 befindet, insbesondere unterhalb des sogenannten Halsringes 33. D.h. der erste Teilbereich umfasst den Schraubverschluss 32 und den Halsring 33 der Flasche 31. Die Durchtrittsöffnungen 23 sind vorzugsweise vermittels geeigneter Laschen 43 (vgl. Fig.
21 B) derart mit der Unterseite des jeweiligen Halsringes 33 in Eingriff gebracht, dass der Verpackungszuschnitt 21 fest an den Flaschen 31 der Artikelgruppe 29 fixiert ist und nicht nach oben wegrutschen kann. Die Laschen 43 werden insbesondere dadurch ausgebildet, dass die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen 23 sich radial erstreckende Einschnitte 28 aufweisen, die den bereichsweisen Durchtritt der Artikel 30 durch die Durchtrittsöffnungen 23 erleichtern.
Der Verpackungszuschnitt 21 kann weiterhin mindestens ein im Wesentlichen mittig angeordnetes und/oder ausgebildetes Halte- oder Trageelement 27 aufweisen (vergleiche Fig. 21A). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Halte- oder Trageelement 27 vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise um weitere geeignete Durchbrüche oder Öffnungen des Verpackungszuschnitts 21 handeln, durch die der Benutzer seine Finger stecken und somit die mit dem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefassten Flaschen 31 anheben und gemeinsam tragen kann.
Der Verpackungszuschnitt 21 wird durch einen geeigneten Applikationskopf 7, der entsprechende Haltemittel 18 für den Verpackungszuschnitt 21 aufweisen kann, auf die Artikelgruppe 29 von oben aufgedrückt und dabei an den Artikeln 30 appliziert und festgelegt. Beispielsweise umfasst der Applikationskopf 7 mindesten einen Vakuumsauger 19, der zum Aufnehmen eines Verpackungszuschnitts 21 aus einem Magazin o.ä. mit Vakuum beaufschlagt wird. Nachdem der Verpackungszuschnitt 21 durch Aufdrücken mit einer Applikationskraft F(A) an der Artikelgruppe 29 festgelegt worden ist, wird das Vakuum abgebaut und somit der Verpackungszuschnitt 21 vom Applikationskopf 7 freigegeben.
Während der Verpackungszuschnitt 21 an der Artikelgruppe 29 angebracht wird, werden die Artikel 30 gegen eine Deformation durch Einknicken, seitliches Ausbeulen o. drgl. stabilisiert. Gemäß der in Fig. 22 dargestellten Ausführungsform greifen Stabilisierungsfinger 101 von unten her an dem Halsring 33 der äußeren Artikel 30 der Artikelgruppe 29 an. Dadurch wird eine Stabilisierungskraft F(S) erzeugt, die eine nach oben gerichtete Kraftkomponente umfasst und die eine Gegenkraft zur Applikationskraft F(A) bildet.
Die Stabilisierungsfinger 101 können beispielsweise jeweils an einem Pneumatikzylinder 102 angeordnet sein, vermittels welchem eine Länge der jeweiligen Stabilisierungsfinger 101 eingestellt werden kann. Durch Verlängerung des Pneumatikzylinders 102 wird der jeweilige Stabilisierungsfinger 101 jeweils unterhalb des Halsrings 33 positioniert, so dass der Stabilisierungsfinger 102 an der Unterseite des jeweiligen Halsrings 33 anliegt.
Weiterhin ist es auf einfache Weise möglich, die Stabilisierungsfinger 101 an unterschiedliche Artikel 30 anzupassen. Hierfür kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Stabilisierungsfinger 101 zusammen mit dem jeweiligen Pneumatikzylinder 102 in der Höhe und/oder in ihrer horizontalen Anordnung innerhalb der Applikationsvorrichtung 100 verstellt werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass die Artikel 30 der Artikelgruppe 29 vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts 21 vermittels mindestens eines streifenförmigen Umreifungsbandes 41 zusammengefasst werden. Dabei wird das Umreifungsband 41 bei Flaschen 31, die eine Griffmulde 34 aufweisen, vorzugsweise im Bereich dieser Griffmulde 34 angebracht. Das Umreifungsband 41 wird insbesondere mit einer gewissen Spannung an den Artikeln 30 angeordnet, so dass die Artikel 30 durch das Umreifungsband 41 fest zusammengehalten werden. Die Fig. 23 zeigt eine weitere alternative Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe 29 beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 innerhalb einer Applikationsvorrichtung 100. Hierbei ist im Unterschied zu Fig. 22 jeweils ein Stabilisierungsfinger 101 je Artikel 30 der Artikelgruppe 29 vorgesehen, so dass eine Abstützung von allen Seiten her und insbesondere an jedem Artikel 30 der Artikelgruppe
29 erfolgt. Weiterhin ist in Fig. 23 dargestellt, dass die Artikelgruppe 29 während der Applikation des Verpackungszuschnitts 21 beispielsweise auf einem Transportband 103 angeordnet ist.
