WO2021239318A1 - Verpackungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer verpackungseinheit - Google Patents

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WO2021239318A1
WO2021239318A1 PCT/EP2021/059654 EP2021059654W WO2021239318A1 WO 2021239318 A1 WO2021239318 A1 WO 2021239318A1 EP 2021059654 W EP2021059654 W EP 2021059654W WO 2021239318 A1 WO2021239318 A1 WO 2021239318A1
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WO
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articles
packaging
packaging blank
drying
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PCT/EP2021/059654
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Inventor
Tobias GUT
Johannes KIRZINGER
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Krones Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B17/00—Other machines, apparatus, or methods for packaging articles or materials
    • B65B17/02—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling
    • B65B17/025—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling the articles being joined by a top carrier element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B35/36—Arranging and feeding articles in groups by grippers
    • B65B35/38—Arranging and feeding articles in groups by grippers by suction-operated grippers
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    • B65B59/00—Arrangements to enable machines to handle articles of different sizes, to produce packages of different sizes, to vary the contents of packages, to handle different types of packaging material, or to give access for cleaning or maintenance purposes

Definitions

  • the present invention relates to a packaging device and a method for producing a packaging unit according to the features of the independent claims.
  • beverage containers for example the combination of the articles or containers into portable, relatively manageable 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 packaging units for beverage containers or bottles made of PET plastic.
  • the containers are partially combined again for transport and / or put together in layers and palletized.
  • a 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.
  • Containers, articles or bottles are grouped into formations in continuously or intermittently working strapping machines and then with the help of strapping units strapped with one or more bands.
  • 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 nxm arrangements.
  • top cardboard packaging is also known, for example in order to combine several bottles by means of their neck areas.
  • a packaging machine for placing such top cardboard packaging is described in patent specification EP 1 075419 B1.
  • the articles are 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 summarizes a part of the articles arranged in the box.
  • top cardboard packaging is described in German patent application No. 102019 128874.
  • Grab cardboard packaging often consists of a cardboard box that has, for example, an upper and a lower protective layer. This protective layer is perforated in the area of the passage openings for the articles so that moisture can penetrate into the cardboard and destabilize it.
  • One problem arises, for example, in connection with articles whose outer surfaces are dirty, in particular damp and / or wet.
  • the cause of damp and / or wet outer surfaces can, for example, be a cleaning or floor cooling process or a so-called rinsing process, in which an interior cleaning up to an interior sterilization of articles to be filled with an ingredient takes place as containers before they are filled, or else the Condensation of humidity on colder surfaces, for example after filling the article with a corresponding content, or a combination thereof.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and, in particular, to ensure the stability of the packaging units to be produced.
  • the above object is achieved by a packaging device and a method for producing a packaging unit, which include the features in the independent claims. Further advantageous refinements are described by the subclaims.
  • the articles to which a corresponding packaging blank is applied by means of the packaging device are preferably drinks containers, which can in particular mean bottles or cans.
  • the packaging device is also suitable for arranging a corresponding packaging blank on other suitable articles and fixing them there.
  • the articles or article groups which each comprise at least two articles, are fed to a handling device in a transport direction via a first feeding transport device.
  • the handling device can be a so-called application module, for example.
  • This handling device is designed and provided to attach and / or fix at least one packaging blank on at least one article or on the article group while forming a packaging unit.
  • a packaging blank is preferably placed on the at least one article or the article group and is at least partially pressed onto the article or the articles of the article group by an at least partially downward force, in particular a downward pressure, and thereby fixed to it.
  • Such a suitable packaging blank is designed, for example, to be essentially flat and has at least one passage opening for at least one article.
  • the packaging blank is arranged on the article or articles in such a way that the passage openings each correspond to the longitudinal center axes of the article. In particular, the center point of the passage openings is aligned with the longitudinal center axes of the respective article.
  • the through-openings are preferably designed in such a way that they can be turned over onto the article from above, so that after the packaging blank has been attached to at least one article or to the group of articles, the article is located above and below the packaging blank in some areas.
  • a defined upper area of the article or the articles of the article group is preferably located above the packaging blank, while a defined lower area of the article or the articles of the article group is arranged below the packaging blank.
  • the packaging blank is fixed and / or fixed on the bottles below the so-called neck ring or neck ring. If, on the other hand, the articles are designed as cans, then the packaging blank is preferably fixed and / or fixed under the flanged edge in the lid area of the cans.
  • the through openings of the packaging blank can have fixing devices.
  • fixing devices can be formed, for example, by fixing tabs, which can be formed by incisions or the like extending radially from the passage openings.
  • the packaging blank After the packaging blank has been arranged and fastened to the articles, it is in engagement with the articles in such a way that the packaging blank is essentially fixed in place on the articles.
  • the packaging blank can only be removed again from the article or the articles of the article group with increased expenditure of force with an upward force component, the packaging blank usually being at least partially destroyed.
  • the packaging blank preferably consists of a cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or the like.
  • the at least regionally flat packaging blank can have handle openings through which the user can insert his fingers in order to be able to lift and transport the entire packaging unit or the like.
  • the support element extends at least on one side beyond the plane of the flat area of the packaging blank.
  • a packaging blank is attached to an individual article, it is preferably provided that the packaging blank has or forms a support element for the article. This is, for example, a preferred embodiment for attaching a handle to large containers.
  • the articles Before the packaging blank is applied, the articles can still be moist on their outer circumferential surfaces or residual moisture from previous ones Have treatment and / or process steps.
  • the moisture can get to the articles, for example, through incorrect filling or due to condensation or the like.
  • Moisture that collects below the neck ring of the bottles or below the flanged edge of the cans is particularly problematic, since these are the areas in which the packaging blank is preferably attached to the articles.
  • the articles in particular their outer circumferential surfaces, are dried at least in certain areas before the packaging blank is applied. Particularly preferably, at least one upper area of the article is dried, in which area the packaging blank is attached to the article.
  • At least the area below the flange and optionally the flange and the lid area are dried, while in the case of bottles at least the area below the neck ring and optionally the entire upper closure area is dried.
  • Another embodiment can provide for the articles to be completely dried.
  • the feeding transport device comprises a drying device for at least regionally drying the outer surface of the article.
  • a second embodiment provides that the feeding transport device is assigned a drying device for at least regional drying of the outer jacket surface of the article or is arranged upstream in the transport direction.
  • Another embodiment can provide that the handling device is assigned a drying device for at least regional drying of the outer surface of the article.
  • the outer jacket surfaces of the at least two articles are first dried at least in an upper area, after which the at least two articles are then grouped according to the packaging unit to be produced or / or positioned next to one another and then with equipped with a packaging blank and held together mechanically.
  • An alternative embodiment provides that the articles are first grouped or / or positioned next to one another and then dried at least in an upper area before a packaging blank is applied to the articles.
  • One embodiment of the invention provides that the articles are guided on the feeding transport device in at least one row, in particular in two or more parallel rows.
  • the guide is preferably carried out along longitudinal guide devices or alley plates, which extend parallel to the transport direction.
  • one row of articles is preferably guided between two longitudinal guide devices, one longitudinal guide device being able to separate two adjacent rows of articles from one another.
  • One embodiment of the invention provides that the outer circumferential surfaces of the at least one article are dried at least in some areas while being guided along the at least one longitudinal guide device.
  • a particularly preferred embodiment provides that the outer circumferential surfaces of articles guided in at least two parallel rows are dried at least in certain areas while being guided in the parallel rows.
  • the drying device is assigned to the at least one longitudinal guide device for the articles.
  • a channel with nozzle openings pointing in the direction of the article or a line with perforations pointing in the direction of the article is arranged on the side of the longitudinal guide device pointing in the direction of the article.
  • Drying air or another suitable drying agent is introduced into the channel or line, which (s) flows via the nozzle openings or perforations in the direction of the article and removes or blows off the moisture from the outer surface of the article.
  • the drying air preferably flows in an upwardly inclined direction of flow onto the area below the flanged edge of the cans or the area below the neck ring of the bottles.
  • the channel or the line is designed to be adjustable in height so that the relative arrangement of the channel or the line to the longitudinal guide device and to the articles guided between the longitudinal guide devices can be changed and adapted.
  • the height of the channel or the line can thus be above the through the Transport device formed transport level to be adapted to the size of the article.
  • the channel or the line can be arranged fixedly on the respective longitudinal guide device, the longitudinal guide device being designed to be adjustable in height.
  • the height of the channel or the line is preferably set in such a way that the drying air is directed in particular to the area of the article in which the packaging blank is subsequently arranged.
  • the at least one longitudinal guide device is designed as a drying device for the articles.
  • the longitudinal guide device has a double-walled design.
  • an at least narrow cavity into which a drying agent is introduced is formed between the two side walls, which extend parallel to the transport direction.
  • the side walls of the longitudinal guide devices facing the articles are preferably designed as nozzle surfaces, i.e. they have nozzle openings through which the drying agent, for example air, is sprayed onto the article.
  • the drying agent can preferably be temperature-controlled air, in particular warm or hot air, but air which is at room temperature can also be used as the drying agent.
  • the nozzle openings are preferably designed in such a way that the desiccant flows onto the articles in an upwardly inclined direction of flow.
  • the longitudinal guide device is adjustable in height so that the relative arrangement of the nozzle openings above the transport plane formed by the transport device can be adapted to the size of the article.
  • the height of the longitudinal guide device is preferably set in such a way that the drying agent is guided through the nozzle openings, in particular onto the area in which the packaging blank is arranged on the articles.
  • nozzle openings are arranged and / or formed over the entire height of the side walls of the longitudinal guide device.
  • nozzle openings are only formed in a certain height area, the height area preferably corresponding to the area to be dried or the longitudinal guide device can be adjusted accordingly so that the height area corresponds to the area to be dried.
  • the nozzle openings are formed over the entire length of the longitudinal guide device in the transport direction, or that only part of the length of the longitudinal guide device has nozzle openings in the transport direction. Furthermore, it can be provided that the nozzle openings are designed to be adjustable, so that the direction of the drying agent flowing out can be changed.
  • a further embodiment can provide that the drying device comprises at least one moisture-absorbing brush which wipes over at least areas of the article and thereby removes the moisture from the outer jacket surfaces.
  • the drying device comprises at least one moisture-absorbing brush which wipes over at least areas of the article and thereby removes the moisture from the outer jacket surfaces.
