WO2023030718A1 - Verpackungsvorrichtung, verpackungseinheit und verfahren zur herstellung von verpackungseinheiten - Google Patents

Verpackungsvorrichtung, verpackungseinheit und verfahren zur herstellung von verpackungseinheiten Download PDF

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WO2023030718A1
WO2023030718A1 PCT/EP2022/066876 EP2022066876W WO2023030718A1 WO 2023030718 A1 WO2023030718 A1 WO 2023030718A1 EP 2022066876 W EP2022066876 W EP 2022066876W WO 2023030718 A1 WO2023030718 A1 WO 2023030718A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
packaging
articles
strapping
sections
packaging blank
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/066876
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas HENSEL
Marcus KREIS
Johann LUBER
Herbert Spindler
Thomas Wimmer
Original Assignee
Krones Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B17/00Other machines, apparatus, or methods for packaging articles or materials
    • B65B17/02Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling
    • B65B17/025Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling the articles being joined by a top carrier element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B27/00Bundling particular articles presenting special problems using string, wire, or narrow tape or band; Baling fibrous material, e.g. peat, not otherwise provided for
    • B65B27/04Bundling groups of cans or bottles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D71/00Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material
    • B65D71/40Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material comprising a plurality of articles held together only partially by packaging elements formed by folding a blank or several blanks
    • B65D71/42Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material comprising a plurality of articles held together only partially by packaging elements formed by folding a blank or several blanks formed by folding a single blank into a single layer element

Definitions

  • Packaging device packaging unit and method for producing packaging units
  • the present invention relates to a packaging device for producing packaging units and a method for producing packaging units according to the features of the independent claims.
  • the invention relates to a packaging unit with the features of the corresponding independent claim.
  • beverage cans are one of the most important commercial packaging for beverages produced and used in large numbers, especially since they can also serve as drinking vessels.
  • Beverage cans are mainly used for carbonated drinks such as canned beer and soft drinks such as cola drinks, all kinds of lemonades and energy drinks. Beverage cans are typically opened for the purpose of consumption by means of tear-off tabs arranged on the lid.
  • Beverage cans currently in use mostly consist of one-piece, cylindrically shaped containers made of aluminum or tinplate and manufactured using a suitable deep-drawing process, and lids made of aluminum that are seamed or flanged onto the upper can edges with an oval score line and a riveted metal tab.
  • This flap acts as a kind of built-in can opener when, when it is lifted, it presses the scratched oval into the inside of the can through leverage and in this way forms a pouring or drinking opening.
  • the cans normally taper in diameter in an upper shell region immediately below the end.
  • the lid normally also has an outer diameter that is at least slightly smaller than the cylindrical shell area of the can.
  • a suitable type of packaging is, for example, combining the articles or containers into portable, relatively handy packaging units, which can generally also be regarded as packaging units.
  • various possibilities are known for combining individual doses into larger containers.
  • beverage containers are often combined and packaged using shrink films to form bundles of four, six or more containers.
  • the manufacture of such Containers or packaging units are unavoidable in many cases, since they represent the most common variant of sales units or packaging units for beverage containers, in particular cans made of metal or plastic or bottles made of PET plastic.
  • a variant in which the use of shrink film can generally be dispensed with is the so-called strapped bundle.
  • several items or containers are connected to one another by means of so-called straps and combined to form a bundle.
  • strapping machines that work continuously or in cycles, containers, articles or bottles are grouped into formations and then strapped with one or more straps using strapping units. It makes sense for these belts to run in a horizontal direction around the containers or bottles and hold them together in the bundle.
  • Typical formations can be, for example, 1x2 arrangements (two containers in a row), 2x2 arrangements (four containers in a square or in a diamond formation), 3x2, 4x3 or, in principle, also variable nx m arrangements. Furthermore, the use of so-called.
  • Grip carton packaging or upper grip carton packaging is known in order to combine several articles such as beverage containers, in particular bottles or cans, by their neck areas.
  • a packaging machine for placing such upper grip carton packaging is described in patent specification EP 1 075419 B1.
  • the articles are arranged in a box and the grip box packaging is placed from above onto the at least one article arranged in the box.
  • a plurality of articles are arranged in the crate and by putting on a smaller number of top grip carton packages, subgroups are formed, each grouping together a part of the articles arranged in the crate.
  • packaging units which combine different types of secondary packaging and combine the majority of the articles with a first packaging and a second packaging, in particular with a first secondary packaging in the form of an upper grip cardboard packaging and with a second secondary packaging in the form of strapping and/or in Form of at least one adhesive bond between adjacent and touching items.
  • the patent specification DE 22 06 071 C2 discloses container packaging with a carrier device for holding and transporting the containers made of an elastically deformable plastic material.
  • the carrier has container-receiving openings and finger tabs for tearing the carrier.
  • the published application DE 25 31 325 A1 describes container packaging with a carrying element made of plastic film.
  • An upper support member includes first end portions of each container and a second sheet or foil support member includes interconnected portions and supports each group of containers.
  • the published application DE 10 2006 028661 A1 shows a packaging unit with bottles and a bottle carrier, so that the packaging units can also be safely stacked in large numbers.
  • the bottles are combined in the packaging units by a supporting body with a carrying handle and at least one banderole.
  • Utility model DE 202012 103 324 U1 discloses a container template for assembling packaging units, in particular beverage bottles, to form containers.
  • the container template shows recesses Recording of one part of a packaging unit and centrally arranged incisions to form a carrying handle, the incisions being symmetrically surrounded by the recesses.
  • DE 1 457489 A also discloses a container with several bottles, which are held together in the form of a package by means of endless belts. A handle allows you to carry the package.
  • Upper grip carton packs are known for combining standard cans, which packs have a number of passage openings for the standard cans, whereby the positions of the cans within the packaging unit are defined at the same time.
  • the cardboard packaging is pressed onto a combination of standard cans from above, so that the lid area of the standard cans can pass through an assigned passage opening.
  • the grip carton is preferably anchored below the lid area of the standard cans, particularly in the area with the reduced diameter. Within the packaging unit produced in this way, the cans are arranged in close proximity to each other. On the other hand, the use of such grab carton packaging is usually not useful for so-called slim cans or sleek cans.
  • WO 2021/043632 A1 proposes a combination of a cardboard packaging acting as the primary packaging means with an additional packaging means. This further packaging, referred to as secondary packaging means, is then attached to the packaging already equipped with the cardboard packaging. Strapping bands, adhesive connections between the articles or shrink film connections are proposed as secondary packaging means.
  • multi-phase manufacturing processes are required, since there are fundamentally different types of packaging and therefore also different mechanical production and packaging steps.
  • the invention proposes a packaging device for producing packaging units, which packaging units comprise at least two essentially identical articles, and which at least two articles are held together by at least one packaging blank with primary and secondary fixing means.
  • This packaging device comprises at least one feed device for the at least two articles or for groups of at least two articles each, an application device for applying a main surface of the packaging blank to first end faces of the grouped articles and for producing a connection between the articles and the primary fixing means of the packaging blank. This essentially serves to fix the positions of the articles relative to one another by means of the primary fixing means.
  • the feed device can be formed, for example, by a horizontal conveyor device for transporting articles in a mass flow or in several lanes or the like.
  • the application device is formed by a handling device, to be explained in more detail below, with complex, interlocking functions and functionalities and/or functions and functionalities that can be carried out one after the other in a predetermined sequence.
  • the packaging device comprises a suitable manipulation and/or shaping device for folding over at least one side surface of the packaging blank adjoining a longitudinal side of the main surface of the packaging blank, thereby forming secondary fixing means interacting with lateral surfaces of the articles.
  • the device comprises a fixing device for forming the secondary fixing elements formed by strapping sections, with the strapping sections enclosing defined areas of the lateral surfaces of the articles and fixing the articles in a substantially parallel orientation to one another.
  • the strapping sections are formed by parts of the packaging blank, which are first folded over and then subjected to further handling and treatment steps.
  • the packaging device can in particular have a handling tool which is used to fold over two side surfaces adjoining opposite longitudinal sides of the main surface of the packaging blank with formation of secondary fixation means interacting with lateral surfaces of the articles.
  • the handling tool can be designed to fold over the side surfaces of the strip sections and to reshape the strip sections into strapping sections.
  • the handling tool can also be equipped with devices for fixing overlapping end regions of the strip sections to one another and/or to the lateral surfaces of the articles.
  • the handling tool can comprise devices for reshaping, folding and/or scoring the main surface of the packaging blank in an area between adjacent articles.
  • the devices for reshaping, folding and/or indenting the main surface of the packaging blank can include a folding stamp that can be lowered onto the main surface and can be a stationary or mobile part of the handling tool.
  • the packaging device can optionally also be combined with one another, provided that, from the point of view of the person skilled in the art addressed, the variants can be sensibly combined with one another in order to / to at least partially achieve the objective(s) formulated above, and/or to achieve the desired effect of the invention.
  • the packaging device can be equipped with at least one controllable application head, which can be moved within a defined movement space and which can carry out some of the above-mentioned handling steps in connection with the application of the packaging blanks to article groupings provided for this purpose and with the formation of the primary fixing means.
  • the application head described in more detail below is used initially to attach packaging blanks to groups of at least two articles each.
  • each of the application heads or each of several application heads comprises a receiving device for receiving at least one packaging blank and for placing the packaging blank on an upper side of the respective article grouping.
  • the application head is equipped with a fixing device for establishing a mechanical connection of the packaging blank to the group of articles or between the packaging blank and the respective group of articles.
  • the receiving device of the application head comprises at least one suction device that can be acted upon with controllable and/or variable negative pressure, which can be acted upon with increased negative pressure for receiving and holding a packaging blank and with reduced negative pressure for releasing a packaging blank held in the application head.
  • controllable and/or variable negative pressure which can be acted upon with increased negative pressure for receiving and holding a packaging blank and with reduced negative pressure for releasing a packaging blank held in the application head.
  • the application head according to the invention or the application head forming part of the packaging device according to the invention can be equipped with at least one application unit for treating a respective article grouping and equipping it with a packaging blank.
  • the application head or each of possibly several application heads comprises two or more such application units for essentially synchronous treatment of two or more separate article groupings and for equipping them with packaging blanks.
  • the application head can preferably be moved within a movement space between a store or staging area for a plurality of stacked packaging blanks and a respective location of the article groupings to be treated.
  • each of its application units is equipped with a contact plate that can be moved vertically between two end positions for surface contact with the packaging blank held there and with at least one controllable suction element for vacuum-controlled holding or releasing a packaging blank held there with vacuum .
  • each application unit of the application head can be equipped with a shaping element for deforming a defined fold area of a packaging blank placed on a respective article grouping.
  • the shaping element serves to form primary fixing means for producing mechanical connections between the articles of the article grouping and the packaging blank or supports the formation of the primary fixing means.
  • each application unit of the application head can optionally be equipped with folding elements for folding over side surfaces of the packaging blank that protrude beyond an upper side of the article grouping and for preparing secondary fixing means between the article grouping and the packaging blank.
  • the subsequent completion of the secondary fixing means which are formed in particular by strapping sections, can take place in subsequent handling or process steps, unless appropriate tools are provided in the application head that are able to complete the strapping sections, for example by gluing overlapping strip sections of the packaging blank .
  • the fixing device of the packaging device according to the invention which has already been mentioned several times, and which serves to form the secondary fixing elements formed by strapping sections, can in particular be formed by strapping heads that are suitable for this purpose and equipped in a corresponding manner, which can ensure that the strapping sections are attached to defined areas of the lateral surfaces of the articles and to fix there, so as to fix the articles in a substantially parallel orientation to one another.
  • the strapping sections are parts of the packaging blank formed, which are first folded and then subjected to further handling and treatment steps.
  • the strapping head which in addition to the application head mentioned can in particular be a further or additional component of the packaging device according to the invention, comprises at least suitable handling elements for folding over foldable sections of the packaging blank adjoining the longitudinal sides of a main surface of the packaging blank and protruding beyond an upper side of the article grouping and for applying the foldable sections on the opposite side surfaces of the article grouping with the preparation and/or formation of secondary fixation means interacting with lateral surfaces of the articles.
  • these secondary fixation means are formed by strapping sections which enclose defined areas of the lateral surfaces of the articles and fix alignments of the articles to one another.
  • the packaging device or packaging machine can be equipped with a plurality of such strapping heads, which can be controlled in a coordinated manner in order to successively process a plurality or multiplicity of article groupings into packaging units, with a plurality of strapping heads in each case synchronized control can act simultaneously on a corresponding number of article groupings.
  • the handling elements can be made in particular for the handling elements to have elastically deformable molded parts for pressing on and adhesively connecting respective overlapping regions of the foldable sections of the strapping sections.
  • the strapping head to be considered as a useful additional option for the packaging device according to the invention can have at least two handling elements that can be placed on opposite long sides of the article groupings and advanced towards one another, wherein each of the handling elements can be equipped with elastic molded parts that interact with sections of the packaging blank that are folded onto the lateral surfaces of the articles in the article grouping and can transform them into strapping sections.
  • each of the handling elements of the strapping head together with the mold parts arranged thereon can be moved between two end positions, the When the strapping head is placed on the article grouping, the molded parts are at least slightly spaced apart from the article grouping in the first end position of the respective handling elements, and the molded parts are placed against the side surfaces of the article grouping in the second end position of the respective handling elements and are acted upon there by an actuating force in the infeed direction of the handling elements .
  • the shaped parts subjected to an actuating force in a defined infeed direction of the handling elements can be elastically deformed and can put at least partial areas of the strapping sections under pretension.
  • the strapping head or each of a plurality of strapping heads can also be assigned a slide control for position-dependent specification of the infeed movements of the handling elements.
  • the strapping head can be guided in a rail system parallel to a transport section for the article groupings conveyed thereon in the transport direction, with the link control for the position-dependent specification of the infeed movements of the handling elements of the strapping head being assigned to at least part of the transport section.
  • several strapping heads can be guided in such a rail system parallel to the transport section with the article groupings transported thereon.
  • the strapping head or each of several strapping heads can each be equipped with a defined number of molded parts.
  • a total of four elastically deformable molded parts can be provided, with which each individual strapping head can be equipped.
  • Such a molded part can, for example, have a base section with which it can be anchored in a holder of the associated handling element.
  • two holders of the handling element can normally be provided, which holders can be advanced towards one another and in each of which two such shaped parts are anchored.
  • a tooling portion may also be associated with the base portion of the molding for acting on the article groupings and cooperating so that the strapping portions may be formed from the superimposed side panel strip portions in the desired manner.
  • the tool section of the molded part can in particular have an L-shaped contour with a rounded transition between the two legs of the L-shaped tool section, with the rounded area, which can also be referred to as the shaping region or as an elastic shaping element, usefully corresponding to the contour of the corresponds to the article grouping to be processed in their respective corner areas.
  • connection of the tool section to the base section is preferably elastically deformable, which can ensure a defined deformation behavior when the tool section is pressed against the longitudinal side of the article grouping in a direction perpendicular to the surface of the first leg connected to the base section.
  • the choice of material for the molded part which is preferably designed and manufactured in one piece, which can be formed in particular by an elastically deformable thermoplastic or by a suitable elastomer material, optionally equipped with incorporated fiber reinforcement, ensures the desired deformability when using the strapping head if the holders of the handling elements are connected to the molded parts fastened therein are delivered against one another and form the strapping sections.
  • the infeed movements for the mutually infeed holders of the handling elements located in the strapping head with the molded parts attached to them can be controlled, for example, by means of a suitable link guide.
  • the holders can be equipped with suitable guide pins, which can be guided in guide links, which are located above the transport plane for the in Transport direction conveyed article groupings are located so that moving in the lower portion of the rail guide in the direction of rotation cross member can come with the strapping heads arranged thereon in contact with the guide links.
  • the holders can be advanced towards one another or moved apart, ie, they can be moved parallel to the longitudinal extension direction of the respective cross member via respectively defined adjustment paths, while they are each moved in the rail system.
  • the guide pins are controlled here by means of the guide links, each of which includes straight and parallel sections in which the guide pins are less spaced from one another, and other straight and parallel sections in which the guide pins are further spaced from one another. These respective parallel sections are connected by curve sections which converge symmetrically or diverge and which can ensure the respective adjustment movements of the holders.
  • the movements of the strapping heads required for folding over the strip sections of the packaging blanks and for forming the strapping sections can be generated with the circulation of the crossbeams and the guide pins thus guided in the correspondingly contoured guide links.
  • the invention also proposes a method for producing packaging units, each of which comprises at least two essentially identical articles, in order to achieve at least some of the above-mentioned goals, the at least two articles being held together by at least one packaging blank become.
  • the method comprises at least the following steps: First, a main surface of the packaging blank is applied to first end faces of the grouped articles, with a connection being formed between the articles and primary fixing means of the packaging blank. These primary means of fixation initially fix the positions of the articles relative to each other.
  • At least one side surface adjoining a longitudinal side of the main surface of the packaging blank is folded over to form secondary fixing means interacting with the lateral surfaces of the articles.
  • the secondary fixatives are thereby through Strapping sections are formed, which encompass defined areas of the lateral surfaces of the articles and set the articles in a substantially parallel orientation to one another.
  • the method can optionally provide that two side surfaces adjoining opposite long sides of the main surface of the packaging blank are folded over to form secondary fixing means interacting with the lateral surfaces of the articles.
  • the method can provide for the strapping sections of the secondary fixing means to be formed by strip sections of the packaging blank, which lengthen the side surfaces in directions along the longitudinal extension directions of the side surfaces.
  • the articles are not only to be surrounded by the strapping sections in sections, but also to be fixed there in their relative positions to one another, it can be useful to additionally attach the strip sections to the lateral surfaces of the articles in connection with the fixing of their superimposed and thus overlapping sections fix.
  • the method can provide for the main surface of the packaging blank to be deformed, folded or scored in an area between adjacent articles, with adjacent primary fixation means together with the articles held therein being brought closer together, in particular up to the point of touching contact between the adjacent articles.
  • the application head already mentioned above is to be used, it can in particular ensure that a flat packaging blank is taken over from a store, from a feed or from another preparation location. After it has been picked up or taken over, the packaging blank is held in the application head and in particular made available for subsequent process steps.
  • an application head can optionally be used, which can include at least one application unit, but preferably two, three or more similar application units for the simultaneous and in particular synchronous handling of several available article groupings. Therefore, when the handling steps of an application head are discussed below, this generally does not imply any restrictive statement, so that optionally several such application heads can also be present for carrying out the method steps described.
  • the application head together with the packaging blank held or held in it, is moved to an article grouping previously provided and held ready for the handling steps described here, consisting of the at least two grouped articles mentioned, where the application head is lowered directly onto the article grouping or initially can be positioned at a vertical distance above the article grouping.
  • Such positioning of the application head at a vertical distance above the item grouping that is kept ready can be useful, for example, if the item grouping is not stationary but is being moved along a conveying path, because in this case the application head is moving in the same direction and pulling along with the one in one conveying direction article grouping moving along the conveyor line makes sense, which is commonly referred to as synchronization.
  • the application head can be lowered onto the article grouping, which likewise entails and enables the application of the packaging blank on an upper end face of the article grouping .
  • This application of the packaging blank to the top face of the article grouping which usually means the upper cover sides of the grouped articles, implies the creation of a mechanical connection between the packaging blank and the article grouping.
  • This mechanical connection between the top face of the article grouping or the top cover sides or cover areas of the grouped articles is also referred to in the present context and in the following as a primary connection, as a primary fixation or as the production, attachment or formation of primary fixation means.
  • a primary connection as a primary fixation or as the production, attachment or formation of primary fixation means.
  • two foldable sections located opposite on the longitudinal sides of the main surface of the packaging blank covering the top of the article grouping are folded over and applied to the opposite side surfaces of the article grouping, which corresponds to a folding process with a folding angle of about 90 degrees.
  • the strapping sections to be described in more detail below are formed from these folded over foldable sections of the packaging blank, which in the present context are also regarded as secondary fixing means of the packaging units and are referred to as such.
  • the primary fixation means mentioned above initially fix the positions of the articles relative to one another, while the subsequently formed secondary fixation means additionally fix the angular positions of the articles to one another and ensure a stronger mechanical cohesion of the articles in the packaging unit.
  • the secondary fixing means are formed by strapping sections, which encompass defined areas of the lateral surfaces of the articles and fix the articles in a substantially parallel orientation to one another.
  • the strapping sections of the secondary fixing means are formed in particular by strip sections of the packaging blank, which extend the side surfaces in directions along the longitudinal extension directions of the side surfaces.
  • the application head lifted from the article grouping equipped with the packaging blank and mechanically held together by this and can then be removed from the article grouping in order to pick up another packaging blank from a staging area or a store and to repeat the process steps described for another item grouping.
  • the application head can thus be moved within its movement space between a supply or a staging area for the flat and normally unfolded packaging blanks, but provided with the necessary punched-out portions and openings, and a staging area or a conveyor section with the article grouping located there. It is provided here that the application head is lowered onto the article grouping as a whole together with the packaging blank held therein.
  • the at least one packaging blank can be picked up from the supply stack or from a staging area that is suitable and equipped for this purpose, in particular with the help or support of vacuum, i.e. by means of suitable suction elements that are located in the application head and which can be subjected to vacuum to pick up a flat packaging blank .
  • this negative pressure can be deactivated for dispensing the packaging blanks. If, after synchronizing and lowering the application head, a packaging blank is placed on an article grouping and is to be pressed and locked there, forming the primary fixing means, it makes sense to close the vacuum applied to the suction elements deactivate, which can release the packaging blank and remove its previously temporarily maintained fixation in the application head.
  • the release of the packaging blank and its latching on the top of the article grouping provided for this purpose can be supported by additional components in the application head.
  • the formation of the primary fixation means can be supported, for example, by lowering a flat contact plate of the application head, while at the same time the negative pressure of the suction elements or suction stamps holding the packaging blank is deactivated.
  • These processes can expediently be combined with one another in that, in particular, the contact plate is lowered relative to the suction elements or suction stamps which are stationary in the application head and extend through the contact plate which is equipped with corresponding recesses.
  • the contact plate mentioned can be designed to be movable relative to the application head, in particular by means of linear guides. In this way, when the application head is held in its position, it can be lowered relative to this and can thereby press the packaging blank down onto the article grouping in terms of time and/or process technology immediately before the production of the primary fixing means.
  • the packaging blank is connected or latched to the articles of the article grouping with the formation of the primary fixing means, e.g. by forming latching connections between the openings or breakthroughs in the packaging blank and the upper edge or neck portions of the articles, i.e., for example, with stepped portions of their beaded edges.
  • the method according to the invention for producing the packaging units can provide that the main surface of the packaging blank placed on the upper side of the article grouping and in particular latched or otherwise fixed there is deformed, folded or notched in an area between adjacent articles or between adjacent rows of articles, with adjacent primary fixing means together with the articles contained therein be approached, in particular up to a touching contact of the adjacent articles.
  • the packaging blank is handled and deformed in such a way that it is at least a little way between adjacent articles of the article group or between adjacent rows of articles of the article group is pressed in, which can be particularly useful for articles within the article grouping that, due to their shape, only provide little material between adjacent articles because the diameter of the upper edge of the article is not reduced or only slightly reduced compared to the diameter of the adjoining cylindrical jacket area is.
  • the primary Fixing means almost no residual material of the flat packaging blank between the immediately adjacent items or cans of the grouping available.
  • the method provides for a sufficient distance between adjacent items or adjacent rows of items, at least for the production of the primary fixing means, which are formed by placing and locking the items or beverage cans in the openings provided for this purpose in the flat packaging blank subsequent process phases by pushing the articles or rows of articles together.
  • the articles or rows of articles of the respective grouping are subjected to a further handling step which, inter alia, provides for the articles or rows of articles of the grouping to be brought closer to touching contact, so that the usual rectangular arrangement of the grouping is produced, which also corresponds to the arrangement within the packaging units to be completed later.
  • the method according to the invention can provide that an area of the main surface of the packaging blank lying on the tops of the articles, located between the articles or rows of articles spaced apart from one another, is notched in a V-shape or otherwise and pressed into the space between the articles or rows of articles , which can possibly be supported by folded or creased edges previously introduced into the packaging blank.
  • a central strip to be scored in this way in a V-shape or other shape divides the main surface into two equal halves which are connected by this central strip.
  • each of these two halves of the main surface of the packaging blank covers an article if the group of articles to be processed comprises only two articles. In the case of article groupings with, for example, four or six articles, each of the two halves of the main surface of the packaging blank thus covers a row of two or three of articles.
  • the V-shaped section of the packaging blank shaped in this way and the pressing in of the shaped area between the articles or rows of articles can be carried out in particular by means of a knife-like or sword-shaped shaping element which is arranged in a stationary manner in the application head and which, when the contact plate is lowered, is above the level of the contact plate and is therefore covered by it so that it cannot become effective when the packaging blank is pressed onto the upper side of the article grouping and when the first fixing means are formed at the same time.
  • the knife-like or sword-shaped shaping element By raising the contact plate after the production of the primary fixation means and with preferably deactivated suction elements or suction stamps, the knife-like or sword-shaped shaping element extends through a corresponding recess in the contact plate and thus protrudes downwards out of the contact plate, which means that when the contact plate is raised and the application head is lowered further at the same time can push the package blank down in a V-shape between the articles or rows of articles, whereby the V-shaped portion of the package blank is pushed in between the adjacent articles or adjacent rows of articles.
  • suitable guides are useful in order to allow this approach to take place in a controlled manner. In principle, it is sufficient to create the V-shaped area and sink it between the articles or rows of articles in order to bring them closer together and ensure that they are pulled or pushed together.
  • the lowering movement of the application head with the pressing of the knife-like or sword-shaped shaping element onto the upper main surface of the packaging blank can also be used to fold the side surfaces of the packaging blank located at the edge on the main surface of the packaging blank by about 90 degrees downwards and to the side surfaces of the article grouping to create.
  • These folding movements can be carried out, for example, by means of lateral folding elements arranged in a stationary manner in the application head when the application head is lowered further in the direction of the upper side of the article grouping.
  • the folding elements arranged on the application head on both sides of the contact plate and at a distance from it can be formed either by rigid or by movable tools, which are preferably in a position in the application head where they are defined by buckling or fold edges and thus from the main surface can meet delimited areas of the flat packaging blank to this to the opposite side surfaces of the article grouping to create.
  • the folding elements are formed by sections which project vertically downwards and are, for example, strip-shaped and which are anchored to a carrier plate or a carrier element of the application head, so that their unchangeable relative positions in relation to the suction elements and in relation to the lifting elements in the application head - and lowerable contact plate are fixed.
  • a ramped bevel on the folding elements can assist in pushing the previously spaced articles or rows of articles together when the knife-like or sword-shaped shaping element is activated.
  • the entire application head is lifted upwards from the article grouping in order to carry it to the next processing, handling and/or or to leave application steps.
  • steps can in particular include the further processing of the secondary fixation means by folding over the strapping sections, gluing overlapping and superimposed sections, etc.
  • An advantageous variant of the method provides that the previously folded side surfaces and the resulting extended strip sections are folded over using suitable handling devices and formed into strapping sections, with overlapping end regions of these strip sections being fixed to one another and/or to the lateral surfaces of the articles.
  • the articles are not only to be encompassed in sections by the strapping sections, but are also to be fixed there in their relative positions to one another, it can be useful to attach the strip sections in connection with the fixing to fix their superimposed and thus overlapping sections to each other in addition to the lateral surfaces of the article.
  • the application head can also have two, three or more similarly equipped handling areas for the simultaneous and largely synchronous treatment of two or more article groupings provided for this purpose.
  • an application head for handling and processing at least one article grouping or a plurality of article groupings this means either an application head with the minimum equipment mentioned that is capable of only a single article grouping to handle or process.
  • the application head can also allow parallel and synchronous handling and processing of several article groupings and can be equipped with a corresponding number of application units or application modules.
  • the corresponding suction elements, movable contact plates and other tool elements of the application head can also be controlled synchronously, where the contact plates that can be raised and lowered in parallel movements are typically equipped with separate motor drive units, while a central vacuum supply for feeding the controllable suction elements together is a sensible option Represents an option because the suction elements can each be coupled to a common feed line via hose lines without any problems.
  • the flat packaging blanks are taken from a store or from a staging area and applied in particular using an application head with their respective main surfaces on the tops of article groupings provided for this purpose.
  • it can be ensured that a mechanical cohesion between the articles and a connection between the articles and primary fixing means of the respective packaging blank is produced and the primary fixing means are formed in this way, as a result of which the positions of the articles relative to one another in the respective article grouping can be fixed.
  • the folding over of foldable sections of the packaging blank adjoining the longitudinal sides of the main surface of the packaging blank and protruding beyond an upper side of the article grouping then takes place and the foldable sections are positioned opposite side surfaces of the article grouping with the preparation of secondary fixation means interacting with lateral surfaces of the articles.
  • These secondary fixation means are formed by strapping sections, which enclose defined areas of the lateral surfaces of the articles and fix alignments of the articles to one another.
  • the strapping sections are produced and formed using a strapping head.
  • the strapping sections each comprise overlapping areas of the foldable sections which are pressed and adhesively connected to one another and to the article grouping by means of elastically deformable moldings of the strapping head.
  • the strapping sections which form the secondary fixing means of the packaging units, are each formed by means of controllable handling elements of the strapping head that can be advanced towards one another, with molded parts arranged on them.
  • the foldable sections of the packaging blank of each of the article groupings equipped with the secondary fixing means are pressed at least temporarily against the lateral surfaces of the respective articles by means of the molded parts surrounding the packaging unit from several sides and are formed there into the strapping sections become.
  • the method can provide for the strapping head to be lowered onto an article grouping equipped with a prepared packaging blank and to produce the strapping sections by infeed movements of the handling elements and the action of the mold parts arranged on them.
  • synchronously controlled strapping heads can act simultaneously on article groupings located next to one another in order to produce the strapping sections there in the desired manner.
  • the spatial assignment term used here for the article groupings located next to one another means an arrangement in relation to a transport direction of the article groupings. If the strapping heads used are designed in such a way or are coordinated with one another and coupled with one another in terms of control technology, so that several directly adjacent article groups can be processed at the same time, whether next to one another (in relation to the transport direction) or one behind the other (in relation to the transport direction), it is It is also conceivable to process several article groupings at the same time, which are located one behind the other or are transported one after the other in relation to the transport direction.
  • this usually relates to multi-lane processing and conveyance of article groupings conveyed next to one another, which are accessed by strapping heads arranged next to one another, which can work in corresponding synchronous movement control.
  • a packaging blank can be placed on top of the article groupings to be converted into packaging units, before its intended sections are converted into the secondary fixing means.
  • the main surfaces of the packaging blanks each cover the tops of the articles forming the article grouping, while the side surfaces adjoining the opposite longitudinal sides of the main surface on both sides and are separated there by fold edges, together with the extensions continuing on their respective narrow sides to form strip sections
  • it can already be folded down laterally in the direction of the side faces of the article groupings, they have not yet been completely applied to the side faces of the article groupings.
  • This complete lateral application of the side surfaces and the strip sections then takes place in subsequent process steps and preferably using a strapping head according to the invention, as has already been explained above in detail and in different embodiment variants.
  • each formed by strapping sections, several successively conveyed article groupings, on the upper sides of which packaging blanks have been placed can reach the respective manipulation areas of strapping heads suspended above the conveyed article groupings. While the placement of the packaging blanks on the tops of the article groupings to form the primary fixation means not specified here and in their Details of application heads that are not detailed can be carried out, the secondary fixation means can be formed and finished by means of the strapping heads.
  • the strapping heads can each be arranged in areas above a conveying plane for the article groupings conveyed one behind the other in the transport direction with the primary fixing means placed on top and preferably with previously manufactured or formed primary fixing means, so that they can access the article groupings from above.
  • a plurality or a large number of strapping heads can be guided endlessly in a circulating movement in one direction of rotation, so that each of the many strapping heads can accompany exactly one article grouping over a limited section of the respective transport section and can act on this article grouping to form the secondary fixing means.
  • the direction of rotation naturally runs transversely to the direction of longitudinal extent of the respective cross member.
  • the crossbeams can be guided in suitable rail systems and circulate there endlessly, so that the strapping heads can be guided at suitable distances above the conveying plane for the article groupings, at least over the aforementioned limited area of the respective transport section, in order to bring the strapping heads into engagement with the article groupings .
  • Suitable handling elements can be used to form the first fixing means mentioned, which are intended to cause the packaging blank to latch with the upper regions of the article grouping.
  • Such handling elements can, for example, by appropriately equipped application heads with suitable devices for holding and / or receiving packaging blanks, for applying the packaging blanks to the Article groupings and, if necessary, for the appropriate folding of the packaging blanks can be formed in folding areas prepared for this purpose.
  • these first handling elements can preferably have suitable devices for folding over the side surfaces on both sides of the main surface of the packaging blank, as a result of which the article groupings are prepared in order to place the side surfaces folded over in this way completely against the outer sides of the article groupings and to transform the strip sections into strapping sections, whereby the secondary fixatives are formed.
  • the strapping head can in particular have handling elements that can be advanced towards one another, which are used to position the foldable side surfaces of the packaging blank that adjoin the longitudinal sides of the main surface of the packaging blank and protrude laterally beyond the top of the article grouping and to prepare and form the outer surfaces of the articles interacting secondary fixatives.
  • these secondary fixing means are formed by strapping sections, which are formed from the overlapping strip sections extending the side surfaces, which are joined and connected to one another by means of suitable adhesion points such as adhesive bonds, preferably with the application of a defined pretension.
  • the handling elements of the strapping head which act on the two long sides of the article grouping at the level of the folded side surfaces and are in contact with the lateral surfaces of the articles and can be advanced towards one another, can be shaped in such a way that their inner sides, which contact the lateral surfaces and strip sections of the packaging blank, are in contact with the lateral surfaces of the articles and there can be pressed, with elastically deformable molded parts can be provided for pressing and producing adhesive connections between the respective overlapping strip sections to form the strapping sections.
  • suitable adhesion points are preferably to be applied to at least one of the respectively overlapping strip sections.
  • a packaging unit that comprises at least two substantially similar articles that are held together by at least one packaging blank, this packaging blank forming a connection between the articles and primary fixing means of the packaging blank with a main surface first end faces of the grouped articles is applied, whereby positions of the articles are fixed relative to one another by means of the primary fixing means.
  • the packaging blank used for the packaging unit according to the invention has an adjoining side surface on at least one long side of the main surface, which is folded over and applied to the respective lateral surfaces of the articles, forming secondary fixing means interacting with lateral surfaces of the articles.
  • the packaging blank has strapping sections which form the secondary fixing means. These strapping sections each enclose defined areas of the lateral surfaces of the articles and thereby fix the articles in a substantially parallel orientation to one another.
  • two side surfaces adjoining opposite long sides of the main surface of the packaging blank can preferably be folded over to form secondary fixing means which interact with the lateral surfaces of the articles.
  • secondary fixing means which interact with the lateral surfaces of the articles.
  • a symmetrical structure with two folded side surfaces and strapping sections formed from them can offer a more stable cohesion for the articles, so that this embodiment variant is to be preferred in practice.
  • An embodiment variant of the packaging unit can in particular provide that the strapping sections of the secondary fixation means each through Strip sections of the packaging blank are formed, which each extend the side surfaces in directions along the longitudinal extension directions of the side surfaces. These strip sections can be laid or stretched around the lateral surfaces of the articles and connected to one another, as a result of which the strapping sections are formed, which hold the articles firmly together in the bundle.
  • adjacent primary fixing means, together with the articles held therein are brought closer together, in particular with the formation of touching contact between the respectively adjacent articles.
  • the packaging unit according to the invention can optionally also be combined with one another in order to at least partially achieve the goal(s) formulated above, and/or to achieve the desired effect of the invention.