Die Fig. 24 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verpackungszuschnitts 21, welcher vorteilhaft bei einer Applikationsvorrichtung 100 gemäß Figuren 22 oder 23 verwendet werden kann. Hierbei handelt es sich um einen Verpackungszuschnitt 21 analog zu Fig. 21 B, bei dem die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen 23 radiale Einschnitte 28 aufweisen. Zwischen den radialen Einschnitten 28 werden somit Laschen 43 ausgebildet, die den teilweisen Durchtritt der Artikel 30 durch die Durchtrittsöffnungen 23 erleichtern, insbesondere den Durchtritt des Schraubverschlusses 32 und insbesondere des Halsringes 33. Da die von unten an den Halsring 33 angreifenden Stabilisierungsfinger 101 gegebenenfalls eine korrekte Anordnung und Positionierung des Verpackungszuschnitts 21 an den Artikeln 30 stören könnten, ist bei einem Verpackungszuschnitt 21 gemäß Fig. 24 zusätzlich vorgesehen, in den Randbereichen der Durchtrittsöffnungen 23 gewisse Aussparungen 104 für die Stabilisierungsfinger 11 vorzusehen.
Die Figuren 25A bis 29B zeigen weitere Möglichkeiten der Stabilisierung einer Artikelgruppe beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts, insbesondere mit von außen an die Artikel angreifenden Stabilisierungselementen 105.
Die Figuren 25A und 25B zeigen zwei verschiedene Ansichten einerweiteren Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe 29 beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 innerhalb einer Applikationsvorrichtung 100, insbesondere zeigt Fig. 25A eine Ansicht von der Seite und Fig. 25B zeigt eine Ansicht von oben.
Während bei der Ausführungsform der Fig. 23 die sechs Stabilisierungsfinger 101 von allen vier Seiten an den Artikeln 30 der Artikelgruppe 29 angreifen, sind bei der Ausführungsform gemäß Figuren 25 jeweils drei Stabilisierungsfinger 101 nebeneinander angeordnet und greifen somit jeweils nur von gegenüberliegenden Seiten an den Artikeln
30 an. Sofern ein Verpackungszuschnitt 21 mit Aussparungen 104 analog zu Fig. 24 hierbei eingesetzt werden soll, muss die Position der Aussparungen 104 der Position der Stabilisierungsfinger 101 entsprechen, wie dies in Fig. 25B schematisch dargestellt ist.
Die Fig. 26 zeigt eine weitere Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe 29 beim Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21 innerhalb einer Applikationsvorrichtung 100. Hierbei sind Stabilisierungselemente 105 in Form von schwenkbaren Klammerelementen 106 vorgesehen. Die Stabilisierungselemente 105 sind insbesondere schwenkbar am Applikationskopf 7 angeordnet. Die Haltemittel 18 für den Verpackungszuschnitt 21 sind insbesondere längenvariabel ausgebildet. In einem ersten Arbeitszustand, insbesondere beim Aufnehmen eines Verpackungszuschnitts 21 ist vorgesehen, dass die Haltemittel 18 maximal verkürzt sind und dass sich die Stabilisierungselemente 105 in einer nach oben geschwenkten Position befinden.
Der Applikationskopf 7 mit einem Verpackungszuschnitt 21 wird oberhalb der Artikelgruppe 29 angeordnet und die Stabilisierungselemente 105 werden nach unten geschwenkt und jeweils ein Stabilisierungselement 105 wird unterhalb des Halsrings 33 einer zugeordneten Flasche 31 mit diesem in Eingriff gebracht. Nunmehr wird der Verpackungszuschnitt 21 durch Verlängerung der Haltemittel 18 nach unten auf die Artikel 30 gedrückt. Die Stabilisierungselemente 105 gewährleisten, dass die Artikel 30 nicht durch die Applikationskraft F(A) zusammengedrückt werden, da die Stabilisierungselemente 105 eine Gegenkraft / Stabilisierungskraft F(S) mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente auf die Artikel 30 aufbringen.
Zusätzlich umfasst die in Fig. 26 dargestellte Ausführungsform einer Applikationsvorrichtung 100 ein weiteres Stabilisierungselement 105 in Form eines Stabilisierungsrahmens 107. Vorzugsweise ist der Stabilisierungsrahmen 107 aus zwei gegeneinander zustellbaren Teilrahmenbereichen 108,109 gebildet. Im geöffneten Zustand des Stabilisierungsrahmens 107 sind die beiden Teilrahmenbereiche 108, 109 zueinander beabstandet angeordnet.