  • At least one fan can also be arranged above the transport device, which blows the moisture away from the articles by means of an air stream directed at them.
  • first blowers can be arranged at a first height on both sides of the transport device, these being arranged in particular below the flanged edge of the cans or the neck ring of the bottles and generating a first air flow directed upwards or obliquely upwards.
  • second blowers can be provided at a second height above the article, which generate a second air flow directed downwards or obliquely downwards and thus apply the desiccant to the lid area of the article.
  • moisture-absorbing brushes or blowers is particularly advantageous in embodiments of the packaging device in which a drying device is arranged before dividing the articles into lanes or in which the articles are not divided into lanes.
  • the handling device comprises at least one manipulation device for detecting at least one article or at least one group of articles.
  • the manipulation device is designed to move the captured article or the captured group of articles into a target position and / or target arrangement within the handling device and furthermore comprises at least one Application device for defining a packaging blank on the article or the article group arranged in the target position and / or target arrangement.
  • the manipulation device is preferably designed to pick up a number of articles in a relative arrangement to one another from the transport device, which correspond to the number and arrangement of the articles in the packaging unit to be produced.
  • the manipulation device can be designed to bring a number of articles which correspond to the number of articles in the packaging unit to be produced and this number of detected articles in a relative arrangement which corresponds to the arrangement of the articles in the packaging unit to be produced. The manipulation device thus takes over the grouping of the articles according to the packaging units to be produced.
  • the manipulation device can be designed to detect a number of articles which correspond to a multiple of the number of articles in a packaging unit and to use this multiple of articles to form spaced-apart article groups with the respective number of articles in a packaging unit, for which article groups then a packaging blank is applied and set. This makes it possible to create several packaging units at the same time.
  • the manipulation device can, for example, have appropriate tulip grippers or other suitable gripping elements for gripping the articles, which can preferably be controlled individually or in groups.
  • One embodiment of the invention can provide that the manipulation device assigned to the feeding transport device is additionally designed as a drying device and dries at least partial areas of the article when the article is grasped.
  • the existing pneumatics of the gripping elements can be used to blow off at least part of the outer circumferential surfaces of the article and thus to remove the moisture adhering to the outside of the article.
  • the manipulation device arranges the detected articles or article groups in a target position and / or target arrangement, for example on a continuously moving conveyor device, so that the articles or article groups move continuously during the respective application of the packaging blank.
  • the application device is designed to be during to move the application of the packaging blank synchronously with the conveyor device.
  • the mean diameter of the passage openings is usually at least slightly smaller than the widest diameter of the article in the upper area, which passes through the passage openings, in particular the mean diameter is Passage openings at least slightly smaller than the flanged edge of the cans or the neck ring of the bottles.
  • One embodiment can provide that a resistance force in an edge region of the at least one passage opening of the packaging blank is reduced when the packaging blank is applied to the at least one article or the article group. This is achieved, for example, by the incisions extending radially from the passage openings. These lead to an upward bending of the fixing tabs when the packaging blank is slipped onto the article, as a result of which the diameter of the passage openings increases at least slightly.
  • the handling device can comprise a pretreatment device which is designed to reduce the resistance force in the edge region of the at least one passage opening of the packaging blank.
  • the pretreatment device comprises at least one expansion die, but preferably a plurality of expansion dies which is / are suitable for expanding and / or widening the edge regions of the at least one passage opening.
  • the pretreatment increases an average diameter of the at least one passage opening at least slightly.
  • an upper region of the article with a maximum diameter, which maximum diameter is preferably at least slightly larger than an average diameter of the passage openings, can be passed through the respective passage opening more easily.
  • the application force with which the packaging blank is pressed onto the article so that the upper area of the article with a maximum diameter is arranged above the packaging blank and the lower area of the article is arranged below the packaging blank significantly reduced.
  • the risk of the articles being damaged when the packaging blank is applied is reduced compared to conventional packaging devices and methods. In this case, even articles can be used that have a smaller wall thickness without being damaged when the packaging blank is applied.
  • FIGS. 1A and 1B show packaging units which are produced using a packaging device according to the invention and / or using a method according to the invention.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a packaging device for producing packaging units 10 according to FIGS. 1A or 1B.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a packaging device for producing packaging units 10 according to FIGS. 1A or 1B.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of a packaging device for producing packaging units 10 according to FIGS. 1A or 1B.
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of a packaging device for producing packaging units 10 according to FIGS. 1A or 1B.
  • FIG. 6 shows a first embodiment of a drying device, as it can be designed, for example, in the embodiment shown in FIG. 4.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a drying device, as it can be designed, for example, in the embodiment shown in FIG. 4.
  • FIGS. 1A and 1B show packaging units 10 which are produced with a packaging device according to the invention (compare FIGS. 2 to 5) and / or with a method according to the invention.
  • the packaging unit 10a according to FIG. 1A comprises six PET bottles 11, each of which has a bottle body 12 and a closure area 13.
  • the closure area 13 comprises a screw closure 14 and a neck ring 15 and forms an upper area 16 of the bottles 11.
  • the bottle body 12 forms a lower area 17.
  • the neck ring 15 has a larger cross section than the neck area of the bottle 11 arranged below it.
  • the bottles 11 also have a taper in a central area of their longitudinal center axis A, which also serves as a grip area 18 for easier holding of the bottles 11.
  • a packaging blank 30, for example a cardboard blank, is arranged on the assembly of six bottles 11 in such a way that the neck ring 15 and the screw cap 14 are each arranged above the packaging blank 30, while the filled bottle body 12 is arranged below the packaging blank 30.
  • the packaging blank 30 has passage openings 31 which are circular, the mean circular diameter being smaller than the diameter of the neck ring 15 of the bottles 11.
  • the packaging blank 30 is arranged on the articles 20 designed as bottles 11 in such a way that the passage openings 31 correspond to the longitudinal central axes A of the articles 20, in particular the center of the passage openings 31 is aligned with the longitudinal central axes A of the articles 20.
  • Radially outwardly pointing incisions 32 between which fixing tabs 33 are formed, extend from the passage openings 31.
  • the incisions 32 make it easier for the neck ring 15 to be pushed through the openings 31 when the packaging blank 30 is pressed onto the assembly of the bottles 11.
  • the fixing tabs 33 are pressed upwards and engage with the neck ring 15 below the neck ring 15, whereby the packaging blank 30 securely arrives the bottles 11 is fixed and set.
  • FIG. 1B shows a further packaging unit 10b in which the articles 20 combined by a packaging blank 30 are formed by cans 21.
  • the cans 21 have an essentially cylindrical base body 22 with an essentially constant cross section over their length. Only in the area below an upper lid 23 delimited by a flanged edge 24 and possibly in the standing area of the cans 21 is the cross section somewhat smaller. The smaller cross section below the upper lid 23 is advantageous for fixing a packaging blank 30 by pressing it onto the assembly of cans 21.
  • the packaging blank 30 has, analogous to the variant described in connection with FIG. 1A, through openings 31 with incisions 32, which enable the lid 23, which forms the upper area 16, to pass through easily when the packaging blank 30 is pressed onto the cans 21 from above enables.
  • the upwardly pressed fixing tabs 33 come to rest against the outer surface of the can 21 below the flanged edge 24.
  • removal of the packaging blank 30 by an upward pulling movement is only possible with increased expenditure of force and, as a rule, with destruction of the packaging blank 30.
  • the smaller cross section of the through openings 31 prevents the packaging section 30 from becoming detached from the articles 20 of the packaging unit 10.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 10 according to FIGS. 1A or 1B.
  • the articles 20, which are formed in particular by cans 21 with a flanged edge 24 delimiting the lid 23, are fed to a grouping module 42 in a transport direction TR via a feeding transport device 40 designed, for example, as a circulating conveyor belt 41.
  • the cans 21 are transported in a single row, multiple rows or in a mass flow.
  • article groups 60 are put together, each comprising a plurality of cans 21 in an arrangement which preferably corresponds to the number and arrangement of the cans 21 in the packaging unit 10 to be produced.
  • the article groups 60 then pass through a drying device 43, in which moisture that adheres to the outer surface of the article 20 is removed.
  • the drying device 43 can be designed as an independent module or assigned to the feeding transport device 40.
  • the drying device 43 removes at least the moisture that is located on the outer circumferential surfaces of the articles 20 in the area in which the packaging blank 30 is subsequently attached to the articles 20.
  • the moisture that is located below the flange edge 24 is removed.
  • moisture would be particularly important be removed below the neck ring (see Fig. 1A). This prevents the moisture from penetrating into the packaging blank 30 via the broken open edges in the edge region of the passage openings, as a result of which it would become unstable and would have an increased tendency to tear.
  • the drying device 43 can, for example, comprise suitable brushes 44 which remove the moisture, in particular in the upper region of the article, by brushing it off.
  • suitable brushes 44 which remove the moisture, in particular in the upper region of the article, by brushing it off.
  • the articles 20 within the drying device 43 are completely freed from the moisture adhering to their outer jacket surfaces.
  • the article groups 60 which have been dried at least in regions, are now fed to a handling device 46 which is designed for attaching a packaging blank 30 to the article group 60.
  • the handling device 46 comprises an application head 47 or another suitable application device with which the packaging blank 30 is pressed from above onto the articles 20 of the article group 60 to form the packaging unit 10, 10b.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 10, 10b according to FIGS. 1A or 1B.
  • the drying device 43 is arranged upstream of the grouping device 42 in the transport direction TR, i.e. upstream of the grouping device 42.
  • the drying device 43 comprises at least one fan 45 with which air or another suitable temperature control gas is blown onto the cans 21 in order to remove the moisture adhering to the outer jacket surfaces.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 10 according to FIGS. 1A or 1B.
  • the feeding transport device 40 is formed by a conveyor belt 41 to which longitudinal stirring devices 50, for example aisle plates 51 are assigned, which extend parallel to the transport direction TR above the conveying surface of the transport device 40 and form lanes 52 in which the articles (not shown), respectively be promoted in a row one after the other.
  • the articles are transported between three longitudinal guide devices 50
  • the handling device 46 is fed in two rows.
  • the middle longitudinal guide device 50 along which articles are guided on both sides, is also referred to as the inner longitudinal guide device 50i, whereas articles are guided along only one of the side surfaces of the outer longitudinal guide devices 50a.