  • the present invention offers an effective way of handling articles, containers or cans that have so-called slim formats, smaller diameters or generally almost continuous cylindrical lateral surfaces without major diameter differences along their longitudinal axes.
  • Such cans can, for example, have diameter differences of less than one millimeter and can still be processed and combined into packaging units without any problems.
  • packaging unit used here is intended to describe the complete unit that can be handled as a complete unit, possibly also stacked and/or can be purchased and used in retail by the end customer and consists of at least two articles and the packaging means that mechanically combine them.
  • the packaging units discussed herein and considered part of the invention will normally comprise an even number of articles.
  • the packaging units can thus comprise, for example, two, four, six, eight or more articles of the same type, which are held together in a rectangular arrangement by a flat packaging blank. These packaging blanks are first placed or applied to the article grouping with a main surface covering the first or upper end faces or lid sides of the articles grouped in a 2 ⁇ 2 or 3 ⁇ 2 rectangular arrangement, for example.
  • the primary fixation means determine the positions of the articles relative to one another, since the dimensions of the main surface of the packaging blank and the positions of the fixation means are coordinated with the dimensions of the articles and the article group consisting of several articles.
  • the side surfaces can be folded over to both long sides of the article grouping and applied to the lateral surfaces of the articles, but without following the curved contours of the usually cylindrically shaped lateral surfaces.
  • the side surfaces each form a continuation of the main surface of the packaging blank and are located on both longitudinal sides of the main surface.
  • the packaging blank could also be equipped with just one side surface that can be folded over, which would also work for the production of the packaging units according to the invention.
  • the two side surfaces adjoining the main surface of the packaging blank form the secondary fixing means which interact with the articles when they are placed on the lateral surfaces.
  • the secondary fixing means are formed by strapping sections by fixing overlapping end regions of the strip sections to one another and/or by fixing them to the lateral surfaces of the articles. This means that the strapping sections encompass defined areas of the lateral surfaces of the articles, namely on both opposite narrow sides of the article grouping. However, this only applies if it is not a 1x2 grouping, because there the strapping sections enclose the long sides, while the side surfaces are folded down over the narrow sides.
  • the strip sections that extend the side surfaces on both opposite narrow sides of the side surfaces of the packaging blank to be folded over towards both narrow sides can be quite different be designed.
  • the strip sections starting on both sides of the narrow sides of the lateral surfaces to be folded to form the lateral surfaces of the articles and extending them in both directions parallel to their longitudinal directions can either all be of the same length.
  • the strip sections of one side surface can be made shorter, while the two strip sections on the other side surface must be correspondingly longer so that the overlapping strip sections on both narrow sides of the article grouping can be connected to form the strapping sections that are intended to form the secondary fixation means.
  • the two strip sections of each of the two side surfaces can be of different lengths.
  • the strip sections of different lengths overlap on both narrow sides of the article grouping eccentrically to the corresponding narrow side, but are long enough overall to be able to be connected to form the strapping sections, which are intended to form the secondary fixation means.
  • the articles fixed and held in their position by means of the strapping sections can only be pivoted or shifted minimally in the completed state of the packaging unit in this way, so that the secondary fixing means thus fix the articles within the packaging unit in a substantially parallel alignment of their longitudinal center axes to one another.
  • the strapping sections of the secondary fixing means are formed by the strip sections of the packaging blank, which extend the side surfaces on both narrow sides in directions along the longitudinal extension directions of the side surfaces.
  • the articles can in particular be beverage cans.
  • the beverage cans combined by means of the packaging units according to the invention are in particular so-called slim cans or sleek cans made from a suitable sheet metal, in particular from a suitable aluminum alloy.
  • These beverage cans have a hollow-cylindrical shape and are closed on all sides. They also each have a flat or slightly concave arch circular bottom areas on their lower end faces and a mostly flat circular upper lid area on the opposite end face. This upper lid area forms the already mentioned upper face of the article formed by the beverage cans.
  • the flat or slightly concave base area on the lower end face can typically be connected in one piece to the cylindrical lateral surface, which can usually be realized in the case of tin cans by a deep-drawing process.
  • the lid itself can, for example, be connected to the upper edge of the cylindrical jacket of the beverage can by flanging, so that a can that is closed on all sides is produced.
  • a tear-off lid or tear-off closure with a tear-off tab or the like can be incorporated into the lid, whereby there can be scored lines as predetermined breaking points in the metal or aluminum sheet, which enable the tear-off closure to be opened to remove the liquid in the beverage can.
  • the cylinder diameter in the area of the cylindrical lateral surface and the outer circular diameters of the base area and the lid area of the beverage cans are essentially the same or approximately the same, with the base area and/or the lid area being slightly different than the cylindrical lateral surface may be drawn in or tapered.
  • Such a can shape with an almost uniformly cylindrical outer contour from the base to the lid is a characteristic of such so-called slim cans or sleek cans, while conventional (standard) cans normally have significantly smaller diameters in the base area and in the lid area than in their cylindrical shell areas . Therefore, when cans or beverage cans are mentioned in the present context, such slim cans or sleek cans can be meant in principle and in all the cases mentioned.
  • So-called upper grip carton packaging which is known for combining standard cans and which has a number of passage openings for the standard cans, thus simultaneously defining the positions of the cans within packaging units formed in this way.
  • the grip carton packs are normally pressed onto an assembly of standard cans from above, so that the lid area of the standard cans in each case passes through an assigned passage opening.
  • the grab box packaging is often anchored below the Lid area of the standard cans, especially in an area with a reduced diameter or in a constricted area just below the beaded edge with which the lid is placed on the upper edge area of the cylindrical shell area.
  • the cans are arranged in close proximity, normally with their outer surfaces touching.
  • the articles or beverage cans of the article grouping used here as preparation for the packaging units to be produced are spaced apart from one another at least in one of the horizontal main axes of the article grouping. This means that a defined horizontal distance between the adjacent items or beverage cans (here: slim or sleek can) in a direction parallel to the second main axis of the item grouping is useful or necessary.
  • the two main axes of the article grouping are to be understood as follows: the first main axis runs parallel to the two rows of two, three or more articles or beverage cans aligned one behind the other, while the second main axis, which is orthogonal to this, runs transversely to these rows of two or three (or rows of four etc.) runs.
  • Both main axes are normally aligned horizontally, since the article grouping is usually equipped and/or transported with the respective bottom areas of the beverage cans standing on suitable transport devices such as horizontal conveyor devices in a defined transport direction with the packaging blank.
  • the first main axis accordingly runs parallel or in the direction of the transport direction, so that the second main axis is oriented transversely to the transport direction.
  • the horizontal spacing of the rows of cans is also to be understood as parallel to the second main axis.
  • the packaging blank that has been prepared for this purpose and, in particular, pre-punched, although there is not enough space between the upper lid areas of the adjacent beverage cans in the slim or sleek cans explained here and most commonly used, which form the beverage cans, it is in In the initial phase of equipping the article grouping, it is necessary to create the defined distance between the two rows of beverage cans parallel to the first main axis.
  • This arrangement with rows of beverage cans spaced by the horizontal distance makes it possible to press in a fold area of the packaging blank between the upper lid areas of the pairs of beverage cans initially spaced by the distance, whereby these beverage cans are brought together in pairs at the same time until their lateral surfaces make contact in line contact.
  • the described arrangement of the beverage cans with rows of beverage cans spaced apart from one another by a horizontal distance does not represent the only variant of the pack formation. If such an article transport is not desired, it can also make sense to use correspondingly preformed packaging blanks that can be placed directly on article groupings in which the articles in adjacent rows are already in line contact. In such a variant, it can also make sense to press in the correspondingly preformed fold area of the packaging blank between the upper cover areas of the pairs of beverage cans that are not spaced apart from one another, without the beverage cans having to come closer together.
  • the folding area is located in the main surface of the packaging blank and divides it into two rectangular halves which are located on either side of a vertical parting plane which lies between the pairs of beverage cans spaced by the horizontal distance.
  • the first main axis lies within this vertical parting plane, while the second main axis perpendicularly intersects the vertical parting plane.
  • the folding area is used to form the primary fixation means with which the articles or beverage cans are held in the assembly of the packaging unit as soon as the packaging blank is shaped, pressed and pressed in the manner described here folded in sections and the secondary fixation means were positioned and connected in the intended manner.
  • the side surfaces of the packaging blank protruding laterally beyond the opposite long sides of the article grouping are folded down laterally so that they rest against the respective lateral surfaces of the beverage cans.
  • the side surfaces of the packaging blank are folded by about 90°.
  • the extensions of the two side surfaces that protrude significantly beyond the length of the main surface in the direction of both narrow sides of the main surface of the packaging blank should also be referred to as strip sections or as extended strip sections, since they have a specific function in connection with the production and formation of the secondary Fixing elements have to fulfill.
  • the strip sections are normally not attached to the side surfaces, but are an integral part of the side surfaces, with the strip sections, like all other components and functional elements of the packaging blank, being produced from a sheet of cardboard or similar flat packaging material in a single, possibly also in a multi-stage stamping process could be.
  • This two-phase further processing includes pressing the main surface of the packaging blank over the entire length of the fold area running centrally through the main surface, which on the one hand moves the two spaced rows (e.g. rows of two or three) with beverage cans together and reduces the distance to almost a value of zero causes, which on the other hand also causes segments of the upper edges of the beverage cans to dip into and/or snap into place at their upper lid areas in prepared slot-like recesses within the main surface.
  • the fold area can, for example, be pressed in a V-shape in the shape shown within the separating plane between the rows of containers and with a fold edge parallel to the first main axis down between the beverage cans, with the transition edges to the main surface, which are on both sides of each connect individual slit-like recesses, prepared fold edges, perforations or the like. Can ensure a defined fold.
  • the sides of the flanks of the V-shaped deformed fold area which are pressed downwards between the rows of containers towards the halves of the main surface divided in the middle by the fold area can enclose an opening angle between them which is in a sensible order of magnitude between about 80 and about 150 angular degrees can.
  • these values are not to be understood as limiting, since the opening angle of the V-shaped fold area can be based on the deformability of the flat material used for the packaging blank, on the upper edge contour of the article or beverage cans, on the shape of the can or on other boundary conditions, depending on expediency .
  • contours of the deformed fold area are also conceivable, which do not necessarily have to be deformed into a V-shape, but can also, for example, have a groove-like base with a defined radius of curvature or a rectangular cross-sectional contour.
  • the recesses can cover circular segments of the edges on the upper end faces of the beverage cans with segment angles of approx. 40°...60° (optionally also somewhat more or also less) on opposite sides.
  • the respective transitions from the main surface to the side surfaces can optionally be bent twice by 45° each, which results in the aforementioned bending angle of 90°. In this way, there are roof-shaped transitions in which the recesses are located, with which the beverage cans can each be latched.
  • the secondary fixation means can be activated.
  • the primary fixing means are realized by the beverage cans held relatively firmly in the packaging blank, as a result of which the relative positions of the beverage cans to one another are largely fixed. Because the beverage cans are precisely positioned within the recesses are fixed at least at their upper edge sections on their cover areas in relation to the packaging blank and in relation to the other beverage cans or items of the item grouping, they can hardly move there.
  • the packaging blanks made of cardboard material normally used for the purpose described generally do not have high flexural rigidity, initially only the positions of the beverage cans relative to one another are fixed. However, this does not necessarily apply to their alignments with respect to the respective longitudinal center axes of the beverage cans, since these can be tilted relative to one another due to the flexibility of the packaging blank, with the lower areas, i.e. the base areas of the beverage cans being able to diverge.
  • the invention provides secondary fixing means which, like the primary fixing means, can be formed equally by the shape and additional functional elements of the packaging blank as its integral components.
  • the lateral surfaces of the packaging blank applied laterally to the lateral surfaces of the beverage cans on the longitudinal sides of the arrangement or grouping of articles form collar sections, so to speak, which are held there when the secondary fixing means are used as intended and can even be slightly pretensioned.
  • the activation of the secondary fixing means takes place by folding the strip sections around the lateral surfaces of the beverage cans located on the opposite narrow sides of the article grouping and by fixing the at least slightly overlapping strip sections to one another, for example by gluing.
  • the bond can be produced, for example, by means of prepared adhesive surfaces on the strip sections.
  • a sufficient amount of cold glue or hot glue can be applied to one of the strip sections or to both overlapping areas of the superimposed strip sections, which can ensure a firm mechanical connection of the strip sections to one another.
  • strapping sections are formed from the strip sections that are adhesively connected to one another, which hold the container or the packaging unit together and determine the positions and also the alignments of the beverage cans with respect to one another in the container association.
  • the typical width of these strapping sections formed from the strip sections depends on the requirements, in particular with regard to the desired stability of the container or the packaging unit.
  • a very thin and flexible packaging blank made of strong paper or thin cardboard will tend to require a collar section that is pulled further down and somewhat wider strapping sections in order to be able to ensure the desired mechanical stability of the packaging unit.
  • a sufficiently stable and mechanically resistant cardboard packaging blank will allow the width of the strapping sections to be set at a value of about a quarter or less of the height of the cylindrical lateral surfaces of the beverage cans held together in this way.
  • a first variant of such a handling tool has a base plate that acts as a carrier component and that corresponds to the size of the packaging blank, but in particular to the dimensions of the main surface of the packaging blank.
  • the base plate should at least have the dimensions of the main surface, but can optionally protrude beyond this on one side or on several sides or points.
  • folding tools which can optionally be formed by collar-like stripping tools with beveled lower longitudinal edges that are rigidly anchored to the base plate.
  • the lower longitudinal edges, which are bevelled towards the outside of the base plate, are thus spaced farther apart than the flanks of the wiping tools located above them, closer to the base plate.
  • flanks of the stripping tools which are parallel to one another, have an internal distance from one another that roughly corresponds to the width of two beverage cans standing next to each other, so that they can ensure that the side surfaces are folded over and pressed on when the handling tool is placed in the (normally vertical) infeed direction if the Base plate is lowered onto the packaging blank and/or placed there.
  • the downwardly diverging lower longitudinal edges of the flanks of the grazing tools which are lengthened in this way, also ensure gentle folding and precise guidance of the side surfaces when approaching the base plate to the main surface of the packaging blank or when placing the base plate.
  • a sword-like folder can also protrude or be moved out of the underside of the base plate, which ensures that the folding area is pressed within the main surface of the packaging blank as soon as the base plate is either placed on the packaging blank or is at a defined vertical distance above the packaging blank.
  • the folding stamp which preferably corresponds to the dimensions and in particular the length of the folding area extending from the narrow side to the opposite narrow side of the main surface of the packaging blank, presses the packaging blank in the intended area/folding area between the rows of beverage cans, which are initially spaced apart by the horizontal distance, thereby activating the primary ones Fixing means (together with the folding of the side surfaces) and reduces the horizontal distance to a value of zero or almost zero, so that the beverage cans all touch line-like on their lateral surfaces.
  • the sword-like folder can be anchored rigidly and immovably in the base plate of the handling tool.
  • a lifting movement of the folding stamp that is enabled transversely to the underside surface of the base plate, which can thus, depending on the embodiment variant, be moved downwards out of the base plate by a defined stroke in the lifting direction by means of an adjusting lever in order to be able to press the folding area deeper between the adjacent rows of cans.
  • the adjusting lever can usefully serve to guide the entire handling tool.
  • the folding tools can also be formed by pivoting brackets that are articulated on both sides of the base plate and are pivotably mounted there, which, when pivoted downwards, fold the side surfaces downwards by a folding angle of about 90° compared to the main surface of the packaging blank and attach them to the lateral surfaces of the articles or create beverage cans.
  • the two parallel pivot axes about which the two pivot brackets are each pivoted are slightly above a plane through which the upper end faces 16 of the articles of the article grouping are defined.
  • the pivot axes run parallel to the fold edges between the main surface and side surfaces and thus also run parallel to the first main axis mentioned above.
  • the base plate acts as a guide and bearing for the folder. Normally, the base plate remains a defined vertical distance away from the main surface and is not placed on it, which avoids friction and other unfavorable effects when the packaging blank is pressed onto the upper end faces of the beverage cans, when they latch in the slot-like recesses and when the side surfaces are folded down can become.
  • the vertical distance thus ensures that the packaging blank can slide during all forming processes on the upper end faces of the beverage cans in the article grouping and can carry out relative movements that can occur in connection with the forming processes described here.
  • a small gap can arise between the pivot brackets and the side surfaces placed against the lateral surfaces of the beverage cans, which in this way already form the collar section of the packaging blank, if the adjacent rows of cans are drawn together after and through the pressing in of the sword-like folder and the horizontal distance between is lifted from them.
  • transport modules can each comprise, for example, a base plate and shell-like receptacles for cylindrical articles such as beverage cans placed thereon.
  • a transport module can be transported on a defined transport path by means of the preferably flat design on its underside and suitable driver recesses, projections or similar elements, while the article grouping on it can be equipped with the packaging blanks and converted into packaging units or bundles.
  • the transport modules which can also be referred to as a shuttle or as a transport shuttle, can be supported floating on the transport path and each be centered and aligned by means of the handling tools.
  • the shell-like receptacles of the transport modules can be connected to one another in a suitable manner, so that the lower, ground-level areas of the lateral surfaces of the beverage cans are accommodated in a form-fitting manner, with the respective beverage cans in the left and right row (in relation to the transport direction TR or to the first main axis ) are in contact with each other in line contact of their lateral surfaces.
  • the left and right rows are initially separated from one another by the vertical separating plane, which runs centrally in the longitudinal direction through the transport module and contains the first main axis, and by the horizontal distance.
  • a relative movement of the two rows to one another can be permitted by suitable design means, preferably against resilient restoring forces.
  • suitable design means preferably against resilient restoring forces.
  • other variants of such a displaceability of the article positions in the transport module are also possible, for example by activation using suitable control levers.
  • these rows can be held and guided in transport aisles.
  • a dividing web located in the middle between the rows separates the two transport aisles, while outer delimiting webs define the width of each of the two transport aisles.
  • the distances between the separating web and the outer delimiting webs on both longitudinal sides of the transport module define the width of the transport aisles and depend on the outer diameters of the articles or beverage cans to be handled and transported.
  • the width of the central divider defines the horizontal distance between the two rows.
  • the beverage cans In order to produce the packaging units with the two rows of beverage cans standing next to one another, with the horizontal distance being eliminated, the beverage cans must be brought together so that there can no longer be a separating web; the two previously separate transport lanes are merged into a common transport lane.
  • the handling tool can also have centering pins, which can be attached to front and rear extensions on the narrow sides of the base plate, for example, and which protrude vertically from the underside of the base plate, so that when the handling tool is used as intended, they point vertically downwards in the direction of the transport module .
  • the centering pins are each positioned on the extensions of the narrow sides of the base plate in such a way that they do not touch or collide with the main surface of the packaging blank to be arranged between them, i.e. they are at a distance from one another that is greater than the length of the main surface between the centering pins.
  • the centering pins can engage in corresponding receiving holes so that the transport module can be positioned and centered exactly relative to the handling tool.
  • one of the mounting holes or both mounting holes can each be formed by an elongated hole, which can prevent the centering pin from jamming or tilting in the mounting holes when the handling tool is lowered or pulled up again.
  • Folding tools that can be moved parallel to the longitudinal center axes and the lateral surfaces of the beverage cans in the article grouping can also be provided for the handling tool, which can thus be lowered synchronously with the infeed directions when used as intended, perpendicular to the surface or main surface of the packaging blank. In this way, the folding tools ensure that the side surfaces can be folded down and placed on the lateral surfaces of the beverage cans.
  • vacuum grippers or suction grippers can optionally be present, with which the packaging blank can be gripped and positioned and held in the handling tool in order to be able to place it exactly at the desired point on the upper side of the article grouping.
  • suction grippers By switching off the suction pressure on the suction grippers, the main surface of the packaging blank can be detached and separated from the base plate of the handling tool as required, in order to then carry out the intended (and described above) forming and manipulation steps for forming the bundle or packaging unit by lowering the handling tool 56 to perform.
  • the strip sections which each form extensions of the side surfaces on their narrow sides, can be folded over immediately when the side surfaces are placed against the lateral surfaces of the beverage cans, which means that the secondary fixing means can be prepared.
  • additional molded parts can be attached to the swivel brackets, for example. It makes sense for these optional molded parts to be located on the lateral edges of the swivel brackets, so that when they are delivered to the article grouping, they partially encompass the lateral surfaces of the beverage cans standing at the corners, so that they already hold the strip sections on the narrow sides while the lateral surfaces are being placed and folded over create the item grouping.
  • the overlapping areas of the strip sections can be fixed to one another by means of additional fastening and/or application tools, for example by gluing after applying a sufficient volume of adhesive.
  • additional fastening and/or application tools for example by gluing after applying a sufficient volume of adhesive.
  • This can be, for example, cold glue, hot glue or a self-adhesive surface on one of the strip sections or another fixing aid.
  • An additional stabilizing option can consist in not only gluing the strip sections to one another, but also to the lateral surfaces of the articles, for example using the same adhesive that is also used to glue the overlapping areas of the strip sections.
  • an adhesive bonding of the strip sections to the lateral surfaces of the articles merely represents an additional option which can be implemented in practice or which can be dispensed with.
  • Such an additional option in the formation of the secondary fixation means can make the container even more stable if required.
  • different folding tools together with the associated control elements can be used to control the movement, e.g. to control the movement of several folding fingers, which in particular can replace the molded parts mentioned above.
  • a transverse beam running around in a plane above the strip sections to be folded over, which form the strapping sections and thus the secondary fixing means in the final state when they are glued or fixed to one another, can be guided laterally in a running endless traction means such as a running chain or a belt.
  • the endless traction means can, for example, be guided over two guide wheels spaced apart from one another, at least one of which is motor-driven.
  • Several pairs of folding fingers can be held and mounted on the crossbar, which protrude downwards into a plane of movement of the packaging units and can contact the packaging units when they are Crossbars are moved along or against the transport direction of the packaging units.
  • the folding fingers can be moved in pairs against each other or apart, i.e. movable across the crossbar via defined adjustment paths, while the latter is moved in its defined plane of movement by means of the endless traction means along or counter to the transport direction of the packaging units.
  • This transverse mobility of the folding fingers is preferably controlled by guide links, each comprising straight and parallel sections in which the folding fingers are spaced less apart from one another and other straight and parallel sections in which the folding fingers are spaced further apart.
  • These pairs of parallel sections of the guide links are each connected by oblique sections in which the guide links move away from each other symmetrically or approach each other symmetrically.
  • the folding movements required for folding over the strip sections of the packaging blanks can be generated with the rotation of the crossbar and the folding fingers guided as a result in the correspondingly contoured guide links.
  • the packaging units according to the invention which are formed from a number of articles, such as beverage cans in particular, these can first be transferred from a mass flow to a multi-row transport flow in a dividing module.
  • the further transport of the articles or beverage cans can in particular be aisle-guided.
  • a grouping preferably also takes place in this aisle guide, so that a grouping module can be assigned to the aisle guide.
  • the packaging blanks can then be applied in the manner described above, which means the production of the primary fixation means by placing the packaging blank and by latching or otherwise connecting it to the articles or beverage cans.
  • the band sections can be connected to one another and formed into strapping sections, which means the production of the secondary fixing means by folding, prestressing and fixing the overlapping strip sections and forming them into the strapping sections.
  • This transformation can in particular in a so-called here Strapping module carried out, which can be equipped, for example, with a folding tool or with another tool or handling combination.
  • FIGS. 1A to 1F show schematic views of various individual components which interact with one another and which can be reworked and formed into packaging units.
  • FIGS. 2A to 2E show the formation of packaging units using a handling tool on the basis of successive process steps.
  • FIGS. 3A to 3C show, in schematic views, different variants of transport modules that can be used in the production of packaging units.
  • FIG. 4 shows the interaction of the transport modules with the handling tool for forming packaging units.
  • Figures 5A and 5B show different variants of a handling tool.
  • FIG 6 shows further components of the handling tool in an alternative configuration.
  • FIG. 7 shows a configuration for controlling folding devices that can be used in the formation of the packaging units.
  • FIGS. 8A to 8D show different views of an embodiment variant of an application head according to the invention, which is equipped with four application units for equipping a total of four article groupings with packaging blanks.
  • Fig. 8E shows a perspective view of a further embodiment of the application head according to the invention, which is equipped with three application units A total of three item groups are equipped with packaging blanks.
  • FIG. 9 shows a schematic block diagram to clarify the method steps in the formation of the packaging units.
  • FIG. 10A shows a perspective and schematic view of two article groupings, on the top of each of which a packaging blank has been placed.
  • 10B shows a perspective and schematic view of a plurality of article groupings equipped with packaging blanks, the tops of which are respectively accessed by strapping heads.
  • FIG. 10C shows a single article grouping with a packaging blank placed thereon and a strapping head accessing it, in a schematic and perspective representation.
  • 11A shows a schematic top view of an embodiment variant of an elastic molded part which can be part of a handling tool of a strapping head equipped therewith.
  • FIGS. 11B and 11C show, in schematic top views, the handling and mode of operation of a strapping head equipped with a plurality of molded parts according to FIG. 11A.
  • FIG. 11D shows the deformation behavior of a molded part according to FIG. 11A when used within a strapping head.
  • FIG. 12 shows an embodiment variant of a strapping module with a multiplicity of strapping heads guided in a circumferential manner in a schematic and perspective view.
  • FIGS. 13A and 13B show, in schematic and perspective views, configurations for controlling the strapping heads which can be used in the formation of the packaging units, respectively.
  • FIGS. 15A to 15C show, in schematic top views, different embodiment variants of a packaging blank as it can be used for the production of the packaging units.
  • FIGS. 16A and 16B show sensible combinations of several packaging blanks that can be produced in one punching process from a sheet of cardboard or another suitable flat packaging material.
  • FIGS. 1A to 16B use the same reference numerals for elements of the invention that are the same or have the same effect. Furthermore, for the sake of clarity, reference numbers are only shown in the individual figures if they are necessary or meaningful for the description of the respective figure.
  • the illustrated embodiments only represent examples of how the application or strapping head according to the invention, the packaging device according to the invention or the method according to the invention for the production of packaging units can be designed and do not represent any final limitation.
  • Figures 1A to 1F show the individual components of such a packaging unit 10 that are to be assembled and treated in the manner described below, as they are produced in particular with the aid of the method according to the invention and with the preferred use of a handling tool 56, an application head 130 and/or a strapping head 180 according to the invention and/or under the intended use of a packaging machine according to the invention.
  • Figures 1A to 1F initially only illustrate a single packaging unit 10 and its components, without going into detail about the design of an exemplary embodiment variant of the handling tool 56 (cf. Figures 2A to 2E), of the application head 130 (cf. Figures 8A to 8E), the strapping head 180 (see FIGS. 10B to 13B) and/or the packaging machine (see FIGS. 14A to 14C).
  • packaging unit 10 is intended to describe the complete unit, which can be handled as a complete unit, possibly also stacked and/or can be purchased and used in retail by the end customer and consists of at least two articles and the packaging means mechanically combining them.
  • the packaging units 10 assembled and manufactured using the production method described below comprise a total of six identical articles 12 which are held together in a rectangular arrangement by a flat packaging blank 14 .
  • a rectangular arrangement is not to be understood as limiting, so that the packaging units 10 could also include four, eight or ten similar articles 12, which can be held together in such a rectangular arrangement by means of a correspondingly shaped and correspondingly dimensioned packaging blank 14.
  • the packaging blank 14 (cf. Fig. 1A) that has been prepared for this purpose and brought into the shape shown, e.g 12 covering main surface 18 placed on the article grouping 20 and / or applied (see FIG. 1B and 1C).
  • main surface 18 used here means the rectangular section of the flat packaging blank 14 which covers the articles 12 assembled as an article grouping 20 in the 3 ⁇ 2 rectangular arrangement on their upper end faces 16 .
  • connections are also formed between the articles 12 and the primary fixing means 22 of the packaging blank 14, referred to here as such.
  • the primary attachment means 22 hold the package blank 14 to the articles 12.
  • the primary fixation means 22 determine the positions of the articles 12 relative to one another, since the dimensions of the main surface 18 of the packaging blank 14 and the positions of the primary fixation means 22 are based on the dimensions and diameters of the Article 12 and the article grouping consisting of several articles 12 20 are coordinated.
  • side surfaces 24 of the packaging blank 14, which are located on both longitudinal sides of the article grouping 20, are folded over according to FIG. 1D and applied to lateral surfaces 26 of the article 12, but without following the curved contours of the lateral surfaces 26.
  • the side surfaces 24 arranged in strips on the two long sides of the main surface 18 form a continuation of the main surface 18 of the packaging blank 14. Together with strip sections 28 continuing on the two narrow sides of the side surfaces 26, the two side surfaces 24 adjoining the main surface 18 of the packaging blank 14 form secondary fixing means 30, which when applied to the lateral surfaces 26 of the articles 12 interact with them.
  • the side surfaces 24 are each significantly longer than the main surface 18 due to the strip sections 28 extending on both sides of the long side of the main surface 18 or slightly less.
  • the secondary fixing means 30 are formed by strapping sections 32, as is shown in the schematic perspective view of Fig. 1E and in the perspective detail view of Fig. 1F is recognizable.
  • the strapping sections 32 each encompass defined areas of the lateral surfaces 26 of the articles 12, specifically on the two opposite narrow sides of the article grouping 20.
  • the strapping sections 32 of the secondary fixing means 30 are formed by the strip sections 28 of the packaging blank 14, which enclose the side surfaces 24 on both narrow sides in each case Lengthen directions along the longitudinal extension directions of the side surfaces 24 .
  • the articles 12 can in particular be beverage cans 34, which is why the articles 12 marked in this way here are also consistently marked with the reference number 34 in the present context.
  • the beverage cans 34 used here are, in particular, so-called slim cans or sleek cans made from a suitable sheet metal, in particular from a suitable aluminum alloy.
  • the cans or beverage cans 34 can also be made from plastic or from a composite material, in particular from a multi-layer composite material.
  • the beverage cans 34 illustrated in their typical contours in the schematic side view of FIG. 1B are hollow-cylindrical in shape and closed on all sides. In addition, they each have a flat or slightly concave circular base area 36 on their lower end faces 38 and a mostly flat circular upper cover area 40 on the opposite end face. This upper lid area 40 forms the already mentioned upper face 16 of the articles 12 formed by the beverage cans 34.
  • the flat or slightly concave base area 36 on the lower end face can typically be connected in one piece to the cylindrical lateral surface 26, which can usually be implemented in the case of tin cans by a deep-drawing process.
  • the upper end face 16 of the article 12 in the present context is, in the example of the beverage cans 34, their respective upper lid area 40.
  • the lid itself can, for example, be connected to the upper edge of the cylindrical shell of the beverage cans 34 be connected, so that a fully closed can 34 is formed.
  • a smaller tear-off lid or tear-off closure with a tear-off tab or the like can be incorporated within the lid surface, whereby scored lines can be present as predetermined breaking points in the metal or aluminum sheet, which enable the tear-off closure to be opened to remove the liquid in the beverage can 34.
  • this optional tear-off lid and the tear-off tab attached to it, if applicable, are not shown here, since these parts are not closely related to the design of the packaging units 10 .
  • Fig. 1 B also clearly shows, the cylinder diameter in the area of the cylindrical lateral surface 26 and the outer circular diameters of the base area 36 and the lid area 40 of the beverage cans 34 shown are essentially the same or approximately the same, with the base area 36 and/or the cover area 40 can be slightly retracted or tapered in relation to the cylindrical lateral surface 26 .
  • Such a can shape with an almost uniformly cylindrical outer contour and a largely constant cylinder diameter from the base 36 to the lid 40 is a characteristic of such so-called slim cans or sleek cans, while conventional (standard) cans normally have significantly smaller diameters in the base area and in the lid area than in their cylindrical shell areas.
  • Upper grip carton packaging which is known for combining standard cans and which has a number of passage openings for the standard cans, thus simultaneously define the positions of the cans within packaging units formed in this way.
  • the grip carton packs are normally pressed onto an assembly of standard cans from above, so that the lid area of the standard cans in each case passes through an assigned passage opening.
  • the grip carton packaging is often anchored below the lid area of the standard cans, particularly in an area with a reduced diameter or in a constricted area just below the beaded edge with which the lid is placed on the upper edge area of the cylindrical jacket area is put on.
  • the cans are arranged in close proximity, normally with their outer surfaces touching.
  • FIG. 1B illustrates this defined horizontal distance A of the adjacent articles 12 or beverage cans 34 (here: slim or sleek can) in a direction parallel to the second main axis 44 of the article grouping 20 (cf. FIG. 1C).
  • the two adjacent rows of three of the articles 12, which together form the article grouping 20, are thus spaced apart from one another by this horizontal distance A.
  • FIG. 1C The two horizontally aligned or horizontally running main axes 42 and 44 of the article grouping 20 are illustrated in FIG. 1C and each illustrated by dash-dotted lines.
  • a first main axis 42 runs parallel to the two rows, each with three articles 12 or beverage cans 34 aligned one behind the other, while the second main axis 44, which is aligned orthogonally thereto, runs transversely to these rows of three.
  • Both main axes 42 and 44 are normally aligned horizontally, since the article grouping 20 is usually transported with the respective bottom regions 36 of the beverage cans 34 standing on suitable transport devices, such as horizontal conveyor devices suitable for this purpose, in a defined transport direction TR and is also equipped there with the packaging blank 14 .
  • the first The main axis 42 accordingly runs parallel to or in the direction of the transport direction TR (from top left to bottom right in FIG. 1C), so that the second main axis 44 is oriented transversely to the transport direction TR.
  • the horizontal distance A is also plotted parallel to the second main axis 44, as illustrated in FIG. 1B.
  • the primary fixing means 22 In order to be able to ensure the desired reliable fixing of the articles 12 or beverage cans 34 within the packaging blank 14 prepared for this purpose and in particular pre-punched using the primary fixing means 22, although this is not the case with the slim or sleek cans shown here, which form the beverage cans 34 If there is sufficient space between the upper lid areas 40 of the adjacent beverage cans 34, it is necessary in the initial phase of equipping the article grouping 20 to create the defined horizontal distance A between the two rows of three beverage cans 34 parallel to the first main axis 42.
  • this horizontal distance A is shown as an example between two adjacent beverage cans 34, which represent each of the pairings of articles 12 or beverage cans 34 that can be seen in FIGS. 1C and 1D transversely to the first main axis 42.
  • This arrangement with rows of beverage cans 34 spaced by the horizontal distance A makes it possible to press in a fold area 46 of the packaging blank 14 between the upper cover regions 40 of the pairs of beverage cans 34 initially spaced by the distance A, whereby these beverage cans 34 or these rows of three are separated from one another at the same time Beverage cans 34 conveyed in the transport direction TR are approached in pairs until their lateral surfaces 26 contact each other in line contact.
  • the fold area 46 is located in the main surface 18 of the packaging blank 14 and divides it into two rectangular halves (cf. Figures 1A and 1B), which are located on both sides of a vertical parting plane (not specially marked here) which is between the horizontal Distance A distanced pairs of beverage cans 34 is located.
  • the first main axis 42 lies within this vertical parting plane, while the second main axis 44 perpendicularly intersects the vertical parting plane.
  • the folding area 46 dividing the main surface 18 in the middle in a direction parallel to the first main axis 42 serves to form the primary fixing means 22, with which the articles 12 or beverage cans 34 are held in the assembly of the packaging unit 10 as soon as the packaging blank 14 has been shaped in the manner described here, pressed in the folding area 46 and folded in sections, and the secondary fixing means 30 have been positioned in the intended manner and connected to one another.
  • the packaging blank 14 (cf. Fig. 1A) with its main surface 18 on the upper end faces 16 of the articles 12 or beverage cans 34 (cf. Fig. 1C) placed in the article grouping 20 in a rectangular arrangement, but which are still arranged according to Fig. 1 B are spaced apart from each other in pairs by the horizontal distance A, the side surfaces 24 of the packaging blank 14 protruding laterally beyond the opposite longitudinal sides of the article grouping 20 are folded down laterally so that they rest against the respective lateral surfaces 26 of the beverage cans 34 (cf. Fig. 1D). .