Die Artikelgruppe 29 wird innerhalb des Stabilisierungsrahmens 107 angeordnet, insbesondere innerhalb des geöffneten Stabilisierungsrahmens 107. Anschließend werden die Teilrahmenbereiche 108, 109 gegeneinander zugestellt und somit der Stabilisierungsrahmen 107 geschlossen, so dass der Stabilisierungsrahmen 107 zumindest bereichsweise an Außenmantelflächen der Artikel 30 anliegt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Stabilisierungsrahmen 107 vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts 21 ohne Druck an Außenmantelflächen der Artikel 30 anliegt. Wird nunmehr der Verpackungszuschnitt 21 durch Aufdrücken von oben her an der Artikelgruppe 29 appliziert, dann verhindert der an den Außenmantelflächen anliegende Stabilisierungsrahmen 107 ein Ausbrechen oder Ausbeulen der Artikel 30 in diesen Bereichen. Der Stabilisierungsrahmen 107 wird insbesondere in Bereichen an den Artikeln 30 angeordnet, die besondere Schwachstellen darstellen. Eine solche Schwachstelle ist bei Flaschen 31 der Bereich der Griffmulde 34 (in Fig. 26 nicht sichtbar, da durch den Stabilisierungsrahmen 107 verdeckt). Würde nunmehr ein Artikel 30 der Artikelgruppe 29 in diesen Bereichen ausbeulen wollen, dann wird dies durch den anliegenden Stabilisierungsrahmen 107 verhindert, da dieser einen Gegendruck zu dem nach außen gerichteten Druck des Artikels 30 erzeugt und dadurch eine Formstabilisierung bewirkt.
Die Artikel 30, die eine als Verpackungseinheit zusammenzufassende Artikelgruppe 29 bilden, werden durch den mindestens einen Stabilisierungsrahmen 107 zumindest bereichsweise umfasst. Der Stabilisierungsrahmen 107 weist insbesondere eine dem Umfang der Artikelgruppe 29 entsprechende Form auf. Beispielsweise umrahmt der Stabilisierungsrahmen 107 im dargestellten Beispiel eine rechteckige Querschnittsfläche.
Der Stabilisierungsrahmen 107 kann insbesondere in der Höhe einstellbar sein. In Abhängigkeit von besonders empfindlichen Bereichen der Artikel 30 wird der Stabilisierungsrahmen 107 in entsprechenden Höhen angeordnet, um einem Ausbeulen der Artikel 30 in den entsprechenden empfindlichen Bereichen entgegenzuwirken
Die Fig. 27 zeigt die Verwendung eines Stabilisierungsrahmens 107 als Stabilisierungselement 105, welcher oberhalb der Griffmulde 34 an den Flaschen 31 angeordnet wird und somit ein Abknicken oder Ausbeulen, insbesondere ein seitliches Ausbrechen von Flaschen 31 aus der Artikelgruppe 29 in diesem oberen Bereich verhindern kann.
Die Figuren 28A und 28B zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen einer Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe 29, wobei ein Stabilisierungsrahmen 107 vorgesehen ist, der mindestens ein Druckelement 110 in Form einer an den Innenseiten des Stabilisierungsrahmens 107 umlaufenden Druckmanschette 111 (Fig. 28A) oder mindestens eines einer Innenseite des Stabilisierungsrahmens 107 zugeordneten Druckkissens 112 (Fig. 28B) vorgesehen. Insbesondere bei einem mindestens zweiteilig ausgebildeten Stabilisierungsrahmen 107 ist die Anwendung einer umlaufenden Druckmanschette 111 nicht möglich und es muss auf die Verwendung einer Mehrzahl von Druckkissen 112 zurückgegriffen werden (Fig. 28B).
Die Druckmanschette 111 oder das mindestens eine Druckkissen 112 kann zur Stabilisierung der Artikel 30 mit Druckluft D beaufschlagt werden, so dass zumindest ein Bereich der Druckmanschette 111 oder des Druckkissens 112 an einem Bereich der Außenmantelfläche mindestens eines Artikels 30 der Artikelgruppe 29 anliegt. Insbesondere kann auf diese Weise ein Stabilisierungsrahmen 105 für unterschiedliche Artikelgruppen 29 verwendet werden, da die Größe bzw. der umfasste Umfang vermittels der Druckelemente 110 variiert werden kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Artikelgruppe 29 innerhalb des Stabilisierungsrahmens 105 angeordnet wird und die Druckelemente 110 mit Druckluft D beaufschlagt werden, bis die Druckelemente 110 an den Außenmantelflächen der Artikel 30 anliegen. Vorzugsweise liegen die Druckelemente 110 dabei an den Artikel 30 an, ohne auf diese einen Druck auszuüben. Weitere Ausführungsformen können vorsehen, dass die Artikel 30 durch die Druckelemente 110 zumindest teilweise gegeneinandergedrückt werden. Die Druckelemente 110 bilden beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 21 Gegendruckelemente und verhindern insbesondere, dass die Artikel 30 beim Applizieren des Verpackungszuschnitts 21 durch die nach unten gerichtete Applikationskraft F(A) zusammengedrückt werden und dabei einknicken und/oder ausbeulen.