  • a drying device 43 which is designed to completely or at least partially free the outer surface of the article from moisture, in particular at least an upper region of the article by subsequently removing the packaging blank is arranged.
  • the articles are thus dried at a point in time at which the movement of the articles is limited and / or guided by longitudinal guide devices 50.
  • a number of articles are removed at the same time and transferred to a further conveyor device 48.
  • the number and arrangement of the articles removed from the supplied rows corresponds in particular to the number and arrangement of the articles in the packaging unit to be produced. For example, for the production of a six-pack unit, three articles arranged one behind the other are removed from the two parallel aisles by a suitable removal tool or a suitable manipulation device.
  • the articles can be gripped from above using packing tulips or the like.
  • the handling device 46 is assigned at least one magazine 49 for packaging blanks (not shown).
  • An application head of the handling device 46 removes a packaging blank from a magazine, places it on the group of articles and applies the packaging blank by pressing it firmly onto the articles, an upper area of the article passing through corresponding openings in the packaging blank.
  • the removal tool or the manipulation device is designed in such a way that a number of articles from the two rows that correspond to the number of articles of four packaging units to be formed can be detected at the same time.
  • the removal tool When the articles are transferred to the conveyor device 48, four article groups are formed by the removal tool and, in particular, are spaced apart.
  • the application head is at the same time It is designed to accommodate four packaging blanks from four corresponding magazine stacks and can simultaneously apply the four packaging blanks received to the four groups of articles arranged on the conveying device 48.
  • the application head is designed accordingly in order to be carried along synchronously with the conveying device 48 at least during the application of the packaging blank.
  • the handling device 46 comprises a pretreatment device 55 which is designed to reduce a drag force in an edge region of at least one passage opening of the packaging blank in order to facilitate the subsequent application of the packaging blank to the group of articles.
  • the pretreatment device can, for example, comprise at least one expansion die.
  • the pretreatment device comprises a plurality of expansion matrices which are suitable for simultaneously expanding and / or widening the edge regions of all passage openings of a packaging blank.
  • an average diameter of the respective passage opening is enlarged at least slightly.
  • an upper region of the article with a maximum diameter, which maximum diameter is preferably at least slightly larger than an average diameter of the passage openings, can be passed through the respective passage opening more easily.
  • the application force with which the packaging blank is pressed onto the article so that the upper area of the article with a maximum diameter is arranged above the packaging blank and the lower area of the article is arranged below the packaging blank significantly reduced.
  • the risk of the articles being damaged when the packaging blank is applied is reduced compared to conventional packaging devices and methods. In this case, even articles can be used that have a smaller wall thickness without being damaged when the packaging blank is applied.
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 10 according to the figures 1A or 1B, which essentially corresponds to the embodiment of FIG. 4, for which reason reference is made to the description thereof.
  • the articles are dried before they are divided into lanes 52 and fed to the handling device 46 in two rows.
  • a further conveyor device 56 is arranged in front of the transport device 40, in which the articles are preferably delivered in a single row, for example from the filling or labeling area.
  • the drying device 43 is assigned to the upstream conveying device 56, so that the articles are already completely or at least partially dry when they are divided into the parallel lanes 52.
  • FIG. 6 shows a first embodiment of a drying device 43, as it can be designed, for example, in the embodiment shown in FIG. 4.
  • the drying device 43 is assigned to the longitudinal guide devices 50, in particular aisle plates 51, between which the articles 20 are fed to the handling device (not shown). Only one longitudinal guide device 50 is shown and the viewer must imagine that the articles 20 are spatially arranged in front of the longitudinal guide device 50.
  • the upper area of the article 20 is shown in dashed lines in the drawing.
  • a channel 70 with nozzle openings 71 pointing in the direction of the article 20 or a line 72 with perforations 73 pointing in the direction of the article 20 is arranged on the longitudinal guide device 50.
  • Drying air L is introduced into the channel 70 or the line 72 and flows in the direction of the article 20 via the nozzle openings 71 or perforations 72.
  • the nozzle openings 71 or perforations 72 are preferably designed in such a way that the drying air L flows onto the articles 20 in an upwardly inclined flow direction.
  • the channel 70 or the line 72 is adjustable in height so that the relative arrangement to the longitudinal guide device 50 and to the articles 20 guided between the longitudinal guide devices 50 can be changed and adapted can.
  • the height of the channel 70 or the line 72 above the transport plane formed by the transport device 40 can thus be adapted to the size of the article 20.
  • the channel 70 or the line 72 is fixedly arranged on the respective longitudinal guide device 50, but that the position of the longitudinal guide device 50 is adjustable in height.
  • the height of the channel 70 or the line 72 is preferably set in such a way that the drying air L is directed in particular to the area in which the packaging blank (not shown) is subsequently arranged on the articles.
  • a so-called inner longitudinal guide device 50i (cf. Line 72 is assigned.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a drying device 43, as it can be designed, for example, in the embodiment shown in FIG. 4.
  • a drying device 43 can be designed, for example, in the embodiment shown in FIG. 4.
  • only one longitudinal guide device 50 is shown and the viewer must imagine that the articles 20 are spatially arranged in front of the longitudinal guide device 50.
  • the drying device 43 is not assigned to the longitudinal guide device 50, but rather the longitudinal guide device 50 is designed as a drying device 43.
  • the longitudinal guide device 50 is double-walled, with an at least narrow cavity being formed between the two side walls 57, which extend parallel to the transport direction TR, into which drying air L can be introduced.
  • the side walls 57 facing the articles 20 in each case have nozzle openings 58 through which the drying air L emerges from the cavity and flows in the direction of the article 20.
  • the nozzle openings 58 are preferably designed in such a way that the drying air L flows onto the articles in an upwardly inclined flow direction. As shown by means of a movement arrow 59, it can be provided that the longitudinal guide device 50 is adjustable in height so that the relative Arrangement of the nozzle openings 58 above the transport plane formed by the transport device 40 can be adapted to the size of the article 20.
  • the height of the longitudinal guide device 50 is preferably set in such a way that the drying air L is directed through the nozzle openings 58, in particular to the area in which the packaging blank (not shown) is arranged on the articles 20, in particular the drying air L is directed to the area of the beaded edge 24 and passed to the area below the flange 24 of cans 21. In the case of bottles, the drying air L would be directed onto the area of the neck ring and the area below the neck ring.
  • the longitudinal guide devices 50 can be displaced transversely to the transport direction in order to adapt the width of the lanes formed between the longitudinal guide devices 50 to the width of the articles 20 each guided between the longitudinal guide devices 50.
  • nozzle openings 58 are arranged and / or formed over the entire height of the side walls 57 of the longitudinal guide device 50.
  • nozzle openings 58 are only formed in a certain height area, whereby the height area preferably corresponds to the area to be dried or wherein the longitudinal guide device 50 can be adjusted accordingly so that the height area corresponds to the area to be dried.
  • the nozzle openings 58 are formed over the entire length of the longitudinal guide device 50 in the transport direction TR, or that only part of the length of the longitudinal guide device 50 in the transport direction TR has nozzle openings 58. Furthermore, it can be provided that the nozzle openings 58 are designed to be adjustable, so that the direction of the drying air L flowing out can be changed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung (1) für Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) und ein Verfahren zur Herstellung einer mindestens einen Artikel (20) umfassenden Verpackungseinheit (10). Die Verpackungsvorrichtung (1) umfasst mindestens eine zuführende Transporteinrichtung (40) für die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) und mindestens eine Handhabungsvorrichtung (46) für die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60), wobei die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) in einer Transportrichtung zu der Handhabungsvorrichtung (46) hin bewegt werden. Die Handhabungsvorrichtung (46) ist zum Anbringen von mindestens einem Verpackungszuschnitt (30) an mindestens einem Artikel (20) oder einer Artikelgruppe (60) zur Ausbildung einer Verpackungseinheit (10) ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass wobei die zuführende Transporteinrichtung (40) eine Trocknungseinrichtung (43) zur zumindest bereichsweisen Trocknung von Außenmantelflächen der Artikel (20) umfasst oder dass der zuführenden Transporteinrichtung (40) eine Trocknungseinrichtung (43) zur zumindest bereichsweisen Trocknung von Außenmantelflächen der Artikel (20) zugeordnet oder in Transportrichtung vorgeordnet ist oder dass der Handhabungsvorrichtung (46) eine Trocknungseinrichtung (43) zur zumindest bereichsweisen Trocknung von Außenmantelflächen der Artikel (20) zugeordnet ist.

Description

Verpackungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer
Verpackungseinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackungseinheit 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. 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 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.
Eine Variante, bei der grundsätzlich auf den Einsatz von Schrumpffolien verzichtet werden kann, sind sog. Umreifungsgebinde. Hierbei werden die Behälter mittels sog. Umreifungsbänder zu einem Gebinde zusammengefasst und miteinander verbunden. In kontinuierlich oder taktweise arbeitenden Umreifungsmaschinen werden Behälter, Artikel oder Flaschen zu Formationen gruppiert und dann mit Hilfe von Umreifungsaggregaten mit einem Band oder mit mehreren Bändern umreift. Typische Formationen können bspw. 1x2 -Anordnungen (zwei Behälter in Reihe), 2x2-Anordnungen (vier Behälter im Quadrat oder in Rautenformation), 3x2-, 4x3- oder grundsätzlich auch variable nxm-Anordnungen sein.
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 1 075419 B1 beschrieben. Hierbei sind die Artikel in einer Kiste angeordnet und die Greifkartonverpackung wird von oben auf den mindestens einen in der Kiste angeordneten Artikel aufgesetzt. Insbesondere 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 wird die Verwendung von oberen Greifkartonverpackungen in der deutschen Patentanmeldung Nr. 102019 128874 beschrieben. Greifkartonverpackungen bestehen häufig aus einem Karton, der beispielsweise eine obere und eine untere Schutzschicht aufweist. Im Bereich der Durchtrittsöffnungen für die Artikel ist diese Schutzschicht durchbrochen, so dass Feuchtigkeit in den Karton eindringen und diesen destablisieren kann. Eine Problematik besteht beispielsweise in Verbindung mit Artikeln, deren Mantelflächen verdreckt sind, insbesondere feucht und/oder nass. Ursächlich für feuchte und/oder nasse Mantelflächen kann beispielsweise ein Reinigungs- oder Bodenkühlungs- oder ein so genannter Rinsprozess, bei dem eine Innenreinigung bis hin zu einer Innensterilisation von mit einem Inhaltsstoff zu befüllenden, als Behälter ausgeführten Artikeln vor deren Befüllung stattfindet, oder aber die Kondensation von Luftfeuchtigkeit auf kälteren Oberflächen, beispielsweise nach dem Befüllen der Artikel mit einem entsprechenden Inhalt, oder eine Kombination hieraus sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen und insbesondere die Stabilität der herzustellenden Verpackungseinheiten zu gewährleisten.