  • the side surfaces 24 of the packaging blank 14 are folded by about 90°.
  • the extensions of the two side surfaces 24, which protrude significantly beyond the length of the main surface 18 in the direction of both narrow sides of the main surface 18 of the packaging blank 14, are also referred to in the present context as strip sections 28 or as extended strip sections 28, since they have a specific function in connection with production and the formation of the secondary fixing elements 30 have to be fulfilled, as illustrated in FIGS. 1E and 1F.
  • the strip sections 28 are normally not separated from the side surfaces 24 and subsequently attached there, but are an integral part of the side surfaces 24, with the strip sections 28 as well as all other components and functional elements of the packaging blank 14 expediently being punched in a single, possibly also in a multi-stage punching process can be made from a sheet of cardboard or the like.
  • pre-folded and/or perforated or otherwise predetermined creases on the longitudinal edges of the main surface 18 of the packaging blank 14 are usefully used 1E (as well as according to the detailed view of FIG. 1F), further processing of the packaging blank can take place in two or more phases in order to achieve the final state of the packaging unit 10 according to FIG.
  • this two-phase or multi-phase further processing comprises pressing in the main surface 18 of the packaging blank 14 over the entire length of the fold area 46 running centrally through the main surface 18, which on the one hand causes the two spaced rows of three to move together with Articles 12 or beverage cans 34 and reducing the distance A to a value close to zero, which, on the other hand, also causes segments of the upper edges of the beverage cans 34 to dip into and/or snap into place on their upper lid areas 40 in prepared slot-like recesses 48 within the Main surface 18 causes (see. Fig. 1F).
  • the primary fixing means 22 can also be produced and formed in other ways, e.g. through openings in the main surface 18 of the packaging blank 14, which correspond to the diameters of the beverage cans 34 in their upper lid area 40, so that the articles 12 or beverage cans 34 Placing the packaging blank 14 can be pressed and locked there.
  • the fold area 46 can be pressed downwards between the beverage cans 34 in the shape shown, for example in a V-shape within the separating plane between the rows of containers and with a fold edge parallel to the first main axis 42, with the transition edges to the main surface 18, which connect to each of the slot-like recesses 48 on both sides, prepared fold edges, perforations or the like can ensure a defined fold.
  • the flanks of the V-shaped deformed fold area 46 which are pressed down between the rows of containers and point to the halves of the main surface 18 divided in the middle by the fold area 46, can enclose an opening angle a between them, which is in a reasonable order of magnitude between about 80 and up to almost 180 angular degrees can lie.
  • this opening angle a has a value of approximately 120°.
  • this value of the opening angle a is not to be understood as limiting, since the opening angle a of the V-shaped fold area 46 is can be based on the deformability of the flat material used of the packaging blank 14, on the upper edge contour of the article 12 or beverage cans 34, on the shape of the can or on other boundary conditions.
  • other contours of the deformed fold area 46 are also conceivable, which do not necessarily have to be deformed into a V-shape, but can also, for example, have a groove-like base with a defined radius of curvature or a rectangular cross-sectional contour.
  • the recesses 48 can cover circular segments of the edges on the upper end faces 16 of the beverage cans 34 with segment angles of approx. 40°...60° (optionally also slightly more or less) on opposite sides.
  • the respective transitions from the main surface 18 to the side surfaces 24 can optionally be bent twice by 45° each, which results in the aforementioned bending angle of 90°.
  • each roof-shaped transitions 50 are formed, in which the recesses 48 are located, with which the beverage cans 34 can be locked in each case.
  • the secondary fixation means 30 can be activated become.
  • the primary fixing means 22 are implemented by the beverage cans 34 held relatively firmly in the packaging blank 14, as a result of which the relative positions of the beverage cans 34 to one another are largely fixed. Since the beverage cans 34 by their respective exact positioning within the recesses 48 at least at their upper edge portions on their cover areas 40 compared to the Packaging blank 14 and compared to the other beverage cans 34 or items 12 of the item grouping 20 are fixed, they can hardly dodge there.
  • the packaging blanks 14 made of thin cardboard material that are normally used for the described purpose generally do not have a high degree of flexural rigidity, initially only the positions of the beverage cans 34 relative to one another are fixed. However, this does not necessarily apply to their alignments with respect to the respective longitudinal center axes of the articles 12 or beverage cans 34, since these can generally still be tilted relative to one another due to the flexibility of the packaging blank 14, with the lower areas, i.e. the base areas 36 of the beverage cans 34 migrating apart can.
  • the invention provides secondary fixing means 30 which, like the primary fixing means 22, are equally characterized by the shape and additional functional elements of the packaging blank 14 as its integral components can be formed.
  • the secondary fixing means 30 are activated by folding the strip sections 28 around the lateral surfaces 26 of the articles 12 or beverage cans 34 located on the opposite narrow sides of the article grouping 20 and by fixing the at least slightly overlapping strip sections 28 to one another, e.g. by means of an adhesive bond 54.
  • the bond 54 indicated only schematically in FIGS. 1E and 1F by a broken line in the overlapping area of the strip sections 28 can be produced, for example, by prepared adhesive surfaces on the strip sections 28.
  • a sufficient amount of cold or hot melt glue or other adhesive may be applied to one or both of the overlapping portions of the superimposed strip portions 28 that may provide a strong mechanical bond of the strip portions 28 together.
  • the overlapping strip sections 28 can also be connected to one another in other ways, e.g. by clamping, by a stamped connection or the like.
  • the strapping sections 32 are formed from the strip sections 28 which are adhesively connected to one another, which hold the container or the packaging unit 10 together and define the positions and also the orientations of the beverage cans 34 to one another in the container association.
  • these strapping sections 32 formed from the strip sections 28 depends on the requirements, in particular as far as the desired stability of the container or the packaging unit 10 is concerned.
  • a very thin and flexible packaging blank 14 made of strong paper or thin cardboard will tend to require a collar section 52 pulled down further and somewhat wider strapping sections 32 in order to be able to ensure the desired mechanical stability of the packaging unit 10 .
  • a sufficiently stable and mechanically resistant cardboard as packaging blank 14, on the other hand, will allow the width of the strapping sections 32 to be set at a value of about one quarter or less of the height of the cylindrical lateral surfaces 26 of the beverage cans 34 held together in this way, as is shown by the figures 1A to 1F shows an exemplary illustrated variant. There, the width of the strapping sections 32 is even less than one fifth of the respective height of the cylindrical lateral surfaces 26 of the beverage cans 34.
  • the strip sections 28 of the variant of the packaging blank 14 according to FIGS. 1A and 1C are each of the same length, so that the packaging blank 14 is also mirror-symmetrical both to the first main axis 42 and to the second main axis 44 .
  • the strip sections 28 can be designed in lengths that differ from one another.
  • FIGS. 15B and 15C show alternative variants in which the strip sections 28 can be designed in lengths that differ from one another.
  • FIG. 2A to 2C The schematic and perspective views of Figures 2A to 2C and the two schematic side views of Figures 2D and 2E illustrate the use of different tool variants for applying a packaging blank 14, as previously explained with reference to Figures 1A to 1F, on a Article arrangement 20, which in turn is formed by a total of six beverage cans 34 in a 2x3 rectangular arrangement.
  • Figures 2A to 2E essentially only show the steps of placing a packaging blank 14 with its main surface 18 on the upper end faces 16 of the cylindrical articles 12 formed by beverage cans 34, folding over the side surfaces 24 of the packaging blank 14 as well as the pressing in of the folding area 46 running centrally through the upper main surface 18 of the packaging blank 14 and thus the formation of the primary fixing means 22 (cf. in this regard FIGS. 1A to 1D).
  • This design of the secondary fixing means 30, which is formed here by the strapping sections 32, for example, is to be explained in more detail below with reference to Figures 10A to 13B, in which a strapping head 180 that can be used for this purpose is also shown there in terms of its structure, its design details and in its mode of action is described.
  • FIG. 2A shows a schematic perspective view obliquely from below of the article arrangement 20 with the total of six beverage cans 34 arranged in a rectangle, above which the pre-punched and still unfolded packaging blank 14 is located, which is however still at a distance from the upper end faces 16 of the beverage cans 34 is.
  • a handling tool 56 Above the packaging blank 14 and at a distance from it is a first embodiment variant of a handling tool 56, which has a base plate 58 functioning as a carrier component, which corresponds to the size of the packaging blank 14, but in particular to the dimensions of the main surface 18 of the packaging blank 14.
  • the base plate 58 should have at least the dimensions of the main surface 18, but can optionally protrude beyond this on one side or on several sides or points.
  • folding tools 60 which are formed here by collar-like stripping tools 62 with beveled lower longitudinal edges 64 rigidly anchored to the base plate 58 .
  • the lower longitudinal edges 64 which are bevelled towards the outside of the base plate 58, are thus spaced further apart than the flanks 66 of the wiping tools 62, which are located above and are arranged closer to the base plate 58.
  • the flanks 66 of the wiping tools 62 which are oriented parallel to one another, have an inner distance from one another which corresponds approximately to the total width of two beverage cans 34 standing next to one another, so that they can ensure that the side surfaces 24 are folded over and pressed on when the handling tool 56 is placed in the infeed direction 68. when the base plate 58 is lowered onto and/or placed on top of the package blank 14.
  • the downwardly diverging lower longitudinal edges 64 of the flanks 66 of the stripping tools 62 which are lengthened in this way, also ensure that the side surfaces 24 are folded over gently and precisely guided when the base plate 58 approaches the main surface 18 of the packaging blank 14 or when the base plate 58 is placed on.
  • a sword-like folding stamp 70 also protrudes from the underside of the base plate 58 and ensures that the folding area 46 is pressed in within the main surface 18 of the packaging blank 14 as soon as the base plate 58 is either placed on the packaging blank 14 or is at a defined vertical distance B (cf 2D) is located above the packaging blank 14.
  • the folder 70 which preferably corresponds to the dimensions and in particular the length of the folding area 46 extending from the narrow side to the opposite narrow side of the main surface 18 of the packaging blank 14, presses the packaging blank 14 in the intended area - this is the folding area 46 - between the initially by the horizontal distance A spaced-apart rows of three of the beverage cans 34 thereby activates the primary fixing means 22 (together with the folding over of the side surfaces 24) and reduces the horizontal distance A to a value of zero or almost zero, so that the beverage cans 34 all line up on their lateral surfaces 26 touch.
  • the sword-like folder 70 can be anchored rigidly and immovably in the base plate 58 of the handling tool 56, as indicated by FIG. 2A.
  • a lifting movement of the folder 70 transverse to the underside surface of the base plate 58 which, depending on the embodiment variant, can thus be moved downwards out of the base plate 58 by a defined stroke in the lifting direction 74 by means of an adjusting lever 72 in order to place the folding region 46 deeper between the to be able to depress neighboring rows of cans. If, however, folder 70 cannot move relative to base plate 58 in lifting direction 74, adjusting lever 72 is used to guide entire handling tool 56.
  • FIGS. 2B and 2C show the same article grouping 20, consisting of six articles 12 in the form of beverage cans 34, which can be processed with a second embodiment variant of a handling tool 56 and equipped with a packaging blank 14. While this second embodiment variant of the complete handling tool 56 is shown in FIG. 2C together with the article arrangement 20 but without the packaging blank 14, FIG. 2B shows the packaging blank 14 placed on the article arrangement 20 with the side surfaces 24 already folded over and part of these side surfaces 24 folding tools 60 that fold or fold over, but without the other components of the handling tool 56.
  • the folding tools 60 are formed here by swivel brackets 76 which are articulated on both sides to the base plate 58 (cf. Fig. 2C) and are pivotably mounted there, which according to Main surface 18 of the packaging blank 14 fold down and can create the lateral surfaces 26 of the article 12 or 34 beverage cans.
  • the two parallel pivot axes 78 about which the two pivot brackets 76 can each pivot lie slightly above a plane which is defined by the packaging blank 14 placed on the upper end faces 16 of the articles 12 of the article grouping 20 .
  • the pivot axes 78 run parallel to the fold edges between the main surface 18 and side surfaces 26 and thus also run parallel to the first main axis 42 (cf. FIG. 1C in this regard).
  • the possible pivoting movements 80 which the two pivoting brackets 76 can each execute in order to position the side surfaces 26 around and against the lateral surfaces 26 of the articles 12 or beverage cans 34 are shown in the schematic side view of Fig. 2D and in the detailed side view of Fig. 2E indicated by corresponding directional arrows.
  • FIG. 2C also shows the base plate 58 positioned above the main surface 18 of the packaging blank 14 .
  • the pivotable folding tools 60 are mounted and held on the two opposite longitudinal sides of the base plate 58 and are shown in FIG. 2C in the same active operating state as in FIG. 2B.
  • the two side surfaces 24 of the packaging blank 14 are folded down by means of the pivot brackets 76 lying there and thus form the collar section 52 for the formation of the secondary fixing means 30 or prepare these secondary fixing means 30 (cf. Figures 1E and 1F).
  • the base plate 58 also functions as a guide and bearing for the folder 70, which can be seen in FIGS. 2D and 2E. It can also be clearly seen there that the base plate 58 remains at a defined vertical distance B from the main surface 18 and is not placed on it, which means that friction effects and other unfavorable effects when the packaging blank 14 is pressed onto the upper end faces 16 of the beverage cans 34 their locking in the slot-like recesses 48 and when folding down the side surfaces 24 can be avoided.
  • the vertical distance B thus ensures that the packaging blank 14 can slide during all forming processes on the upper end faces 16 of the beverage cans 34 in the article grouping 20 and perform relative movements that can occur in connection with the forming processes described here.
  • FIGS. 3A, 3B and 3C illustrate different options for transporting the article groupings 20 prepared for conversion into packaging units 10 in the transport direction TR.
  • 3A and 3B show first and second variants of a transport module 84, which includes a base plate 86 and shell-like receptacles 88 placed thereon for cylindrical articles 12 such as beverage cans 34, for example.
  • 3A shows an empty, still unequipped transport module 84
  • FIG. 3B shows a very similar one Transport module 84 shows, which is equipped with a total of six beverage cans 34 and is therefore fully occupied.
  • FIG. 3C shows a further transport module 84 which, however, has a different structure than the transport modules 84 shown in FIGS. 3A and 3B and which is based on a different functional principle.
  • the transport module 84 (according to FIG. 3A, FIG. 3B or FIG. 3C) can be transported in the transport direction TR on a defined transport path (not shown here) by means of the preferably flat design on its underside and suitable driver recesses, projections or similar elements while the article grouping 20 located on the respective transport module 84 can be equipped with a packaging blank 14 (cf. FIGS. 1A to 2E) and converted into a packaging unit 10 (cf. FIGS. 1E and 1F) or into a bundle.
  • a packaging blank 14 cf. FIGS. 1A to 2E
  • a packaging unit 10 cf. FIGS. 1E and 1F
  • the transport modules 84 which can also be referred to as a shuttle or as a transport shuttle, can be supported floating on the transport path and each centered and aligned by means of the handling tools 56 shown in Figures 2A to 2C (cf. Fig. 4 in addition). .
  • the shell-like receptacles 88 of the transport modules 84 according to Figures 3A and 3B are connected to one another in such a way that only an outer web-like edge 90 is adapted to the contours of the beverage cans 34 to be accommodated, the edge 90 being the contour of a plurality of circular segments connected to one another at their ends with segment angles of approximately 100° for the two central edge segments to slightly more than 120° for the four edge segments at the corners.
  • edge segments are connected to one another in such a way that the lower, ground-level areas of the lateral surfaces 26 of the beverage cans 34 are accommodated therein in a form-fitting manner, with the three beverage cans 34 in each case in the left and right row (relative to the transport direction TR or to the first main axis 42 according to Fig 1C) are in line contact of their lateral surfaces 26 contacting each other.
  • the left and right rows are initially separated from one another by the vertical separation plane (not shown) running longitudinally centrally through the transport module 84 and containing the first main axis 42, and by the horizontal distance A.
  • 3A shows two separating webs 92, which are each located in the middle between four adjacent beverage cans 34 in a square arrangement and initially for this horizontal distance A (cf. FIG. 1B) between the beverage cans located on both sides of the vertical separating plane 34 in that separating wings 94 suspended resiliently on the separating webs 92 anchored in a columnar manner on the base plate 86 press the beverage cans 34 against the outer web-like edge 90 in each case.
  • Additional delimiting webs 96 are located on the front and rear narrow side (in relation to the transport direction TR) of the article grouping 20, which are also equipped with such resiliently suspended separating wings 94 which press the beverage cans 34 lying against them to the outer web-like edge 90.
  • the vertically extending and vertically extending spring connections on the column-like separating webs 92 and on the column-like delimiting webs 96, which are resiliently flexible inwards in the direction of the separating plane, can be used when reducing the horizontal distance A by activating the folder 70, which cuts the fold area 46 in the parting plane between the adjacent rows of three of the beverage cans 34 located in the transport module 84 (cf. FIGS. 2C to 2E), yield inwards and are thereby elastically deformed into the parting plane.
  • the positions of the beverage cans can be changed when horizontal distance A is reduced by activating folder 70, which presses in folding area 46 in the parting plane between the adjacent rows of three of beverage cans 34 located in transport module 84, optionally also by activatable adjusting levers 98, which are shown schematically are indicated in Fig. 3B.
  • the adjusting levers 98 can be located, for example, on the upper end faces of the front and rear delimiting webs 96 and, by pressing into the delimiting web 96, can trigger or release a shift in the article positions transverse to the transport direction TR or transverse to the first main axis 42.
  • a transport module 84 in which an item grouping 20 with a total of six items 12 or beverage cans 34 is transported in two separate rows of three, these rows of three are held and guided in transport aisles 100 .
  • a dividing web 102 located in the middle between the rows of three separates the two transport aisles 100, while outer delimiting webs 104 define the width of each of the two transport aisles 100.
  • the distances between the separating web 102 and the outer boundary webs 104 on both longitudinal sides of the transport module 84 define the width of the transport aisles 100 and are based on the outer diameters of the articles 12 or beverage cans 34 to be handled and transported.
  • the width of the central separating web 102 also defines the horizontal distance A between the two rows of three.
  • the beverage cans 34 must be brought together so that there can no longer be a separating web 102; the two previously separate transport lanes 100 are brought together to form a common transport track, which will be explained in more detail below with reference to FIGS. 14B and 14C.
  • FIG. 4 illustrates the interaction of some of the previously explained components and individual elements, namely the transport module 84 according to FIG. 3A with a total of six receiving areas and beverage cans 34 inserted therein and the handling tool 56 according to FIG Folding tools 60 and on the underside of the base plate 58 adhering, not yet deformed packaging blank 14 is located at a distance above the article grouping 20 located in the transport module 84.
  • the adjusting lever 72 with the folder 70 attached there on the underside has been pulled out of its guide in the base plate 58 upwards in the illustration in FIG.
  • the handling tool 56 In order for the handling tool 56 to function properly, it would have to be used there in the vertical direction in order to be able to be moved downwards in the lifting direction 74 during the shaping of the packaging blank 14 .
  • the pivot brackets 76 which are pivoted apart laterally and are mounted in the pivot axes 78 on both longitudinal sides of the base plate 58, are in a raised position which does not yet deform or press down the side surfaces 24 of the packaging blank 14.
  • FIG. 4 reveals two centering pins 106 which are fastened to front and rear extensions on the narrow sides of the base plate 58 and protrude perpendicularly from the underside of the base plate 58 so that they intended use of the handling tool 56 vertically downwards in the direction of the transport module 84.
  • the centering pins 106 are each positioned on the extensions of the narrow sides of the base plate 58 in such a way that they do not touch or collide with the main surface 18 of the packaging blank 14 to be arranged between them, i.e. they are at a distance from one another that is greater than the length of the main surface 18 between the centering pin 106.
  • the centering pins 106 can engage in corresponding receiving holes 108, so that the transport module 84 can be positioned and centered exactly relative to the handling tool 56.
  • 3A shows that one of the receiving holes 108 can be formed by an elongated hole, which can prevent the centering pins 106 from jamming or tilting in the receiving holes 108 when the handling tool 56 is pulled upwards again.
  • the two receiving holes 108 are each located in sockets which are arranged close to the narrow sides of the base plate 86.
  • the delimiting webs 96 which ensure the guidance of the beverage cans 34 lying there.
  • FIG. 5A The schematic perspective views of Figures 5A and 5B show further embodiment variants of folding tools 60 (Fig. 5A) and a handling tool 56.
  • FIG. 5A shows folding tools 60 that can be moved parallel to the longitudinal center axes and the lateral surfaces 26 of the beverage cans 34 in the article grouping 20, which can thus be lowered synchronously with the infeed directions 68 when used as intended perpendicular to the surface or main surface 18 of the packaging blank 14.
  • the folding tools 60 ensure that the side faces 24 can be folded down in the manner shown and placed on the lateral faces 26 of the beverage cans 34 .
  • FIG. 5B corresponds in terms of its folding tools 60 rigidly anchored to the base plate 58 to the embodiment variant already shown in FIG. 2A and explained in detail further above in all details.
  • FIG. 5B shows additional components, namely vacuum grippers or suction grippers 110, with which the packaging blank 14 can be grasped and positioned and held in the handling tool 56 in order to be able to place it exactly at the desired point on the upper side of the article grouping 20.
  • the main surface 18 of the packaging blank 14 can be detached and separated from the base plate 58 of the handling tool 56 as required, in order to subsequently lower the handling tool 56 to carry out the forming and manipulation steps provided (and described above) for formation of the container or the packaging unit 10 to carry out.
  • FIG. 6 shows an optional but useful equipment variant of the pivotable folding tools 60 according to FIGS. 2B to 2E and FIG. 4.
  • additional molded parts 112 are attached to the swivel brackets 76 .
  • the molded parts 112 are each located on the lateral edges of the swivel brackets, so that when they are delivered to the article grouping 20, they partially encompass the lateral surfaces 20 of the beverage cans 34 standing at the corners, so that they already cover the strip sections while the lateral surfaces 24 are being placed and folded over 28 to the narrow sides of article grouping 20.
  • the overlapping areas of the strip sections 28 can be fixed to one another by means of additional fastening and/or application tools (not shown here), for example by gluing after applying a sufficient volume of adhesive.
  • additional fastening and/or application tools can be, for example, cold glue, hot glue or a self-adhesive surface on one of the strip sections 28 or another fixing aid.
  • FIG. 7 shows a conceivable embodiment variant of a folding tool 114 together with its control elements for controlling the movement of several folding fingers 116, which in particular can replace such molded parts 112 as are shown in FIG.
  • the endless traction means 120 is guided over two separate guide wheels 122, at least one of which is motor-driven.
  • a total of three pairs of folding fingers 116 are held and mounted on crossbar 118, which protrude downward into a plane of movement of packaging units 10 and can contact packaging units 10 when they are moved by means of crossbar 118 along or counter to the transport direction TR of packaging units 10.
  • the folding fingers 116 can be moved in pairs towards one another or apart, i.e. they can be moved transversely to the crossbar 118 via defined adjustment paths, while the latter is moved in its defined plane of movement by means of the endless traction means 120 along or counter to the transport direction TR of the packaging units 10.
  • This transverse mobility of the folding fingers 116 is controlled by guide links 124, each including straight and parallel sections where the folding fingers 116 are spaced less apart and other straight and parallel sections where the folding fingers 116 are spaced further apart.
  • These sections of the guide links 124 which run parallel to one another in pairs, are each connected by oblique sections in which the guide links 124 move symmetrically apart from one another or approach each other symmetrically.
  • the folding movements required for folding over the strip sections 28 of the packaging blanks 14 can be generated with the rotation of the crossbar 118 and the folding fingers 116 guided as a result in the correspondingly contoured guide links 124 .
  • FIG. 8A to 8D illustrate an embodiment variant of a handling tool 56, which is represented here by an application head 130 with a total of four integrated application units 132 for the simultaneous and in particular synchronous handling of four article groupings 20, with each of the application units 132 being provided for one of the in the Figures 1A to 1F example groupings 20 shown with a flat packaging blank 14 to equip.
  • a handling tool 56 which is represented here by an application head 130 with a total of four integrated application units 132 for the simultaneous and in particular synchronous handling of four article groupings 20, with each of the application units 132 being provided for one of the in the Figures 1A to 1F example groupings 20 shown with a flat packaging blank 14 to equip.
  • the total of four application units 132 are anchored to a carrier frame 134 which is rotatably suspended from a movable arm section 136 .
  • This arm section 136 of which only a vertical part is indicated by broken lines in FIG. 8A, can in particular allow the application head 130 to move within a defined, but not shown here, movement space.
  • the vertical part of the arm section 136 indicated in FIG. 8A can be part of a cantilever arm that can be moved within the movement space and that optionally has joints that enable the arm section 136 together with the application head 130 suspended thereon to be raised and lowered.
  • the application head 130 which is equipped with the four application units 132, can be moved within its movement space between a supply (not shown here) or a staging area for the flat and normally unfolded, but with packaging blanks 14 provided with the necessary punched-out sections and openings and a staging area or a conveyor section with the article groupings 20 held ready there.
  • the four application units 132 anchored in defined positions and defined distances from one another in a rectangular arrangement on the support frame 134 of the application head 130 require a corresponding arrangement of the four article groupings 20 kept ready with the same defined distances from one another and in the same defined orientations, so that the four application units 132 are each exactly above of properly aligned article groupings 20 can be positioned.
  • the application head 130 On the raisable and lowerable arm section 136, the application head 130 with its four application units 132 and together with the packaging blanks 14 accommodated there and held therein can be positioned over the article groupings 20 or in a flowing movement after approaching the in suitable positions and orientations held ready article groupings 20 are lowered.
  • Fig. 8D which shows one of the application units 132 diagonally from below without the packaging blank 14 held there
  • the packaging blanks 14 can be picked up from the supply stack or from a staging area suitable and equipped for this purpose and their temporary retention in the respective Application unit 132 carried out with the help of suitable suction elements 138, several of which are located in the application head 130 and which can each be acted upon to accommodate the flat packaging blanks 14 with negative pressure.
  • FIGS. 8A to 8D show two such suction elements 138 formed by suction plungers 140 in each of the four application units 132, so that there are a total of eight such suction elements 138 or suction plungers 140 in the application head 130.
  • the suction elements 138 or suction plungers 140 each have vacuum lines 142 for the controllable and/or switchable supply of vacuum, which can be supplied to the vacuum lines 142 via a central supply line in the arm section 136 (not shown in detail here).
  • the suction elements 138 or suction pistons 140 can be controlled jointly or individually.
  • the negative pressure on the suction elements 138 or suction plungers 140 can preferably be activated and deactivated for dispensing the packaging blanks 14 .
  • the packaging blanks 14 after being positioned over the article groupings 20 and/or after synchronizing with the article groupings 20 conveyed or further conveyed, for example on a horizontal conveying device, and after the application head 130 has been lowered, placed on the article groupings 20 and there, forming the primary fixing means 22 ( 1A to 1F) are to be pressed open and latched, it makes sense and is necessary to deactivate the negative pressure applied to the suction elements 138 or suction rams 140, whereby the respective two suction elements 138 or suction rams 140 are held Packaging blanks 14 are released and their previously temporarily maintained fixation in the application head 130 can be lifted.
  • the two suction elements 138 or suction plungers 140 of each application unit 132 are located diagonally offset from one another and at reasonable distances from one another, so that with only two such suction elements 138 or suction stamps 140 to be able to pick up a flat packaging blank 14 from a stack and hold it reliably until it is placed on the article grouping 20 ready for this purpose.
  • the formation of the primary fixing means 22 is supported by flat contact plates 144 that are movably arranged in the application units 132 and are each lowered perpendicularly to the surface of the packaging blanks 14 lying against them and thus generally in the vertical direction relative to the application units 132 while at the same time the negative pressure of the suction elements 138 or suction stamp 140 holding the packaging blank 14 in the respective application unit 132 is deactivated.
  • the contact plates 144 are dimensioned approximately according to the size and extent of the main surfaces 18 of the packaging blanks 14.
  • each of the contact plates 144 each have matching circular recesses 146 at the positions of the suction elements 138 or suction plungers 140 anchored in place in the respective application unit 132 (cf. Figures 8C and 8D)
  • each of the contact plates 144 together with the packaging blank 14 lying against it (cf. Fig . 8B) are lowered onto the upper side of the respective article grouping 20 and preferably pressed there (cf. the perspective side view of Fig. 8B), while the suction elements 138 or suction plungers 140 reaching through the corresponding recesses 146 of the contact plate 144 are not under pressure, so that the packaging blank 14 can be detached from there largely without resistance.
  • the contact plates 144 movable within a defined linear path can be moved between their end positions, ie raised or lowered, in particular by means of suitable linear guides and/or linear motors 148 relative to the respective application unit 132 of the application head 130 .
  • each of the contact plates 144 that can be raised and lowered can be suspended from two pneumatically actuable linear motors 148, with the associated linear motors 148 being located on the opposite narrow sides of each contact plate 144.
  • the linear motors 148 can optionally also be formed by electric motors or by linear slides or similar actuators that can be actuated in some other way.
  • FIG. 8B shows the process phase of placing the still unfolded packaging blanks 14 on the upper side of the article grouping 20 .
  • the negative pressure on the suction elements 138 or suction plungers 140 is deactivated and the contact plate 144 is lowered completely in relation to the lower frame section 150 by means of the linear motors 148 anchored to a lower frame section 150 .
  • This lower frame section 150 forms a supporting element which accommodates the components of the four application units 132 in total and is firmly anchored to this upper supporting frame 134 in a position spaced apart from the upper supporting frame 134 .
  • the packaging blank 14 is formed with the articles, forming the primary fixing means 22 12 of the article grouping 20 connected or locked.
  • the main surface 18 of the packaging blank 14, which is placed on the upper side of the article grouping 20 and in particular latched or otherwise fixed there, is deformed in its fold area 46 and pressed between the adjacent rows of articles, with adjacent primary fixing means 22 together with the articles 12 held therein being brought closer to one another , in particular up to touching contact of the adjacent articles 12.
  • the V-shaped section of the packaging blank 14 that has already been explained above and its pressing in between the previously spaced rows of articles is carried out by means of knife-like or sword-shaped shaping elements 152 arranged in a stationary manner in the respective application units 132 of the application head 130 , which should also be referred to here as folding swords 154 according to their function.
  • folding swords 154 are each above the level of the contact plate 144 and are therefore covered by it, so that each of the folding tongues 154 does not protrude when the packaging blank 14 is pressed onto the upper side of the article grouping 20 and when the first fixing means 22 are formed at the same time can become effective.
  • FIG. 8B shows this process phase with the shaping elements 152 or folding tongues 154 anchored in the lower frame section 150 and projecting vertically downwards, which are clearly spaced apart from these when the contact plates 144 are lowered.
  • the process phase immediately following the placement of the packaging blank 14 on the article grouping 20 provides for the contact plates 144 to be raised after the production of the primary fixing means 22 and with the suction elements 138 or suction stamps 140 sensibly still being deactivated, but this is the case in Figures 8A to 8D in this form is not illustrated in the case of application units 132 acting on the article groupings 20 .
  • the knife-like or sword-shaped shaping element 152 formed by the folding tongue 154 extends through corresponding slot-like recesses 156 of the Contact plate 144 therethrough, so that it protrudes downwards from the contact plate 144 when the contact plate 144 is raised and can become effective in the desired manner.
  • the application head 130 can thus be lowered further until the folding swords 154 reach the packaging blanks 14 and press them down in the manner described in the respective folding regions 46 in a V-shape between the rows of articles, the V- shaped deformed folding area 46 of the respective packaging blanks 14 is pushed in between the adjacent rows of articles.
  • suitable guides are useful in order to allow this approach to take place in a controlled manner. In principle, it is sufficient to press in the V-shaped fold area 46 of the packaging blank 14 and lower it between the articles 12 or rows of articles in order to bring them closer together and ensure that they are pulled or pushed together.
  • the lowering movement of the entire application head 130 and the resulting synchronous infeed movement of the four application units 132, each with contact plates 144 raised at their upper stop against the lower frame section 150, causes the knife-like or sword-shaped shaping elements 152 or folding swords 154 thus exposed to be pressed into the upper main surfaces 18 of the packaging blanks 14 along the respective fold regions 46 located there.
  • This lowering movement of the application head 130 is also used to fold the side surfaces 24, which are offset by creases on the main surface 18 of the packaging blank 14, downwards at folding angles of approximately 90° and place them against the respective lateral surfaces 26 of the article grouping 20.
  • these folding movements are carried out by means of lateral folding elements 158 anchored stationary or rigidly in the application head 130, which become effective and can engage with the packaging blank 14 as soon as the application head 130 is lowered in the direction of the upper side of the article groupings 20.
  • the folding elements 158 arranged on the lower frame section 150 of the respective application units 132 of the application head 130 on both longitudinal sides of each height-adjustable contact plate 144 and at short distances from it are formed in the exemplary embodiment shown by rigid tools or folding tools 160, which are located in positions of the respective application units 132 where they can meet the side surfaces 24 of the flat packaging blank 14, which are defined by buckling or fold edges and are thus delimited from the main surface 18, in order to be able to place them against the opposite lateral surfaces 26 of the article grouping 20.
  • the folding elements 158 are formed by folding tools 160 anchored on the lower frame section 150 and projecting vertically downwards from its underside and being designed in the form of strips which, due to their anchoring in the respective application unit 132, are in their unchangeable relative positions in relation to the suction elements 138 and in relation to the are fixed in the application units 132 raisable and lowerable contact plates 144.
  • a ramped bevel 162 on the folding tools 160 may assist in pushing the previously spaced articles 12 or rows of articles together when the knife-like or sword-like forming member 152 is activated. This is the case when the application head 130 is lowered, so that initially the lower end faces of the folding tools 160 are placed on the side surfaces 24 of the packaging blank 14 . As soon as the folding process progresses as a result of further lowering of the application head 130, the side surfaces 24 of the packaging blank 18 bent downwards by means of the folding tools 160 slide along the ramp-like bevels 162 on the inner sides of the folding tools 160 pointing towards the side surfaces 24 until they are completely folded down and attached the lateral surfaces 26 of the respective article grouping 20 are applied.
  • the vertical surfaces of the lateral folding elements 158 adjoining the ramp-like bevels 162 at the top have a reasonable distance which corresponds approximately to the width of the two rows of articles pushed against one another in the article grouping 20, the previously existing distance A between the rows of articles (cf. Fig 1 B) is repealed.
  • these can preferably be subjected to further handling and/or treatment steps with which further measures for completing the packaging units 10 can be taken.
  • Such steps can be, in particular, the further processing of the secondary fixing means 30 by folding over the strapping sections 32 and the gluing of overlapping and superimposed strip sections 28 (cf. FIGS. 1E and 1F and FIGS. 10A et seq. explained below).
  • FIG. 8E shows a further embodiment variant of the application head 130 according to the invention, which is equipped here with three application units 132 arranged next to one another and spaced apart from one another for equipping a total of three article groupings 20 with packaging blanks 14 .
  • the carrier frame 134 which is held rotatably on a vertical arm section 136 (cf. Fig. 8A), and the frame section 150 anchored on the underside of the carrier frame 134 for receiving the three application units 132 is modified compared to the previously shown variant ( Figures 8A to 8D). , so that the three application units 132 are arranged in a row next to each other.
  • the rest of the structure and the mode of operation of the application units 132 preferably does not differ from the previously explained variant with the four application units 132 grouped in a rectangular arrangement in the application head 130.
  • Such an application head 130 is suitable for processing three article groupings 20 conveyed next to one another or for the simultaneous processing of three article groupings 20 conveyed one behind the other.