Die Figuren 29A und 29B zeigen eine Möglichkeit der Stabilisierung einer Artikelgruppe (nicht sichtbar), bei der als mindestens ein Stabilisierungselement 105 zwei gegeneinander zustellbare Gegendruckelemente 113 zur Stabilisierung der Artikel 30 vorgesehen. Die Gegendruckelemente 113 weisen jeweils einen Kontaktbereiche mit Kontaktflächen 114 für mehrere Artikel 30 auf. Insbesondere weist ein Gegendruckelement 113 jeweils drei Kontaktflächen 114 auf, wobei die Form der Kontaktbereiche oder Kontaktflächen 114 jeweils an die Form der Artikel 30 angepasst ist, so dass zwischen dem Gegendruckelement 113 und Bereichen der Außenmantelfläche der Artikel 30 jeweils ein flächiger Kontakt hergestellt werden kann.
Den Gegendruckelementen 113 ist jeweils ein Pneumatikzylinder 102 zugeordnet, vermittels dessen die Gegendruckelemente 113 gegeneinander in Richtung der Artikelgruppe zugestellt werden können (Fig. 29B). Insbesondere werden die Gegendruckelemente 113 so weit aufeinander zu bewegt, bis die Gegendruckelemente 113 jeweils mit ihren Kontaktflächen 114 ohne Druck an den Außenmantelflächen der Artikel 30 anliegen. Erst wenn dieser Kontakt ausgebildet ist, was beispielsweise vermittels eines den Gegendruckelementen 113 zugeordneten Kontaktschalters überwacht und sichergestellt werden kann, wird der Verpackungszuschnitt 21 auf die Artikelgruppe aufgedrückt. Die Gegendruckelemente 113 verhindern dabei mögliche Ausweichbewegungen der Artikel, die durch den nach unten gerichteten Druck der Applikationskraft beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts 21 hervorgerufen werden.
Die Fig. 30 zeigt eine Ausführungsform eine Applikationsvorrichtung 100 mit Gegendruckelementen 113 gemäß Figuren 29 in einer Ansicht von oben. Artikelgruppen mit lose aufgelegten Verpackungszuschnitten 21 werden in einer Transportrichtung TR auf einem Transportband 103 transportiert. Die beiden jeweils zusammenwirkenden Gegendruckelemente 113 sind jeweils an einer umlaufenden Führungseinrichtung 115 angeordnet.
Insbesondere sind an jeder umlaufenden Führungseinrichtung 115 mehrere Gegendruckelemente 113 jeweils mit Zustelleinrichtung 116, insbesondere Pneumatikzylindern 102, angeordnet. Jede der zwei Führungseinrichtungen 115 kann einen eigenen Antrieb aufweisen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die beiden Führungseinrichtungen 115 an einen gemeinsamen Antrieb gekoppelt sind.
Durch die umlaufende Führung der Gegendruckelemente 113 bewegen sich diese zeitweise parallel zur Transportrichtung TR. In diesem Zeitraum können jeweils Artikel einer Artikelgruppe zwischen zwei einander gegenüberliegenden und sich parallel in Transportrichtung bewegenden Gegendruckelementen 113 seitlich kontaktiert und stabilisiert werden. Während eine zwischen zwei Gegendruckelementen 113 angeordnete und stabilisierte Artikelgruppe in dem entsprechenden Bereich weiter kontinuierlich in Transportrichtung TR bewegt wird, wird der auf den Artikeln lose aufliegende Verpackungszuschnitt 21 durch einen Druckstempel o.ä. nach unten gedrückt und somit an den Artikeln festgelegt, wodurch eine fertige Verpackungseinheit 35 oder ein fertiges Gebinde 36 hergestellt wird.
Im dargestellten Beispiel werden die Zustelleinrichtungen 116 der Gegendruckelemente 113 wie bereits im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 29 durch Pneumatikzylinder 102 gebildet. Alternativ kann jeweils eine Kurvenführung für die entgegengerichtete Zustellung des Gegendruckelements 113 verwendet werden. Für verschiedene Artikel oder Artikelgruppen kann die Kurve in Richtung Transportband 103 unterschiedlich ausgestaltet sein. Mit den hier beschriebenen Verfahren und den dargestellten Verpackungsvorrichtungen können auch instabile Behälter, beispielsweise insbesondere besonders dünnwandige Flaschen 31, mit einem Verpackungszuschnitt 21 zusammengefasst werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 21 auf die Artikelgruppe 29 einer oder mehrere der Artikel 30 beschädigt werden, beispielsweise verdrückt, geknickt o.ä.