Die obige Aufgabe wird durch eine Verpackungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackungseinheit gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben. Bei den Artikeln, auf die vermittels der Verpackungsvorrichtung ein entsprechender Verpackungszuschnitt aufgebracht wird, handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, womit insbesondere Flaschen oder Dosen gemeint sein können. Die Verpackungsvorrichtung ist jedoch auch geeignet, einen entsprechenden Verpackungszuschnitt an andere geeignete Artikel anzuordnen und an diesen dort festzulegen.
Die Artikel oder Artikelgruppen, welche jeweils mindestens zwei Artikel umfassen, werden über eine erste zuführende Transporteinrichtung in einer Transportrichtung einer Handhabungsvorrichtung zugeführt. Bei der Handhabungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein sogenanntes Applikationsmodul handeln. Diese Handhabungsvorrichtung ist dazu ausgebildet und vorgesehen, mindestens einen Verpackungszuschnitt an mindestens einem Artikel oder an der Artikelgruppe unter Ausbildung einer Verpackungseinheit anzubringen und/oder festzulegen. Vorzugsweise wird hierbei ein Verpackungszuschnitt auf den mindestens einen Artikel oder die Artikelgruppe aufgelegt und durch eine zumindest teilweise nach unten gerichtete Kraft, insbesondere einen nach unten gerichteten Druck, zumindest teilweise auf den Artikel oder die Artikel der Artikelgruppe aufgedrückt und dabei an diesen fixiert.
Ein solcher geeigneter Verpackungszuschnitt ist beispielsweise im Wesentlichen flächig ausgebildet und weist mindestens eine Durchtrittsöffnung für mindestens einen Artikel auf. Der Verpackungszuschnitt wird derart an dem oder den Artikeln angeordnet, dass die Durchtrittsöffnungen jeweils mit Längsmittelachsen der Artikel korrespondieren. Insbesondere fluchtet der Mittelpunkt der Durchtrittsöffnungen mit den Längsmittelachsen der jeweiligen Artikel.
Vorzugsweise sind die Durchtrittsöffnungen derart ausgestaltet, dass sie von oben auf die Artikel aufgestülpt werden können, so dass sich die Artikel nach der Befestigung des Verpackungszuschnitt an mindestens einem Artikel oder an der Artikelgruppe bereichsweise oberhalb und bereichsweise unterhalb des Verpackungszuschnitts befinden.
Vorzugsweise befindet sich nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts ein definierter oberer Bereich des Artikels oder der Artikel der Artikelgruppe oberhalb des Verpackungszuschnitts, während ein definierter unterer Bereich des Artikels oder der Artikel der Artikelgruppe unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist. Sind die Artikel als Flaschen ausgebildet, dann ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt unterhalb des sogenannten Neckrings oder Halsrings an den Flaschen festgelegt und/oder fixiert ist. Sind die Artikel dagegen als Dosen ausgebildet, dann wird der Verpackungszuschnitt vorzugsweise unter dem Bördelrand im Deckelbereich der Dosen festgelegt und/oder fixiert.
Gemäß einer Ausführungsform können die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts Fixiereinrichtungen aufweisen. Solche Fixiereinrichtungen können beispielsweise durch Fixierlaschen gebildet sein, die durch sich radial von den Durchtrittsöffnungen aus erstreckende Einschnitte o.ä. gebildet sein können.
Nach Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnitts an den Artikeln steht dieser derart mit den Artikeln in Eingriff, dass der Verpackungszuschnitt im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist. Somit kann der Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von dem Artikel oder den Artikeln der Artikelgruppe entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise zerstört wird.
Derartige Verpackungszuschnitte werden auch als obere Greifkartonverpackung bezeichnet. Der Verpackungszuschnitt besteht vorzugsweise aus einem Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä.
Weiterhin kann der zumindest bereichsweise flächig ausgebildete Verpackungszuschnitt Tragegrifföffnungen aufweisen, durch die der Benutzer seine Finger stecken kann, um die gesamte Verpackungseinheit daran hochheben und transportieren zu können o.ä. Anstelle von Tragegrifföffnung kann auch ein anderes geeignetes Trageelement an dem Verpackungszuschnitt vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich das Trageelement zumindest einseitig über die Ebene des flächigen Bereichs des Verpackungszuschnitts hinaus erstreckt.
Wird ein Verpackungszuschnitt an einen einzelnen Artikel angebracht, so ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Verpackungszuschnitt ein Trageelement für den Artikel aufweist oder bildet. Dies stellt beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform dar, um einen Tragegriff an großen Behältern anzubringen.
Die Artikel können vor dem Aufbringen des Verpackungszuschnitts an ihren Außenmantelflächen noch feucht sein oder Restfeuchtigkeit von vorangegangenen Behandlungs- und/oder Prozessschritten aufweisen. Die Feuchtigkeit kann beispielsweise durch ein fehlerhaftes Befüllen oder aber aufgrund von Kondensation o.ä. an die Artikel gelangen. Besonders problematisch ist Feuchtigkeit, die sich unterhalb des Halsrings der Flaschen oder unterhalb des Bördelrandes der Dosen ansammelt, da dies die Bereiche sind, in denen der Verpackungszuschnitt bevorzugt an den Artikeln festgelegt wird.
Da eine gegebenenfalls schützende Versiegelungsschicht des Verpackungszuschnitts beim bspw. durch einen Stanzvorgang ausgeführten Herstellen und Einbringen der Durchtrittsöffnungen in diesem Bereich durchbrochen wird, kann somit in diesem Bereich leicht Feuchtigkeit in das Material, aus dem der Verpackungszuschnitt gebildet ist, eindringen. Aus diesem Grund ist vorgesehen, die Artikel, insbesondere deren Außenmantelflächen, vor dem Applizieren des Verpackungszuschnitts zumindest bereichsweise zu trocknen. Besonders bevorzugt erfolgt dabei eine Trocknung zumindest eines oberen Bereiches der Artikel, in welchem Bereich der Verpackungszuschnitt an den Artikeln festgelegt wird.
Bei Dosen wird zumindest der Bereich unterhalb des Bördelrandes und gegebenenfalls der Bördelrand und der Deckelbereich getrocknet, während bei Flaschen zumindest der Bereich unterhalb des Halsrings und gegebenenfalls der gesamte obere Verschlussbereich getrocknet wird. Eine weitere Ausführungsform kann die vollständige Trocknung der Artikel vorsehen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zuführende Transporteinrichtung eine Trocknungseinrichtung zur zumindest bereichsweisen Trocknung der Außenmantelfläche der Artikel umfasst. Eine zweite Ausführungsform sieht dagegen vor, dass der zuführenden Transporteinrichtung eine Trocknungseinrichtung zur zumindest bereichsweisen Trocknung der Außenmantelfläche der Artikel zugeordnet oder in Transportrichtung vorgeordnet ist. Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass der Handhabungsvorrichtung eine Trocknungseinrichtung zur zumindest bereichsweisen Trocknung der Außenmantelfläche der Artikel zugeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform bei der Herstellung einer Verpackungseinheit, die mindestens zwei Artikel umfasst, erfolgt zuerst eine Trocknung von Außenmantelflächen der mindestens zwei Artikel zumindest in einem oberen Bereich, wonach folgend die mindestens zwei Artikel gemäß der herzustellenden Verpackungseinheit gruppiert oder/oder nebeneinander positioniert und anschließend mit einem Verpackungszuschnitt ausgestattet und mechanisch zusammengehalten werden. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Artikel zuerst gruppiert oder/oder nebeneinander positioniert werden und nachfolgend zumindest in einem oberen Bereich getrocknet werden, bevor ein Verpackungszuschnitt an den Artikeln appliziert wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Artikel auf der zuführenden Transporteinrichtung in mindestens einer Reihe, insbesondere in zwei oder mehr Parallelreihen, geführt werden. Die Führung erfolgt vorzugsweise entlang von Längsführungseinrichtung oder Gassenblechen, die sich parallel zur Transportrichtung erstrecken. Dabei wird jeweils eine Artikelreihe vorzugsweise zwischen jeweils zwei Längsführungseinrichtungen geführt, wobei eine Längsführungseinrichtung jeweils zwei benachbarte Artikelreihen voneinander trennen kann.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Außenmantelflächen des mindestens einen Artikels zumindest bereichsweise während der Führung entlang der mindestens einen Längsführungseinrichtung getrocknet werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Außenmantelflächen von in mindestens zwei Parallelreihen geführten Artikeln zumindest bereichsweise während der Führung in den Parallelreihen getrocknet werden.
Beispielsweise ist die Trocknungseinrichtung der mindestens einen Längsführungseinrichtung für die Artikel zugeordnet. Gemäß einer Ausführungsform ist an der in Richtung der Artikel weisenden Seite der Längsführungseinrichtung ein Kanal mit in Richtung der Artikel weisenden Düsenöffnungen oder eine Leitung mit in Richtung der Artikel weisenden Perforationen angeordnet. In den Kanal oder die Leitung wird Trocknungsluft oder ein anderes geeignetes Trocknungsmittel eingeleitet, welche(s) über die Düsenöffnungen oder Perforationen in Richtung der Artikel strömt und die Feuchtigkeit von den Außenmantelflächen der Artikel abnimmt oder abbläst. Vorzugsweise strömt die Trocknungsluft in einer schräg nach oben gerichteten Strömungsrichtung auf den Bereich unterhalb des Bördelrandes der Dosen oder den Bereich unterhalb des Halsrings der Flaschen.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Kanal oder die Leitung in der Höhe verstellbar ausgebildet ist, so dass die relative Anordnung des Kanals oder der Leitung zur Längsführungseinrichtung und zu den zwischen den Längsführungseinrichtungen geführten Artikeln verändert und angepasst werden kann. Insbesondere kann somit die Höhe des Kanals oder der Leitung oberhalb der durch die Transporteinrichtung gebildeten Transportebene an die Größe der Artikel angepasst werden.