  • the schematic flow chart of FIG. 9 is intended to illustrate successive method steps in the production of packaging units 10 as an example are formed from several items 12 such as beverage cans 34 in particular. These are first transferred in a dividing module 170 from a mass flow into a multi-row transport flow, as shown in some further details in FIGS. 14A to 14C.
  • the further transport of the articles or beverage cans 34 can in particular be guided in aisles, which is to be indicated here quite generally by an aisle guide 172 . Grouping preferably also takes place in this aisle guide 172 , so that a grouping module 174 can also be assigned to the aisle guide 172 .
  • grouping module 174 in particular for the formation of the 3x2 rectangular arrangement of the article groupings 20 according to the exemplary embodiment shown above (cf. Figures 1A to 1F) and for the spacing and arrangement of four such article groupings 20 corresponding to the dimensions and positioning of the application units 132 in Application head 130 (cf. FIGS. 8A to 8D) can be provided.
  • the packaging blanks 14 are applied in the manner described above, which means the production of the primary fixing means 22 by placing the packaging blank 14 in place and by latching or otherwise connecting it to the articles 12 or beverage cans 34 of the respective article grouping 20.
  • the band sections can be connected to one another and formed into strapping sections 32, which means that the secondary fixing means 30 can be produced by folding over, prestressing and fixing the overlapping strip sections 28 and forming them into the strapping sections 32 (cf. Fig. 1E and Fig 1 F) means.
  • This reshaping can take place in particular in what is referred to here as a strapping module 178, which can be equipped, for example, with a folding tool 114 according to FIG. 7, with a folding element 158 or folding tool 160 (see FIGS. 8A to 8E) or with another tool or handling combination can.
  • FIG. 10A shows a perspective and schematic view obliquely from above of two successively conveyed article groupings 20, on the top of each of which a packaging blank 14 has been placed, as can already be seen in a detailed representation in FIG. 1C.
  • the main surfaces 18 of the packaging blanks 14 thus each cover the tops of the Article 12 or cans 34 forming article grouping 20, while the side faces 24 adjoining on both sides on the opposite longitudinal sides of the main face 18 and set off there by fold edges together with the extensions continuing on their respective narrow sides to form strip sections 28 already laterally in the direction of the side faces of the article groupings 20 are folded down but have not yet been fully applied to the side surfaces of the article groupings 20.
  • a handling tool 56 which is formed here by a strapping head 180 .
  • This strapping head 180 essentially serves to produce the secondary fixation means 30, formed by the interconnected overlapping areas of the strip sections 28, which are formed into the strapping sections 32 using and through the supporting use of the strapping heads 180.
  • the strip sections 28 adjoining the narrow sides of the side surfaces 24 are each shorter on one of the side surfaces 24 and longer on the other, while this is reversed in the packaging blank 14 of a subsequent or adjacent article grouping 20.
  • the packaging blank 14 which was placed on the article grouping 20 on the right in FIG located in the background, has two shorter strip sections 28-k on its opposite narrow sides.
  • shorter strip sections 28-k are aligned with longer strip sections 28-I, which are thus densely consecutive article groupings 20 do not collide or touch one another.
  • Fig. 10B shows a perspective and schematic view obliquely from below of four successively conveyed article groupings 20, on the top of each of which a packaging blank 14 has been placed, how the article groupings 20 conveyed one after the other and at a distance from one another in the transport direction TR enter the manipulation area from above the conveyed article groupings 20 suspended strapping heads 180 arrive.
  • the packaging blanks 14 on the upper sides of the article groupings 20 to form the primary fixing means 22 (cf. Figures 1C to 1F) by means of handling tools 56 or application heads 130 (cf. Figures 8A to 8E) the secondary fixing means 30, as described above and illustrated with reference to FIGS. 1E and 1F, can be formed and finished by means of the strapping heads 180 indicated schematically in FIG. 10B.
  • the strapping heads 180 are each arranged in areas above a conveying plane for the article groupings 20 conveyed one behind the other in the transport direction TR with the respective primary fixing means 22 placed on top and preferably with previously manufactured or formed primary fixing means 22, so that they can access the article groupings 20 from above.
  • This access to the two article groupings 20 transported first is indicated schematically in FIG Article grouping 20 has not yet been completely captured and enclosed on the top side, but in the representation of FIG. 10B is just about to be placed there and to capture the article grouping 20.
  • a large number of strapping heads 180 can be guided endlessly in a circulating movement in a direction of circulation UR (cf. FIG. 12 in this regard), so that each of the many strapping heads 180 has exactly one article grouping 20 over a limited section of the respective transport section 230 (cf. FIGS. 14A to 14C) and onto this Article grouping 20 can act in a manner to form the secondary fixation means 30, as will be described below.
  • three strapping heads 180 are suspended at lateral distances from one another on a revolving crossbeam 182 in the direction of circulation UR, with a plurality of crossbeams 182 each having three strapping heads 180 suspended thereon at distances from one another which correspond in each case to the distances between the article groupings conveyed one behind the other 20 correspond, are moved in succession in the direction of rotation UR parallel to the transport direction TR.
  • the direction of rotation UR naturally runs transversely to the direction of longitudinal extension of the cross member 182.
  • FIG. 10B shows only a section of a row with four successively conveyed article groupings 20 of the three rows of article groupings 20 conveyed parallel to one another and processed by the three parallel strapping heads 180 on each of the crossbeams 182.
  • suspensions 184 with rollers 186 At both front ends of the crossbeams 182 there are suspensions 184 with rollers 186, so that the suspensions 184 with the crossbeams 182 rigidly fastened to them circulate endlessly in rail systems provided for this purpose and the strapping heads 180 in suitable positions at least over the aforementioned limited section of the respective transport section 230 Distances above the conveying plane for the article groupings 20 can be performed in order to bring the strapping heads 180 respectively with the article groupings 20 into engagement.
  • the rail system mentioned for guiding the rollers 186 rotatably mounted in the suspensions 184 is not shown in FIG. 10B, but can be seen more clearly in FIGS. 12, 13A and 13B.
  • the orientation and course of the rail system and thus the movement of the endlessly revolving crossbeams 182 together with the strapping heads 180 suspended thereon can also be clearly seen there.
  • Fig. 10C shows the most important components of the strapping head 180 in a schematic and perspective representation as well as their interaction with an article grouping 20, which is equipped with a packaging blank 14 on the upper side, the main surface 18 of which is on the top sides or upper end faces 16 of the articles 12 forming the article grouping 20 or beverage cans 34 and is preferably latched there, forming the primary fixing means 22.
  • the on the opposite long sides of the main surface 18 of the packaging blank 14 The side surfaces 24 that attach and are separated from the main surface 18 there by kinked edges are already pivoted downwards by approx. 45° ... 60°, but are not yet on the respective lateral surfaces 26 of the article grouping 20 in the illustration in FIG. 10C Article 12 or beverage cans 34.
  • the strapping head 180 is in a comparable angular position to the still inclined strapping head 180 according to FIG corresponds to the strapping head 180 held thereon at the exit of the deflection of the rail system guiding the crossbeam 182 (cf. FIGS. 12, 13A and 13B). Since the rail system describes deflections of 180° in front of and behind the section that runs in a straight line and parallel to the transport direction TR, within which the strapping heads 180 are located exactly above the respective article groupings 20, the strapping heads 180 emerge in the deflection sections at an angle and becoming ever flatter upwards onto the upper sides of the article groupings 20 and also lift off from there again at the other 180° deflection at an angle that is initially flat and then becomes steeper.
  • FIG. 10C illustrates the phase of the gradual lowering of the shown strapping head 180 onto the upper side of the article grouping 20 assigned to it, with the direction of rotation UR of the strapping head 180 in this section following the outgoing deflection of the rail system, not shown here.
  • the strapping head 180 is still inclined by about 45°, which means that a tangent to the direction of movement of the strapping head 180 corresponding to the direction of rotation UR encloses this angle of about 45° with the transport direction TR.
  • first handling elements so designated but not shown in the drawing can be used.
  • These first handling elements can be used, for example, by appropriately equipped handling tools 56 (cf. Figures 2A to 6) or by appropriately equipped application heads 130 (cf. Figures 8A to 8E) with suitable devices for holding and/or picking up packaging blanks 14 ,
  • first handling tools 56 cf. Figures 2A to 6
  • application heads 130 cf. Figures 8A to 8E
  • suitable devices for holding and/or picking up packaging blanks 14 For applying the packaging blanks 14 to the article groupings 20 and if necessary, be formed for V-shaped folding of the packaging blank 14 in the folding area 46 which is provided in the main surface 18 of the packaging blank 14.
  • these first handling elements can preferably have suitable devices for folding over the side surfaces 24 on both sides of the main surface 18 of the packaging blank 14, as a result of which the article groupings 20 are prepared in the manner shown in FIGS 24 to apply completely to the jacket sides of the article groupings 20 and to reshape the strip sections 28 into strapping sections 32, whereby the secondary fixing means 30 are formed.
  • the strapping head 180 shown comprises further or second handling elements 188, each of which can be advanced towards one another and which enable the positioning of the foldable side surfaces 24 of the packaging blank 14, which adjoin the longitudinal sides of the main surface 18 of the packaging blank 14 and protrude laterally beyond the top of the article grouping 20 and serve to prepare and form the secondary fixation means 30 interacting with the lateral surfaces of the articles 12.
  • these secondary fixing means 30 are formed by strapping sections 32, which are formed from the overlapping strip sections 28 that extend the side surfaces 24 in each case, which are joined together and connected to one another by means of suitable adhesive points such as adhesive bonds 54 , preferably with the application of a defined bias.
  • the handling elements 188 which engage on the two longitudinal sides of the article grouping 20 at the level of the folded side surfaces 24 and rest against the lateral surfaces 26 of the articles 12 and can be advanced towards one another, are shaped in such a way that their inner sides, which contact the side surfaces 24 and strip sections 28, contact the lateral surfaces 26 of the articles 12 create and can be pressed there, with elastically deformable molded parts 190 for pressing and producing adhesive connections between the respective overlapping strip sections 28 to form the strapping sections 32 are provided.
  • FIG. 11A illustrates a plan view of one possible embodiment of one of the four elastically deformable molded parts 190 with which each individual strapping head 180 is equipped.
  • the molded part 190 has a base section 192 with which it can be anchored in a holder 194 of the associated handling element 188 .
  • the perspective view of FIG. 10C shows the two holders 194 of the handling element 188 which can be advanced towards one another and in which two such molded parts 190 are anchored in each case.
  • a tooling portion 196 for acting on the article groupings 20 and cooperating to form the strapping portions 32 from the superimposed strip portions 28 of the side panels 24 in the desired manner.
  • the tooling section 196 of the molding 190 has an L-shaped contour with a rounded transition between the two legs 198 and 200 of the L-shaped tooling section 196, the rounded area, hereinafter referred to as the strip sections 28 of the packaging blank 14 and the article grouping 20 covered by it, which is to be referred to as a shaping element 202 or as an elastic shaping element 202, appropriately corresponds to the contour of the article grouping 20 to be processed in its respective corner area. That is, the radius of curvature of the shaping element 202 of the tool section 196 corresponds approximately to the outer diameter of one of the articles 12 or one of the beverage cans 34 from which the article grouping 20 is formed.
  • the body of the tool section 196 resembles a hollow body in sections, since at least the second leg not facing the base section 192 200 does not consist of solid material, but is formed by a box-shaped body 204 with open end faces, which gives the entire tool section 196 of the molded part 190, in connection with a sensible choice of material as an elastic plastic material, deformability transversely to the outer walls of the body 204.
  • the outer walls of the body 204 forming the second leg 200 of the tool section 196 preferably have a sufficient height that makes the body 204 torsion-resistant and allows it to be deformed essentially only transversely to the outer walls.
  • the thickness or strength of the strip-like outer walls is preferably significantly less than the height of the strips, which gives the body 204 the desired torsional rigidity.
  • the strip-like outer walls of the body 204 of the second leg 200 enclose an elongated cavity 206, which becomes somewhat wider in the direction of the first leg 198, while in the direction of the free end of the second leg 200 becomes narrower.
  • This free end of the second leg 200 has the greatest distance between the tool section 196 and the base section 192 .
  • connection of the tool section 196 to the base section 192 is not formed by solid material, but via a plurality of connecting strips 208, which can preferably each have the same height as the body 204 of the tool section 196, but which are formed as relatively thin-walled strips 208 compared to their height.
  • the alignment of the two, three or four spaced-apart connecting strips 208, which connect the first leg 198 of the tool section 196 to the base section 192, ensures a defined deformation behavior when the tool section 196 is pushed in a direction perpendicular to the surface of the base section 192 in connecting first leg 198 is pressed against the long side of the article grouping 20 (see FIGS. 11 B and 11 C).
  • molded part 190 which is preferably designed and manufactured in one piece and which can be formed in particular by an elastically deformable thermoplastic or by a suitable elastomer material, optionally equipped with incorporated fiber reinforcement, ensures the desired deformability when using the strapping head 180 when the two holders 194 of the second handling elements 188 with the molded parts 190 fastened therein are placed against one another and in this way form the strapping sections 32 .
  • two such molded parts 190 are arranged with their respective base sections 192 in the two holders 194 of the handling elements 188, with the tool sections 196 of the molded parts 190 with their concavely rounded shaping elements 202 point towards the corner regions of the respective article grouping 20 to be handled, and since the two holders 194 of the handling elements 188 can be advanced towards one another in an infeed direction C perpendicular to the longitudinal directions of the holders 194 (cf. Fig.
  • the shaped parts 190 Due to the pure infeed movement in the infeed direction C (Fig. 11 B) of the two holders 194 of the handling elements 188, which are placed on the longitudinal sides of the article grouping 20, the shaped parts 190 are not yet deformed, but they initially only come into contact with their shaping elements 202 the article grouping 20 as well as the already partially folded side faces 24 and the strip sections 28, as indicated schematically by FIG. 11C.
  • the handling elements 188 preferably remain positioned towards one another during a longer transport section (cf. Fig. 12 and Figs. 13A and 13B) and the shaped parts 190 therefore also remain in their changed contours, which are elastically deformed and pressed against the side surfaces of the article groupings 20 , the adhesion points 54 can harden and ensure permanent prestressing of the secondary fixing points 30 formed by the strapping sections 32 (cf. FIGS. 1E and 1F).
  • FIG. 11D illustrates the structural deformations of the various areas of the molded part 190 when it was pressed against the article grouping 20 in the infeed direction C and when an additional actuating force D is applied, which acts in the infeed direction C.
  • the first leg 198 connected to the base section 192 via the strip sections 208 is pushed back in the opposite direction to the actuating force D, since the side walls of the article grouping 20 hardly or only minimally yield to the actuating force D or give way.
  • This backward or evasive movement of the first leg 198 in the opposite direction to the actuating force D towards the base section 192 is indicated by the arrow E in FIG. 11D.
  • the strip sections 208 deform so that the first leg 198 approaches the base section 192 .
  • the parallel pivoting movements of the strip sections 208 in the direction of the arrow F are also illustrated in FIG. 3D by arrows F pointing obliquely downwards from the strip sections 208 to the base section 192 .
  • the transverse displacement G of the first leg 198 and thus the entire tool section 196 causes the second leg 200 to yield in approximately the opposite direction H to the transverse displacement G, which also leads to the compression of the body 204, reducing the width and volume of the cavity 206.
  • the superimposed evasive and deforming movement of the second leg 200 and the body 204 is indicated by the arrow H.
  • this evasive and deforming movement H of the second leg 200 and the body 204 which is maintained for a certain period of time, ensures that the adhesive or adhesive points 54 are pressed against the overlapping areas of the strip sections 28, so that the strapping sections formed in this way are thereby formed 32 of the secondary fixation points 30 a defined bias can be impressed.
  • FIG. 9 shows in a schematic manner the aisle guide 172 following the dividing module 170 as well as the grouping module 174 and application module 176, after which the strapping module 178 can finally follow.
  • FIG. 12 A part of such a strapping module 178 is illustrated in a schematic manner by the perspective illustration in FIG. 12 .
  • This strapping module 178 shown here has a larger number of endlessly circulating crossbeams 182, which with their lateral suspensions 184 and rollers 186 mounted thereon (cf. Fig. 10B) can be guided in rail systems 210 on both sides in order to circulate there in the direction of rotation UR and with interact in the manner described with the article groupings 20 conveyed in the transport direction TR in order to convert them into packaging units 10 .
  • three strapping heads 180 are suspended at lateral intervals on each of the crossbeams 182 guided one behind the other on the rail system 210 in the direction of rotation UR, with the plurality of crossbeams 182 each having three strapping heads 180 suspended therefrom at distances from one another which correspond to the distances between the article groupings 20 conveyed one behind the other, are successively moved in the direction of rotation UR.
  • the direction of circulation UR runs in the lower section of the rail system 210, in which the strapping heads 180 come into engagement with the article groupings 20, parallel to the transport direction TR.
  • the return movement of the crossbeams 182 with the respective strapping heads 180 suspended thereon takes place in the upper section of the rail system 210 shown in FIG. 12.
  • the two circulating rails of the rail system 210 can be arranged and suspended in sheet metal holders 212, for example, as is also shown by way of example in FIG.
  • the electric drive motors 214 can also be fastened there, which can ensure the drive of the crossbeams 182 in the direction of rotation UR along the rail system 210 .
  • FIGS. 13A and 13B illustrate the slotted guides for controlling the infeed movements C for the holders 194 of the second handling elements 188, which can be inflated against one another, with the molded parts 190 attached thereto (cf. FIGS. 11B and 11C).
  • the suspension of the holders 194, which can be advanced towards one another and moved apart, in the strapping head 180 has already been illustrated by FIG. 10C, so that in the following explanation reference can again be made to this representation of FIG. 10C.
  • Two guide pins 216 can be seen on the respective upper sides of the holders 194, which are spaced apart from one another and are aligned with one another in the direction of the longitudinal extension of the holder 194. These guide pins 216 are preferably guided in guide links 218, which are located above the article groupings 20 conveyed in the transport direction TR along the transport plane, so that the items in the lower section of the rail guide 210 move in the circulating direction UR (in the same direction as the transport direction TR). Cross member 182 with the strapping heads 180 arranged thereon come into contact with the guide links 218.
  • the control configuration shown as an example in FIGS. 13A and 13B is to be assigned to the strapping module 178 (cf. FIG. 9) or is part of the strapping module 178.
  • the holders 194 can be advanced towards one another or moved apart ie movable parallel to the direction of longitudinal extent of the respective cross member 182 via respectively defined adjustment paths, while these are respectively moved in the rail system 210 .
  • the guide pins 216 are controlled by means of the guide links 218, each of which comprises straight and parallel sections in which the guide pins 216 are spaced less apart from one another and other straight and parallel sections in which the guide pins 216 are spaced further apart from one another. These respective parallel sections are connected by curve sections 220 which converge symmetrically or diverge and which ensure the respective adjustment movements of the holders 194 .
  • the guide pins 216 dip into the mouth areas 222 at the respective ends of the guide links 218 or run out of the guide links 218 again.
  • FIGS. 14A, 14B and 14C show possible embodiment variants of transport sections 230, which can have the modules indicated schematically in FIG. 9 in a combined and sequential form.
  • FIG. 14A illustrates a first section that can be formed by the divider module 170 .
  • Articles 12 or beverage cans 34 are conveyed there in two parallel lanes in the transport direction TR by means of a horizontal conveying means, not described in any more detail here, which is why the divider module 170 is also combined with the lane guide 172 .
  • the division into the two parallel lanes had already taken place beforehand, i.e. in an area not shown here to the left of the detail of the transport section 230 shown in Fig. 14A.
  • the grouping module 174 adjoins the dividing module 170 and the aisle guide 172 in the transport direction TR (from left to right in FIG. 14A), where by means of suitable dividing devices, which can be formed here by push rods or by other slides 232, the articles 12 or beverage cans 34 previously conveyed in an uninterrupted sequence are grouped and divided into two parallel rows of three.
  • suitable dividing devices which can be formed here by push rods or by other slides 232
  • the articles 12 or beverage cans 34 previously conveyed in an uninterrupted sequence are grouped and divided into two parallel rows of three.
  • these article groupings 20 are suitably equipped with the packaging blanks 14 taken from a magazine 234 or supplied or provided in some other way, with the primary fixing means 22 normally being produced and formed in the application module 176.
  • the secondary fixing means 30 are produced, in particular by producing the strapping sections mentioned many times above.
  • the packaging units 10 equipped in this way with primary and secondary fixing means 22, 30 and thus completed can then be transported further in the transport direction TR, which is not shown in detail here but is merely indicated by a directional arrow on the packaging unit 10 shown on the far right.
  • 14B also illustrates a more efficient variant of such a transport section 230, in which the formation of grouped article arrangements 20 and their further processing takes place in two transport tracks 146 processed in parallel, so that the processing capacity can be doubled in the same processing time.
  • the transport section 230 shown includes a first section, which may be formed by the divider module 170 .
  • Articles 12 or beverage cans 34 are conveyed there in two parallel lanes in the transport direction TR by means of a horizontal conveying means, not described in any more detail here, which is why the divider module 170 is also combined with the lane guide 172 .
  • the division is made into a total of four parallel aisles, each combined in pairs in the two transport tracks 236 which are spaced apart but run parallel.
  • the aisle guide 172 arranged in pairs can have a mass flow 238 for the articles 12 or beverage cans 34 be prior.
  • the grouping module 174 adjoins the dividing module 170 and the aisle guide 172, which is duplicated by the two parallel transport tracks 236, in the transport direction TR (in Fig. 14B from left to right or from bottom to top), where suitable dividing devices such as slides 232, the articles 12 or beverage cans 34 previously conveyed in an uninterrupted sequence are grouped and divided into two parallel rows of three, and this in each of the two parallel transport tracks 236.
  • the article groupings 20 consisting of a total of six articles grouped in a rectangular arrangement, are formed in the grouping module 174 12 or 34 beverage cans formed.
  • these article groupings 20 are suitably equipped with the packaging blanks 14 taken from a magazine 234 or supplied or provided in some other way, with the primary fixing means 22 normally being produced and formed in the application module 176. This also takes place in parallel in the two transport tracks 236 running next to one another.
  • the secondary fixation means 30 are produced, in particular by producing the strapping sections mentioned many times above by means of the strapping heads 180.
  • the packaging units 10 equipped in this way with primary and secondary fixation means 22, 30 and thus completed can then be conveyed further in the transport direction TR, which is not shown in detail here, but is only indicated by the two parallel directional arrows on the packaging units 10 shown on the far right.
  • FIG. 14C shows an arrangement of a transport section 230 that corresponds in essential parts to FIG.
  • the production of the secondary fixing means 30 takes place there by forming the mentioned strapping sections by means of the strapping heads 180 only in the strapping module 178.
  • FIGS. 15A to 15C show different embodiment variants of a packaging blank 14 as it can be used for the production of the packaging units 10 shown above.
  • the variant of the packaging blank 14 already shown in FIGS. 1A and 1C is shown again in FIG. 15A, together with all the corresponding reference numbers.
  • Figures 15B and 15C can make it clear that the strip sections 28, the side surfaces 24 on the two opposite narrow sides of the side surfaces 24 to be folded onto the lateral surfaces 26 of the articles 12 or beverage cans 34 (cf. Fig. 1C in this regard) of the packaging blank 14, the side surfaces 24 on both narrow sides extend towards each, can be designed quite differently.
  • the strip sections 28 starting on both sides of the narrow sides of the side surfaces 24 to be folded in the direction of the lateral surfaces 26 of the articles 12 or beverage cans 34 and extending them in both directions parallel to their longitudinal directions according to FIG. 15C can all be of equal length.
  • the strip sections 28 of one side surface 24 can be made shorter, while the two strip sections 28 on the other side surface 24 must be correspondingly longer so that the overlapping strip sections 28 become both Let the narrow sides of the article grouping 20 connect to the strapping sections that are to form the secondary fixation means (cf. FIGS. 1E and 1F).
  • the left and right side surfaces 24, which adjoin the longitudinal sides of the main surface 18 of the packaging blank 14, are denoted by different reference numbers for better clarification.
  • the side face on the left with respect to the transport direction TR is denoted by the reference numeral 24L, while the right side face is denoted by the reference numeral 24R.
  • FIGS. 15A to 15C In order to make the left and right side surfaces 24L and 24R distinguishable and to identify them clearly, the transport direction TR is shown in FIGS. 15A to 15C, which in each case points from left to right in the illustrations.
  • each of the main axes 42 and 44 described above associated article grouping (cf. FIG. 1C) drawn in to better illustrate the various planes of symmetry of the differently designed packaging blanks 14.
  • the two side surfaces 24L and 24R differ in terms of the length of the strip sections 28 adjoining the respective narrow sides of the side surfaces 24L, 24R. While the two strip sections 28 on the left side surface 24L are longer than in the variant according to FIG both strip sections 28 on the right-hand side surface 24R are shorter than in the variant according to FIG. 15A.
  • the longer strip portions 28 on the left side surface 24L are therefore denoted by the reference numeral 28-I, while the shorter strip portions on the right side surface 24R are denoted by the reference numeral 28-k. Due to the different lengths of the respective pairs of strip sections 28-I and 28-k on the left and right side surfaces 24L and 24R, the packaging blank 14 shown in FIG runs transversely to the transport direction TR. A mirror symmetry to the first main axis 42, which runs exactly through the folding area 46 and is parallel to the transport direction TR, no longer exists here.
  • the first variant of the packaging blank 14 according to FIG. 15A in which all strip sections 28 are dimensioned the same, is mirror-symmetrical to both the first main axis 42 and the second main axis 44.
  • the two strip sections 28-k and 28-I of each of the two side surfaces 24L and 24R are of different lengths.
  • the two side surfaces 24L and 24R differ in terms of the length of the strip sections 28 adjoining the respective narrow sides of the side surfaces 24L, 24R.
  • the strip section 28- I made longer on the left side surface 24L than in the variant according to FIG. 15A.
  • the front strip section 28-k pointing in the direction of transport TR is longer on the right-hand side surface 24R than in the variant according to Fig. 15A, while the strip section pointing in the opposite direction (pointing backwards with respect to transport )
  • Strip section 28-k on the right-hand side surface 24R is shorter than in the variant according to FIG. 15A.
  • the packaging blank 14 shown in FIG. 15C is no longer mirror-symmetrical to either of the two main axes 42, 44.
  • the strip sections 28-I, 28-k of different lengths overlap on both narrow sides of the article grouping 20, each eccentric to the corresponding narrow side, i.e. they lie to the left or right of the first main axis 42.
  • the strip sections 28 - I and 28 - k overlapping at the connection point are long enough to be able to be connected to form the strapping sections 32 which form the secondary fixing means 30 .
  • FIGS. 16A and 16B show sensible combinations of several packaging blanks 14, which can be produced from a sheet of cardboard or another suitable flat packaging material in an economical stamping process, without an undesirably high amount of waste occurring.
  • FIG. 16A shows a number of packaging blanks 14 lined up in a row, which are shaped according to FIG. 15B.
  • These packaging blanks 14, which are each designed mirror-symmetrically to the second main axis 44, are mutually rotated by 180°, so that a left-hand side surface 24L with longer strip sections 28-I of a packaging blank 24 always faces a right-hand side surface 24R with shorter strip sections 28-k subsequent further packaging blank 14 is aligned.
  • the packaging blanks 14 lie one behind the other with their aligned first main axes 42 and can thus be punched out of a larger sheet of cardboard or similar flat packaging material.
  • FIG. 16A Such an arrangement, as shown in FIG. 16A, can also be useful for mechanical removal from a magazine 234, as has already been explained above with reference to FIGS. 14A, 14B and 14C.
  • FIGS. 14A, 14B and 14C it may be advantageous if the packaging blanks 14 follow one another in the manner shown be made available to the handling tool 56 or the application head 130 .
  • FIG. 16B shows a plurality of packaging blanks 14 lined up in a row, which are shaped according to FIG. 15C.
  • FIG. 16B Such an arrangement, as shown in FIG. 16B, can also be useful for mechanical removal from a magazine 234, as has already been explained above with reference to FIGS. 14A to 14C.
  • the packaging blanks 14 are made available to the handling tool 56 and/or the application head 130 in succession in the manner shown.
  • lid portion top lid portion, can lid
  • Carrier frame (application head)
  • Shaper knife-like shaper, sword-like

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheitensowie mit einem solchen Verfahren hergestellte Verpackungseinheiten, umfassendmindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel, wobei die mindestens zwei Artikeldurch wenigstens einen Verpackungszuschnitt (14) zusammengehalten werden.Bei dem Verfahren wird eine Hauptfläche des Verpackungszuschnittes (14) auferste Stirnseiten einer Artikelgruppierung (20) unter Ausbildung einer Verbindung zwischen den Artikeln und primären Fixierungsmitteln des Verpackungszuschnittes (14)appliziert. Die primären Fixierungsmittel legen dabei Positionen der Artikel relativzueinander innerhalb der Artikelgruppierung (20) fest. Anschließend werden Seitenflächen(24) des Verpackungszuschnittes (14) umgelegt, wobei von mit Mantelflächen der Artikelzusammenwirkende sekundäre Fixierungsmittel ausgebildet werden.Die sekundären Fixierungsmittel werden durch Umreifungsabschnitte gebildet,welche definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikelgruppierung (20) umfangen unddie Artikel in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen.Die Erfindung betrifft zudem eine Verpackungsvorrichtung zur Durchführung desVerfahrens.

Description

Verpackungsvorrichtung, Verpackungseinheit und Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Zudem betrifft die Erfindung eine Verpackungseinheit mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen Anspruchs.
Getränkedosen stellen neben Flaschen und Getränkekartons eine der wichtigsten und in großer Anzahl produzierten und verwendeten Handelsverpackungen für Getränke dar, zumal sie darüber hinaus zugleich als Trinkgefäß dienen können. Getränkedosen werden vor allem für kohlensäurehaltige Getränke wie Dosenbier und Softdrinks wie bspw. Cola-Getränke, Limonaden aller Art und Energy-Drinks verwendet. Das Öffnen von Getränkedosen zum Zwecke des Verzehrs erfolgt typischerweise mittels deckelseitig angeordneter Aufreißlaschen.
Aktuell eingesetzte Getränkedosen bestehen u.a. meist aus einteiligen und mittels geeigneter Tiefziehverfahren hergestellten zylindrisch geformten Behältern aus Aluminium oder Weißblech und jeweils auf den oberen Dosenrändern aufgefalzten oder aufgebördelten Deckeln aus Aluminium mit einer ovalen Ritzlinie und einer angenieteten Metalllasche. Diese Lasche fungiert gleichsam als eingebauter Dosenöffner, wenn sie beim Anheben das angeritzte Oval durch Hebelwirkung ins Doseninnere drückt und auf diese Weise eine Ausgieß- bzw. Trinköffnung bildet. In einem unmittelbar unterhalb des Deckels befindlichen oberen Mantelbereich weisen die Dosen normalerweise eine Verjüngung ihres Durchmessers auf. Somit weist auch der Deckel normalerweise einen zumindest geringfügig kleineren Außendurchmesser auf als der zylindrische Mantelbereich der Dose.
Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern in Form von Dosen gibt es unterschiedliche Verpackungsarten. Als solche Verpackungsart eignet sich bspw. die Zusammenfassung der Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten, die allgemein auch als Verpackungseinheiten betrachtet werden können. Auch hier sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, einzelne Dosen zu größeren Gebinden zusammenzufassen. So werden bspw. Getränkebehälter oftmals mittels Schrumpffolien zu Gebinden von vier, sechs oder mehr Behältern zusammengefasst und verpackt. Die Herstellung solcher Gebinde oder Verpackungseinheiten stellt sich in vielen Fällen als unumgänglich dar, da sie die häufigste Variante von Verkaufseinheiten oder Verpackungseinheiten für Getränkebehälter, insbesondere Dosen aus Metall oder Kunststoff oder Flaschen aus PET- Kunststoff, darstellen. Denn eine Handhabung einer Vielzahl an Artikeln oder Getränkedosen auf dem Weg von der Herstellung und Abfüllung solcher sog. Primärverpackungen bis zum Handel bis hin zum Endkunden ist ohne den Einsatz von sog. Sekundärverpackungen und ggf. auch von zusätzlichen Tertiärverpackungen kaum vorstellbar. Die auch als Sekundärverpackungen zu betrachtenden Gebinde werden für den Transport teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert, was teilweise auch als tertiäre Verpackung oder als Tertiärverpackung bezeichnet wird.
Bei der Herstellung von bekannten Gebindearten sind spezifische Fertigungsschritte erforderlich, um die für die Gebinde üblicherweise eingesetzten Schrumpffolien verarbeiten zu können. Diese Fertigungsschritte erfordern einen relativ hohen Energieeinsatz, nicht zuletzt wegen des unter Wärmeeinwirkung stattfindenden Schrumpfungsvorganges der Folie. Zudem verursacht die verwendete Folie Kosten zur Herstellung, zur Bereitstellung, zur Handhabung sowie zur späteren Entsorgung, da sie nach dem Verkauf und dem Auspacken der Artikel oder Behälter nicht mehr benötigt wird. Auch die Maschinenausstattung zur Bereitstellung der sogenannten Folieneinschlagmodule und anderer Handhabungsstationen verursacht hohe Investitionskosten. Schließlich erfordert auch die Bereitstellung des sogenannten Schrumpftunnels, bei dem die um die Gebinde geschlagene Folie mittels Heißluftbeaufschlagung um die Behälter geschrumpft wird, einen relativ hohen Kapitaleinsatz.
Eine Variante, bei der grundsätzlich auf den Einsatz von Schrumpffolien verzichtet werden kann, sind sog. Umreifungsgebinde. Hierbei werden mehrere Artikel oder Behälter mittels sog. Umreifungsbänder miteinander verbunden und zu einem Gebinde zusammengefasst. In kontinuierlich oder taktweise arbeitenden Umreifungsmaschinen werden Behälter, Artikel oder Flaschen zu Formationen gruppiert und dann mit Hilfe von Umreifungsaggregaten mit einem Band oder mit mehreren Bändern umreift. Diese Bänder verlaufen sinnvollerweise in horizontaler Richtung um die Behälter oder Flaschen und halten diese im Gebindeverbund zusammen. Typische Formationen können bspw. 1x2- Anordnungen (zwei Behälter in Reihe), 2x2-Anordnungen (vier Behälter im Quadrat oder in Rautenformation), 3x2-, 4x3- oder grundsätzlich auch variable n x m-Anordnungen sein. Weiterhin ist die Verwendung von sog. Greifkartonverpackungen oder von oberen Greifkartonverpackungen bekannt, um mehrere Artikel wie bspw. Getränkebehälter, insbesondere Flaschen oder Dosen, über ihre Halsbereiche zusammenzufassen. Eine Verpackungsmaschine zum Aufsetzen solcher oberen Greifkartonverpackungen findet sich in der Patentschrift EP 1 075419 B1 beschrieben. Dort sind die Artikel in einer Kiste angeordnet und die Greifkartonverpackung wird von oben auf den mindestens einen in der Kiste angeordneten Artikel aufgesetzt. Insbesondere ist in der Kiste eine Mehrzahl von Artikeln angeordnet, und durch das Aufsetzen einer geringeren Anzahl an oberen Greifkartonverpackungen werden Untergruppen gebildet, die jeweils einen Teil der in der Kiste angeordneten Artikel zusammenfassen.
Darüber hinaus sind Verpackungseinheiten bekannt, die unterschiedliche Arten von Sekundärverpackungsmitteln kombinieren und die Mehrzahl der Artikel mit einem ersten Verpackungsmittel und einem zweiten Verpackungsmittel zusammenfassen, insbesondere mit einem ersten Sekundärverpackungsmittel in Form einer oberen Greifkartonverpackung und mit einem zweiten Sekundärverpackungsmittel in Form einer Umreifung und/oder in Form mindestens einer Klebeverbindung zwischen benachbarten und sich berührenden Artikeln.