Die Fig. 31 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zum Aufbringen eines Verpackungszuschnitts 21. Diese umfasst ein Verpackungsmodul 6 mit einem als Applikationsvorrichtung 100 dienenden Tripoden 8, der einen geeigneten Applikationskopf 7 aufweist, um den Verpackungszuschnitt 21 an einer Artikelgruppe 29 aus einer definierten Anordnung und Anzahl von mit einem Umreifungsband 41 zusätzlich stabilisierten und zusammengefassten Flaschen 31 festzulegen. Während der Applikation des Verpackungszuschnitts 21 werden die Flaschen 31 über mindestens ein der Applikationsvorrichtung 100 zugeordnetes von außen an den Flaschen 31 angreifendem Stabilisierungselement 105 stabilisiert.
Aus einer Mehrzahl von derart erstellten Gebinden 36 werden in einem Lagenbildungsmodul 9 palettierfähige Lagen 37 zusammengestellt und in einem Palettiermodul 10 auf einer Palette 38 zu Transport- und Lagereinheiten 39 übereinandergestapelt.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.
Wenn auch im Zusammenhang der Figuren generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen der Artikel, insbesondere Flaschen, und/oder Teilen der Vorrichtung oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
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
1 Verpackungsvorrichtung
2 Einteilmodul
3 erste Transporteinrichtung
4 erstes Endlosförderband
5 Innendruckmodul
6 Verpackungsmodul
7 Applikationskopf
8 Tripod
9 Lagenbildungsmodul
10 Palettiermodul 11 Umreifungsmodul 12 Ofen zum Erwärmen von Vorformlingen
13 Streckblasmodul
14 Direktdruckmodul
15 Rinser (optional)
16 Füllmodul
17 Verschließermodul
18 Haltemittel
19 Vakuumsauger
20 erstes Sekundärverpackungsmittel 21 Verpackungszuschnitt 22 Kartonzuschnitt
23 Durchtrittsöffnung
24 Knickfalten
25 Halte- oder Trageelement
26 Einschnitt
27 Halte- oder Trageelement
28 radialer Einschnitt
29 Artikelgruppe
30 Artikel 30g geeigneter Artikel 30u ungeeigneter Artikel
31 Flasche
32 Schraubverschluss
33 Halsring 34 Griffmulde
35 Verpackungseinheit
36 Gebinde
37 palettierfähige Lage
38 Palette
39 Transport- und Lagereinheit
40 zweites Sekundärverpackungsmittel
41 streifenförmige UmreifungA
42 nicht karbonisiertes Getränk
43 Lasche
50 Etikettiermodul
51 Flaschentransporteinrichtung
52 Kontrollmodul
53 Gebindetransporteinrichtung
54 Palettentransporteinrichtung
55 Stretchwickler 60 Zugabemodul zum Einfüllen eines Inertgases 61 Temperierungsmodul 62 Druckelemente 63 Druckraum
70 Sensor
71 erster Sensor
72 Kamera/ Bilderkennungssensor
73 zweiter Sensor
74 Kamera/ Bilderkennungssensor
75 Entnahmevorrichtung
76 dritter Sensor
77 Kamera/ Bilderkennungssensor
78 vierter Sensor
79 Kamera/ Bilderkennungssensor
80 Steuerungseinrichtung 82 Gasse
83 Gassenblech
84 Drehmodul
85 Drehteller
86 Magazin 87 Umformeinrichtung
88 Umformwerkzeug
89 Faltmatrize
90 Abförderband
91 zweites Verpackungsmodul
92 seitliches Zustellelement
93 Vor-Gebinde
94 T ransporteinrichtung
95 Beabstandungsmodul 100 Applikationsvorrichtung 101 Stabilisierungsfinger 102 Pneumatikzylinder
103 Transportband
104 Aussparung
105 Stabilisierungselemente
106 Klammerelemente
107 Stabilisierungsrahmen
108 Teilrahmenbereich
109 Teilrahmenbereich
110 Druckelement 111 Druckmanschette 112 Druckkissen
113 Gegendruckelement
114 Kontaktfläche
115 umlaufende Führungseinrichtung
116 Zustelleinrichtung
A1 erster Abstand
D Druckluft d23 Durchmesser einer Durchtrittsöffnung d33 Durchmesser einer Flasche im Bereich des Halsrings
F, F(A) Applikationskraft
F(S) Stabilisierungskraft
I Innendruck l(g) geeigneter Innendruck l(u) ungeeigneter Innendruck
L Längsachse
LZ Lagerzustand mA1 erster mittlerer Abstand mA2 zweiter ittlerer Abstand
V-l erster Verfahrensschritt V-Il zweiter Verfahrensschritt V-l II dritter Verfahrensschritt VZ Verkaufszustand

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten (35), die Verpackungseinheiten (35) umfassend mindestens zwei Artikel (30), die durch mindestens ein erstes Sekundärverpackungsmittel (20) in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts (21) zusammengefasst werden, wobei der Verpackungszuschnitt (21) mindestens zwei Durchtrittsöffnungen (23) für die Artikel (30) aufweist,