Alternativ kann der Kanal oder die Leitung fest an der jeweiligen Längsführungseinrichtung angeordnet sein, wobei die Längsführungseinrichtung in ihrer Höhe verstellbar ausgebildet ist. Vorzugsweise wird die Höhe des Kanals oder der Leitung derart eingestellt, dass die Trocknungsluft insbesondere auf den Bereich der Artikel geleitet wird, in dem der Verpackungszuschnitt nachfolgend angeordnet wird.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass die mindestens eine Längsführungseinrichtung als Trocknungseinrichtung für die Artikel ausgebildet ist. Insbesondere ist in diesem Fall vorgesehen, dass die Längsführungseinrichtung doppelwandig ausgestaltet ist. Insbesondere ist zwischen den beiden Seitenwänden, welche sich parallel zur Transportrichtung erstrecken, ein zumindest schmaler Hohlraum ausgebildet, in den ein Trocknungsmittel eingeleitet wird. Die jeweils den Artikeln zugewandten Seitenwände der Längsführungseinrichtungen sind vorzugsweise als Düsenflächen ausgebildet, d.h. sie weisen Düsenöffnungen auf, über die das Trocknungsmittel, beispielsweise Luft, auf die Artikel aufgedüst wird. Vorzugsweise kann es sich bei dem Trocknungsmittel um temperierte handeln, insbesondere warme oder heiße Luft, jedoch kann als Trocknungsmittel auch Luft verwendet werden, welche Raumtemperatur aufweist.
Vorzugsweise sind die Düsenöffnungen derart ausgebildet, dass das Trocknungsmittel in einer schräg nach oben gerichteten Strömungsrichtung die Artikel anströmt. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Längsführungseinrichtung in der Höhe verstellbar ist, so dass die relative Anordnung der Düsenöffnungen oberhalb der durch die Transporteinrichtung gebildeten Transportebene an die Größe der Artikel angepasst werden kann. Vorzugsweise wird die Höhe der Längsführungseinrichtung derart eingestellt, dass das Trocknungsmittel durch die Düsenöffnungen insbesondere auf den Bereich geleitet wird, in dem der Verpackungszuschnitt an den Artikeln angeordnet wird.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass Düsenöffnungen über die gesamte Höhe der Seitenwände der Längsführungseinrichtung angeordnet und/oder ausgebildet sind. Alternative kann vorgesehen sein, dass Düsenöffnungen nur in einem bestimmten Höhenbereich ausgebildet sind, wobei der Höhenbereich vorzugsweise mit dem zu trocknenden Bereich korrespondiert oder wobei die Längsführungseinrichtung entsprechend verstellt werden kann, damit dem Höhenbereich mit dem zu trocknenden Bereich korrespondiert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Düsenöffnungen über die Gesamtlänge der Längsführungseinrichtung in Transportrichtung ausgebildet sind, oder aber, dass nur eine Teillänge der Längsführungseinrichtung in Transportrichtung Düsenöffnungen aufweist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Düsenöffnungen verstellbar ausgebildet sind, so dass die Richtung des ausströmenden Trocknungsmittels verändert werden kann.
Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die Trocknungseinrichtung mindestens eine feuchtigkeitsaufnehmende Bürste umfasst, die zumindest Bereiche der Artikel überstreift und dabei die Feuchtigkeit von den Außenmantelflächen abnimmt. Auch hierbei sind verschiedene Einstell- oder Positionierungsmöglichkeiten vorteilhaft, um die Anordnung und/oder Position der mindestens einen Bürste bei einem Produktwechsel an eine neue Größe und/oder Form der neuen Artikel anzupassen.
Alternativ kann oberhalb der Transporteinrichtung auch mindestens ein Gebläse angeordnet sein, dass die Feuchtigkeit durch einen auf die Artikel gerichteten Luftstrom von diesen abbläst. Insbesondere können beidseitig an der Transporteinrichtung erste Gebläse in einer ersten Höhe angeordnet sein, wobei diese insbesondere unterhalb des Bördelrandes der Dosen oder des Halsrings der Flaschen angeordnet sind und einen nach oben oder schräg nach oben gerichteten ersten Luftstrom erzeugen. Zusätzlich können in einer zweiten Höhe oberhalb der Artikel zweite Gebläse vorgesehen sein, die einen zweiten nach unten oder schräg nach unten gerichteten Luftstrom erzeugen und somit den Deckelbereich der Artikel mit dem Trocknungsmittel beaufschlagen.
Die Verwendung von feuchtigkeitsaufnehmenden Bürsten oder Gebläsen ist insbesondere bei Ausführungsformen der Verpackungsvorrichtung vorteilhaft, bei der eine Trocknungseinrichtung vor dem Einteilen der Artikel in Gassen angeordnet ist oder bei der keine Einteilung der Artikel in Gassen erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Handhabungsvorrichtung mindestens eine Manipulationseinrichtung zum Erfassen jeweils mindestens eines Artikels oder mindestens einer Artikelgruppe. Die Manipulationseinrichtung zum Verbringen des erfassten Artikels oder der erfassten Artikelgruppe in eine Zielposition und/oder Zielanordnung innerhalb der Handhabungsvorrichtung ausgebildet und umfasst weiterhin mindestens eine Applikationseinrichtung zum Festlegen eines Verpackungszuschnitts an dem in der Zielposition und/oder Zielanordnung angeordneten Artikel oder der Artikelgruppe.
Vorzugsweise ist die Manipulationseinrichtung dazu ausgebildet, eine Anzahl an Artikeln in relativer Anordnung zueinander von der Transporteinrichtung abzugreifen, die der Anzahl und Anordnung der Artikel in der herzustellenden Verpackungseinheit entsprechen. Alternativ kann die Manipulationseinrichtung dazu ausgebildet sein, eine Anzahl an Artikeln, die der Anzahl der Artikel in der herzustellenden Verpackungseinheit entsprechen und diese Anzahl an erfassten Artikeln in eine relative Anordnung zu verbringen, die der Anordnung der Artikel in der herzustellenden Verpackungseinheit entsprechen. Die Manipulationseinrichtung übernimmt somit die Gruppierung der Artikel gemäß der herzustellenden Verpackungseinheiten.
Insbesondere kann die Manipulationseinrichtung dazu ausgebildet sein, eine Anzahl an Artikeln zu erfassen, die einem Vielfachen der Anzahl an Artikeln einer Verpackungseinheit entsprechen und aus diesem Vielfachen an Artikeln jeweils beabstandete Artikelgruppen mit der jeweiligen Artikelanzahl einer Verpackungseinheit zu bilden, auf welche Artikelgruppen anschließend jeweils ein Verpackungszuschnitt appliziert und festgelegt wird. Dadurch ist es möglich, zeitgleich mehrere Verpackungseinheiten zu bilden.
Die Manipulationseinrichtung kann zum Erfassen der Artikel beispielsweise entsprechende Tulpengreifer oder andere geeignete Greifelemente aufweisen, die vorzugsweise einzeln oder in Gruppen angesteuert werden können. Eine Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass die der zuführenden Transporteinrichtung zugeordnete Manipulationseinrichtung zusätzlich als Trocknungseinrichtung ausgebildet ist und beim Erfassen der Artikel zumindest Teilbereiche der Artikel trocknet. Beispielsweise kann die vorhandene Pneumatik der Greifelemente genutzt werden, zumindest Teilbereich der Außenmantelflächen der Artikel abzublasen und somit die außen an den Artikeln anhaftende Feuchtigkeit zu entfernen.
Die Manipulationseinrichtung ordnet die erfassten Artikel oder Artikelgruppen in einer Zielposition und/oder Zielanordnung beispielsweise auf einer sich kontinuierlich bewegenden Fördervorrichtung an, so dass sich die Artikel oder Artikelgruppen während der jeweiligen Applikation des Verpackungszuschnitts kontinuierlich bewegen. In diesem Fall ist vorgesehen, dass die Applikationseinrichtung dazu ausgebildet ist, sich während der Applikation des Verpackungszuschnitts synchron zur Fördervorrichtung mit zu bewegen.
Beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts auf die Artikel ist insbesondere eine erhöhte Applikationskraft notwendig, da in der Regel der mittlere Durchmesser der Durchtrittsöffnungen zumindest geringfügig kleiner ist als der breiteste Durchmesser der Artikel in dem oberen Bereich, welcher durch die Durchtrittsöffnungen hindurchtritt, insbesondere ist der mittlere Durchmesser der Durchtrittsöffnungen zumindest geringfügig kleiner als der Bördelrand der Dosen oder der Halsring der Flaschen.
Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts bei der Applikation des Verpackungszuschnitts an dem mindestens einen Artikel oder der Artikelgruppe reduziert wird. Dies wird beispielsweise durch die sich radial von den Durchtrittsöffnungen aus erstreckenden Einschnitte erzielt. Diese führen zu einem nach oben Biegen der Fixierlaschen beim Aufstülpen des Verpackungszuschnitts auf die Artikel, wodurch sich der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen zumindest geringfügig vergrößert.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts vor der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts an dem mindestens einen Artikel oder der Artikelgruppe reduziert wird. Beispielsweise kann die Handhabungsvorrichtung eine Vorbehandlungseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, die Widerstandskraft im Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts zu reduzieren.
Beispielsweise umfasst die Vorbehandlungseinrichtung mindestens eine Dehnmatrize, vorzugsweise jedoch eine Mehrzahl von Dehnmatrizen, die geeignet ist/sind, die Randbereiche der mindestens einen Durchtrittsöffnung zu dehnen und/oder zu weiten. In diesem Fall wird durch die Vorbehandlung ein mittlerer Durchmesser der mindestens einen Durchtrittsöffnung zumindest geringfügig vergrößert. Dadurch kann ein oberer Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser, welcher maximaler Durchmesser vorzugsweise zumindest geringfügig größer ist als ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen, leichter durch die jeweilige Durchtrittsöffnung durchgeführt werden. Insbesondere ist die Applikationskraft, mit der der Verpackungszuschnitt auf die Artikel aufgedrückt wird, so dass der obere Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser oberhalb des Verpackungszuschnitts und der untere Bereich der Artikel unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist, gegenüber einer Applikationskraft, die notwendig wäre, um einen Verpackungszuschnitt ohne Vorbehandlung an den Artikeln festzulegen, deutlich reduziert. Somit ist auch die Gefahr, dass beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts die Artikel beschädigt werden, gegenüber herkömmlichen Verpackungsvorrichtungen und Verfahren reduziert. In diesem Fall können sogar Artikel verwendet werden, die eine geringere Wandstärke aufweisen, ohne beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts beschädigt zu werden.