Die Patentschrift DE 22 06 071 C2 offenbart eine Behälterverpackung mit einer Trägervorrichtung für den Zusammenhalt und den Transport der Behälter aus einem elastischen verformbaren Kunststoffmaterial. Die Trägervorrichtung weist die die Behälter aufnehmende Öffnungen und Fingerlappen zum Aufreißen der Trägervorrichtung auf.
Die Offenlegungsschrift DE 25 31 325 A1 beschreibt eine Behälterverpackung mit einem Tragmittel aus Kunststofffolie. Ein oberes Tragglied umfasst erste Endteile jedes Behälters, und ein zweites Blech- oder Folientragteil umfasst untereinander verbundene Teile und hält jede Behältergruppe.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2006 028661 A1 zeigt eine Verpackungseinheit mit Flaschen und einem Flaschenträger, so dass die Verpackungseinheiten auch in größerer Vielzahl sicher stapelbar sind. Die Flaschen werden in den Verpackungseinheiten durch einen Tragkörper mit einem Tragbügel und mindestens einer Banderole zusammengefasst.
Die Gebrauchsmusterschrift DE 202012 103 324 U1 offenbart eine Gebindeschablone zum Zusammenfügen von Verpackungseinheiten, insbesondere von Getränkeflaschen, zu Gebinden. Die Gebindeschablone weist Aussparungen zur Aufnahme von je einem Teil einer Verpackungseinheit und zentral angeordnete Einschnitte zur Ausbildung eines Tragegriffes auf, wobei die Einschnitte symmetrisch von den Aussparungen umgeben sind.
Aus der DE 1 457489 A ist weiterhin ein Gebinde mit mehreren Flaschen bekannt, die in Gestalt eines Paketes mittels endloser Bänder zusammengehalten sind. Ein Griff ermöglicht das Tragen des Pakets.
Eine weitere Gebindeanordnung ist in der US 57 75486 A offenbart. Reihen von drei oder sechs Flaschen oder Dosen sind jeweils mit oberseitigen Aufsätzen aus Karton fixiert und mittels Umreifungsbändern zu größeren Gebinden zusammengefasst.
Als Primärverpackungen zur Aufnahme flüssigen Inhalts, insbesondere zur Aufnahme von Getränken sind inzwischen viele verschiedene Dosengrößen gebräuchlich und erhältlich. Während herkömmlicherweise Dosen mit einem jeweiligen Fassungsvermögen von etwa einem drittel Liter oder einem halben Liter angeboten wurden, finden sich inzwischen vielfach auch Dosen mit anderen Aufnahmevolumina, bspw. von 0,15 Litern, einem viertel Liter, von 0,355 Litern oder auch davon abweichenden Volumina.
Neben diesen variierenden Dosenvolumina sind unterschiedliche Dosenformen bekannt. Während der Deckel von Standarddosen einen deutlich geringeren Durchmesser aufweist als der sich daran anschließende Dosenzylinder, stimmen der Zylinderdurchmesser und der Deckeldurchmesser bei sog. Slim-Dosen oder Sleek-Dosen im Wesentlichen überein oder sind annähernd gleich, so dass hier keine nennenswerten Verjüngungen im Deckel- und/oder im Bodenbereich gegenüber dem Mantelbereich der Dosen vorhanden sind.
Zum Zusammenfassen von Standard-Dosen sind obere Greifkartonverpackungen bekannt, die eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen für die Standard-Dosen aufweisen, wodurch gleichzeitig die Positionen der Dosen innerhalb der Verpackungseinheit definiert sind. Die Greifkartonverpackungen werden von oben auf eine Zusammenstellung von Standard-Dosen aufgedrückt, so dass der Deckelbereich der Standard-Dosen jeweils durch eine zugeordnete Durchtrittsöffnung hindurchtreten kann. Vorzugsweise erfolgt eine Verankerung der Greifkartonverpackung unterhalb des Deckelbereichs der Standard- Dosen, insbesondere in dem Bereich mit reduziertem Durchschnitt. Innerhalb der dadurch hergestellten Verpackungseinheit sind die Dosen eng benachbart angeordnet. Die Verwendung solcher Greifkartonverpackungen ist dagegen bei sogenannten Slim-Dosen oder Sleek-Dosen meist nicht sinnvoll. Da bei diesen Dosenformen der Durchmesser im Deckelbereich und der Durchmesser im Zylinderbereich weitgehend gleich ist, fehlt es zwischen den Durchtrittsöffnungen des Greifkartons an Material, so dass die verbleibenden schmalen Bereiche zwischen den Durchtrittsöffnungen leicht ausreißen können, wodurch dem Greifkarton die notwendige Stabilität fehlt.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, schlägt die WO 2021/043632 A1 eine Kombination einer als primäres Verpackungsmittel fungierenden Greifkartonverpackung mit einem weiteren Verpackungsmittel dar. Diese als sekundäres Verpackungsmittel bezeichnete weitere Verpackung wird anschließend an den bereits mit der Greifkartonverpackung ausgestatteten angebracht. Als sekundäres Verpackungsmittel werden Umreifungsbänder, Klebeverbindungen der Artikel untereinander oder Schrumpffolienverbindungen vorgeschlagen. Um mehrere Artikel wie insbesondere die erwähnten sog. Slim-Dosen mit primären und sekundären Verpackungsmitteln auszustatten, sind mehrphasige Herstellungsprozesse erforderlich, da es sich grundsätzlich um unterschiedliche Verpackungsarten und damit auch um unterschiedliche maschinelle Fertigungs- und Verpackungsschritte handelt.
Angesichts der bekannten Verpackungsarten und Verpackungsverfahren kann es als vorrangiges Ziel der Erfindung betrachtet werden, die notwendigen Prozessschritte für die Herstellung von Verpackungseinheiten mit mehreren unterschiedlichen Verpackungsmitteln besser miteinander zu kombinieren oder zu integrieren. Zudem ist es ein Ziel der Erfindung, in vorteilhafter Weise Verpackungseinheiten herstellen zu können, bei denen jeweils eine Mehrzahl von Artikeln mit ersten und zweiten Verpackungsmitteln zusammengefasst sind, wobei diese Verpackungsmittel enger Zusammenwirken als dies bei bisher bekannten Verpackungsvarianten der Fall ist. Schließlich besteht ein ergänzendes, ggf. zusätzlich zu berücksichtigendes Ziel darin, verbesserte Werkzeugvarianten zur Verfügung zu stellen, die jeweils eine schnellere und bessere Prozessierung von gruppierten Artikeln zum Zwecke der Herstellung von Verpackungseinheiten ermöglichen.
Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung zumindest einiger der genannten Ziele schlägt die Erfindung eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten vor, welche Verpackungseinheiten mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel umfassen, und welche mindestens zwei Artikel durch wenigstens einen Verpackungszuschnitt mit primären und mit sekundären Fixierungsmitteln zusammengehalten sind.
Diese erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung umfasst zumindest eine Zuführeinrichtung für die mindestens zwei Artikel oder für Gruppierungen von jeweils mindestens zwei Artikeln, eine Applikationseinrichtung zum Aufbringen einer Hauptfläche des Verpackungszuschnittes auf erste Stirnseiten der gruppierten Artikel und zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Artikeln und den primären Fixierungsmitteln des Verpackungszuschnittes. Dies dient im Wesentlichen der Festlegung der Positionen der Artikel relativ zueinander mittels der primären Fixierungsmittel.
Die Zuführeinrichtung kann bspw. durch eine Horizontalfördereinrichtung für einen Artikeltransport im Massenstrom oder in mehreren Gassenführungen o. dgl. gebildet sein. Die Applikationseinrichtung wird durch eine nachfolgend noch näher zu erläuternde Handhabungseinrichtung mit komplexen, ineinandergreifenden und/oder in vorgegebener Abfolge nacheinander durchführbaren Funktionen und Funktionalitäten gebildet.
Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung eine geeignete Manipulations- und/oder Umformeinrichtung zum Umlegen mindestens einer an einer Längsseite der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzenden Seitenfläche des Verpackungszuschnittes unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln.
Schließlich umfasst die Vorrichtung eine Fixierungseinrichtung zur Ausbildung der durch Umreifungsabschnitte gebildeten sekundären Fixierungselemente, wobei die Umreifungsabschnitte definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel umfangen und die Artikel in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen. Die Umreifungsabschnitte werden durch Teile des Verpackungszuschnittes gebildet, die zunächst umgefaltet und anschließend weiteren Handhabungs- und Behandlungsschritten unterzogen werden.
Die Verpackungsvorrichtung kann insbesondere ein Handhabungswerkzeug aufweisen, das dem Umlegen von zwei an gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzenden Seitenflächen unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmittel dienen kann.
Wahlweise kann das Handhabungswerkzeug zum Umlegen der Seitenflächen der Streifenabschnitte sowie zum Umformen der Streifenabschnitte zu Umreifungsabschnitten ausgebildet sein.
Bei der Verpackungsvorrichtung kann das Handhabungswerkzeug zudem mit Einrichtungen zum Fixieren von überlappenden Endbereichen der Streifenabschnitte aneinander und/oder an den Mantelflächen der Artikel ausgestattet sein.
Zudem kann bei der Verpackungsvorrichtung das Handhabungswerkzeug Einrichtungen zum Umformen, Falten und/oder Einkerben der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln umfassen.
Schließlich können bei der Verpackungsvorrichtung die Einrichtungen zum Umformen, Falten und/oder Einkerben der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes einen auf die Hauptfläche absenkbaren Faltstempel umfassen, welcher unbeweglicher oder beweglicher Teil des Handhabungswerkzeuges sein kann.
Zu den oben genannten Merkmalen und Eigenschaften der Verpackungsvorrichtung ist ergänzend zu betonen, dass einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung wahlweise auch miteinander kombiniert werden können, sofern die Varianten aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar sind, um das/die oben formulierten Ziel(e) zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung in vorteilhafter Ausgestaltung mit mindestens einem steuerbaren und innerhalb eines definierten Bewegungsraumes beweglichen Applikationskopf ausgestattet sein, der einige der oben genannten Handhabungsschritte im Zusammenhang mit der Applikation der Verpackungszuschnitte an jeweils dafür bereitgestellte Artikelgruppierungen sowie mit der Ausbildung der primären Fixierungsmittel durchführen kann. So dient der nachfolgend näher ausgeführte Applikationskopf zunächst dem Anbringen von Verpackungszuschnitten an Gruppierungen von jeweils mindestens zwei Artikeln. llm dies bewerkstelligen zu können, umfasst jeder der Applikationskopf oder jeder von mehreren Applikationsköpfen jeweils eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von jeweils mindestens einem Verpackungszuschnitt und zum Aufsetzen des Verpackungszuschnittes an eine Oberseite der jeweiligen Artikelgruppierung.
Weiterhin ist der Applikationskopf mit einer Fixierungseinrichtung zum Herstellen einer mechanischen Verbindung des Verpackungszuschnittes an der Artikelgruppierung oder zwischen dem Verpackungszuschnitt und der jeweiligen Artikelgruppierung ausgestattet.
Die Aufnahmeeinrichtung des Applikationskopfes umfasst wenigstens eine mit steuerbarem und/oder variablem Unterdrück beaufschlagbare Ansaugeinrichtung, die mit erhöhtem Unterdrück zur Aufnahme und zum Halten eines Verpackungszuschnittes sowie mit reduziertem Unterdrück zur Freigabe eines im Applikationskopf gehaltenen Verpackungszuschnittes beaufschlagbar ist. Optionale weitere Handhabungswerkzeuge des Applikationskopfes werden nachfolgend im Detail beschrieben.
Der erfindungsgemäße Applikationskopf bzw. der einen Teil der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung bildende Applikationskopf kann mit wenigstens einer Applikationseinheit zur Behandlung jeweils einer Artikelgruppierung und zu deren Ausstattung mit einem Verpackungszuschnitt ausgestattet sein. Insbesondere jedoch umfasst der Applikationskopf bzw. jeder von ggf. mehreren Applikationsköpfen jeweils zwei oder mehr solcher Applikationseinheiten zur im Wesentlichen synchronen Behandlung von zwei oder mehr separaten Artikelgruppierungen und zu deren jeweiliger Ausstattung mit Verpackungszuschnitten.
Der Applikationskopf kann vorzugsweise innerhalb eines Bewegungsraumes zwischen einem Vorrat oder Bereitstellungsplatz für mehrere gestapelte Verpackungszuschnitte und einem jeweiligen Aufenthaltsort der zu behandelnden Artikelgruppierungen bewegt werden.
Zudem kann der Applikationskopf in einer Weise ausgestaltet sein, dass jede seiner Applikationseinheiten mit einer vertikal zwischen zwei Endlagen beweglichen Anlageplatte zur flächigen Anlage des jeweils dort gehaltenen Verpackungszuschnittes sowie mit jeweils mindestens einem steuerbaren Ansaugelement zum unterdruckgesteuerten Festhalten oder Freigeben eines dort mit Unterdrück gehaltenen Verpackungszuschnittes ausgestattet ist. Weiterhin kann jede Applikationseinheit des Applikationskopfes mit einem Formungselement zur Verformung eines definierten Faltbereiches eines auf eine jeweilige Artikelgruppierung aufgesetzten Verpackungszuschnittes ausgestattet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Formungselement einer Ausbildung primärer Fixierungsmittel zur Herstellung mechanischer Verbindungen zwischen den Artikeln der Artikelgruppierung und dem Verpackungszuschnitt dient oder die Ausbildung der primären Fixierungsmittel unterstützt.
Darüber hinaus kann wahlweise jede Applikationseinheit des Applikationskopfes mit Faltelementen zum Umlegen von über eine Oberseite der Artikelgruppierung hinausragenden Seitenflächen des Verpackungszuschnittes und zur Vorbereitung sekundärer Fixierungsmittel zwischen der Artikelgruppierung und dem Verpackungszuschnitt ausgestattet sein.
Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen Applikationskopf vorgesehen sein, dass die bewegliche Anlageplatte, die mit Unterdrück beaufschlagbaren Ansaugelemente, die Faltelemente sowie das Formungselement jeder Applikationseinheit im Zusammenhang mit dem auf die Artikelgruppierung absenkbaren oder von dort abhebbaren Applikationskopf jeweils aufeinander abgestimmte Handhabungsschritte zur Ausbildung der primären Fixierungsmittel und zumindest der Vorbereitung der sekundären Fixierungsmittel ausführen können.
Die anschließende Fertigstellung der sekundären Fixierungsmittel, die insbesondere durch Umreifungsabschnitte gebildet werden sind, kann in nachfolgenden Handhabungs- oder Prozessschritten erfolgen, sofern nicht im Applikationskopf entsprechende Werkzeuge vorgesehen sind, die in der Lage sind, die Umreifungsabschnitte fertigzustellen, etwa durch Verklebung überlappender Streifenabschnitte des Verpackungszuschnittes.
Die oben schon mehrfach erwähnte Fixierungseinrichtung der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung, die der Ausbildung der durch Umreifungsabschnitte gebildeten sekundären Fixierungselemente dient, können insbesondere durch hierfür geeignete und in entsprechender Weise ausgestattete Umreifungsköpfe gebildet sein, die dafür sorgen können, die Umreifungsabschnitte an definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel anzubringen und dort zu fixieren, um solchermaßen die Artikel in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festzulegen. Wie schon mehrfach erwähnt und erläutert, werden die Umreifungsabschnitte durch Teile des Verpackungszuschnittes gebildet, die zunächst umgefaltet und anschließend weiteren Handhabungs- und Behandlungsschritten unterzogen werden.
Der Umreifungskopf, der neben dem erwähnten Applikationskopf insbesondere ein weiterer oder zusätzlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung sein kann, umfasst zumindest geeignete Handhabungselemente zum Umlegen von an den Längsseiten einer Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzenden und über eine Oberseite der Artikelgruppierung hinausragenden faltbaren Abschnitten des Verpackungszuschnittes und zum Anlegen der faltbaren Abschnitte an den gegenüberliegenden Seitenflächen der Artikelgruppierung unter Vorbereitung und/oder Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel wechselwirkenden sekundären Fixierungsmitteln. Wie erwähnt, sind diese sekundären Fixierungsmittel durch Umreifungsabschnitte gebildet, welche definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel umfangen und Ausrichtungen der Artikel zueinander festlegen.
Es sei jedoch bereits an dieser Stelle betont, dass die Verpackungsvorrichtung oder Verpackungsmaschine mit einer Mehrzahl von solchen Umreifungsköpfen ausgestattet sein kann, die in aufeinander abgestimmter Weise ansteuerbar sind, um nacheinander eine Mehrzahl oder Vielzahl von Artikelgruppierungen zu Verpackungseinheiten zu verarbeiten, wobei jeweils mehrere Umreifungsköpfe in synchronisierter Steuerung jeweils gleichzeitig auf eine entsprechende Anzahl von Artikelgruppierungen einwirken können.
Bei dem Umreifungskopf oder bei jedem von mehreren Umreifungsköpfen kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Handhabungselemente elastisch verformbare Formteile zum Andrücken und haftenden Verbinden von jeweils überlappenden Bereichen der faltbaren Abschnitte der Umreifungsabschnitte aufweisen.
Der als sinnvolle Zusatzoption zur erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung zu betrachtende Umreifungskopf kann wenigstens zwei an gegenüberliegende Längsseiten der Artikelgruppierungen anlegbare und gegeneinander zustellbare Handhabungselemente aufweisen, wobei jedes der Handhabungselemente mit elastischen Formteilen ausgestattet sein kann, die mit auf die Mantelflächen der Artikel der Artikelgruppierung gefaltete Abschnitte des Verpackungszuschnittes wechselwirken und diese zu Umreifungsabschnitten umformen können.
Außerdem kann jedes der Handhabungselemente des Umreifungskopfes mitsamt den daran angeordneten Formteilen zwischen zwei Endlagen beweglich sein, wobei die Formteile bei auf der Artikelgruppierung aufgesetztem Umreifungskopf in der ersten Endlage der jeweiligen Handhabungselemente von der Artikelgruppierung zumindest geringfügig distanziert sind, und wobei die Formteile in der zweiten Endlage der jeweiligen Handhabungselemente an die Seitenflächen der Artikelgruppierung angelegt und dort mit einer Stellkraft in Zustellrichtung der Handhabungselemente beaufschlagt sind.
Bei dem Umreifungskopf oder bei jedem von mehreren Umreifungsköpfen können die mit einer Stellkraft in einer definierten Zustellrichtung der Handhabungselemente beaufschlagten Formteile elastisch verformt sein und können dabei zumindest Teilbereiche der Umreifungsabschnitte unter Vorspannung setzen.
Dem Umreifungskopf oder jedem von mehreren Umreifungsköpfen kann zudem jeweils eine Kulissensteuerung zur positionsabhängigen Vorgabe der Zustellbewegungen der Handhabungselemente zugeordnet sein.
Der Umreifungskopf kann insbesondere in einem Schienensystem parallel zu einem Transportabschnitt für die darauf in Transportrichtung beförderten Artikelgruppierungen geführt sein, wobei die Kulissensteuerung für die positionsabhängige Vorgabe der Zustellbewegungen der Handhabungselemente des Umreifungskopfes zumindest einem Teil des Transportabschnittes zugeordnet sein kann. Wahlweise können mehrere Umreifungsköpfe in einem solchen Schienensystem parallel zum Transportabschnitt mit den darauf beförderten Artikelgruppierungen geführt sein.
Wahlweise kann der Umreifungskopf oder jeder einzelne von mehreren Umreifungsköpfen jeweils mit einer definierten Anzahl an Formteilen ausgestattet sein. So können insbesondere insgesamt vier elastisch verformbaren Formteile vorgesehen sein, mit denen jeder einzelne der Umreifungsköpfe ausgestattet sein kann. Ein solches Formteil kann bspw. einen Basisabschnitt aufweisen, mit dem es in einem Halter des zugehörigen Handhabungselements verankert werden kann. Im Umreifungskopf können normalerweise zwei gegeneinander zustellbare Halter des Handhabungselements vorgesehen sein, in denen jeweils zwei solcher Formteile verankert sind.
Mit dem Basisabschnitt des Formteils kann zudem ein Werkzeugabschnitt verbunden sein, der dazu dient, auf die Artikelgruppierungen einzuwirken und derart zusammenzuwirken, dass die Umreifungsabschnitte in der gewünschten Weise aus den übereinandergelegten Streifenabschnitten der Seitenflächen hergestellt werden können. Gemäß einer sinnvollen Ausführungsvariante kann der Werkzeugabschnitt des Formteils insbesondere eine L-förmige Kontur mit abgerundetem Übergang zwischen den zwei Schenkeln des L-förmigen Werkzeugabschnittes aufweisen, wobei der abgerundete Bereich, der auch Formungsbereich oder als elastisches Formungselement bezeichnet werden kann, sinnvollweise der Kontur der zu bearbeitenden Artikelgruppierung in deren jeweiligem Eckbereichen entspricht.
Die Verbindung des Werkzeugabschnittes mit dem Basisabschnitt ist vorzugsweise elastisch verformbar, was für ein definiertes Verformungsverhalten sorgen kann, wenn der Werkzeugabschnitt in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des mit dem Basisabschnitt in Verbindung stehenden ersten Schenkels an die Längsseite der Artikelgruppierung angedrückt wird.
Die Materialauswahl des vorzugsweise einstückig ausgebildeten und hergestellten Formteils, das insbesondere durch einen elastisch verformbaren Thermoplastkunststoff oder durch ein geeignetes Elastomermaterial, ggf. ausgestattet mit eingearbeiteter Faserverstärkung gebildet sein kann, sorgt für die gewünschte Verformbarkeit beim Einsatz des Umreifungskopfes, wenn die Halter der Handhabungselemente mit den darin befestigten Formteilen gegeneinander zugestellt werden und die Umreifungsabschnitte ausbilden.
Durch eine reine Zustellbewegung in Zustellrichtung der beiden Halter der Handhabungselemente, die an die Längsseiten der Artikelgruppierung angelegt werden, verformen sich die Formteile normalerweise noch nicht, sondern sie legen sich mit ihren Formungselementen zunächst nur an die Artikelgruppierung sowie an die schon teilweise heruntergefalteten Seitenflächen sowie an die Streifenabschnitte an. Bei einer noch weitergehenden Zustellbewegung beginnen sich die Formteile strukturell zu verformen. Insbesondere ist hierdurch für ein Andrücken der Haft- oder Klebestellen an den sich überlappenden Bereichen der Streifenabschnitte gesorgt, so dass dadurch den solchermaßen gebildeten Umreifungsabschnitten der sekundären Fixierungsstellen eine definierte Vorspannung aufgeprägt werden kann.
Die Zustellbewegungen für die gegeneinander zustellbaren Halter der im Umreifungskopf befindlichen Handhabungselemente mit den daran befestigten Formteilen können bspw. mittels einer geeigneten Kulissenführung gesteuert werden. So können etwa die Halter mit geeigneten Führungsstiften ausgestattet sein, die in Führungskulissen geführt sein können, welche sich oberhalb der entlang der Transportebene für die in Transportrichtung beförderten Artikelgruppierungen befinden, so dass die sich im unteren Abschnitt der Schienenführung in Umlaufrichtung bewegenden Querträger mit den daran angeordneten Umreifungsköpfen in Kontakt mit den Führungskulissen kommen können. Damit ist gemeint, dass sich die Führungsstifte innerhalb der Führungskulissen bewegen und dort gleitend geführt sind. Die Halter sind solchermaßen gegeneinander zustellbar oder auseinander bewegbar, d.h. über jeweils definierte Verstellwege parallel zur Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Querträgers bewegbar, während diese jeweils im Schienensystem bewegt werden.
Die Steuerung der Führungsstifte erfolgt hierbei mittels der Führungskulissen, die jeweils gerade und parallele Abschnitte umfassen, in denen die Führungsstifte geringer voneinander beabstandet sind, und andere gerade und parallele Abschnitte, in denen die Führungsstifte weiter voneinander beabstandet sind. Diese jeweils parallelen Abschnitte sind durch jeweils symmetrisch aufeinander zulaufende oder auseinanderstrebende Kurvenabschnitte verbunden, die für die jeweiligen Stellbewegungen der Halter sorgen können.
Mit dem Umlauf der Querträger und den dadurch in den entsprechend konturierten Führungskulissen geführten Führungsstiften können die für das Umlegen der Streifenabschnitte der Verpackungszuschnitte und für die Ausbildung der Umreifungsabschnitte erforderlichen Bewegungen der Umreifungsköpfe erzeugt werden.
Neben der in unterschiedlichen Ausführungsvarianten und Ausstattungsstufen erläuterten erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung schlägt die Erfindung zur Erreichung zumindest einiger der oben genannten Ziele weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten vor, die jeweils mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel umfassen, wobei die mindestens zwei Artikel durch wenigstens einen Verpackungszuschnitt zusammengehalten werden. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: zunächst wird eine Hauptfläche des Verpackungszuschnittes auf erste Stirnseiten der gruppierten Artikel appliziert, wobei eine Verbindung zwischen den Artikeln und primären Fixierungsmitteln des Verpackungszuschnittes ausgebildet werden. Diese primären Fixierungsmittel legen zunächst die Positionen der Artikel relativ zueinander fest.
Anschließend wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens eine an einer Längsseite der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzende Seitenfläche unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln umgelegt. Die sekundären Fixierungsmittel werden dabei durch Umreifungsabschnitte gebildet, welche definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel umfangen und die Artikel in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen.
Das Verfahren kann wahlweise vorsehen, dass zwei an gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzende Seitenflächen unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln umgelegt werden.
Außerdem kann das Verfahren vorsehen, dass die Umreifungsabschnitte der sekundären Fixierungsmittel durch Streifenabschnitte des Verpackungszuschnittes gebildet werden, welche die Seitenflächen jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen verlängern.
Es hat sich als vorteilhaft für das Verfahren erwiesen, wenn die Seitenflächen sowie die Streifenabschnitte mittels Handhabungseinrichtungen umgelegt und zu Umreifungsabschnitten umgeformt werden, bei denen überlappenden Endbereiche aneinander und/oder an den Mantelflächen der Artikel fixiert werden.
Es sei jedoch an dieser Stelle betont, dass eine Fixierung und/oder Verklebung der Streifenabschnitte an den Mantelflächen der Artikel lediglich eine Option darstellt, die in der Praxis wahlweise realisiert werden kann. Aufgrund der Fixierung des Verpackungszuschnittes an den Artikeln unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel kann der Zusammenhalt der Gebindestruktur bereits ausreichend sein, so dass eine haftende Fixierung der Streifenabschnitte an den darunterliegenden Mantelflächen der Artikel nicht notwendig ist.
Sollen die Artikel jedoch von den Umreifungsabschnitten nicht nur abschnittsweise umfangen, sondern zusätzlich auch dort in ihren relativen Positionen zueinander fixiert werden, kann es sinnvoll sein, die Streifenabschnitte im Zusammenhang mit der Fixierung ihrer übereinandergelegten und solchermaßen überlappenden Abschnitte aneinander zusätzlich an den Mantelflächen der Artikel zu fixieren.
Zudem kann das Verfahren vorsehen, dass die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln umgeformt, gefaltet oder eingekerbt wird, wobei benachbarte primäre Fixierungsmittel mitsamt den darin gehaltenen Artikeln einander angenähert werden, insbesondere bis zu einem berührenden Kontakt der benachbarten Artikel. Sofern der weiter oben bereits erwähnte Applikationskopf zum Einsatz kommen soll, so kann dieser insbesondere für die Übernahme eines flächigen Verpackungszuschnittes von einem Vorrat, von einer Zuführung oder von einem sonstigen Bereitstellungsplatz sorgen. Nach seiner Aufnahme oder Übernahme wird der Verpackungszuschnittes im Applikationskopf gehalten und insbesondere für nachfolgende Prozessschritte bereitgehalten.
Rein vorsorglich sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei den nachfolgend beschriebenen Verfahrensvarianten wahlweise ein Applikationskopf zum Einsatz kommen kann, der mindestens eine Applikationseinheit, vorzugsweise jedoch zwei, drei oder mehr gleichartige Applikationseinheiten zur gleichzeitigen und insbesondere synchronen Handhabung mehrerer bereitstehender Artikelgruppierungen umfassen kann. Wenn daher nachfolgend von den Handhabungsschritten eines Applikationskopfes die Rede ist, so ist damit in der Regel keine einschränkende Aussage gemacht, so dass wahlweise auch mehrere solcher Applikationsköpfe für die Durchführung der beschriebenen Verfahrensschritte vorhanden sein können.
Bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Applikationskopf mitsamt dem darin gehaltenen oder bereitgehaltenen Verpackungszuschnitt zu einer zuvor bereitgestellten und für die hier beschriebenen Handhabungsschritte bereitgehaltenen Artikelgruppierung, bestehend aus den genannten mindestens zwei gruppierten Artikeln, bewegt, wo der Applikationskopf unmittelbar auf die Artikelgruppierung abgesenkt oder zunächst in einem vertikalen Abstand oberhalb der Artikelgruppierung positioniert werden kann. Eine solche Positionierung des Applikationskopfes in einem vertikalen Abstand oberhalb der bereitgehaltenen Artikelgruppierung kann bspw. dann sinnvoll sein, wenn die Artikelgruppierung nicht ruht, sondern entlang einer Förderstrecke bewegt wird, weil in diesem Fall eine gleichsinnige und mitziehende Bewegung des Applikationskopfes mit der in einer Förderrichtung auf der Förderstrecke bewegten Artikelgruppierung sinnvoll ist, was gemeinhin auch als Aufsynchronisieren bezeichnet wird.
Wenn sichergestellt ist, dass sich der Verpackungszuschnitt mittels exakter Positionierung des Applikationskopfes in einer gewünschten Position in Bezug auf die Artikelgruppierung befindet, kann der Applikationskopf auf die Artikelgruppierung abgesenkt werden, was gleichermaßen das Applizieren des Verpackungszuschnittes auf einer oberen Stirnseite der Artikelgruppierung nach sich zieht und ermöglicht. Dieses Applizieren des Verpackungszuschnittes auf der oberen Stirnseite der Artikelgruppierung, womit in aller Regel die oberen Deckelseiten der gruppierten Artikel gemeint sind, impliziert die Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Verpackungszuschnitt und der Artikelgruppierung.
Diese mechanische Verbindung zwischen der oberen Stirnseite der Artikelgruppierung oder den oberen Deckelseiten oder Deckelbereichen der gruppierten Artikel wird im vorliegenden Zusammenhang und in der weiteren Folge auch als primäre Verbindung, als primäre Fixierung oder als Herstellung, Anbringung oder Ausbildung primärer Fixierungsmittel bezeichnet. In der Regel sind damit Rastverbindungen zwischen ausgestanzten kreisrunden Durchbrüchen im Verpackungszuschnitt und oberen Randabschnitten der insbesondere durch blecherne Getränkedosen gebildeten Artikel gemeint, was weiter unten noch näher auszuführen sein wird.
Zur Vorbereitung zusätzlicher sekundärer Fixierungsmittel, die bei den hier herzustellenden Verpackungseinheiten durch aus Teilen des Verpackungszuschnittes gebildeten Umreifungsabschnitten ausgebildet werden, erfolgt nach der Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen dem Verpackungszuschnitt und der Artikelgruppierung ein Umlegen wenigstens eines über eine Oberseite der Artikelgruppierung hinausragenden faltbaren Abschnittes des Verpackungszuschnittes und das Anlegen an einer Seitenfläche der Artikelgruppierung.
Normalerweise werden zwei gegenüberliegend an den Längsseiten des die Oberseite der Artikelgruppierung bedeckenden Hauptfläche des Verpackungszuschnittes befindliche faltbaren Abschnitte umgefaltet und jeweils an die gegenüberliegenden Seitenflächen der Artikelgruppierung angelegt, was einen Faltvorgang mit einem Faltwinkel von etwa 90 Grad entspricht. Aus diesen umgelegten faltbaren Abschnitten des Verpackungszuschnittes werden nachfolgend die noch näher zu beschreibenden Umreifungsabschnitte gebildet, die im vorliegenden Zusammenhang auch als sekundäre Fixierungsmittel der Verpackungseinheiten betrachtet und solchermaßen bezeichnet werden.
Die oben erwähnten primären Fixierungsmittel legen zunächst die Positionen der Artikel relativ zueinander fest, während die nachfolgend ausgebildeten sekundären Fixierungsmittel zusätzlich die Winkellagen der Artikel zueinander festlegen und für einen festeren mechanischen Zusammenhalt der Artikel in der Verpackungseinheit sorgen.
Anschließend an die Befestigung des Verpackungszuschnittes an der jeweils dafür bereitgestellten Artikelgruppierung unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel wird mindestens eine an einer Längsseite der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzende Seitenfläche unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln umgelegt. Die sekundären Fixierungsmittel werden dabei durch Umreifungsabschnitte gebildet, welche definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel umfangen und die Artikel in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen. Die Umreifungsabschnitte der sekundären Fixierungsmittel werden insbesondere durch Streifenabschnitte des Verpackungszuschnittes gebildet, welche die Seitenflächen jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen verlängern.
Erst nach dem Umfalten oder Hinunterfalten der erwähnten seitlichen faltbaren Abschnitte des Verpackungszuschnittes wird der Applikationskopf von der mit dem Verpackungszuschnitt ausgestatteten und durch diesen mechanisch zusammengehaltenen Artikelgruppierung abgehoben und kann anschließend von der Artikelgruppierung entfernt werden, um einen weiteren Verpackungszuschnitt von einem Bereitstellungsplatz oder einem Vorrat aufzunehmen und die beschriebenen Prozessschritte an einer weiteren Artikelgruppierung zu wiederholen.
Der Applikationskopf ist somit innerhalb seines Bewegungsraumes zwischen einem Vorrat oder einem Bereitstellungsplatz für die flächigen und normalerweise noch ungefalteten, aber mit den erforderlichen Ausstanzungen und Durchbrüchen versehenen Verpackungszuschnitten und einem Bereitstellungsplatz oder einem Förderabschnitt mit der dort befindlichen Artikelgruppierung beweglich. Hierbei ist vorgesehen, dass der Applikationskopf als Ganzes mitsamt dem jeweils darin gehaltenen Verpackungszuschnitt auf die Artikelgruppierung abgesenkt wird.
Die Aufnahme des mindestens einen Verpackungszuschnittes vom Vorratsstapel oder von einem hierfür geeigneten und ausgestatteten Bereitstellungsplatz kann insbesondere mit Hilfe oder durch Unterstützung von Unterdrück erfolgen, d.h. etwa mittels geeigneter Ansaugelemente, die sich im Applikationskopf befinden und die zur Aufnahme eines flächigen Verpackungszuschnittes mit Unterdrück beaufschlagt werden können. Vorzugsweise kann dieser Unterdrück zur Abgabe der Verpackungszuschnitte deaktiviert werden. Wenn somit ein Verpackungszuschnitt nach dem Aufsynchronisieren und dem Absenken des Applikationskopfes auf einer Artikelgruppierung aufgesetzt und dort unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel aufgedrückt und verrastet werden soll, ist es sinnvoll, den an den Ansaugelementen anliegenden Unterdrück zu deaktivieren, was den Verpackungszuschnitt freigeben und seine zuvor temporär aufrechterhaltene Fixierung im Applikationskopf aufheben kann.