• wobei der Verpackungszuschnitt (21) an den mindesten zwei Artikeln (30) appliziert und festgelegt wird, indem der Verpackungszuschnitt (21) auf eine Zusammenstellung (29) von mindestens zwei Artikel (30) von oben aufgebracht wird, so dass die Artikel (30) jeweils bereichsweise durch jeweils eine Durchtrittsöffnung (23) hindurchtreten, so dass der Verpackungszuschnitt (21) im applizierten und an den Artikeln (30) festgelegten Zustand zumindest teilweise zwischen den Artikeln (30) angeordnet und festgelegt ist,
• wobei die Artikel (30) im Wesentlichen aus einem dünnwandigen und bei einer Raumtemperatur elastischen Material bestehen oder gefertigt sind, insbesondere wobei die Artikel (30) eine durchschnittliche Wandstärke zwischen 0,01mm und 1mm aufweisen, vorzugsweise zwischen 0,05mm und 0,5mm, besonders bevorzugte eine Wandstärke von circa 0,2mm bis 0,3mm, und
• wobei mindestens ein Artikel (30) während der Applikation des Verpackungszuschnitts (21) zumindest bereichsweise stabilisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der mindestens eine Artikel (30) vor Applikation des Verpackungszuschnitts (21) mit einem Innendruck (I) beaufschlagt wird, so dass der Innendruck (I) des mindestens einen Artikels (30) zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts (21) über dem Atmosphärendruck liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Artikel (30) durch Behälter (31) gebildet werden, die mit einer Flüssigkeit befüllt werden, insbesondere wobei die Behälter (31) durch dünnwandige Kunststoffflaschen mit einem petaloidförmigen Bodenbereich gebildet werden, wobei vor dem Verschließen der Behälter (31) ein komprimiertes Inertgas in die mit Flüssigkeit befüllten Behälter (31) eingefüllt wird, insbesondere wobei vor dem Verschließen der Behälter (31) flüssiger Stickstoff oder ein flüssiges Edelgas zugefügt wird, insbesondere wobei der Innendruck (I) der Behälter (31) bei der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts (21) bei einer Raumtemperatur über dem Atmosphärendruck liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Artikel (30) durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Behälter (31) gebildet werden, wobei die Behälter (31) unmittelbar vor Applikation des Verpackungszuschnitts (21) zumindest geringfügig gegenüber einer Raumtemperatur erwärmt werden, oder wobei die Artikel (30) durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Behälter (31) gebildet werden, wobei die Flüssigkeit beim Befüllen der Behälter (31) im Wesentlichen Raumtemperatur oder eine geringfügig höhere Temperatur aufweist, insbesondere wobei die Flüssigkeit beim Befüllen der Behälter (31) eine Temperatur unterhalb von 40°C aufweist, insbesondere wobei es sich bei der Flüssigkeit um eine nicht karbonisierte Flüssigkeit handelt, insbesondere um ein nicht karbonisiertes Getränk, oder wobei die Artikel (30) durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Behälter (31) gebildet werden, wobei die Flüssigkeit beim Befüllen der Behälter (31) eine Temperatur aufweist, die höher als eine Raumtemperatur ist, wobei die Temperatur vorzugsweise unterhalb von 40°C liegt, wobei die Temperatur der Flüssigkeit vor dem Beaufschlagen der Behälter (31) mit dem Innendruck (I) sensorisch ermittelt wird und wobei der zu beaufschlagende Innendruck (I) an die ermittelte Temperatur der Flüssigkeit angepasst wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei während oder im Anschluss an das Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (21) ermittelt wird, ob sich mindestens ein Artikel (30) verformt, wobei bei Detektion einer Verformung mindestens ein Verfahrensparameter geändert und an die detektierte Verformung angepasst wird, und/oder wobei während oder im Anschluss an das Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (21) ermittelt wird, ob der Verpackungszuschnitt (21) in einer korrekten Anordnung an den Artikeln (30) festgelegt wird und wobei bei Detektion einer abweichenden Anordnung eine nach unten gerichtete Applikationskraft (F) angepasst und/oder reguliert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Grad der Verformung mindestens eines der mindestens zwei Artikel (30) und/oder eine Position der Verformung an mindestens einem der mindestens zwei Artikel (30) ermittelt wird und/oder wobei bei Detektion einer Verformung der zu beaufschlagende Innendruck (I) nachfolgend hergestellter Artikel (30) erhöht wird, insbesondere wobei eine Menge an nachfolgenden Artikeln (30) zuzufügendem komprimierten Inertgas an einen Grad der Verformung und/oder eine Position der detektierten