Mit der vorbeschriebenen zumindest bereichsweisen Trocknung der Artikel vor der Applikation des Verpackungszuschnitt wird insbesondere verhindert, dass beim Applizieren des Verpackungszuschnitts an den Artikeln noch an diesen anhaftende Feuchtigkeit in den Verpackungszuschnitt eindringt und dadurch zu einer Destabilisierung des Materials, aus dem der Verpackungszuschnitt besteht, führen könnte. Diese Gefahr besteht insbesondere bei Verpackungszuschnitten, die aus einem Papiermaterial, einem Kartonmaterial oder einem Papier oder Karton umfassenden Verbundmaterial bestehen.
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.
Figuren 1A und 1B zeigen Verpackungseinheiten, die mit einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung und/oder mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B.
Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B.
Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer Trocknungseinrichtung, wie sie beispielsweise bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ausgebildet sein kann.
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Trocknungseinrichtung, wie sie beispielsweise bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ausgebildet sein kann.
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 perspektivischen Ansichten der Figuren 1A und 1B zeigen Verpackungseinheiten 10, die mit einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung (vergleiche Figuren 2 bis 5) und/oder mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
Die Verpackungseinheit 10a gemäß Fig. 1A umfasst sechs PET- Flaschen 11, die jeweils einen Flaschenkörper 12 und einen Verschlussbereich 13 aufweisen. Der Verschlussbereich 13 umfasst einen Schraubverschluss 14 und einen Halsring 15 und bildet einen oberen Bereich 16 der Flaschen 11. Der Flaschenkörper 12 bildet einen unteren Bereich 17.
Der Halsring 15 weist einen größeren Querschnitt als der darunter angeordnete Halsbereich der Flasche 11 auf. Die Flaschen 11 weisen weiterhin in einem mittleren Bereich ihrer Längsmittelachse A eine Verjüngung auf, die auch als Griffbereich 18 zum erleichterten Halten der Flaschen 11 dient. Ein Verpackungszuschnitt 30, beispielsweise ein Kartonzuschnitt, ist derart an der Zusammenstellung aus sechs Flaschen 11 angeordnet, dass der Halsring 15 und der Schraubverschluss 14 jeweils oberhalb des Verpackungszuschnitts 30 angeordnet sind, während der befüllte Flaschenkörper 12 unterhalb des Verpackungszuschnitts 30 angeordnet ist. Der Verpackungszuschnitt 30 weist Durchtrittsöffnungen 31 auf, die kreisförmig ausgebildet sind, wobei der mittlere Kreisdurchmesser geringer ist als der Durchmesser des Halsrings 15 der Flaschen 11.
Der Verpackungszuschnitt 30 wird derart an den als Flaschen 11 ausgebildeten Artikeln 20 angeordnet, dass die Durchtrittsöffnungen 31 mit Längsmittelachsen A der Artikel 20 korrespondieren, insbesondere fluchtet der Mittelpunkt der Durchtrittsöffnungen 31 mit den Längsmittelachsen A der Artikel 20.
Von den Durchtrittsöffnungen 31 erstrecken sich radial nach außen weisende Einschnitte 32, zwischen denen Fixierlaschen 33 ausgebildet sind. Die Einschnitte 32 erleichtern das Durchdrücken des Halsrings 15 durch die Durchtrittsöffnungen 31 beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 30 auf die Zusammenstellung der Flaschen 11. Dabei werden die Fixierlaschen 33 nach oben gedrückt und gelangen unterhalb des Halsrings 15 in Eingriff mit diesem, wodurch der Verpackungszuschnitt 30 sicher an den Flaschen 11 fixiert und festgelegt wird.
Die Fig. 1B zeigt eine weitere Verpackungseinheit 10b, bei welcher die durch einen Verpackungszuschnitt 30 zusammengefassten Artikel 20 durch Dosen 21 gebildet werden. Die Dosen 21 weisen einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 22 mit einem im Wesentlichen konstanten Querschnitt über ihre Länge auf. Nur im Bereich unterhalb eines durch einen Bördelrand 24 begrenzten oberen Deckels 23 und gegebenenfalls im Standbereich der Dosen 21 ist der Querschnitt etwas geringer. Der geringere Querschnitt unterhalb des oberen Deckels 23 ist vorteilhaft zur Festlegung eines Verpackungszuschnitts 30 durch Aufdrücken desselben auf die Zusammenstellung von Dosen 21. Der Verpackungszuschnitt 30 weist analog zu der im Zusammenhang mit Fig. 1 A beschriebenen Variante Durchtrittsöffnungen 31 mit Einschnitten 32 auf, die ein einfaches Durchtreten des den oberen Bereich 16 bildenden Deckels 23 mit Bördelrand 24 beim Aufdrücken des Verpackungszuschnitts 30 auf die Dosen 21 von oben her ermöglicht. Vorzugsweise legen sich hierbei die nach oben aufgedrückten Fixierlaschen 33 an die Außenmantelflächen der Dose 21 unterhalb des Bördelrandes 24 an. Dadurch ist ein Entfernen des Verpackungszuschnitts 30 durch eine nach oben gerichtete Zugbewegung nur unter erhöhtem Kraftaufwand und in der Regel unter Zerstörung des Verpackungszuschnitts 30 möglich.
Beim Anheben der Verpackungseinheit 10b über die Halte- und Trageelemente 35 des Verpackungszuschnitts 30, beispielsweise über mindestens ein Tragegriffloch 36, wird dagegen durch den geringeren Querschnitt der Durchtrittsöffnungen 31 verhindert, dass sich der Verpackungsabschnitt 30 von den Artikeln 20 der Verpackungseinheit 10 löst.
Die schematische Darstellung der Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B. Hierbei werden die Artikel 20, welche insbesondere durch Dosen 21 mit einem den Deckel 23 begrenzenden Bördelrand 24 gebildet werden, über eine beispielsweise als umlaufendes Förderband 41 ausgebildete zuführende Transporteinrichtung 40 in einer Transportrichtung TR einem Gruppiermodul 42 zugeführt. Die Dosen 21 werden hierbei einreihig, mehrreihig oder im Massenstrom transportiert.
In dem Gruppiermodul 21 werden Artikelgruppen 60 zusammengestellt, die jeweils eine Mehrzahl von Dosen 21 in einer Anordnung umfassen, die vorzugsweise der Anzahl und Anordnung der Dosen 21 in der herzustellenden Verpackungseinheit 10 entsprechen.
Anschließend durchlaufen die Artikelgruppen 60 eine Trocknungseinrichtung 43, in der Feuchtigkeit, die der Außenmantelfläche der Artikel 20 anhaftet, entfernt wird. Die Trocknungseinrichtung 43 kann als eigenständiges Modul ausgebildet sein oder der zuführenden Transporteinrichtung 40 zugeordnet sein.
Insbesondere wird durch die Trocknungseinrichtung 43 zumindest die Feuchtigkeit entfernt, die sich an den Außenmantelflächen der Artikel 20 in dem Bereich befindet, in dem der Verpackungszuschnitt 30 nachfolgend an den Artikeln 20 festgelegt wird. Im vorliegenden Fall wird insbesondere die Feuchtigkeit entfernt, welche sich unterhalb des Bördelrandes 24 befindet. Im Falle von Flaschen würde insbesondere die Feuchtigkeit unterhalb des Halsringes entfernt werden (vergleiche hierzu Fig. 1A). Somit wird verhindert, dass die Feuchtigkeit über die gebrochenen offenen Kanten im Randbereich der Durchtrittsöffnungen in den Verpackungszuschnitt 30 eindringen kann, wodurch dieser instabil werden würde und eine erhöhte Neigung zum Reißen aufweisen würde.
Die Trocknungseinrichtung 43 kann beispielsweise geeignete Bürsten 44 umfassen, die die Feuchtigkeit insbesondere im oberen Bereich der Artikel durch Abbürsten entfernen. Bevorzugt werden die Artikel 20 innerhalb der Trocknungseinrichtung 43 komplett von den an ihren Außenmantelflächen anhaftenden Feuchtigkeit befreit.
Die zumindest bereichsweise getrockneten Artikelgruppen 60 werden nunmehr einer Handhabungsvorrichtung 46 zugeführt, die zum Anbringen eines Verpackungszuschnitts 30 an der Artikelgruppe 60 ausgebildet ist. Beispielsweise umfasst die Handhabungsvorrichtung 46 einen Applikationskopf 47 oder eine andere geeignete Applikationseinrichtung, mit dem der Verpackungszuschnitt 30 von oben auf die Artikel 20 der Artikelgruppe 60 unter Ausbildung der Verpackungseinheit 10, 10b aufgedrückt wird.
Die schematische Ansicht der Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10, 10b gemäß Figuren 1A oder 1B. Im Unterschied zu Fig. 2 ist hierbei die Trocknungseinrichtung 43 der Gruppiereinrichtung 42 in Transportrichtung TR vorgeordnet, d.h. stromaufwärts von der Gruppiereinrichtung 42 angeordnet. Zudem umfasst die Trocknungseinrichtung 43 mindestens ein Gebläse 45, mit dem Luft oder ein anderes geeignetes Temperiergas auf die Dosen 21 geblasen wird, um die an den Außenmantelflächen anhaftende Feuchtigkeit zu entfernen.
In Bezug auf die weiteren in Fig. 3 dargestellten Merkmale kann auf die Figurenbeschreibung zu Fig. 2 verwiesen werden.