Die Freigabe des Verpackungszuschnittes und seine Verrastung auf der Oberseite der dafür vorgesehenen Artikelgruppierung kann durch weitere Komponenten im Applikationskopf unterstützt werden. So kann die Ausbildung der primären Fixierungsmittel bspw. dadurch unterstützt werden, dass eine flächige Anlageplatte des Applikationskopfes abgesenkt wird, während gleichzeitig der den Verpackungszuschnitt festhaltende Unterdrück der Ansaugelemente oder Saugstempel deaktiviert wird. Diese Vorgänge können sinnvollerweise miteinander kombiniert werden, indem insbesondere die Anlageplatte gegenüber den ortsfest im Applikationskopf befindlichen und durch die mit entsprechenden Aussparungen ausgestattete Anlageplatte hindurchreichenden Ansaugelementen oder Saugstempeln abgesenkt wird.
Auf diese Weise kann der im Applikationskopf temporär gehaltene Verpackungszuschnitt von den Ansaugelementen oder Saugstempeln distanziert und abgelöst werden. Die erwähnte Anlageplatte kann insbesondere mittels Linearführungen relativ zum Applikationskopf beweglich ausgebildet sein. Auf diese Weise ist sie bei in seiner Lage gehaltenem Applikationskopf gegenüber diesem absenkbar und kann dadurch den Verpackungszuschnitt in zeitlicher und/oder prozesstechnischer Hinsicht unmittelbar vor dem Herstellen der primären Fixierungsmittel nach unten auf die Artikelgruppierung drücken.
Im weiteren Verlauf der Herstellung der Verpackungseinheiten und in der weiteren Bewegung der Anlageplatte nach unten wird der Verpackungszuschnitt unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel mit den Artikeln der Artikelgruppierung verbunden oder verrastet, z.B. durch Ausbildung von Rastverbindungen zwischen den Öffnungen oder Durchbrüchen im Verpackungszuschnitt und den oberen Rand- oder Halsabschnitten der Artikel, d.h. bspw. mit abgesetzten Bereichen ihrer Bördelränder.
Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verpackungseinheiten vorsehen, dass die auf die Oberseite der Artikelgruppierung aufgesetzte und dort insbesondere verrastete oder anderweitig fixierte Hauptfläche des Verpackungszuschnittes in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln oder zwischen benachbarten Artikelreihen umgeformt, gefaltet oder eingekerbt wird, wobei benachbarte primäre Fixierungsmittel mitsamt den darin gehaltenen Artikeln einander angenähert werden, insbesondere bis zu einem berührenden Kontakt der benachbarten Artikel.
So kann bei einer Variante des Verfahrens vorgesehen sein, dass während der Herstellung der primären Fixierungsmittel, insbesondere jedoch erst daran anschließend der Verpackungszuschnitt in einer Weise gehandhabt und verformt wird, dass er zumindest ein Stück weit zwischen benachbarte Artikel der Artikelgruppierung oder zwischen benachbarte Artikelreihen der Artikelgruppierung hineingedrückt wird, was insbesondere bei solchen Artikeln innerhalb der Artikelgruppierung sinnvoll sein kann, die aufgrund ihrer Formgebung nur wenig Material zwischen benachbarten Artikeln zur Verfügung stellen, weil der obere Artikelrand in seinem Durchmesser nicht oder nur unwesentlich gegenüber dem Durchmesser des sich daran anschließenden zylindrischen Mantelbereiches reduziert ist.
Sofern die für die herzustellenden Verpackungseinheiten vorgesehene Artikelgruppierung bspw. durch die oben erwähnten Slim-Dosen oder Sleek-Dosen gebildet ist, steht aufgrund der besonderen Formgebung dieser vom unteren Bodenbereich bis zum oberen Deckelbereich nahezu durchgängig und mit konstantem Durchmesser zylindrisch geformten Getränkedosen beim Herstellen der primären Fixierungsmittel nahezu kein Restmaterial des flächigen Verpackungszuschnittes zwischen den unmittelbar benachbarten Artikeln oder Dosen der Gruppierung zur Verfügung. Um dies zu kompensieren, sieht das Verfahren zumindest für die Herstellung der primären Fixierungsmittel, die durch ein Aufsetzen und Verrrasten der Artikel oder Getränkedosen in hierfür vorgesehene Durchbrüche des flächigen Verpackungszuschnittes gebildet werden, einen ausreichenden Abstand zwischen benachbarten Artikeln oder benachbarten Artikelreihen vor, der in sich daran anschließenden Prozessphasen durch Aneinanderschieben der Artikel oder Artikelreihen aufgehoben wird.
Wenn in diesem Zusammenhang von benachbarten Artikelreihen gesprochen wird, die zunächst voneinander beabstandet sind, so können damit insbesondere zwei, drei oder vier aneinandergereihte Artikel oder Dosen gemeint sein, die paarweise nebeneinanderstehen und solchermaßen eine Gruppierung von insgesamt vier, sechs oder acht Artikeln bilden. Die Artikel dieser zunächst paarweise geringfügig voneinander distanzierten Reihen stehen jedoch innerhalb der Reihe vorzugsweise in berührendem Kontakt, was hinsichtlich des verfügbaren flächigen Materials des Verpackungszuschnittes in Kauf genommen werden kann, da der mechanische Zusammenhalt der solchermaßen herzustellenden Verpackungseinheiten nicht nur mittels der primären Fixierungsmittel, sondern zusätzlich auch mittels der nachfolgend noch im Detail zu erläuternden sekundären Fixierungsmittel sichergestellt werden kann.
Nach dem Absenken der Anlageplatte mitsamt dem daran unterseitig anliegenden Verpackungszuschnitt auf die Oberseite der Artikelgruppierung und nach dem Verrasten der Artikel mit dem Verpackungszuschnitt, was oben als Herstellen der primären Fixierungsmittel definiert wurde, können die in dieser Prozessphase zumindest geringfügig voneinander beabstandeten Artikel oder Artikelreihen der jeweiligen Gruppierung einem weiteren Handhabungsschritt unterzogen werden, der unter anderem die Annäherung der Artikel oder Artikelreihen der Gruppierung bis zum berührenden Kontakt vorsieht, so dass die übliche Rechteckanordnung der Gruppierung hergestellt ist, die auch der Anordnung innerhalb der später fertigzustellenden Verpackungseinheiten entspricht.
So kann das erfindungsgemäße Verfahren in einem weiteren optionalen Verfahrensschritt vorsehen, dass ein zwischen den voneinander beabstandeten Artikeln oder Artikelreihen befindlicher Bereich der auf den Oberseiten der Artikel aufliegenden Hauptfläche des Verpackungszuschnittes V-förmig oder anderweitig eingekerbt und in den Zwischenraum zwischen den Artikeln oder Artikelreihen hineingedrückt wird, was ggf. durch zuvor in den Verpackungszuschnitt eingebrachte Falz- oder Knickkanten unterstützt werden kann. Bei einem rechteckförmigen Verpackungszuschnitt unterteilt ein mittlerer Streifen, der auf diese Weise V-förmig oder in anderer Formgebung eingekerbt werden soll, die Hauptfläche in zwei gleichgroße Hälften, die durch diesen mittleren Streifen verbunden sind.
Jede dieser beiden Hälften der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes bedeckt hierbei einen Artikel, wenn die zu bearbeitende Artikelgruppierung nur zwei Artikeln umfasst. Bei Artikelgruppierungen mit bspw. vier oder sechs Artikeln bedeckt somit jede der beiden Hälften der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes jeweils eine Zweierreihe bzw. Dreierreihe von Artikeln.
Der solchermaßen V-förmige ausgeformte Abschnitt des Verpackungszuschnitts und das Hineindrücken des ausgeformten Bereiches zwischen die Artikel oder Artikelreihen kann insbesondere mittels eines ortsfest im Applikationskopf angeordneten messerartigen oder schwertförmigen Formungselementes erfolgen, das bei abgesenkter Anlageplatte oberhalb des Niveaus der Anlageplatte liegt und somit von dieser verdeckt wird, so dass es beim Andrücken des Verpackungszuschnittes auf die Oberseite der Artikelgruppierung und bei der gleichzeitig erfolgenden Ausbildung der ersten Fixierungsmittel nicht wirksam werden kann.
Durch ein Anheben der Anlageplatte nach Herstellung der primären Fixierungsmittel und bei vorzugsweise deaktivierten Ansaugelementen oder Saugstempeln reicht das messerartige oder schwertförmige Formungselement durch eine korrespondierende Aussparung der Anlageplatte hindurch und ragt somit nach unten aus der Anlageplatte heraus, wodurch es bei angehobener Anlageplatte und gleichzeitig weiter abgesenktem Applikationskopf den Verpackungszuschnitt V-förmig zwischen die Artikel oder Artikelreihen nach unten drücken kann, wobei der V-förmige Bereich des Verpackungszuschnittes zwischen die benachbarten Artikel oder benachbarten Artikelreihen hineingedrückt wird.
Da die zuvor voneinander beabstandeten Artikel oder Artikelreihen hierdurch aneinander gezogen werden, sind geeignete Führungen sinnvoll, um diese Annäherung in kontrollierter Weise ablaufen zu lassen. Grundsätzlich genügt bereits das Herstellen des V-förmigen Bereiches und dessen Hineinsenken zwischen die Artikel oder Artikelreihen, um diese einander anzunähern und dafür zu sorgen, dass sie aneinander gezogen oder geschoben werden.
Die Absenkbewegung des Applikationskopfes mit dem Eindrücken des messerartigen oder schwertförmigen Formungselementes auf die oberseitige Hauptfläche des Verpackungszuschnittes kann außerdem dafür genutzt werden, die randseitig an der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes befindlichen Seitenflächen des Verpackungszuschnittes um jeweils etwa 90 Grad nach unten zu falten und an die Seitenflächen der Artikelgruppierung anzulegen. Diese Faltbewegungen können bspw. mittels ortsfest im Applikationskopf angeordneter seitlicher Faltelemente durchgeführt werden, wenn der Applikationskopf weiter in Richtung der Oberseite der Artikelgruppierung abgesenkt wird.
Die am Applikationskopf zu beiden Seiten der Anlageplatte und beabstandet von dieser angeordneten Faltelemente können entweder durch starre oder durch bewegliche Werkzeuge gebildet sein, die sich vorzugsweise in einer Position im Applikationskopf befinden, wo sie auf die durch Knick- oder Falzkanten definierten und solchermaßen von der Hauptfläche abgegrenzten Bereiche des flächigen Verpackungszuschnittes treffen können, um diese an die gegenüberliegenden Seitenflächen der Artikelgruppierung anzulegen. In einer einfachsten Ausführungsvariante sind die Faltelemente durch senkrecht nach unten ragende und bspw. streifenförmig ausgebildete Abschnitte gebildet, die an einer Trägerplatte oder einem Trägerelement des Applikationskopfes verankert sind, so dass ihre unveränderlichen Relativpositionen in Bezug auf die Ansaugelemente sowie in Bezug auf die im Applikationskopf heb- und senkbare Anlageplatte festgelegt sind.
Eine rampenartige Abschrägung an den Faltelementen kann bspw. ein Aneinanderschieben der zuvor beabstandeten Artikel oder Artikelreihen unterstützen, wenn das messerartige oder schwertförmige Formungselement aktiviert wird.
In einem späteren Verfahrensschritt, ggf. nach weiteren Handhabungs- und/oder Behandlungsschritten, mit denen weitere Maßnahmen zur Fertigstellung der Verpackungseinheiten getroffen werden können, wird der gesamte Applikationskopf nach oben von der Artikelgruppierung abgehoben, um diese den nächstfolgenden Verarbeitungs-, Handhabungs- und/oder Applikationsschritten zu überlassen. Solche Schritte können insbesondere die weitere Prozessierung der sekundären Fixierungsmittel durch Umfalten der Umreifungsabschnitte, das Verkleben von überlappenden und übereinander gelegten Abschnitten etc.
So sieht eine vorteilhafte Verfahrensvariante vor, dass die zuvor umgefalteten Seitenflächen sowie dadurch gebildete verlängerte Streifenabschnitte mittels geeigneter Handhabungseinrichtungen umgelegt und zu Umreifungsabschnitten umgeformt werden, wobei überlappende Endbereiche dieser Streifenabschnitte aneinander und/oder an den Mantelflächen der Artikel fixiert werden.
Es sei jedoch an dieser Stelle betont, dass eine Fixierung und/oder Verklebung der Streifenabschnitte an den Mantelflächen der Artikel lediglich eine Option darstellt, die in der Praxis wahlweise realisiert werden kann. Aufgrund der Fixierung des Verpackungszuschnittes an den Artikeln unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel kann der Zusammenhalt der Gebindestruktur bereits ausreichend sein, so dass eine haftende Fixierung der Streifenabschnitte an den darunterliegenden Mantelflächen der Artikel nicht notwendig ist.
Sollen die Artikel jedoch von den Umreifungsabschnitten nicht nur abschnittsweise umfangen, sondern zusätzlich auch dort in ihren relativen Positionen zueinander fixiert werden, kann es sinnvoll sein, die Streifenabschnitte im Zusammenhang mit der Fixierung ihrer übereinandergelegten und solchermaßen überlappenden Abschnitte aneinander zusätzlich an den Mantelflächen der Artikel zu fixieren.
Hinsichtlich aller zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten zur Herstellung oder Vorbereitung von Verpackungseinheiten durch Umformung und Ausstattung von gruppierten Artikeln mit Verpackungszuschnitten unter bevorzugter Verwendung eines zumindest einen Teil der oben erwähnten Prozessschritte ausführenden Applikationskopfes kann in einer Minimalausstattung vorgesehen sein, dass der Applikationskopf auf genau eine Artikelgruppierung in der beschriebenen Weise einwirkt und diese mit dem Verpackungszuschnitt ausstattet und diesen zur Herstellung der primären Fixierungsmittel sowie zumindest zur Vorbereitung der sekundären Fixierungsmittel umformt und/oder vorbereitet.
Wahlweise oder auch vorzugsweise kann der Applikationskopf jedoch auch zwei, drei oder mehr gleichartig ausgestattete Handhabungsbereiche zur gleichzeitigen und weitgehend synchron durchführbaren Behandlung von zwei oder mehr hierfür bereitgestellten Artikelgruppierungen aufweisen. So können sich wenigstens zwei, wahlweise auch drei solcher modular aufgebauten Applikationseinheiten in einer Nebeneinander-Anordnung innerhalb eines Applikationskopfes befinden, so dass parallel zwei oder drei gleichartige Artikelgruppierungen in der beschriebenen Weise verarbeitet oder gehandhabt werden können.
Wahlweise können sich auch vier solcher modular aufgebauten Applikationseinheiten in gruppierter Rechteckanordnung innerhalb eines Applikationskopfes befinden, so dass in paralleler Verarbeitung vier gleichartige Artikelgruppierungen in der beschriebenen Weise verarbeitet und/oder gehandhabt werden können, wobei diese Artikelgruppierungen in einer Weise zu positionieren und auszurichten sind, dass der auf sie abgesenkte Applikationskopf mit den vier in Rechteckanordnung positionierten Applikationseinheiten oder Applikationsmodulen die vier gleichzeitig erfassten Verpackungszuschnitte auf die hierfür bereitstehenden Artikelgruppierungen applizieren sowie auch alle weiteren beschriebenen Prozessschritte durchführen kann.
Wenn somit im vorliegenden Zusammenhang von einem Applikationskopf zur Handhabung und Verarbeitung mindestens einer Artikelgruppierung oder einer Mehrzahl von Artikelgruppierungen die Rede ist, so meint dies entweder einen Applikationskopf in der erwähnten Minimalausstattung, der in der Lage ist, nur eine einzige Artikelgruppierung handzuhaben oder zu verarbeiten. Ebenso jedoch kann der Applikationskopf eine parallele und synchrone Handhabung und Verarbeitung mehrerer Artikelgruppierungen erlauben und mit einer entsprechenden Anzahl von Applikationseinheiten oder Applikationsmodulen ausgestattet sein. Die entsprechenden Ansaugelemente, beweglichen Anlageplatten und andere Werkzeugelemente des Applikationskopfes sind in diesem Fall sinnvollerweise ebenfalls synchron ansteuerbar, wobei die in parallelen Bewegungen heb- und senkbaren Anlageplatten typischerweise mit separaten motorischen Antriebseinheiten ausgestattet sind, während eine zentrale Unterdruckversorgung zur gemeinsamen Speisung der steuerbaren Ansaugelemente eine sinnvolle Option darstellt, weil die Ansaugelemente problemlos jeweils über Schlauchleitungen mit einer gemeinsamen Speiseleitung gekoppelt werden können.
Sofern aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar, können einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder des erfindungsgemäßen Applikationskopfes wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das/die oben formulierten Ziel(e) zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen.
Weitere Verfahrensvarianten, die nachfolgend erläutert werden, können den Einsatz mindestens eines Umreifungskopfes zur Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel vorsehen. So wurde oben bereits anhand zahlreicher Verfahrensvarianten, die teilweise miteinander kombinierbar sind, beschrieben, die flächigen Verpackungszuschnitte von einem Vorrat oder von einem Bereitstellungsplatz übernommen und insbesondere unter Verwendung eines Applikationskopfes mit ihren jeweiligen Hauptflächen auf den Oberseiten von hierfür bereitgestellten Artikelgruppierungen appliziert werden. Auf die beschriebene Weise kann dafür gesorgt werden, einen mechanischen Zusammenhalt zwischen den Artikeln sowie eine Verbindung zwischen den Artikeln und primären Fixierungsmitteln des jeweiligen Verpackungszuschnittes herzustellen und solchermaßen die primären Fixierungsmittel auszubilden, wodurch die Positionen der Artikel relativ zueinander in der jeweiligen Artikelgruppierung festgelegt werden können.
Wie ebenfalls schon mehrfach erläutert, erfolgt anschließend das Umlegen von an den Längsseiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzenden und über eine Oberseite der Artikelgruppierung hinausragenden faltbaren Abschnitten des Verpackungszuschnittes und das Anlegen der faltbaren Abschnitte an gegenüberliegenden Seitenflächen der Artikelgruppierung unter Vorbereitung von mit Mantelflächen der Artikel wechselwirkenden sekundären Fixierungsmitteln. Diese sekundären Fixierungsmittel werden durch Umreifungsabschnitte gebildet, welche definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel umfangen und Ausrichtungen der Artikel zueinander festlegen.
Gemäß einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Umreifungsabschnitte unter Verwendung eines Umreifungskopfes hergestellt und ausgebildet. Die Umreifungsabschnitte umfassen jeweils überlappende Bereiche der faltbaren Abschnitte, die mittels elastisch verformbarer Formteile des Umreifungskopfes aneinander und an die Artikelgruppierung gedrückt und haftend miteinander verbunden werden.
Bei dem Verfahren kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Umreifungsabschnitte, welche die sekundären Fixierungsmittel der Verpackungseinheiten bilden, jeweils mittels steuerbarer und gegeneinander zustellbarer Handhabungselemente des Umreifungskopfes mit jeweils daran angeordneten Formteilen ausgebildet werden.
So kann bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens außerdem vorgesehen sein, dass die faltbaren Abschnitte des Verpackungszuschnittes jeder der mit den sekundären Fixierungsmitteln ausgestatteten Artikelgruppierungen zumindest temporär mittels der die Verpackungseinheit von mehreren Seiten umfangenden Formteile an die Mantelflächen der jeweiligen Artikel angedrückt und dort zu den Umreifungsabschnitten umgeformt werden.
Um die Umreifungsabschnitte herzustellen, kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass der Umreifungskopf auf eine mit einem vorbereiteten Verpackungszuschnitt ausgestattete Artikelgruppierung abgesenkt wird und die Umreifungsabschnitte durch Zustellbewegungen der Handhabungselemente und der Einwirkung der jeweils daran angeordneten Formteile herstellt.
Wahlweise können mehrere synchron gesteuerte Umreifungsköpfe gleichzeitig auf nebeneinander befindliche Artikelgruppierungen einwirken, um dort jeweils die Umreifungsabschnitte in der gewünschten Weise herzustellen. Mit dem hier verwendeten räumlichen Zuordnungsbegriff der nebeneinander befindlichen Artikelgruppierungen ist eine Anordnung in Bezug auf eine Transportrichtung der Artikelgruppierungen gemeint. Sofern die eingesetzten Umreifungsköpfe in einer Weise ausgestaltet oder steuerungstechnisch aufeinander abgestimmt und miteinander gekoppelt sind, dass damit gleichzeitig mehrere unmittelbar benachbarte Artikelgruppierungen, ob nebeneinander (in Bezug auf die Transportrichtung) oder hintereinander (in Bezug auf die Transportrichtung), prozessiert werden können, ist es auch denkbar, gleichzeitig mehrere Artikelgruppierungen zu verarbeiten, die sich in Bezug auf die Transportrichtung jeweils hintereinander befinden oder aufeinanderfolgend befördert werden. Wenn also eine synchrone Handhabung und abgestimmte Steuerung der Umreifungsköpfe angestrebt ist, so betrifft dies in aller Regel eine mehrbahnige Verarbeitung und Beförderung von nebeneinander beförderten Artikelgruppierungen, auf die nebeneinander angeordnete Umreifungsköpfe zugreifen, die in entsprechender synchroner Bewegungssteuerung arbeiten können.
Bei den unterschiedlichen Ausführungsvarianten des hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf die zu Verpackungseinheiten umzugestaltenden Artikelgruppierungen jeweils oberseitig ein Verpackungszuschnitt aufgesetzt worden sein, bevor dessen hierfür vorgesehenen Abschnitte zu den sekundären Fixierungsmitteln umgebildet werden. So kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die Hauptflächen der Verpackungszuschnitte jeweils die Oberseiten der die Artikelgruppierung bildenden Artikel bedecken, während die sich beidseitig an den gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche anschließenden und dort durch Knickkanten abgesetzten Seitenflächen mitsamt den sich an deren jeweiligen Schmalseiten zu Streifenabschnitten fortsetzenden Verlängerungen zwar schon seitlich in Richtung zu den Seitenflächen der Artikelgruppierungen heruntergefaltet sein können, aber noch nicht vollständig an die Seitenflächen der Artikelgruppierungen angelegt wurden. Dieses vollständige seitliche Anlegen der Seitenflächen und der Streifenabschnitte erfolgt dann in nachfolgenden Prozessschritten und vorzugsweise unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Umreifungskopfes, wie er weiter oben im Detail und in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bereits erläutert wurde.
Zur Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel, gebildet jeweils durch Umreifungsabschnitte, können bspw. mehrere aufeinanderfolgend beförderte Artikelgruppierungen, auf deren Oberseiten jeweils Verpackungszuschnitte aufgesetzt wurden, in die jeweiligen Manipulationsbereiche von oberhalb der beförderten Artikelgruppierungen aufgehängten Umreifungsköpfen gelangen. Während das Aufsetzen der Verpackungszuschnitte auf die Oberseiten der Artikelgruppierungen unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel mittels hier nicht näher spezifizierter und in ihren Einzelheiten nicht näher ausgeführter Applikationsköpfe erfolgen kann, können die sekundären Fixierungsmittel mittel der Umreifungsköpfe ausgebildet und fertiggestellt werden.
Die Umreifungsköpfe können jeweils in Bereichen oberhalb einer Förderebene für die hintereinander in Transportrichtung beförderten Artikelgruppierungen mit den jeweils oberseitig aufgesetzten und vorzugsweise mit schon zuvor hergestellten oder ausgebildeten primären Fixierungsmitteln angeordnet sein, so dass sie jeweils von oben auf die Artikelgruppierungen zugreifen können.
Hierbei kann wahlweise eine Mehrzahl oder eine Vielzahl an Umreifungsköpfen in umlaufender Bewegung in einer Umlaufrichtung endlos geführt sein, so dass jeder der vielen Umreifungsköpfe jeweils genau eine Artikelgruppierung über einen begrenzten Abschnitt des jeweiligen Transportabschnittes begleiten und auf diese Artikelgruppierung zur Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel einwirken kann.
Es kann bspw. vorgesehen sein, dass jeweils eine definierte Anzahl an Umreifungsköpfen in seitlichen Abständen voneinander an einem in Umlaufrichtung umlaufenden Querträger aufgehängt ist, wobei mehrere Querträger mit jeweils mehreren daran aufgehängten Umreifungsköpfen in Abständen voneinander, die jeweils den Abständen der hintereinander beförderten Artikelgruppierungen entsprechen, aufeinanderfolgend in Umlaufrichtung parallel zur Transportrichtung der Artikelgruppierungen bewegt werden.
Die Umlaufrichtung verläuft dabei naturgemäß quer zur Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Querträger. Die Querträger können in geeigneten Schienensystemen geführt sein und dort endlos umlaufen, so dass zumindest über den erwähnten begrenzten Bereich des jeweiligen Transportabschnittes die Umreifungsköpfe in passenden Abständen oberhalb der Förderebene für die Artikelgruppierungen geführt sein können, um die Umreifungsköpfe jeweils mit den Artikelgruppierungen in Eingriff zu bringen.
Zur Ausbildung der erwähnten ersten Fixierungsmittel, welche die Verrastung des Verpackungszuschnittes mit oberen Bereichen der Artikelgruppierung bewirken sollen, können bspw. geeignete Handhabungselemente eingesetzt werden. Solche Handhabungselemente können bspw. durch entsprechend ausgestattete Applikationsköpfe mit geeigneten Einrichtungen zum Halten und/oder Aufnehmen von Verpackungszuschnitten, zum Applizieren der Verpackungszuschnitte auf den Artikelgruppierungen sowie ggf. zum passenden Falten der Verpackungszuschnitte in hierfür vorbereiteten Faltbereichen gebildet sein.
Außerdem können diese ersten Handhabungselemente vorzugsweise über hierfür geeignete Einrichtungen zum Umfalten der Seitenflächen zu beiden Seiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes verfügen, wodurch die Artikelgruppierungen vorbereitet sind, um die solchermaßen umgefalteten Seitenflächen komplett an die Mantelseiten der Artikelgruppierungen anzulegen und die Streifenabschnitte zu Umreifungsabschnitten umzuformen, wodurch die sekundären Fixierungsmittel ausgebildet werden.
Um dies zu erreichen, kann der Umreifungskopf insbesondere jeweils gegeneinander zustellbare Handhabungselemente aufweisen, die dem Anlegen der an den Längsseiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzenden und über die Oberseite der Artikelgruppierung seitlich hinausragenden faltbaren Seitenflächen des Verpackungszuschnittes und der Vorbereitung und dem Ausbilden der mit Mantelflächen der Artikel wechselwirkenden sekundären Fixierungsmittel dienen. Wie schon oben mehrfach erläutert, werden diese sekundären Fixierungsmittel durch Umreifungsabschnitte gebildet, die aus den die Seitenflächen jeweils verlängernden überlappenden Streifenabschnitten gebildet werden, die mittels geeigneter Haftstellen wie bspw. Verklebungen aneinandergefügt und miteinander verbunden werden, vorzugsweise unter Aufbringung einer definierten Vorspannung.
Die an den beiden Längsseiten der Artikelgruppierung in Höhe der umgelegten und an die Mantelflächen der Artikel angelegten Seitenflächen angreifenden und gegeneinander zustellbaren Handhabungselemente des Umreifungskopfes können so geformt sein, dass ihre die Seitenflächen und Streifenabschnitte des Verpackungszuschnittes kontaktierenden Innenseiten sich an die Mantelflächen der Artikel anlegen und dort angedrückt werden können, wobei elastisch verformbare Formteile zum Andrücken und Herstellen von haftenden Verbindungen zwischen den jeweils überlappenden Streifenabschnitten zur Ausbildung der Umreifungsabschnitte vorgesehen sein können. Damit die Streifenabschnitte nach ihrem Zusammenfügen aneinander haften bleiben, wodurch die hergestellten Umreifungsabschnitte dauerhaft verbunden bleiben, sind vorzugsweise geeignete Haftstellen auf mindestens einen der jeweils überlappenden Streifenabschnitte zu applizieren. Auch hier soll wieder gelten, dass einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das/die oben formulierten Ziel(e) zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen, sofern diese Variationen oder Ausführungsvarianten aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombiniert werden können.
Weiterhin können zumindest einige der oben genannten Ziele mit einer Verpackungseinheit erreicht werden, die mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel umfasst, die durch wenigstens einen Verpackungszuschnitt zusammengehalten sind, wobei dieser Verpackungszuschnitt unter Ausbildung einer Verbindung zwischen den Artikeln und primären Fixierungsmitteln des Verpackungszuschnittes mit einer Hauptfläche auf erste Stirnseiten der gruppierten Artikel appliziert ist, wodurch mittels der primären Fixierungsmittel Positionen der Artikel relativ zueinander festgelegt sind.
Außerdem weist der für die erfindungsgemäße Verpackungseinheit verwendete Verpackungszuschnitt an wenigstens einer Längsseite der Hauptfläche eine angrenzende Seitenfläche auf, die umgelegt und unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln an die jeweiligen Mantelflächen der Artikel angelegt ist.
Zudem weist der Verpackungszuschnitt Umreifungsabschnitte auf, welche die sekundären Fixierungsmittel bilden. Diese Umreifungsabschnitte umfangen jeweils definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel und legen dadurch die Artikel in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander fest.
Bei der erfindungsgemäßen Verpackungseinheit können vorzugsweise zwei an gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzende Seitenflächen unter Ausbildung von mit Mantelflächen der Artikel zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln umgelegt sein. Grundsätzlich kann es genügen, wenn nur eine Seitenfläche vorhanden ist, die umgelegt ist und zur Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel als Umreifung um die Artikel gelegt oder gespannt ist. Ein symmetrischer Aufbau mit zwei umgelegten Seitenflächen und daraus jeweils gebildeten Umreifungsabschnitten kann jedoch einen stabileren Zusammenhalt für die Artikel bieten, so dass diese Ausführungsvariante in der Praxis zu bevorzugen sein wird.
Eine Ausführungsvariante der Verpackungseinheit kann insbesondere vorsehen, dass die Umreifungsabschnitte der sekundären Fixierungsmittel jeweils durch Streifenabschnitte des Verpackungszuschnittes gebildet sind, welche die Seitenflächen jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen verlängern. Diese Streifenabschnitte können um die Mantelflächen der Artikel gelegt oder gespannt und miteinander verbunden sein, wodurch die Umreifungsabschnitte gebildet sind, welche die Artikel im Gebindeverbund fest Zusammenhalten.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln umgeformt, gefaltet oder eingekerbt ist. Hierdurch kann insbesondere bei Artikeln mit durchgängig oder nahezu komplett zylindrischen Mantelflächen erreicht werden, dass benachbarte primäre Fixierungsmittel mitsamt den darin gehaltenen Artikeln einander angenähert sind, insbesondere unter Ausbildung eines berührenden Kontaktes der jeweils benachbarten Artikel.
Sofern aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar, können einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Verpackungseinheit wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das/die oben formulierten Ziel(e) zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen.
Mit der vorliegenden Erfindung, ob es sich dabei um die Verpackungseinheiten, um das Verfahren zu deren Herstellung oder um die Verpackungsvorrichtung handelt, ist eine verbesserte Möglichkeit geschaffen, mit solchen Artikeln, Getränkebehältern oder Dosen umzugehen, die nur schwer mit herkömmlichen Kartonclips oder Verpackungszuschnitten zu Gebinden zusammengefasst werden können, da deren Verzahnungen an den die oberen Dosenränder aufnehmenden Öffnungen in aller Regel einen relativ großen Dosendurchmesser mit verjüngten oberen Rändern erfordern, da ein gewisser Durchmesserunterschied zwischen Dosenrand und Dosenmantelfläche benötigt wird, um die Verzahnung nutzen zu können.
Dagegen bietet die vorliegende Erfindung eine effektive Möglichkeit, mit solchen Artikeln, Behältern oder Dosen umzugehen, die sog. Slim-Formate, kleinere Durchmesser oder generell nahezu durchgängige zylindrische Mantelflächen ohne größere Durchmesserunterschiede entlang ihrer Längsachsen aufweisen. Solche Dosen können bspw. Durchmesserunterschiede von weniger als einem Millimeter aufweisen und können dennoch problemlos verarbeitet und zu Verpackungseinheiten zusammengefasst werden. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich betont, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Verpackungseinheiten betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren.
In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung.
Außerdem sei ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung oder dem Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung oder zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Verpackungseinheiten betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zu den erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung oder für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verpackungseinheiten. Die nachfolgenden Ausführungen fassen nochmal einige Aspekte der zuvor bereits in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Erfindung zusammen, konkretisieren einige Aspekte, sollen jedoch nicht im Widerspruch zu den bereits gemachten Ausführungen gesehen werden, sondern in Zusammenschau, bei Zweifeln ggf. als speziellere Ausführungsvarianten und/oder Abwandlungen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass anstelle des hier verwendeten Begriffes der Verpackungseinheiten wahlweise auch von Gebinden gesprochen werden kann. Der hier verwendete Begriff der Verpackungseinheit soll die komplettierte, als komplette Einheit handhabbare, ggf. auch stapelbare und/oder im Einzelhandel vom Endkunden erwerb- und nutzbare Einheit aus mindestens zwei Artikeln und der diese mechanisch zusammenfassenden Verpackungsmittel bezeichnen.
Die hier erläuterten und als Teil der Erfindung zu betrachtenden Verpackungseinheiten umfassen normalerweise eine gerade Anzahl an Artikeln. So können die Verpackungseinheiten bspw. zwei, vier, sechs, acht oder mehr gleichartige Artikel umfassen, die durch einen flächigen Verpackungszuschnitt in einer Rechteckanordnung zusammengehalten werden. Diese Verpackungszuschnitte werden zunächst mit einer die ersten oder oberen Stirnseiten oder Deckelseiten der bspw. ein einer 2x2 oder 3x2-Rechteckanordnung gruppierten Artikel bedeckenden Hauptfläche auf die Artikelgruppierung aufgelegt oder appliziert.
Mit dem Auflegen und ggf. schon mit dem Applizieren des Verpackungszuschnittes auf die Oberseite einer vorbereiteten Artikelgruppierung, d.h. auf die oberen Stirnseiten der gruppierten Artikel, werden gleichzeitig Verbindungen zwischen den Artikeln und primären Fixierungsmitteln des Verpackungszuschnittes ausgebildet. Außerdem legen die primären Fixierungsmittel die Positionen der Artikel relativ zueinander fest, da die Dimensionierung der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes sowie die Positionen der Fixierungsmittel auf die Dimensionen der Artikel sowie der aus mehreren Artikeln bestehenden Artikelgruppierung aufeinander abgestimmt sind.
Nach dem Auflegen des Verpackungszuschnittes auf die Oberseite der Artikelgruppierung können die Seitenflächen zu beiden Längsseiten der Artikelgruppierung umgelegt und an die Mantelflächen der Artikel angelegt, ohne dabei jedoch den gewölbten Konturen der üblicherweise zylindrisch geformten Mantelflächen zu folgen. Die Seitenflächen bilden jeweils eine Fortsetzung der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes und befinden sich an beiden Längsseiten der Hauptfläche. Grundsätzlich könnte der Verpackungszuschnitt auch mit nur einer solchen umfaltbaren Seitenfläche ausgestattet sein, was ebenso für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten funktionieren würde.
In den nachfolgenden Beschreibungspassagen soll jedoch vorrangig auf die Variante mit weitgehend symmetrischem Aufbau und beidseitig der Hauptfläche angeordneten Seitenflächen gesprochen werden. Wenn an dieser Stelle von einem symmetrischen Aufbau und beidseitig der Hauptfläche angeordneten Seitenflächen die Rede ist, so schließt dieser hier verwendete Begriff der Symmetrie weitere Optionen der Gestaltung der gleich oder unterschiedlich gestalteten Seitenflächen und insbesondere mit gleich oder unterschiedlich langen Streifenabschnitten mit ein.
Gemeinsam mit sich zu beiden Schmalseiten der Seitenflächen jeweils fortsetzenden Streifenabschnitten bilden die beiden an die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angrenzenden Seitenfläche die sekundären Fixierungsmittel, die beim Anlegen an die Mantelflächen der Artikel mit diesen Zusammenwirken.