Verformung angepasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Artikel (30) durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Kunststoffbehälter gebildet werden, wobei die Kunststoffbehälter durch Streckblasen aus Vorformlingen hergestellt werden, wobei bei Detektion einer Verformung der Kunststoffbehälter mindestens ein Verfahrensparameter bei der Herstellung und/oder nachfolgenden Handhabung von in einem nachfolgenden Verfahrensschritt herzustellenden Kunststoffbehälter geändert und/oder an die ermittelte Verformung angepasst wird, oder wobei die Artikel (30) durch mit einer Flüssigkeit befüllte und verschlossene Behälter (31) gebildet werden, wobei bei Detektion einer Verformung eines der mit dem Verpackungszuschnitt (21) als Verpackungseinheit (35) zusammenzufassenden Behälter (31) vor dem Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (21) an den mindestens zwei Behältern (31) in einem nachfolgenden Verfahrensschritt
• eine Temperatur der in nachfolgende Verpackungseinheiten (35) bildende Behälter (31) einzufüllende Flüssigkeit gegenüber der Raumtemperatur erniedrigt wird und/oder die nachfolgende Verpackungseinheiten (35) bildenden Behälter (31) nach dem Befüllen und Verschließen und vor dem Applizieren des Verpackungszuschnitts (21) stärker erwärmt werden.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die eine Verpackungseinheit (35) bildenden Artikel (30) beim Applizieren des Verpackungszuschnitts (21) seitlich zusammengepresst werden, insbesondere wobei bei Detektion einer Verformung der Artikel (30) ein durch geeignete Druckelemente (62) seitlich aufgebrachter Druck auf Artikel (30) nachfolgender Verpackungseinheiten (35) reduziert wird.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Stabilisierungselement (18) an mindestens einem Artikel (3) der Verpackungseinheit (35) angreift, insbesondere wobei das mindestens eine Stabilisierungselement (18) durch einen Stabilisierungsfinger (11) gebildet wird, welcher zur Abstützung und Stabilisierung des Artikels (3) von unten her an einem verbreiterten Umfangsbereich des Artikels (3) angreift, oder wobei eine Mehrzahl von Stabilisierungselementen (18) an den die Verpackungseinheit (35) bildenden Artikeln (3) angreift, insbesondere wobei die Anzahl an Stabilisierungselementen (18) der Anzahl der die Verpackungseinheit (35) bildenden Artikel (3) entspricht, oder wobei die die Verpackungseinheit (35) bildenden Artikel (3) durch mindestens einen Stabilisierungsrahmen (20) zumindest bereichsweise umfasst werden, wobei der mindestens eine Stabilisierungsrahmen (20) eine Deformation der Artikel (3), insbesondere ein zumindest bereichsweises Ausbeulen der Artikel (3), beim Applizieren und Festlegen des flächigen Verpackungszuschnitts (1) verhindert, insbesondere wobei der mindestens eine Stabilisierungsrahmen (20) ein Druckluftelement (23) umfasst, insbesondere eine Druckluftmanschette (24), wobei das Druckluftelement (23) zur Stabilisierung der Artikel (3) mit Druckluft (D) beaufschlagt wird, so dass das Druckluftelement (23) zumindest bereichsweise an einer Außenmantelfläche mindestens eines Artikels (3) anliegt.
10. Verpackungsvorrichtung (1) zur Herstellung von Verpackungseinheiten (35), die Verpackungseinheiten (35) umfassend mindestens zwei Artikel (30), die durch mindestens ein erstes Sekundärverpackungsmittel (20) in Form eines flächigen Verpackungszuschnitts (21) zusammengefasst sind, wobei der Verpackungszuschnitt (21) mindestens zwei Durchtrittsöffnungen (23) für die Artikel (30) aufweist, insbesondere Verpackungsvorrichtung (1) zur Herstellung von Verpackungseinheiten (35) nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die Verpackungsvorrichtung (1) umfassend
• eine Zuführeinrichtung (3) für die mindestens zwei Artikel (30) oder für Zusammenstellungen von mindestens zwei Artikeln (30); • ein Verpackungsmodul (6) zum Applizieren und Festlegen des in Form eines Verpackungszuschnitts (21) bereitgestellten mindestens einen ersten Sekundärverpackungsmittels (20) an den mindestens zwei Artikeln (30),
• wobei das Verpackungsmodul mindesten ein Stabilisierungsmittel umfasst oder wobei dem Verpackungsmodul mindesten ein Stabilisierungsmittel zugeordnet ist, wobei das Stabilisierungsmittel dazu ausgebildet ist, mindestens einen Artikel (30) beim Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (1) zu stabilisieren.
11. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei das mindestens eine Stabilisierungsmittel mindestens ein Innendruckmodul (5) zur zumindest zeitweisen Erhöhung eines Innendrucks (I) der mindestens zwei Artikel (30) ist, welches Innendruckmodul (5) dazu ausgebildet ist, den Innendruck (I) der Artikel (30) zumindest zum Zeitpunkt der Applikation und Festlegung des Verpackungszuschnitts (21) zu erhöhen, so dass der Innendruck (I) der Artikel (30) über dem Atmosphärendruck liegt oder
• wobei das Stabilisierungmittel durch mindestens ein Stabilisierungselement (18) gebildet wird, das zumindest bereichsweise an mindestens einem Artikel (3) angreift und den mindestens einen Artikel (3) der Zusammenstellung beim Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (1) stabilisiert.
12. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei das Innendruckmodul (5) ein Heizmodul (61) zur Erwärmung der Artikel (30) vor dem Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (21) ist und/oder wobei das Innendruckmodul (5) seitliche Druckelemente (62) zum zumindest bereichsweisen Aufbringen eines Seitendrucks auf die Artikel (30) umfasst und/oder wobei die Verpackungsvorrichtung (1) weiterhin umfasst:
• ein Füllmodul (16) zum Befüllen der Artikel (30) mit einer Flüssigkeit;
• ein Verschließermodul (17) zum Verschließen der mit Flüssigkeit befüllen Artikel (30),
• wobei das Innendruckmodul (5) ein dem Verschließermodul (17) zugeordnetes Zugabemodul (60) ist, das vor dem Verschließen der Artikel (30) zur Zugabe von einem Inertgas in die Artikel (30) ausgebildet ist, oder • wobei das Innendruckmodul (5) einen um einen Verschließerkopf des Verschließermoduls (17) angeordneten Druckraum umfasst.
13. Verpackungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, die Verpackungsvorrichtung (1) umfassend mindestens einen Sensor (71) zur Detektion von Verformungen der Artikel (30) bei und/oder im Anschluss an die Applikation und/oder Festlegung des ersten Sekundärverpackungsmittels (20) an die Zusammenstellung (29) umfassend mindestens zwei Artikel (30) und/oder die Verpackungsvorrichtung (1) umfassend mindestens einen Sensor (73) zur Überwachung der Applikation und/oder Festlegung des ersten Sekundärverpackungsmittels (20) an den mindestens zwei Artikeln (30), die Verpackungsvorrichtung (1) weiterhin umfassend eine Steuerungseinrichtung (80), die mit dem mindestens einen Sensor (71, 73) gekoppelt ist; wobei durch die Steuerungseinrichtung (80) Maschinenkomponenten der Verpackungsvorrichtung (1) steuerbar und/oder regulierbar sind, insbesondere wobei durch die Steuerungseinrichtung (80) Maschinenkomponenten der Verpackungsvorrichtung (1) anhand von durch den mindestens einen Sensor (71, 73) ermittelten Daten steuerbar und/oder regulierbar sind und/oder wobei ein Zugabemodul (60) für Inertgas zwei oder mehr Ausgussöffnungen für das Inertgas umfasst, insbesondere wobei die Zugabe von Inertgas über jede Ausgussöffnung einzeln regulierbar ist oder wobei das Zugabemodul (60) mindestens eine beweglich ausgebildete Ausgussöffnung für Inertgas umfasst, die zumindest zeitweise synchron mit den Artikeln (30) mitbewegt wird.
14. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei das mindestens eine Stabilisierungselement (18) durch einen Stabilisierungsfinger (11) gebildet wird, welcher zur Abstützung und Stabilisierung des Artikels (3) von unten her an einem verbreiterten Umfangsbereich des Artikels (3) angreift, insbesondere wobei die Artikel (3) durch Kunststoffflaschen (4) mit einem Halsring (7) gebildet werden und wobei der Stabilisierungsfinger (11) von unten her an dem Halsring (7) angreift, oder wobei die Artikel (3) durch Dosen mit einem Bördelrand gebildet werden und wobei der Stabilisierungsfinger (11) von unten her an dem Bördelrand angreift, insbesondere wobei die Anzahl an Stabilisierungselementen (18) der Anzahl an Artikeln (3) innerhalb der Verpackungseinheit (35) entspricht, insbesondere wobei jedem Artikel (3) ein Stabilisierungselement (18) zugeordnet ist.
15. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das mindestens eine Stabilisierungselement (18) ein Stabilisierungsrahmen (20) ist, insbesondere wobei das Stabilisierungselement (18) ein mindestens zweiteilig ausgebildeter Stabilisierungsrahmen (20) ist, insbesondere wobei der Stabilisierungsrahmen (20) ein Druckelement (23) umfasst, insbesondere eine
Druckmanschette (24).
16. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei das mindestens eine Stabilisierungselement (18) zustellbar ausgebildet ist.
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