Die schematische Draufsicht der Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B. Hierbei wird die zuführende Transporteinrichtung 40 durch ein Förderband 41 gebildet, dem Längsrührungseinrichtungen 50, beispielsweise Gassenbleche 51 zugeordnet sind, die sich parallel zur Transportrichtung TR oberhalb der Förderfläche der Transporteinrichtung 40 erstrecken und Gassen 52 bilden, in denen die Artikel (nicht dargestellt), jeweils in einer Reihe hintereinander gefördert werden. Insbesondere werden im vorliegenden Beispiel die Artikel zwischen drei Längsführungseinrichtungen 50 zweireihig der Handhabungseinrichtung 46 zugeführt. Die mittlere Längsführungseinrichtung 50, an der Artikel beidseitig entlanggeführt werden, bezeichnet man auch als innere Längsführungseinrichtung 50i, dagegen werden an den äußeren Längsführungseinrichtungen 50a jeweils nur an einer der Seitenflächen Artikel entlang geführt.
Während die Artikel in den Gassen 52 zur Handhabungseinrichtung 46 transportiert werden, durchlaufen sie eine Trocknungseinrichtung 43, die dazu ausgebildet ist, die Außenmantelfläche der Artikel komplett oder aber zumindest bereichsweise von Feuchtigkeit zu befreien, insbesondere zumindest einen oberen Bereich der Artikel, indem nachfolgend der Verpackungszuschnitt angeordnet wird. Somit erfolgt die Trocknung der Artikel zu einem Zeitpunkt, an dem die Bewegung der Artikel durch Längsführungseinrichtungen 50 begrenzt und/oder geführt ist.
Innerhalb der Handhabungsvorrichtung 46 wird jeweils zeitgleich eine Anzahl von Artikeln entnommen und auf eine weitere Fördereinrichtung 48 umgesetzt. Die Anzahl und Anordnung der aus den zugeführten Reihen entnommenen Artikel entspricht insbesondere der Anzahl und Anordnung der Artikel in der herzustellenden Verpackungseinheit. Beispielsweise werden für die Herstellung einer Sechser- Verpackungseinheit aus den beiden Parallelgassen jeweils drei hintereinander angeordnete Artikel durch ein geeignetes Entnahmewerkzeug oder eine geeignete Manipulationseinrichtung entnommen. Hierbei können die Artikel über Packtulpen o.ä. von oben gegriffen werden.
Der Handhabungseinrichtung 46 ist mindestens ein Magazin 49 für Verpackungszuschnitte (nicht dargestellt) zugeordnet. Ein Applikationskopf der Handhabungseinrichtung 46 entnimmt einen Verpackungszuschnitt aus einem Magazin, legt diesen auf die Artikelgruppe auf und appliziert den Verpackungszuschnitt durch Aufdrücken fest an den Artikeln, wobei ein oberer Bereich der Artikel jeweils durch korrespondierende Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts hindurchtritt.
Es kann bspw. vorgesehen sein, dass das der Entnahmewerkzeug oder die Manipulationseinrichtung derart ausgebildet ist, dass zeitgleich eine Anzahl von Artikeln aus den zwei Reihen erfasst werden kann, die der Anzahl an Artikeln von vier zu bildenden Verpackungseinheiten entsprechen. Beim Überführen der Artikel auf die Fördereinrichtung 48 werden durch das Entnahmewerkzeug vier Artikelgruppen gebildet und insbesondere auf Abstand gebracht. Der Applikationskopf ist zur zeitgleichen Aufnahme von vier Verpackungszuschnitten aus vier entsprechenden Magazinstapeln ausgebildet und kann die vier aufgenommenen Verpackungszuschnitte zeitgleich auf die vier auf der Fördereinrichtung 48 angeordneten Artikelgruppen aufbringen.
Da sich die Fördereinrichtung 48 vorzugsweise kontinuierlich in Transportrichtung TR bewegt, ist der Applikationskopf entsprechend ausgebildet, um zumindest während der Applikation des Verpackungszuschnitts synchron mit der Fördereinrichtung 48 mitgeführt zu werden.
Optional kann vorgesehen sein, dass die Handhabungsvorrichtung 46 eine Vorbehandlungseinrichtung 55 umfasst, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich mindestens einer Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts zu reduzieren, um die nachfolgende Applikation des Verpackungszuschnitts an der Artikelgruppe zu erleichtern.
Die Vorbehandlungseinrichtung kann bspw. mindestens eine Dehnmatrize umfassen. Vorzugsweise jedoch umfasst die Vorbehandlungseinrichtung eine Mehrzahl von Dehnmatrizen, die geeignet sind, die Randbereiche aller Durchtrittsöffnung eines Verpackungszuschnitts gleichzeitig zu dehnen und/oder zu weiten. Dabei wird ein mittlerer Durchmesser der jeweiligen Durchtrittsöffnung zumindest geringfügig vergrößert. Dadurch kann ein oberer Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser, welcher maximaler Durchmesser vorzugsweise zumindest geringfügig größer ist als ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen, leichter durch die jeweilige Durchtrittsöffnung durchgeführt werden.
Insbesondere ist die Applikationskraft, mit der der Verpackungszuschnitt auf die Artikel aufgedrückt wird, so dass der obere Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser oberhalb des Verpackungszuschnitts und der untere Bereich der Artikel unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist, gegenüber einer Applikationskraft, die notwendig wäre, um einen Verpackungszuschnitt ohne Vorbehandlung an den Artikeln festzulegen, deutlich reduziert. Somit ist auch die Gefahr, dass beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts die Artikel beschädigt werden, gegenüber herkömmlichen Verpackungsvorrichtungen und Verfahren reduziert. In diesem Fall können sogar Artikel verwendet werden, die eine geringere Wandstärke aufweisen, ohne beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts beschädigt zu werden.
Die schematische Draufsicht der Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 10 gemäß Figuren 1A oder 1B, die im Wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 4 entspricht, weshalb auf deren Beschreibung verwiesen wird.
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 4 erfolgt hierbei eine Trocknung der Artikel bevor diese in Gassen 52 eingeteilt und zweireihig der Handhabungseinrichtung 46 zugeführt werden. Insbesondere ist hierbei vor der Transporteinrichtung 40 eine weitere Fördereinrichtung 56 angeordnet, in der die Artikel vorzugsweise einreihig beispielsweise aus der Befüllung oder Etikettierung angeliefert werden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist die Trocknungseinrichtung 43 der vorgeordneten Fördereinrichtung 56 zugeordnet, so dass die Artikel bereits komplett oder zumindest bereichsweise trocken sind, wenn sie in die parallelen Gassen 52 eingeteilt werden.
Die schematische Darstellung der Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer Trocknungseinrichtung 43, wie sie beispielsweise bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ausgebildet sein kann. Insbesondere ist die Trocknungseinrichtung 43 hierbei den Längsführungseinrichtungen 50, insbesondere Gassenblechen 51, zugeordnet, zwischen denen die Artikel 20 der Handhabungseinrichtung (nicht dargestellt) zugeführt werden. Es ist nur eine Längsführungseinrichtung 50 dargestellt und der Betrachter muss sich hierbei vorstellen, dass die Artikel 20 räumlich vor der Längsführungseinrichtung 50 angeordnet sind. Um die Trocknungseinrichtung 43 besser sichtbar zu machen, ist der obere Bereich der Artikel 20 in der Zeichnung gestrichelt dargestellt.
An der Längsführungseinrichtung 50 ist auf der in Richtung der Artikel 20 weisenden Seite ein Kanal 70 mit in Richtung der Artikel 20 weisenden Düsenöffnungen 71 oder eine Leitung 72 mit in Richtung der Artikel 20 weisenden Perforationen 73 angeordnet. In den Kanal 70 oder die Leitung 72 wird Trocknungsluft L eingeleitet, welche über die Düsenöffnungen 71 oder Perforationen 72 in Richtung der Artikel 20 strömt. Vorzugsweise sind die Düsenöffnungen 71 oder Perforationen 72 derart ausgebildet, dass die Trocknungsluft L in einer schräg nach oben gerichteten Strömungsrichtung die Artikel 20 anströmt.
Wie vermittels eines Bewegungspfeils 74 dargestellt, kann vorgesehen sein, dass der Kanal 70 oder die Leitung 72 in der Höhe verstellbar ist, so dass die relative Anordnung zur Längsführungseinrichtung 50 und zu den zwischen den Längsführungseinrichtungen 50 geführten Artikeln 20 verändert und angepasst werden kann. Insbesondere kann somit die Höhe des Kanals 70 oder der Leitung 72 oberhalb der durch die Transporteinrichtung 40 gebildeten Transportebene an die Größe der Artikel 20 angepasst werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Kanal 70 oder die Leitung 72 fest an der jeweiligen Längsführungseinrichtung 50 angeordnet ist, aber dass die Position der Längsführungseinrichtung 50 in der Höhe verstellbar ist. Vorzugsweise wird die Höhe des Kanals 70 oder die Leitung 72 derart eingestellt, dass die Trocknungsluft L insbesondere auf den Bereich geleitet wird, in dem nachfolgend der Verpackungszuschnitt (nicht dargestellt) an den Artikeln angeordnet wird.
Eine sogenannte innere Längsführungseinrichtung 50i (vgl. Fig. 4) weist insbesondere an beiden Seitenflächen jeweils einen Kanal 70 oder eine Leitung 72 für Trocknungsluft L auf, während den äußeren Längsführungseinrichtungen 50a jeweils nur an der den Artikeln zugewandten Seitenfläche ein entsprechender Kanal 70 oder eine entsprechende Leitung 72 zugeordnet ist.
Die schematische Darstellung der Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Trocknungseinrichtung 43, wie sie beispielsweise bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ausgebildet sein kann. Auch hier ist nur eine Längsführungseinrichtung 50 dargestellt und der Betrachter muss sich vorstellen, dass die Artikel 20 räumlich vor der Längsführungseinrichtung 50 angeordnet sind.
Im Gegensatz zu der in Fig. 6 gezeigten Variante ist die Trocknungseinrichtung 43 nicht der Längsführungseinrichtung 50 zugeordnet, sondern die Längsführungseinrichtung 50 ist als Trocknungseinrichtung 43 ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Längsführungseinrichtung 50 jeweils doppelwandig ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden Seitenwänden 57, welche sich parallel zur Transportrichtung TR erstrecken, ein zumindest schmaler Hohlraum ausgebildet ist, in welchen Trocknungsluft L eingeleitet werden kann. Die jeweils den Artikeln 20 zugewandten Seitenwände 57 weisen Düsenöffnungen 58 auf, über die die Trocknungsluft L aus dem Hohlraum austritt und in Richtung der Artikel 20 strömt.