Durch Fixieren von überlappenden Endbereichen der Streifenabschnitte aneinander und/oder durch deren Fixieren an den Mantelflächen der Artikel werden die sekundären Fixierungsmittel durch Umreifungsabschnitte gebildet. D.h. die Umreifungsabschnitte umfangen jeweils definierte Bereiche der Mantelflächen der Artikel, und zwar zu beiden gegenüberliegenden Schmalseiten der Artikelgruppierung. Dies gilt jedoch nur, sofern es sich nicht um eine 1x2-Gruppierung handelt, denn dort umfangen die Umreifungsabschnitte die Längsseiten, während die Seitenflächen über die Schmalseiten heruntergefaltet werden.
Wie weiter unten und insbesondere im Zusammenhang mit der Beschreibung unterschiedlicher Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten sowie deren Herstellung noch näher zu erläutern sein wird, können die Streifenabschnitte, die an beiden gegenüberliegenden Schmalseiten der umzufaltenden Seitenflächen des Verpackungszuschnittes die Seitenflächen zu beiden Schmalseiten hin jeweils verlängern, durchaus unterschiedlich gestaltet sein.
Neben der oben bereits erwähnten, hier jedoch nicht detaillierter ausgeführten Variante mit nur einer einseitig an der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes angeordneten Seitenfläche, deren Streifenabschnitte entsprechend länger ausgeführt sein müssen, um die gesamte Artikelgruppierung umfangen zu können, sollen an dieser Stelle einige weitere Ausführungsvarianten des Verpackungszuschnittes erläutert werden.
So können die beidseitig an den Schmalseiten der zu den Mantelflächen der Artikel hinzufaltenden Seitenflächen ansetzenden und diese in beide Richtungen parallel zu ihren Längserstreckungsrichtungen verlängernden Streifenabschnitte entweder allesamt gleichlang ausgeführt sein.
Bei einer weiteren Variante können die Streifenabschnitte einer Seitenfläche kürzer ausgeführt sein, während die beiden Streifenabschnitte an der anderen Seitenfläche entsprechend länger sein müssen, damit sich die überlappenden Streifenabschnitte zu beiden Schmalseiten der Artikelgruppierung jeweils zu den Umreifungsabschnitten verbinden lassen, welche die sekundären Fixierungsmittel bilden sollen.
Schließlich können bei einer dritten Variante des Verpackungszuschnittes die beiden Streifenabschnitte jeder der beiden Seitenflächen unterschiedlich lang ausgeführt sein. Hierbei überlappen die unterschiedlich langen Streifenabschnitte an beiden Schmalseiten der Artikelgruppierung jeweils außermittig zur entsprechenden Schmalseite, sind aber insgesamt ausreichend lang, um sich zu den Umreifungsabschnitten verbinden zu lassen, welche die sekundären Fixierungsmittel bilden sollen.
Die mittels der Umreifungsabschnitte fixierten und in ihrer Lage gehaltenen Artikel können im solchermaßen fertiggestellten Zustand der Verpackungseinheit nur noch minimal verschwenkt oder verschoben werden, so dass die sekundären Fixierungsmittel solchermaßen die Artikel innerhalb der Verpackungseinheit in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung ihrer Längsmittelachsen zueinander festlegen. Die Umreifungsabschnitte der sekundären Fixierungsmittel werden durch die Streifenabschnitte des Verpackungszuschnittes gebildet, welche die Seitenflächen zu beiden Schmalseiten jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen verlängern.
Bei den Artikeln kann es sich insbesondere um Getränkedosen handeln. Es handelt sich bei den mittels der erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten zusammengefassten Getränkedosen insbesondere um sog. Slim-Dosen oder Sleek- Dosen aus einem geeigneten Metallblech, insbesondere aus einer geeigneten Aluminiumlegierung. Diese Getränkedosen sind hohlzylindrisch geformt und allseitig geschlossen. Sie weisen zudem jeweils einen flachen oder leicht konkav eingewölbten kreisförmigen Bodenbereichen an ihren unteren Stirnseiten sowie einen meist flachen kreisförmigen oberen Deckelbereich an der gegenüberliegenden Stirnseite auf. Dieser obere Deckelbereich bildet die bereits erwähnte obere Stirnseite der durch die Getränkedosen gebildeten Artikel. Der flache oder konkav leicht eingewölbte Bodenbereich an der unteren Stirnseite kann typischerweise mit der zylindrischen Mantelfläche einstückig verbunden sein, was bei Blechdosen meist durch einen Tiefziehvorgang realisierbar ist.
Was im vorliegenden Zusammenhang auch als obere Stirnseite der jeweiligen Artikel bezeichnet ist, ist der obere Deckelbereich der jeweiligen Getränkedose. Der Deckel selbst kann bspw. durch Bördeln mit dem oberen Rand des zylindrischen Mantels der Getränkedosen verbunden sein, so dass eine allseitig geschlossene Dose entsteht. Im Deckel kann ggf. ein Aufreißdeckel oder Aufreißverschluss mit Aufreißlasche o. dgl. eingearbeitet sein, wobei hier Ritzlinien als Sollbruchstellen im Metall- oder Alublech vorhanden sein können, die das Öffnen des Aufreißverschlusses zur Entnahme der in der Getränkedose befindlichen Flüssigkeit ermöglicht.
Bei den sog. Slim-Dosen oder Sleek-Dosen sind der Zylinderdurchmesser im Bereich der zylindrischen Mantelfläche und die äußeren Kreisdurchmesser des Bodenbereiches sowie des Deckelbereiches der Getränkedosen im Wesentlichen gleich oder annähernd gleich, wobei der Bodenbereich und/oder der Deckelbereich gegenüber der zylindrischen Mantelfläche geringfügig eingezogen oder verjüngt sein kann. Eine solche Dosenform mit nahezu gleichmäßig zylindrischer Außenkontur vom Boden bis zum Deckel stellt ein Charakteristikum solcher sog. Slim-Dosen oder Sleek-Dosen dar, während herkömmliche (Standard-)Dosen im Bodenbereich und im Deckelbereich normalerweise deutlich geringere Durchmesser aufweisen als in ihren zylindrischen Mantelbereichen. Wenn daher im vorliegenden Zusammenhang von Dosen oder Getränkedosen die Rede ist, so können damit grundsätzlich und in allen genannten Fällen solche Slim-Dosen oder Sleek-Dosen gemeint sein.
Sog. obere Greifkartonverpackungen, die zum Zusammenfassen von Standard- Dosen bekannt sind und die eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen für die Standard-Dosen aufweisen definieren damit gleichzeitig die Positionen der Dosen innerhalb solchermaßen gebildeter Verpackungseinheiten. Die Greifkartonverpackungen werden normalerweise von oben auf eine Zusammenstellung von Standard-Dosen aufgedrückt, so dass der Deckelbereich der Standard-Dosen jeweils durch eine zugeordnete Durchtrittsöffnung hindurchtritt. Oftmals erfolgt eine Verankerung der Greifkartonverpackung unterhalb des Deckelbereichs der Standard-Dosen, insbesondere in einem Bereich mit reduziertem Durchschnitt bzw. in einem eingeschnürten Bereich knapp unterhalb des Bördelrandes, mit dem der Deckel auf den oberen Randbereich des zylindrischen Mantelbereiches aufgesetzt ist. Innerhalb einer dadurch hergestellten Verpackungseinheit sind die Dosen eng benachbart angeordnet, normalerweise unter berührendem Kontakt ihrer Mantelflächen.
Allerdings ist die Verwendung solcher Greifkartonverpackungen bei sogenannten Slim-Dosen oder Sleek-Dosen, wie sie hier anhand der Getränkedosen realisiert sein können, kaum sinnvoll. Da bei diesen Dosen der Durchmesser im Deckelbereich und der Durchmesser im zylindrischen Mantelbereich kaum oder gar nicht differiert, fehlt es zwischen den Durchtrittsöffnungen des Greifkartons an Material, so dass die Bereiche zwischen den Durchtrittsöffnungen benachbarter Dosen leicht ausreißen können, wodurch dem Greifkarton die notwendige Stabilität fehlt.
Aus diesem Grund werden die Artikel oder Getränkedosen der hier als Vorbereitung für die zu fertigenden Verpackungseinheiten dienenden Artikelgruppierung zumindest in einer der horizontalen Hauptachsen der Artikelgruppierung voneinander beabstandet. D.h. es ist ein definierter horizontaler Abstand der jeweils benachbarten Artikel oder Getränkedosen (hier: Slim- oder Sleek-Dose) in einer Richtung parallel zur zweiten Hauptachse der Artikelgruppierung sinnvoll bzw. notwendig.
Die beiden Hauptachsen der Artikelgruppierung sind folgendermaßen zu verstehen: die erste Hauptachse verläuft parallel zu den beiden Reihen mit jeweils zwei, drei oder mehr fluchtend hintereinander stehenden Artikeln oder Getränkedosen, während die dazu orthogonale zweite Hauptachse quer zu diesen Zweier- oder Dreierreihen (oder auch Viererreihen etc.) verläuft.
Beide Hauptachsen sind normalerweise horizontal ausgerichtet, da die Artikelgruppierung im Regelfall mit den jeweiligen Bodenbereichen der Getränkedosen stehend auf geeigneten Transporteinrichtungen wie bspw. auf Horizontalfördereinrichtungen in einer definierten Transportrichtung mit dem Verpackungszuschnitt ausgestattet und/oder befördert werden. Die erste Hauptachse verläuft demzufolge parallel bzw. in Richtung der Transportrichtung, so dass die zweite Hauptachse quer zur Transportrichtung orientiert ist.
Somit ist auch der horizontale Abstand der Dosenreihen parallel zur zweiten Hauptachse zu verstehen. Um die gewünschte zuverlässige Fixierung der Artikel oder Getränkedosen innerhalb des hierzu vorbereiteten und insbesondere vorgestanzten Verpackungszuschnittes gewährleisten zu können, obwohl dieser bei den hier erläuterten und meist verwendeten Slim- oder Sleek-Dosen, welche die Getränkedosen bilden, keinen ausreichenden Raum zwischen den oberen Deckelbereichen der benachbarten Getränkedosen findet, ist es in der Anfangsphase der Ausstattung der Artikelgruppierung notwendig, zwischen den beiden Reihen an Getränkedosen parallel zur ersten Hauptachse den definierten Abstand herzustellen.
Diese Anordnung mit um den horizontalen Abstand distanzierten Reihen von Getränkedosen ermöglicht es, einen Faltbereich des Verpackungszuschnittes zwischen die oberen Deckelbereiche der zunächst um den Abstand distanzierten Paare von Getränkedosen hineinzudrücken, wodurch gleichzeitig diese Getränkedosen paarweise angenähert werden, bis sich ihre Mantelflächen jeweils in Linienberührung kontaktieren.
Rein vorsorglich sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die beschriebene Anordnung der Getränkedosen mit um einen horizontalen Abstand voneinander distanzierten Reihen von Getränkedosen nicht die einzige Variante der Gebindebildung darstellt. Sofern ein solcher Artikeltransport nicht gewünscht ist, kann es auch sinnvoll sein, entsprechend vorgeformte Verpackungszuschnitte zu verwenden, die direkt auf Artikelgruppierungen aufgesetzt werden können, bei denen sich die Artikel benachbarter Reihen bereits in Linienberührung kontaktieren. Bei einer solchen Variante kann es auch sinnvoll sein, den entsprechend vorgeformten Faltbereich des Verpackungszuschnittes zwischen die oberen Deckelbereiche der nicht voneinander distanzierten Paare von Getränkedosen hineinzudrücken, ohne dass eine weitere Annäherung der Getränkedosen erfolgen muss.
Der Faltbereich befindet sich in der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes und unterteilt diesen in zwei rechteckförmige Hälften, die sich zu beiden Seiten einer vertikalen Trennebene befinden, welche zwischen den um den horizontalen Abstand distanzierten Paaren von Getränkedosen liegt. Die erste Hauptachse liegt innerhalb dieser vertikalen Trennebene, während die zweite Hauptachse die vertikale Trennebene senkrecht durchschneidet.
Der Faltbereich dient der Ausbildung der primären Fixierungsmittel, mit denen die Artikel oder Getränkedosen im Verbund der Verpackungseinheit gehalten werden, sobald der Verpackungszuschnitt in der hier beschriebenen Weise umgeformt, eingedrückt und abschnittsweise gefaltet sowie die sekundären Fixierungsmittel in vorgesehener weise in Position gebracht und miteinander verbunden wurden.
Nach dem Aufsetzen des Verpackungszuschnittes mit seiner Hauptfläche auf die oberen Stirnseiten der in die Artikelgruppierung in Rechteckanordnung gebrachten Artikel oder Getränkedosen, die noch paarweise voneinander beabstandet sind, werden die seitlich über die gegenüberliegenden Längsseiten der Artikelgruppierung hinausragenden Seitenflächen des Verpackungszuschnittes seitlich heruntergefaltet, so dass sie an den jeweiligen Mantelflächen der Getränkedosen anliegen. Die Seitenflächen des Verpackungszuschnittes werden hierbei um etwa 90° gefaltet.
Die in Richtung zu beiden Schmalseiten der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes deutlich über die Länge der Hauptfläche hinausragenden Verlängerungen der beiden Seitenflächen sollen im vorliegenden Zusammenhang auch als Streifenabschnitte oder als verlängerte Streifenabschnitte bezeichnet werden, da sie eine spezifische Funktion im Zusammenhang mit der Herstellung und der Ausbildung der sekundären Fixierungselemente zu erfüllen haben.
Die Streifenabschnitte sind normalerweise nicht an die Seitenflächen angefügt, sondern sind integraler Bestandteil der Seitenflächen, wobei die Streifenabschnitte wie auch alle anderen Komponenten und Funktionselemente des Verpackungszuschnittes in einem einzigen, ggf. auch in einem mehrstufigen Stanzvorgang aus einem Kartonbogen o. dgl. flächigem Verpackungsmaterial hergestellt sein können.
Nach dem Umlegen der Seitenflächen, wobei sinnvollerweise vorgefalzte und/oder perforierte oder anderweitig vorgegebene Knickkanten an den Längsrändern der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes genutzt werden können, erfolgt eine zweiphasige Weiterbearbeitung des Verpackungszuschnittes, um den Endzustand der Verpackungseinheit zu erreichen. Diese zweiphasige Weiterbearbeitung umfasst das Eindrücken der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes über die gesamte Länge des mittig durch die Hauptfläche verlaufenden Faltbereiches, was einerseits das Zusammenrücken der beiden beabstandeten Reihen (z.B. Zweier- oder Dreierreihen) mit Getränkedosen und das Reduzieren des Abstandes auf annähernd einen Wert von Null bewirkt, was andererseits aber auch das Eintauchen und/oder das Einrasten von Segmenten der oberen Ränder der Getränkedosen an ihren oberen Deckelbereichen in vorbereitete schlitzartige Aussparungen innerhalb der Hauptfläche bewirkt. Der Faltbereich kann zu diesem Zweck bspw. in der gezeigten Form V-förmig innerhalb der Trennebene zwischen den Behälterreihen und mit einer Knickkante parallel zur ersten Hauptachse nach unten zwischen die Getränkedosen gedrückt werden, wobei an den Übergangskanten zur Hauptfläche, welche sich jeweils beidseitig an jede einzelne der schlitzartigen Aussparungen anschließen, vorbereitete Knickkanten, Perforierungen o. dgl. für eine definierte Abkantung sorgen können.
Die beidseitig zu den Hälften der durch den Faltbereich mittig unterteilten Hauptfläche weisenden Flanken der V-förmig nach unten zwischen die Behälterreihen gedrückten Flanken des V-förmig verformten Faltbereiches können einen Öffnungswinkel zwischen sich einschließen, der in sinnvollen Größenordnungen zwischen etwa 80 und etwa 150 Winkelgraden liegen kann. Diese Werte sind jedoch nicht als einschränkend zu verstehen, da sich der Öffnungswinkel des V-förmig verformten Faltbereiches je nach Zweckmäßigkeit an der Verformbarkeit des verwendeten Flachmaterials des Verpackungszuschnittes, an der oberen Randkontur der Artikel oder Getränkedosen, an der Dosenform oder an anderen Randbedingungen orientieren kann. Ebenso denkbar sind jedoch auch andere Konturen des verformten Faltbereiches, der nicht zwingend V- förmig umgeformt werden muss, sondern bspw. auch einen hohlkehlartigen Grund mit definiertem Rundungsradius oder eine rechteckförmige Querschnittskontur aufweisen kann.
Die Aussparungen können an gegenüberliegenden Seiten jeweils Kreissegmente der Ränder an den oberen Stirnseiten der Getränkedosen mit Segmentwinkeln von ca. 40° ... 60° (wahlweise auch etwas mehr oder auch weniger) erfassen. Zudem können die jeweiligen Übergänge von der Hauptfläche zu den Seitenflächen wahlweise zweifach um jeweils 45° abgeknickt sein, was insgesamt den erwähnten Knickwinkel von 90° ergibt. Auf diese Weise entstehen jeweils dachförmige Übergänge, in welchen sich die Aussparungen befinden, mit denen die Getränkedosen jeweils verrastet werden können.
Nachdem auf diese Weise die primären Fixierungsmittel aktiviert und die jeweiligen Abstände zwischen den Getränkedosen aufgehoben sind, so dass sich die jeweiligen Berührlinien zwischen den zuvor beabstandeten Getränkedosen in den beiden Längsreihen exakt auf der erwähnten Trennebene befinden, können die sekundären Fixierungsmittel aktiviert werden. Die primären Fixierungsmittel sind durch die im Verpackungszuschnitt relativ fest gehaltenen Getränkedosen realisiert, wodurch die Relativpositionen der Getränkedosen zueinander weitestgehend festgelegt sind. Da die Getränkedosen durch ihre jeweilige exakte Positionierung innerhalb der Aussparungen zumindest an ihren oberen Randabschnitten an ihren Deckelbereichen gegenüber dem Verpackungszuschnitt sowie gegenüber den anderen Getränkedosen oder Artikeln der Artikelgruppierung festgelegt sind, können sie dort kaum noch ausweichen.
Da jedoch die für den beschriebenen Zweck normalerweise verwendeten Verpackungszuschnitte aus Kartonmaterial in aller Regel keine hohe Biegesteifigkeit aufweisen, sind zunächst nur die Positionen der Getränkedosen zueinander festgelegt. Dies gilt jedoch nicht zwingend für ihre Ausrichtungen bezüglich der jeweiligen Längsmittelachsen der Getränkedosen, da sich diese aufgrund der Flexibilität des Verpackungszuschnittes relativ zueinander verkippen lassen, wobei die unteren Bereiche, d.h. die Bodenbereiche der Getränkedosen auseinanderstreben können.
Um dieses Undefinierte Verkippen der Getränkedosen im Verbund der mit dem Verpackungszuschnitt ausgestatteten Artikelgruppierung zuverlässig zu verhindern, sieht die Erfindung sekundäre Fixierungsmittel vor, die wie die primären Fixierungsmittel gleichermaßen durch die Formgebung und ergänzende Funktionselemente des Verpackungszuschnittes als dessen integrale Bestandteile gebildet werden können.
Die seitlich an die Mantelflächen der Getränkedosen an den Längsseiten der Anordnung oder Artikelgruppierung angelegten Seitenflächen des Verpackungszuschnittes bilden gleichsam Kragenabschnitte, die beim bestimmungsgemäßen Einsatz der sekundären Fixierungsmittel dort gehalten sind und ggf. sogar leicht vorgespannt sein können. Die Aktivierung der sekundären Fixierungsmittel erfolgt durch Umlegen der Streifenabschnitte um die Mantelflächen der an den gegenüberliegenden Schmalseiten der Artikelgruppierung befindlichen Getränkedosen sowie durch Fixieren der zumindest geringfügig überlappenden Streifenabschnitte aneinander, bspw. durch eine Verklebung.
Die Verklebung kann bspw. durch vorbereitete Haftflächen an den Streifenabschnitten hergestellt werden. Wahlweise kann auf einen der Streifenabschnitte oder auf beide überlappenden Bereiche der übereinandergelegten Streifenabschnitte eine ausreichende Menge an Kaltleim oder Heißleim appliziert werden, was für eine feste mechanische Verbindung der Streifenabschnitte aneinander sorgen kann.
Auf diese Weise werden aus den miteinander haftend verbundenen Streifenabschnitten Umreifungsabschnitte gebildet, die das Gebinde oder die Verpackungseinheit Zusammenhalten und die Positionen sowie auch die Ausrichtungen der Getränkedosen zueinander im Gebindeverband festlegen. Die typische Breite dieser aus den Streifenabschnitten gebildeten Umreifungsabschnitte richtet sich nach den Erfordernissen, insbesondere was die angestrebte Stabilität des Gebindes oder der Verpackungseinheit betrifft. Ein sehr dünner und biegeweicher Verpackungszuschnitt aus starkem Papier oder aus dünnem Karton wird tendenziell eines weiter heruntergezogenen Kragenabschnittes sowie etwas breiterer Umreifungsabschnitte bedürfen, um die gewünschte mechanische Stabilität der Verpackungseinheit gewährleisten zu können. Ein ausreichend stabiler und mechanisch widerstandsfähiger Karton als Verpackungszuschnitt wird es dagegen erlauben, die Breite der Umreifungsabschnitte auf einen Wert von etwa einem Viertel oder weniger der Höhe der zylindrischen Mantelflächen der solchermaßen zusammengehaltenen Getränkedosen festzulegen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten können unterschiedliche Werkzeugvarianten zur Aufbringung eines Verpackungszuschnittes eingesetzt werden. Eine erste Variante eines solchen Handhabungswerkzeuges verfügt über eine als Trägerbauteil fungierende Basisplatte, die mit der Größe des Verpackungszuschnittes, insbesondere jedoch mit den Abmessungen der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes korrespondiert. Die Basisplatte sollte zumindest die Abmessungen der Hauptfläche aufweisen, kann jedoch wahlweise diese auch an einer Seite oder an mehreren Seiten oder Stellen überragen.
An den beiden Längsseiten des Handhabungswerkzeuges befinden sich jeweils Faltwerkzeuge, die wahlweise durch starr an der Basisplatte verankerte kragenartige Streifwerkzeuge mit abgeschrägten unteren Längskanten gebildet sein können. Die jeweils zur Außenseite der Basisplatte hin abgeschrägten unteren Längskanten sind somit weiter voneinander beabstandet als die darüber, näher an der Basisplatte befindlichen Flanken der Streifwerkzeuge.
Die parallel zueinander stehenden Flanken der Streifwerkzeuge weisen einen inneren Abstand voneinander auf, der in etwa der Breite zweier nebeneinander stehender Getränkedosen entspricht, so dass sie für ein Umlegen und Andrücken der Seitenflächen beim Aufsetzen des Handhabungswerkzeuges in (normalerweise senkrechter) Zustellrichtung sorgen können, wenn die Basisplatte auf den Verpackungszuschnitt abgesenkt und/oder dort aufgesetzt wird. Die nach unten hin auseinanderstrebenden unteren Längskanten der sich solchermaßen verlängernden Flanken der Streifwerkzeuge sorgen zudem für ein schonendes Umlegen und eine exakte Führung der Seitenflächen beim Annähern der Basisplatte auf die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes oder beim Aufsetzen der Basisplatte.
Aus der Unterseite der Basisplatte kann zudem ein schwertartiger Faltstempel herausragen oder herausbewegt werden, der für die Eindrückung des Faltbereiches innerhalb der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes sorgt, sobald die Basisplatte entweder auf den Verpackungszuschnitt aufgesetzt ist oder sich in definiertem vertikalem Abstand oberhalb des Verpackungszuschnittes befindet. Der vorzugsweise mit den Abmessungen und insbesondere der Länge des sich von Schmalseite zu gegenüberliegender Schmalseite der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes erstreckenden Faltbereiches korrespondierende Faltstempel drückt den Verpackungszuschnitt im vorgesehenen Bereich/Faltbereich zwischen die zunächst noch um die horizontale Distanz voneinander beabstandeten Reihen der Getränkedosen, aktiviert hierdurch die primären Fixierungsmittel (gemeinsam mit dem Umfalten der Seitenflächen) und reduziert den horizontalen Abstand auf einen Wert von Null oder annähernd Null, so dass sich die Getränkedosen allesamt an ihren Mantelflächen linienartig berühren.
Wahlweise kann der schwertartige Faltstempel starr und unbeweglich in der Basisplatte des Handhabungswerkzeuges verankert sein. Ebenso denkbar ist eine quer zur unterseitigen Oberfläche der Basisplatte ermöglichte Hubbewegung des Faltstempels, der somit je nach Ausführungsvariante mittels eines Stellhebels in Hubrichtung um einen definierten Hub nach unten aus der Basisplatte herausbewegt werden kann, um den Faltbereich tiefer zwischen die benachbarten Dosenreihen eindrücken zu können.
Sofern jedoch der Faltstempel keine Relativbewegungen in Hubrichtung gegenüber der Basisplatte ausführen kann oder soll, kann der Stellhebel sinnvollerweise der Führung des gesamten Handhabungswerkzeuges dienen.
Weitere Ausführungsvarianten des Handhabungswerkzeuges sind denkbar und sinnvoll einsetzbar. So können etwa die Faltwerkzeuge auch durch beidseitig an der Basisplatte angelenkte und dort schwenkbar gelagerte Schwenkbügel gebildet sein, die in einem nach unten geschwenkten Zustand die Seitenflächen um einen Faltwinkel von etwa 90° gegenüber der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes nach unten falten und an die Mantelflächen der Artikel oder Getränkedosen anlegen können.
Die beiden parallelen Schwenkachsen, um welche die beiden Schwenkbügel jeweils verschwenkbar sind, liegen geringfügig oberhalb einer Ebene, die durch den auf die oberen Stirnseiten 16 der Artikel der Artikelgruppierung aufgelegten Verpackungszuschnitt definiert ist. Zudem verlaufen die Schwenkachsen parallel zu den Knickkanten zwischen Hauptfläche und Seitenflächen und verlaufen somit auch parallel zur oben erwähnten ersten Hauptachse.
Die Basisplatte fungiert bei allen Varianten des Handhabungswerkzeuges als Führung und Lagerung für den Faltstempel. Normalerweise bleibt die Basisplatte um einen definierten vertikalen Abstand von der Hauptfläche entfernt und wird nicht auf diese aufgesetzt, wodurch Reibungseffekte und andere ungünstige Effekte beim Aufdrücken des Verpackungszuschnittes auf die oberen Stirnseiten der Getränkedosen, bei deren Verrasten in den schlitzartigen Aussparungen sowie beim Herunterfalten der Seitenflächen vermieden werden können. Der vertikale Abstand sorgt somit dafür, dass der Verpackungszuschnitt während aller Umformvorgänge auf den oberen Stirnseiten der Getränkedosen in der Artikelgruppierung gleiten und Relativbewegungen ausführen kann, die im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Umformvorgängen auftreten können.
Dies gilt auch für die Aktivierung des durch eine entsprechende Aussparung in der Basisplatte hindurchtretenden schwertartigen Faltstempels, der durch Betätigung des Stellhebels in senkrecht zu den Oberflächen der Basisplatte und der Hauptfläche ausgerichteter Hubrichtung auf den Faltbereich drückt und diesen zwischen die beiden benachbarten Dosenreihen hineindrückt. Dadurch werden gleichzeitig die zueinander weisenden Segmente der oberen Deckelbereiche der Getränkedosen in die entsprechenden schlitzartigen Aussparungen zu beiden Längsseiten des Faltbereiches hineingedrückt. Diese Rastvorgänge bilden einen Teil der schon mehrfach erwähnten primären Fixierungsmittel aus.
Grundsätzlich wäre es möglich, den nach unten drückenden schwertartigen Faltstempel, der beim Hineindrücken des Faltbereiches zwischen die beiden benachbarten Dosenreihen die Dosenreihen aneinander zieht und den horizontalen Abstand zwischen ihnen reduziert oder aufhebt, in einer Weise mit den Schwenkbewegungen der Schwenkbügel zu kombinieren, dass diese Schwenkbügel nach dem Herunterfalten der beiden Seitenflächen des Verpackungszuschnittes soweit an die Längsseiten der Artikelgruppierung zugestellt werden, dass sie ebenfalls zur Reduzierung oder Aufhebung des Abstandes zwischen den benachbarten Dosenreihen betragen können. Wahlweise kann jedoch zwischen den Schwenkbügeln und den an die Mantelflächen der Getränkedosen angelegten Seitenflächen, die solchermaßen bereits den Kragenabschnitt des Verpackungszuschnittes bilden, ein geringer Spalt entstehen, wenn die benachbarten Dosenreihen nach dem und durch das Hineindrücken des schwertartigen Faltstempels zusammengezogen sind und der horizontale Abstand zwischen ihnen aufgehoben ist.
Weiterhin können bei der Herstellung der Verpackungseinheiten unterschiedliche Varianten von Transportmodulen eingesetzt werden, die bspw. jeweils eine Grundplatte sowie darauf aufgesetzte schalenartige Aufnahmen für zylindrische Artikel wie bspw. Getränkedosen umfassen können. Ein solches Transportmodul kann mittels der an ihrer Unterseite vorzugsweise flach ausgebildeten und über geeignete Mitnehmeraussparungen, Vorsprünge o. dgl. Elemente auf einem definierten Transportweg befördert werden, währenddessen die darauf befindliche Artikelgruppierung mit den Verpackungszuschnitten ausgestattet und zu Verpackungseinheiten oder Gebinden umgearbeitet werden können.
Wahlweise können die Transportmodule, die auch als Shuttle oder als Transportshuttle bezeichnet werden können, schwimmend auf dem Transportweg abgestützt sein und jeweils mittels der Handhabungswerkzeuge zentriert und ausgerichtet werden.
Die schalenartigen Aufnahmen der Transportmodule können in geeigneter Weise miteinander verbunden sein, so dass die unteren, bodennahen Bereiche der Mantelflächen der Getränkedosen formschlüssig darin aufgenommen sind, wobei die jeweiligen Getränkedosen der linken und rechten Reihe (bezogen auf die Transportrichtung TR bzw. auf die erste Hauptachse) in Linienberührung ihrer Mantelflächen kontaktierend beieinanderstehen.
Dagegen sind die linke und rechte Reihe durch die vertikale Trennebene, die mittig in Längsrichtung durch das Transportmodul verläuft und die erste Hauptachse enthält, und durch den horizontalen Abstand zunächst voneinander getrennt. Durch geeignete Konstruktionsmittel kann eine Relativbewegung der beiden Reihen zueinander zugelassen sein, vorzugsweise gegen federnde Rückstellkräfte. Allerdings sind auch andere Varianten einer solchen Verschiebbarkeit der Artikelpositionen im Transportmodul möglich, bspw. durch Aktivierung mittels geeigneter Stellhebel. Bei einer weiteren Variante eines Transportmoduls, bei der eine Artikelgruppierung mit insgesamt vier, sechs oder acht Artikeln oder Getränkedosen in zwei getrennten Reihen befördert wird, können diese Reihen in Transportgassen gehalten und geführt sein. Ein mittig zwischen den Reihen befindlicher Trennsteg trennt die beiden Transportgassen, während äußere Begrenzungsstege die Breite jeder der beiden Transportgassen definiert.
Die Abstände zwischen dem Trennsteg und den äußeren Begrenzungsstegen zu beiden Längsseiten des Transportmoduls definieren die Breite der Transportgassen und richten sich nach den Außendurchmessern der zu handhabenden und zu befördernden Artikel oder Getränkedosen. Zudem definiert die Breite des mittigen Trennsteges den horizontalen Abstand der beiden Reihen voneinander.
Zum Herstellen der Verpackungseinheiten mit den beiden aneinander stehenden Reihen an Getränkedosen, wobei der horizontale Abstand aufgehoben ist, müssen die Getränkedosen zusammengeführt werden, so dass dort kein Trennsteg mehr vorhanden sein kann; die beiden zuvor getrennten Transportgassen werden zu einer gemeinsamen Transportspur zusammengeführt.
Wahlweise kann das Handhabungswerkzeug auch Zentrierzapfen aufweisen, die bspw. an den Schmalseiten der Basisplatte an vorderen und hinteren Verlängerungen befestigt sein können und die senkrecht aus der Unterseite der Basisplatte herausragen, so dass sie bei bestimmungsgemäßem Einsatz des Handhabungswerkzeuges vertikal nach unten in Richtung zum Transportmodul weisen. Die Zentrierzapfen sind jeweils derart an den Verlängerungen der Schmalseiten der Basisplatte positioniert, dass sie die dazwischen anzuordnende Hauptfläche des Verpackungszuschnittes nicht berühren oder mit dieser kollidieren, weisen also einen Abstand voneinander auf, der größer ist als die Länge der Hauptfläche zwischen den Zentrierzapfen.
Beim Absenken des Handhabungswerkzeuges auf das Transportmodul, um auf die dort eingesetzte Artikelgruppierung den Verpackungszuschnitt aufzubringen, können die Zentrierzapfen in korrespondierende Aufnahmelöcher eingreifen, so dass das Transportmodul gegenüber dem Handhabungswerkzeug exakt positioniert und zentriert werden kann. Wahlweise kann eines der Aufnahmelöcher oder beide Aufnahmelöcher jeweils durch ein Langloch gebildet sein, was ein unerwünschtes Klemmen oder Verkanten der Zentrierzapfen in den Aufnahmelöchern verhindern kann, wenn das Handhabungswerkzeug abgesenkt oder wieder nach oben abgezogen wird. Beim Handhabungswerkzeug können wahlweise auch parallel zu den Längsmittelachsen und den Mantelflächen der Getränkedosen in der Artikelgruppierung verschiebbare Faltwerkzeuge vorgesehen sein, die somit bei ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz senkrecht zur Oberfläche oder Hauptfläche des Verpackungszuschnittes mit den Zustellrichtungen synchron abgesenkt werden können. Auf diese Weise sorgen die Faltwerkzeuge dafür, dass die Seitenflächen nach unten umgefaltet und auf die Mantelflächen der Getränkedosen angelegt werden können.
Darüber hinaus können wahlweise Unterdruckgreifer oder Sauggreifer vorhanden sein, mit denen der Verpackungszuschnitt erfasst und im Handhabungswerkzeug positioniert und gehalten werden kann, um ihn exakt an gewünschter Stelle auf die Oberseite der Artikelgruppierung aufsetzen zu können. Durch Abschalten des Saugdrucks an den Sauggreifern kann die Hauptfläche des Verpackungszuschnitts je nach Bedarf von der Basisplatte des Handhabungswerkzeuges gelöst und abgetrennt werden, um nachfolgend durch Absenken des Handhabungswerkzeuges 56 die vorgesehenen (und oben beschriebenen) Umform- und Manipulationsschritte zur Ausbildung des Gebindes oder der Verpackungseinheit durchzuführen.
Wenn auch im vorliegenden Zusammenhang von mit einem Verpackungszuschnitt auszustattenden Artikelgruppierungen von Abständen benachbarter Reihen der Getränkedosen die Rede ist, so stellt dies nicht die einzige Variante der Gebindebildung dar. Sofern ein solcher Artikeltransport nicht gewünscht ist, können wahlweise auch vorgeformte Verpackungszuschnitte verwendet werden, die direkt auf Artikelgruppierungen aufgesetzt werden können, bei denen sich die Artikel benachbarter Reihen bereits in Linienberührung kontaktieren. Bei einer solchen Variante kann es auch sinnvoll sein, den entsprechend vorgeformten Faltbereich des Verpackungszuschnittes zwischen die oberen Deckelbereiche der nicht voneinander distanzierten Paare von Getränkedosen hineinzudrücken, ohne dass eine weitere Annäherung der Getränkedosen erfolgen muss. Bei einer solchen Variante können sich die Artikel der Gruppierung bereits in ihrer endgültigen Position befinden, die sie auch in der fertiggestellten Verpackungseinheit einnehmen.