Vorzugsweise sind die Düsenöffnungen 58 derart ausgebildet, dass die Trocknungsluft L in einer schräg nach oben gerichteten Strömungsrichtung die Artikel anströmt. Wie vermittels eines Bewegungspfeils 59 dargestellt, kann vorgesehen sein, dass die Längsführungseinrichtung 50 in der Höhe verstellbar ist, so dass die relative Anordnung der Düsenöffnungen 58 oberhalb der durch die Transporteinrichtung 40 gebildeten Transportebene an die Größe der Artikel 20 angepasst werden kann.
Vorzugsweise wird die Höhe der Längsführungseinrichtung 50 derart eingestellt, dass die Trocknungsluft L durch die Düsenöffnungen 58 insbesondere auf den Bereich geleitet wird, in dem der Verpackungszuschnitt (nicht dargestellt) an den Artikeln 20 angeordnet wird, insbesondere wird die Trocknungsluft L auf den Bereich des Bördelrands 24 sowie auf den Bereich unterhalb des Bördelrands 24 von Dosen 21 geleitet. Im Falle von Flaschen würde die Trocknungsluft L auf den Bereich des Halsrings sowie auf den Bereich unterhalb des Halsrings geleitet.
Eine sogenannte innere Längsführungseinrichtung 50i (vgl. Fig. 4) weist insbesondere an beiden Seitenwänden 57 jeweils Düsenöffnungen 58 für Trocknungsluft L auf, während die äußeren Längsführungseinrichtungen 50a jeweils nur an der den Artikeln 20 zugewandten Seitenwand 57 jeweils Düsenöffnungen 58 aufweisen.
Für den Fachmann ist klar, dass die Längsführungseinrichtungen 50 quer zur Transportrichtung verschoben werden können, um die Breite der zwischen den Längsführungseinrichtungen 50 ausgebildeten Gassen an die Breite der jeweils zwischen den Längsführungseinrichtungen 50 geführten Artikeln 20 anzupassen.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass Düsenöffnungen 58 über die gesamte Höhe der Seitenwände 57 der Längsführungseinrichtung 50 angeordnet und/oder ausgebildet sind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass Düsenöffnungen 58 nur in einem bestimmten Höhenbereich ausgebildet sind, wobei der Höhenbereich vorzugsweise mit dem zu trocknenden Bereich korrespondiert oder wobei die Längsführungseinrichtung 50 entsprechend verstellt werden kann, damit dem Höhenbereich mit dem zu trocknenden Bereich korrespondiert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Düsenöffnungen 58 über die Gesamtlänge der Längsführungseinrichtung 50 in Transportrichtung TR ausgebildet sind, oder aber, dass nur eine Teillänge der Längsführungseinrichtung 50 in Transportrichtung TR Düsenöffnungen 58 aufweist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Düsenöffnungen 58 verstellbar ausgebildet sind, so dass die Richtung der ausströmenden Trocknungsluft L verändert werden kann.
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 Figurenbeschreibungen 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 20 und/oder Teilen der Vorrichtung 1 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.
Bezugszeichen
1 Verpackungsvorrichtung
10, 10a, 10b Verpackungseinheit
11 PET-Flaschen
12 Flaschenkörper
13 Verschlussbereich
14 Schraubverschluss
15 Halsring
16 oberer Bereich
17 unterer Bereich
18 Griffbereich 20 Artikel 21 Dose 22 Grundkörper
23 Deckel
24 Bördelrand
30 Verpackungszuschnitt
31 Durchtrittsöffnung
32 Einschnitt
33 Fixierlasche
35 Halte- und Trageelemente
36 Tragegriffloch
40 zuführende Transporteinrichtung
41 Förderband
42 Gruppiermodul
43 T rocknungseinrichtung
44 Bürste
45 Gebläse
46 Handhabungseinrichtung
47 Applikationskopf
48 Fördereinrichtung
49 Magazin
50 Längsführungseinrichtung 50i innere Längsführungseinrichtung 50a äußere Längsführungseinrichtung 51 Gassenblech
52 Gasse
55 Vorbehandlungseinrichtung
56 Fördereinrichtung
57 Seitenwand
58 Düsenöffnung
59 Bewegungspfeil
60 Artikelgruppe
70 Kanal
71 Düsenöffnung
72 Schlauch
73 Perforation
74 Bewegungspfeil
Längsmittelachse
L Trocknungsluft
TR Transportrichtung

Claims

Ansprüche
1. Verpackungsvorrichtung (1) für Artikel (20) oder Artikelgruppen (60), welche Artikelgruppen (60) mindestens zwei Artikel (20) umfassen,
- wobei die Verpackungsvorrichtung (1) mindestens eine zuführende Transporteinrichtung (40) für die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) und mindestens eine Handhabungsvorrichtung (46) für die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) umfasst, wobei die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) in einer Transportrichtung (TR) zu der Handhabungsvorrichtung (46) hin bewegt werden,
- wobei die Handhabungsvorrichtung (46) zum Anbringen von mindestens einem Verpackungszuschnitt (30) an mindestens einem Artikel (20) oder einer Artikelgruppe (60) zur Ausbildung einer Verpackungseinheit (10) vorgesehen und ausgebildet ist, und wobei die zuführende Transporteinrichtung (40) eine Trocknungseinrichtung (43) zur zumindest bereichsweisen Trocknung von Außenmantelflächen der Artikel (20) umfasst, oder wobei der zuführenden Transporteinrichtung (40) eine Trocknungseinrichtung (43) zur zumindest bereichsweisen Trocknung von Außenmantelflächen der Artikel (20) zugeordnet oder in Transportrichtung vorgeordnet ist, oder wobei der Handhabungsvorrichtung (46) eine Trocknungseinrichtung (43) zur zumindest bereichsweisen Trocknung von Außenmantelflächen der Artikel (20) zugeordnet ist.
2. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der zuführenden Transporteinrichtung (40) mindestens eine Längsführungseinrichtung (50) für die Artikel (20) oder Artikelgruppen (60) zugeordnet ist, wobei die Artikel (20) durch die mindestens eine Längsführungseinrichtung (50) in mindestens einer Reihe geführt sind, insbesondere wobei die Artikel (20) in mindestens zwei parallelen Reihen geführt sind.
3. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Trocknungseinrichtung (43) der mindestens einen Längsführungseinrichtung (50) zugeordnet ist oder wobei die mindestens eine Längsführungseinrichtung (50) als Trocknungseinrichtung (43) ausgebildet ist.
4. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Trocknungseinrichtung (43) mindestens eine feuchtigkeitsaufnehmende Bürste (44) und/oder mindestens ein oberhalb der Transporteinrichtung (40) angeordnetes Gebläse (45) umfasst.
5. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Handhabungsvorrichtung (46) mindestens eine Manipulationseinrichtung zum Erfassen jeweils mindestens eines Artikels (20) oder mindestens einer Artikelgruppe (60) aufweist,
- wobei die Manipulationseinrichtung zum Verbringen des erfassten Artikels (20) oder der erfassten Artikelgruppe (60) in eine Zielposition und/oder Zielanordnung innerhalb der Handhabungsvorrichtung (46) ausgebildet ist, und
- wobei die Handhabungsvorrichtung (46) mindestens eine Applikationseinrichtung (47) zum Festlegen eines Verpackungszuschnitts (30) an dem in der Zielposition und/oder Zielanordnung angeordneten Artikel (20) oder der Artikelgruppe (60) umfasst.
6. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Handhabungsvorrichtung (46) eine Vorbehandlungseinrichtung (55) umfasst, die ausgebildet ist, eine Widerstandskraft in einem Randbereich mindestens einer Durchtrittsöffnung (31) des Verpackungszuschnitts (30) bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts (30) an dem mindestens einen Artikel (20) oder der Artikelgruppe (60) zu reduzieren.
7. Verfahren zur Herstellung einer mindestens einen Artikel (20) umfassenden Verpackungseinheit (10), bei dem die Außenmantelflächen des mindestens eine Artikels (20) zumindest in einem oberen Bereich getrocknet werden und wobei der mindestens eine Artikel (20) nachfolgend mit einem Verpackungszuschnitt (30) mit mindestens einer Durchtrittsöffnung (31), welche Durchtrittsöffnung (31) mit einer Längsmittelachse (A) des mindestens einen Artikels (20) korrespondiert, ausgestattet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Außenmantelflächen von mindestens zwei Artikeln (20) zumindest in einem oberen Bereich getrocknet werden, wonach folgend die mindestens zwei Artikel (20) gruppiert oder/oder nebeneinander positioniert und anschließend mit einem Verpackungszuschnitt (30) mit Durchtrittsöffnungen (31), welche Durchtrittsöffnungen (31) mit den Längsmittelachsen (A) der mindestens zwei Artikel (20) korrespondieren, ausgestattet und mechanisch zusammengehalten werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei mindestens zwei Artikel (20) gruppiert oder/oder nebeneinander positioniert, darauf folgend die Außenmantelflächen der mindestens zwei Artikel (20) zumindest in einem oberen Bereich getrocknet werden und anschließend die mindestens zwei Artikel (20) mit einem Verpackungszuschnitt (30) mit Durchtrittsöffnungen (31), welche Durchtrittsöffnungen (31) mit den Längsmittelachsen /A) der mindestens zwei Artikel (20) korrespondieren, ausgestattet und mechanisch zusammengehalten werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der mindestens eine Artikel (20) entlang mindestens einer Längsführungseinrichtung (50) einer Handhabungsvorrichtung (46) zur Ausstattung mit dem Verpackungszuschnitt (30) zugeführt wird, wobei die Außenmantelflächen des mindestens einen Artikels (20) zumindest bereichsweise während der Führung entlang der mindestens einen Längsführungseinrichtung (50) getrocknet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei eine T rocknung des mindestens einen Artikels (20) zumindest in dem Bereich erfolgt, in dem der Verpackungszuschnitt (30) an dem mindestens einen Artikel (20) festgelegt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei eine Widerstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung (31) des Verpackungszuschnitts (30) bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts (30) an dem mindestens einen Artikel (20) oder der Artikelgruppe (60) reduziert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , wobei eine Wderstandskraft in einem Randbereich der mindestens einen Durchtrittsöffnung (31) des Verpackungszuschnitts (30) vor der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts (30) an dem mindestens einen Artikel (20) oder der Artikelgruppe (60) reduziert wird.
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