Bei einer optionalen, aber sinnvollen Ausstattungsvariante der schwenkbaren Faltwerkzeuge des Handhabungswerkzeuges können die Streifenabschnitte, welche jeweils Verlängerungen der Seitenflächen an deren Schmalseiten bilden, sogleich beim Anlegen der Seitenflächen an die Mantelflächen der Getränkedosen umgefaltet werden, wodurch die sekundären Fixierungsmittel vorbereitet werden können. Zu diesem Zweck können etwa an den Schwenkbügeln jeweils zusätzliche Formteile angebracht sein. Diese optionalen Formteile befinden sich sinnvollerweise jeweils an den seitlichen Rändern der Schwenkbügel, so dass sie bei deren Zustellung an die Artikelgruppierung die Mantelflächen der eckseitig stehenden Getränkedosen teilweise umgreifen, so dass sie bereits während des Anlegens und Umfaltens der Seitenflächen auch schon die Streifenabschnitte an die Schmalseiten der Artikelgruppierung anlegen.
Mittels zusätzlicher Befestigungs- und/oder Applizierungswerkzeuge können die überlappenden Bereiche der Streifenabschnitte aneinander fixiert werden, bspw. durch Verklebung nach Aufbringen eines ausreichenden Volumens an Klebstoff. Dies kann bspw. ein Kaltleim, ein Heißleim oder eine selbstklebende Fläche an einem der Streifenabschnitte oder ein anderes Fixierungshilfsmittel sein.
Eine zusätzliche stabilisierende Option kann darin bestehen, die Streifenabschnitte nicht nur miteinander, sondern zusätzlich an den Mantelflächen der Artikel zu verkleben, bspw. unter Nutzung desselben Haftmittels, das auch zum Verkleben der überlappenden Bereiche der Streifenabschnitte verwendet wird. Es sei jedoch betont, dass eine solche Verklebung der Streifenabschnitte an den Mantelflächen der Artikel lediglich eine zusätzliche Option darstellt, die in der Praxis wahlweise realisiert werden oder auf die verzichtet werden kann. Eine solche zusätzliche Option bei der Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel kann das Gebinde bedarfsweise noch stabiler machen.
Für die Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel können unterschiedliche Umfaltwerkzeuge mitsamt zugehörigen Steuerungselementen zur Bewegungssteuerung eingesetzt werden, bspw. zur Bewegungssteuerung mehrerer Faltfinger, welche insbesondere solche Formteile, wie sie oben erwähnt sind, ersetzen können.
Ein in einer Ebene oberhalb der umzufaltenden Streifenabschnitte, welche im miteinander verklebten oder aneinander fixierten Endzustand die Umreifungsabschnitte und damit die sekundären Fixierungsmittel bilden, umlaufender Querbalken kann seitlich in einem umlaufend geführten Endloszugmittel wie bspw. einer umlaufenden Kette oder einem Riemen geführt sein. Das Endloszugmittel kann bspw. über zwei voneinander beabstandete Führungsräder geführt sein, von denen mindestens eines motorisch angetrieben ist. Am Querbalken können mehrere Paare von Faltfingern gehalten und gelagert sein, die nach unten in eine Bewegungsebene der Verpackungseinheiten hineinragen und die Verpackungseinheiten kontaktieren können, wenn sie mittels des Querbalkens entlang oder entgegen der Transportrichtung der Verpackungseinheiten bewegt werden.
Weiterhin können die Faltfinger paarweise gegeneinander zustellbar oder auseinander bewegbar, d.h. über jeweils definierte Verstellwege quer zum Querbalken bewegbar, während dieser mittels des Endloszugmittels in seiner definierten Bewegungsebene entlang oder entgegen der Transportrichtung der Verpackungseinheiten bewegt wird. Diese Querbeweglichkeit der Faltfinger wird vorzugsweise durch Führungskulissen gesteuert, die jeweils gerade und parallele Abschnitte umfassen, in denen die Faltfinger geringer voneinander beabstandet sind, und andere gerade und parallele Abschnitte, in denen die Faltfinger weiter voneinander beabstandet sind. Diese paarweise parallel verlaufenden Abschnitte der Führungskulissen sind jeweils verbunden durch schräge Abschnitte, in denen sich die Führungskulissen jeweils symmetrisch voneinander entfernen bzw. symmetrisch annähern. Mit dem Umlauf des Querbalkens und den dadurch in den entsprechend konturierten Führungskulissen geführten Faltfingern können die für das Umlegen der Streifenabschnitte der Verpackungszuschnitte erforderlichen Faltbewegungen erzeugt werden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungseinheiten, die aus mehreren Artikeln wie insbesondere Getränkedosen gebildet werden, können diese zunächst in einem Einteilmodul aus einem Massenstrom in einen mehrreihigen Transportstrom überführt werden. Der weitere Transport der Artikel oder Getränkedosen kann insbesondere gassengeführt sein. In dieser Gassenführung erfolgt vorzugsweise auch eine Gruppierung, so dass der Gassenführung ein Gruppiermodul zugeordnet sein kann.
In einem nachgeordneten Applikationsmodul kann dann die Applikation der Verpackungszuschnitte in der zuvor beschriebenen Weise erfolgen, was die Herstellung der primären Fixierungsmittel durch Aufsetzen des Verpackungszuschnittes und durch Verrasten oder anderweitiges Verbinden mit den Artikeln oder Getränkedosen bedeutet.
In einem separaten weiteren Schritt können die Bandabschnitte miteinander verbunden und zu Umreifungsabschnitten umgeformt werden, was die Herstellung der sekundären Fixierungsmittel durch Umlegen, Vorspannen und Fixieren der überlappenden Streifenabschnitte und deren Umformung zu den Umreifungsabschnitten bedeutet. Diese Umformung kann insbesondere in einem hier so genannten Umreifungsmodul erfolgen, das bspw. mit einem Umfaltwerkzeug oder mit einer anderen Werkzeug- oder Handhabungskombination ausgestattet sein kann.
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 bis 1 F zeigen in schematischen Ansichten verschiedene miteinander zusammenwirkende Einzelkomponenten, die zu Verpackungseinheiten umgearbeitet und umgeformt werden können.
Figuren 2A bis 2E zeigen anhand aufeinander folgender Prozessschritte die Ausbildung von Verpackungseinheiten mittels eines Handhabungswerkzeuges.
Figuren 3A bis 3C zeigen in schematischen Ansichten verschiedene Varianten von Transportmodulen, die bei der Herstellung von Verpackungseinheiten eingesetzt werden können.
Fig. 4 zeigt das Zusammenwirken der Transportmodule mit dem Handhabungswerkzeug zur Ausbildung von Verpackungseinheiten.
Figuren 5A und 5B zeigen verschiedene Varianten eines Handhabungswerkzeuges.
Fig. 6 zeigt weitere Komponenten des Handhabungswerkzeuges in alternativer Ausgestaltung.
Fig. 7 zeigt eine Konfiguration zur Steuerung von Falteinrichtungen, die bei der Ausbildung der Verpackungseinheiten eingesetzt werden können.
Figuren 8A bis 8D zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Applikationskopfes, der mit vier Applikationseinheiten zur Ausstattung von insgesamt vier Artikelgruppierungen mit Verpackungszuschnitten ausgestattet ist.
Fig. 8E zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Applikationskopfes, der mit drei Applikationseinheiten zur Ausstattung von insgesamt drei Artikelgruppierungen mit Verpackungszuschnitten ausgestattet ist.
Fig. 9 zeigt eine schematische Blockdarstellung zur Verdeutlichung der Verfahrensschritte bei der Ausbildung der Verpackungseinheiten.
Fig. 10A zeigt eine perspektivische und schematische Ansicht auf zwei Artikelgruppierungen, auf deren Oberseite jeweils ein Verpackungszuschnitt aufgesetzt wurde.
Fig. 10B zeigt eine perspektivische und schematische Ansicht von mehreren mit Verpackungszuschnitten ausgestatteten Artikelgruppierungen, auf deren Oberseite jeweils Umreifungsköpfe zugreifen.
Fig. 10C zeigt eine einzelne Artikelgruppierung mit darauf aufgesetztem Verpackungszuschnitt und darauf zugreifendem Umreifungskopf in schematischer und perspektivischer Darstellung.
Fig. 11A zeigt eine schematische Draufsicht einer Ausführungsvariante eines elastischen Formteils, das Bestandteil eines Handhabungswerkzeuges eines damit ausgestatteten Umreifungskopfes sein kann.
Figuren 11 B und 11C zeigt in schematischen Draufsichten die Handhabungs- und Wirkungsweise eines mit mehreren Formteilen gemäß Fig. 11A ausgestatteten Umreifungskopfes.
Fig. 11 D zeigt das Verformungsverhalten eines Formteils gemäß Fig. 11A bei seiner Verwendung innerhalb eines Umreifungskopfes.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsvariante eines Umreifungsmoduls mit einer Vielzahl an umlaufend geführten Umreifungsköpfen in schematischer und perspektivischer Darstellung.
Figuren 13A und 13B zeigen in schematischen und perspektivischen Ansichten jeweils Konfigurationen zur Steuerung der Umreifungsköpfe, die bei der Ausbildung der Verpackungseinheiten eingesetzt werden können.
Figuren 14A, 14B und 14C zeigen alternative Transportabschnitte, in denen Verpackungseinheiten ausgebildet und hergestellt werden können. Figuren 15A bis 15C zeigen in schematischen Draufsichten verschiedene Ausführungsvarianten eines Verpackungszuschnittes, wie er für die Herstellung der Verpackungseinheiten verwendet werden kann.
Figuren 16A und 16B zeigen sinnvolle Zusammenstellungen mehrerer Verpackungszuschnitte, die in einem Stanzvorgang aus einem Kartonbogen oder einem anderen geeigneten flächigen Verpackungsmaterial hergestellt werden können.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung verwenden die Figuren 1A bis 16B in der Regel gleiche Bezugsziffern. Ferner werden der Übersicht halber nur dann Bezugsziffern in den einzelnen Figuren dargestellt, wenn sie für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich oder sinnvoll sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße Applikations- oder Umreifungskopf, die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Anhand der perspektivischen und schematischen Ansichten der Figuren 1A und 1C bis 1 F sowie der schematischen Seitenansicht der Fig. 1 B sollen zunächst einige wichtige Grundsätze und Prinzipien bei der Herstellung von Verpackungseinheiten 10 durch Zusammenfügen mehrerer Artikel 12 und durch mechanische Zusammenfassung mittels eines Verpackungszuschnitts 14 verdeutlicht werden.
Es sei ausdrücklich betont, dass die Figuren 1A bis 1 F die zusammenzufügenden und in nachfolgend beschriebener Weise behandelten Einzelbestandteile einer solche Verpackungseinheit 10 zeigen, wie sie insbesondere mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie unter bevorzugtem Einsatz eines Handhabungswerkzeuges 56, eines Applikationskopfes 130 und/oder eines erfindungsgemäßen Umreifungskopfes 180 und/oder unter der bestimmungsgemäßen Verwendung einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine hergestellt werden können. Insofern veranschaulichen die Figuren 1A bis 1 F zunächst nur eine einzelne Verpackungseinheit 10 und deren Bestandteile, ohne näher auf die Ausgestaltung einer beispielhaften Ausführungsvariante des Handhabungswerkzeuges 56 (vgl. hierzu die Figuren 2A bis 2E), des Applikationskopfes 130 (vgl. hierzu die Figuren 8A bis 8E), des Umreifungskopfes 180 (vgl. hierzu die Figuren 10B bis 13B) und/oder der Verpackungsmaschine (vgl. Figuren 14A bis 14C) einzugehen.
Wenn in diesem Zusammenhang und im Zusammenhang der gesamten Beschreibung von Verpackungseinheiten 10 gesprochen wird, so kann wahlweise stattdessen auch der ebenso gebräuchliche Begriff des Gebindes verwendet werden. Der hier verwendete Begriff der Verpackungseinheit 10 soll die komplettierte, als komplette Einheit handhabbare, ggf. auch stapelbare und/oder im Einzelhandel vom Endkunden erwerb- und nutzbare Einheit aus mindestens zwei Artikeln und der diese mechanisch zusammenfassenden Verpackungsmittel bezeichnen.
Die mittels des nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahrens zusammengestellten und gefertigten Verpackungseinheiten 10 umfassen im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs gleichartige Artikel 12, die durch einen flächigen Verpackungszuschnitt 14 in einer Rechteckanordnung zusammengehalten werden. Eine solche Rechteckanordnung ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen, so dass die Verpackungseinheiten 10 ebenso vier, acht oder zehn gleichartige Artikel 12 umfassen könnten, die mittels eines entsprechend geformten und entsprechend dimensionierten Verpackungszuschnittes 14 in einer solchen Rechteckanordnung zusammengehalten sein können.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Verpackungseinheiten 10 wird der hierfür vorbereitete und z.B. mittels eines Stanzverfahrens in die gezeigte Form gebrachte Verpackungszuschnitt 14 (vgl. Fig. 1A) zunächst mit einer die ersten oder oberen Stirnseiten 16 oder Deckelseiten der in einer 3x2-Rechteckanordnung gruppierten Artikel 12 bedeckenden Hauptfläche 18 auf die Artikelgruppierung 20 aufgelegt und/oder appliziert (vgl. Figuren 1 B und 1C). Mit dem hier verwendeten Begriff der Hauptfläche 18 ist der rechteckförmige Abschnitt des flächigen Verpackungszuschnittes 14 gemeint, der die als Artikelgruppierung 20 in der 3x2-Rechteckanordnung zusammengestellten Artikel 12 an deren oberen Stirnseiten 16 bedeckt.
Im Zusammenhang mit dem Auflegen und durch das Applizieren des Verpackungszuschnittes 14 auf die Oberseite der Artikelgruppierung 20, d.h. auf die oberen Stirnseiten 16 der gruppierten Artikel 12, werden zudem Verbindungen zwischen den Artikeln 12 und hier so bezeichneten primären Fixierungsmitteln 22 des Verpackungszuschnittes 14 ausgebildet. Die primären Fixierungsmittel 22 halten den Verpackungszuschnitt 14 an den Artikeln 12.
Außerdem legen die nachfolgend noch näher zu erläuternden primären Fixierungsmittel 22 die Positionen der Artikel 12 relativ zueinander fest, da die Dimensionierung der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 sowie die Positionen der primären Fixierungsmittel 22 auf die Dimensionen und Durchmesser der Artikel 12 sowie der aus mehreren Artikeln 12 bestehenden Artikelgruppierung 20 aufeinander abgestimmt sind.
Nach dem Auflegen des Verpackungszuschnittes 14 auf die Oberseite der Artikelgruppierung 20 (Fig. 1C) und im Zusammenhang mit der Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 werden gemäß Fig. 1 D Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14, die sich zu beiden Längsseiten der Artikelgruppierung 20 befinden, umgelegt und an Mantelflächen 26 der Artikel 12 angelegt, ohne dabei jedoch den gewölbten Konturen der Mantelflächen 26 zu folgen.
Die streifenförmig an den beiden Längsseiten der Hauptfläche 18 angeordneten Seitenflächen 24 bilden eine Fortsetzung der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14. Gemeinsam mit sich zu beiden Schmalseiten der Seitenflächen 26 jeweils fortsetzenden Streifenabschnitten 28 bilden die beiden an die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 angrenzenden Seitenfläche 24 sekundäre Fixierungsmittel 30, die beim Anlegen an die Mantelflächen 26 der Artikel 12 mit diesen Zusammenwirken.
Wie es die Figuren 1A und 1C deutlich erkennen lassen, sind die Seitenflächen 24 jeweils aufgrund der sie beidseitig verlängernden Streifenabschnitte 28 deutlich länger als die Hauptfläche 18. Die Gesamtlänge der Seitenflächen 24 mitsamt diesen zu beiden Schmalseiten sie verlängernden Streifenabschnitten 28 kann in etwa die doppelte Länge der Längsseite der Hauptfläche 18 oder etwas weniger betragen.
Durch Fixieren von überlappenden Endbereichen der Streifenabschnitte 28 aneinander und/oder durch deren Fixieren an den Mantelflächen 26 der Artikel 12 werden die sekundären Fixierungsmittel 30 durch Umreifungsabschnitte 32 gebildet, wie dies in der schematischen Perspektivansicht der Fig. 1E und in der perspektivischen Detailansicht der Fig. 1 F erkennbar ist. Dort umfangen die Umreifungsabschnitte 32 jeweils definierte Bereiche der Mantelflächen 26 der Artikel 12, und zwar zu beiden gegenüberliegenden Schmalseiten der Artikelgruppierung 20.
Die mittels der Umreifungsabschnitte 32 fixierten und in ihrer Lage gehaltenen Artikel 12 können im solchermaßen fertiggestellten Zustand der Verpackungseinheit 10 (vgl. Fig. 1E) nur noch minimal verschwenkt oder verschoben werden, so dass die sekundären Fixierungsmittel 30 die Artikel 12 innerhalb der Verpackungseinheit 10 in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung ihrer Längsmittelachsen zueinander festlegen. Wie es die Figuren 1A, 1C und 1 D deutlich erkennen lassen, werden die Umreifungsabschnitte 32 der sekundären Fixierungsmittel 30 (vgl. Figuren 1 E und 1 F) durch die Streifenabschnitte 28 des Verpackungszuschnittes 14 gebildet, welche die Seitenflächen 24 zu beiden Schmalseiten jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen 24 verlängern.
Das Umlegen der Seitenflächen 24 sowie das Anlegen der Streifenabschnitte 28 mittels geeigneter Handhabungseinrichtungen und das Umformen zu den Umreifungsabschnitten 32, bei denen sich überlappende Endbereiche aneinander und/oder an den Mantelflächen 26 der Artikel 12 fixiert werden, soll anhand der folgenden Figuren 2A ff. anhand verschiedener Ausführungsbeispiele noch genauer erläutert und veranschaulicht werden.
Wie es schon bei der Betrachtung der Figuren 1A bis 1E deutlich wird, kann es sich bei den Artikeln 12 insbesondere um Getränkedosen 34 handeln, weshalb die hier so gekennzeichneten Artikel 12 im vorliegenden Zusammenhang durchgängig auch mit der Bezugsziffer 34 gekennzeichnet sind. Es handelt sich bei den hier eingesetzten Getränkedosen 34 insbesondere um sog. Slim-Dosen oder Sleek-Dosen aus einem geeigneten Metallblech, insbesondere aus einer geeigneten Aluminiumlegierung. Wahlweise können die Dosen oder Getränkedosen 34 jedoch auch aus Kunststoff oder aus einem Verbundmaterial gefertigt sein, insbesondere aus einem mehrschichtigen Verbundmaterial.
Die in der schematischen Seitenansicht der Fig. 1B in ihren typischen Konturen verdeutlichten Getränkedosen 34 sind hohlzylindrisch geformt und allseitig geschlossen. Sie weisen zudem jeweils einen flachen oder leicht konkav eingewölbten kreisförmigen Bodenbereichen 36 an ihren unteren Stirnseiten 38 sowie einen meist flachen kreisförmigen oberen Deckelbereich 40 an der gegenüberliegenden Stirnseite auf. Dieser obere Deckelbereich 40 bildet die bereits erwähnte obere Stirnseite 16 der durch die Getränkedosen 34 gebildeten Artikel 12.
Der flache oder konkav leicht eingewölbte Bodenbereich 36 an der unteren Stirnseite kann typischerweise mit der zylindrischen Mantelfläche 26 einstückig verbunden sein, was bei Blechdosen meist durch einen Tiefziehvorgang realisierbar ist.
Was im vorliegenden Zusammenhang auch als obere Stirnseite 16 des Artikels 12 bezeichnet ist, ist im Beispiel der Getränkedosen 34 deren jeweiliger oberer Deckelbereich 40. Der Deckel selbst kann bspw. durch Bördeln mit dem oberen Rand des zylindrischen Mantels der Getränkedosen 34 verbunden sein, so dass eine allseitig geschlossene Dose 34 gebildet ist. Innerhalb der Deckelfläche kann ggf. ein kleinerer Aufreißdeckel oder Aufreißverschluss mit Aufreißlasche o. dgl. eingearbeitet sein, wobei hier Ritzlinien als Sollbruchstellen im Metall- oder Alublech vorhanden sein können, die das Öffnen des Aufreißverschlusses zur Entnahme der in der Getränkedose 34 befindlichen Flüssigkeit ermöglicht. Dieser optionale Aufreißdeckel und die ggf. daran befestigte Aufreißlasche ist hier jedoch nicht dargestellt, da diese Teile in keinem engeren Zusammenhang mit der Ausbildung der Verpackungseinheiten 10 stehen.
Wie es die Fig. 1 B weiterhin deutlich erkennen lässt, sind der Zylinderdurchmesser im Bereich der zylindrischen Mantelfläche 26 und die äußeren Kreisdurchmesser des Bodenbereiches 36 sowie des Deckelbereiches 40 der gezeigten Getränkedosen 34 im Wesentlichen gleich oder annähernd gleich, wobei der Bodenbereich 36 und/oder der Deckelbereich 40 gegenüber der zylindrischen Mantelfläche 26 geringfügig eingezogen oder verjüngt sein kann.
Eine solche Dosenform mit nahezu gleichmäßig zylindrischer Außenkontur weitgehend konstanten Zylinderdurchmessers vom Boden 36 bis zum Deckel 40 stellt ein Charakteristikum solcher sog. Slim-Dosen oder Sleek-Dosen dar, während herkömmliche (Standard-)Dosen im Bodenbereich und im Deckelbereich normalerweise deutlich geringere Durchmesser aufweisen als in ihren zylindrischen Mantelbereichen.
Wenn daher im vorliegenden Zusammenhang von Dosen 34 oder Getränkedosen 34 die Rede ist, so können damit grundsätzlich und in allen genannten Fällen solche Slim- Dosen oder Sleek-Dosen gemeint sein.
Hier so bezeichnete obere Greifkartonverpackungen, die zum Zusammenfassen von Standard-Dosen bekannt sind und die eine Anzahl von Durchtrittsöffnungen für die Standard-Dosen aufweisen, definieren damit gleichzeitig die Positionen der Dosen innerhalb solchermaßen gebildeter Verpackungseinheiten. Die Greifkartonverpackungen werden normalerweise von oben auf eine Zusammenstellung von Standard-Dosen aufgedrückt, so dass der Deckelbereich der Standard-Dosen jeweils durch eine zugeordnete Durchtrittsöffnung hindurchtritt.
Oftmals erfolgt eine Verankerung der Greifkartonverpackung unterhalb des Deckelbereichs der Standard-Dosen, insbesondere in einem Bereich mit reduziertem Durchschnitt bzw. in einem eingeschnürten Bereich knapp unterhalb des Bördelrandes, mit dem der Deckel auf den oberen Randbereich des zylindrischen Mantelbereiches aufgesetzt ist. Innerhalb einer dadurch hergestellten Verpackungseinheit sind die Dosen eng benachbart angeordnet, normalerweise unter berührendem Kontakt ihrer Mantelflächen.
Allerdings ist die Verwendung solcher bekannten bzw. herkömmlich gestalteten Greifkartonverpackungen bei sogenannten Slim-Dosen oder Sleek-Dosen, wie sie hier anhand der Getränkedosen 34 realisiert sein können, kaum sinnvoll. Da bei diesen Dosen 34 der Durchmesser im Deckelbereich 40 und der Durchmesser im zylindrischen Mantelbereich 26 kaum oder gar nicht voneinander differieren, fehlt es zwischen den Durchtrittsöffnungen des Greifkartons an ausreichendem Material, so dass die Bereiche zwischen den Durchtrittsöffnungen benachbarter Dosen 34 leicht ausreißen können, wodurch den Greifkartons die notwendige Stabilität fehlt oder verloren geht.
Aus diesem Grund werden die Artikel 12 oder Getränkedosen 34 der Artikelgruppierung 20 zumindest vorübergehend und zum Zwecke der Anbringung des Verpackungszuschnittes 14 und der Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 in einer der horizontalen Hauptachsen der Artikelgruppierung 20 voneinander beabstandet. Die Fig. 1B verdeutlicht diesen definierten horizontalen Abstand A der jeweils benachbarten Artikel 12 oder Getränkedosen 34 (hier: Slim- oder Sleek-Dose) in einer Richtung parallel zur zweiten Hauptachse 44 der Artikelgruppierung 20 (vgl. Fig. 1C). Um diesen horizontalen Abstand A sind somit die beiden nebeneinander befindlichen Dreierreihen der Artikel 12, die gemeinsam die Artikelgruppierung 20 bilden, voneinander beabstandet.
Die beiden horizontal ausgerichteten oder horizontal verlaufenden Hauptachsen 42 und 44 der Artikelgruppierung 20 sind in Fig. 1C verdeutlicht und jeweils durch strichpunktierte Linien illustriert. So verläuft in der dort gezeigten Ausführungsvariante der 3x2-Rechteckanordnung der gruppierten Artikel 12 oder Getränkedosen 34 eine erste Hauptachse 42 parallel zu den beiden Reihen mit jeweils drei fluchtend hintereinander befindlichen oder hintereinanderstehenden Artikeln 12 oder Getränkedosen 34, während die dazu orthogonal ausgerichtete zweite Hauptachse 44 quer zu diesen Dreierreihen verläuft.
Beide Hauptachsen 42 und 44 sind normalerweise horizontal ausgerichtet, da die Artikelgruppierung 20 im Regelfall mit den jeweiligen Bodenbereichen 36 der Getränkedosen 34 stehend auf geeigneten Transporteinrichtungen wie bspw. auf hierfür geeigneten Horizontalfördereinrichtungen in einer definierten Transportrichtung TR befördert und dort auch mit dem Verpackungszuschnitt 14 ausgestattet werden. Die erste Hauptachse 42 verläuft demzufolge parallel bzw. in Richtung der Transportrichtung TR (in Fig. 1C von links oben nach rechts unten), so dass die zweite Hauptachse 44 quer zur Transportrichtung TR orientiert ist.
Somit ist auch der horizontale Abstand A parallel zur zweiten Hauptachse 44 aufgetragen, wie dies die Fig. 1B verdeutlicht. Um unter Nutzung der primären Fixierungsmittel 22 die gewünschte zuverlässige Fixierung der Artikel 12 oder Getränkedosen 34 innerhalb des hierzu vorbereiteten und insbesondere vorgestanzten Verpackungszuschnittes 14 gewährleisten zu können, obwohl dieser bei den hier gezeigten Slim- oder Sleek-Dosen, welche die Getränkedosen 34 bilden, keinen ausreichenden Raum zwischen den oberen Deckelbereichen 40 der benachbarten Getränkedosen 34 findet, ist es in der Anfangsphase der Ausstattung der Artikelgruppierung 20 notwendig, zwischen den beiden Dreierreihen an Getränkedosen 34 parallel zur ersten Hauptachse 42 den definierten horizontalen Abstand A herzustellen.
In der schematischen Seitenansicht der Fig. 1 B ist dieser horizontale Abstand A beispielhaft zwischen zwei benachbarten Getränkedosen 34 gezeigt, die jede der in den Figuren 1C und 1 D erkennbaren Paarungen von Artikeln 12 oder Getränkedosen 34 quer zur ersten Hauptachse 42 repräsentieren.
Diese Anordnung mit um den horizontalen Abstand A distanzierten Reihen von Getränkedosen 34 ermöglicht es, einen Faltbereich 46 des Verpackungszuschnittes 14 zwischen die oberen Deckelbereiche 40 der zunächst um den Abstand A distanzierten Paare von Getränkedosen 34 hineinzudrücken, wodurch gleichzeitig diese Getränkedosen 34 oder diese Dreierreihen von hintereinander in Transportrichtung TR beförderten Getränkedosen 34 jeweils paarweise angenähert werden, bis sich ihre Mantelflächen 26 jeweils in Linienberührung kontaktieren.
Der Faltbereich 46 befindet sich in der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 und unterteilt diesen in zwei rechteckförmige Hälften (vgl. Figuren 1A und 1B), die sich zu beiden Seiten einer vertikalen Trennebene (hier nicht gesondert gekennzeichnet) befinden, welche zwischen den um den horizontalen Abstand A distanzierten Paaren von Getränkedosen 34 liegt. Die erste Hauptachse 42 liegt innerhalb dieser vertikalen Trennebene, während die zweite Hauptachse 44 die vertikale Trennebene senkrecht durchschneidet.
Der die Hauptfläche 18 mittig in paralleler Richtung zur ersten Hauptachse 42 unterteilende Faltbereich 46 dient der Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22, mit denen die Artikel 12 oder Getränkedosen 34 im Verbund der Verpackungseinheit 10 gehalten werden, sobald der Verpackungszuschnitt 14 in der hier beschriebenen Weise umgeformt, im Faltbereich 46 eingedrückt und abschnittsweise gefaltet sowie die sekundären Fixierungsmittel 30 in vorgesehener weise in Position gebracht und miteinander verbunden wurden.
Nach dem Aufsetzen des Verpackungszuschnittes 14 (vgl. Fig. 1A) mit seiner Hauptfläche 18 auf die oberen Stirnseiten 16 der in die Artikelgruppierung 20 in Rechteckanordnung gebrachten Artikel 12 oder Getränkedosen 34 (vgl. Fig. 1C), die aber noch gemäß Fig. 1 B paarweise um den horizontalen Abstand A voneinander beabstandet sind, werden die seitlich über die gegenüberliegenden Längsseiten der Artikelgruppierung 20 hinausragenden Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 seitlich heruntergefaltet, so dass sie an den jeweiligen Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 anliegen (vgl. Fig. 1 D). Die Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 werden hierbei um etwa 90° gefaltet.
Die in Richtung zu beiden Schmalseiten der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 deutlich über die Länge der Hauptfläche 18 hinausragenden Verlängerungen der beiden Seitenflächen 24 werden im vorliegenden Zusammenhang auch als Streifenabschnitte 28 oder als verlängerte Streifenabschnitte 28 bezeichnet, da sie eine spezifische Funktion im Zusammenhang mit der Herstellung und der Ausbildung der sekundären Fixierungselemente 30 zu erfüllen haben, wie dies anhand der Figuren 1 E und 1 F verdeutlicht ist.
Die Streifenabschnitte 28 sind normalerweise nicht von den Seitenflächen 24 getrennt und nachträglich dort angefügt, sondern sind integraler Bestandteil der Seitenflächen 24, wobei die Streifenabschnitte 28 wie auch alle anderen Komponenten und Funktionselemente des Verpackungszuschnittes 14 sinnvollerweise in einem einzigen, ggf. auch in einem mehrstufigen Stanzvorgang aus einem Kartonbogen o. dgl. flächigem Verpackungsmaterial hergestellt sein können, was herstellungs- und fertigungstechnische Vorteile hat und ein leicht zu verarbeitendes Hilfsmittel liefert, mit dem sich lose Artikel 12 in der hier beschriebenen Weise zu einer Verpackungseinheit 10 verbinden und zusammenfassen lassen.
Nach dem Umlegen der Seitenflächen 24 gemäß Fig. 1 D, wobei sinnvollerweise vorgefalzte und/oder perforierte oder anderweitig vorgegebene Knickkanten an den Längsrändern der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 genutzt werden können, kann eine zwei- oder mehrphasige Weiterbearbeitung des Verpackungszuschnittes erfolgen, um den Endzustand der Verpackungseinheit 10 gemäß Fig. 1E (sowie gemäß Detailansicht der Fig. 1 F) zu erreichen.
Diese zwei- oder mehrphasige Weiterbearbeitung umfasst nach erfolgtem Aufsetzen des Verpackungszuschnittes 14 auf die Oberseite der Artikelgruppierung 20 das Eindrücken der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 über die gesamte Länge des mittig durch die Hauptfläche 18 verlaufenden Faltbereiches 46, was einerseits das Zusammenrücken der beiden beabstandeten Dreierreihen mit Artikeln 12 oder Getränkedosen 34 und das Reduzieren des Abstandes A auf annähernd einen Wert von Null bewirkt, was andererseits aber auch das Eintauchen und/oder das Einrasten von Segmenten der oberen Ränder der Getränkedosen 34 an ihren oberen Deckelbereichen 40 in vorbereitete schlitzartige Aussparungen 48 innerhalb der Hauptfläche 18 bewirkt (vgl. Fig. 1 F).
Grundsätzlich können die primären Fixierungsmittel 22 auch auf andere Weise hergestellt und ausgebildet werden, bspw. durch Durchbrüche in der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14, die mit den Durchmessern der Getränkedosen 34 in deren oberem Deckelbereich 40 korrespondieren, so dass die Artikel 12 oder Getränkedosen 34 beim Aufsetzen des Verpackungszuschnittes 14 dort eingedrückt und verrastet werden können.
Der Faltbereich 46 kann zu diesem Zweck bspw. in der gezeigten Form V-förmig innerhalb der Trennebene zwischen den Behälterreihen und mit einer Knickkante parallel zur ersten Hauptachse 42 nach unten zwischen die Getränkedosen 34 gedrückt werden, wobei an den Übergangskanten zur Hauptfläche 18, welche sich jeweils beidseitig an jede einzelne der schlitzartigen Aussparungen 48 anschließen, vorbereitete Knickkanten, Perforierungen o. dgl. für eine definierte Abkantung sorgen können.
Die beidseitig zu den Hälften der durch den Faltbereich 46 mittig unterteilten Hauptfläche 18 weisenden Flanken des V-förmig verformten und nach unten zwischen die Behälterreihen gedrückten Faltbereiches 46 können einen Öffnungswinkel a zwischen sich einschließen, der in sinnvollen Größenordnungen zwischen etwa 80 und bis annähernd 180 Winkelgraden liegen kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 E und 1 F liegt dieser Öffnungswinkel a bei einem Wert von etwa 120°.
Dieser Wert des Öffnungswinkels a ist jedoch nicht als einschränkend zu verstehen, da sich der Öffnungswinkel a des V-förmig verformten Faltbereiches 46 je nach Zweckmäßigkeit an der Verformbarkeit des verwendeten Flachmaterials des Verpackungszuschnittes 14, an der oberen Randkontur der Artikel 12 oder Getränkedosen 34, an der Dosenform oder an anderen Randbedingungen orientieren kann. Ebenso denkbar sind jedoch auch andere Konturen des verformten Faltbereiches 46, der nicht zwingend V-förmig umgeformt werden muss, sondern bspw. auch einen hohlkehlartigen Grund mit definiertem Rundungsradius oder eine rechteckförmige Querschnittskontur aufweisen kann.
Auch ein scharfes Umknicken des Faltbereiches 46 um annähernd 180 Grad mit dadurch aneinander gelegten Materialabschnitten, die in diesem Fall etwas tiefer zwischen die aneinandergrenzenden Dreierreihen der Artikel 12 oder Getränkedosen 34 hineingedrückt werden können, ist denkbar. Ein solches Eindringen der aneinander gelegten Materialabschnitte des Faltbereiches 45 um bis zu einige Zentimeter kann eine sinnvolle Option bei der Fertigung der Verpackungseinheiten 10 bilden.
Die Aussparungen 48 können an gegenüberliegenden Seiten jeweils Kreissegmente der Ränder an den oberen Stirnseiten 16 der Getränkedosen 34 mit Segmentwinkeln von ca. 40° ... 60° (wahlweise auch etwas mehr oder auch weniger) erfassen. Wie es die Figuren 1 E und 1 F erkennen lassen, können zudem die jeweiligen Übergänge von der Hauptfläche 18 zu den Seitenflächen 24 wahlweise zweifach um jeweils 45° abgeknickt sein, was insgesamt den erwähnten Knickwinkel von 90° ergibt. Auf diese Weise entstehen jeweils dachförmige Übergänge 50, in welchen sich die Aussparungen 48 befinden, mit denen die Getränkedosen 34 jeweils verrastet werden können.
Nachdem auf diese Weise die primären Fixierungsmittel 22 aktiviert und die jeweiligen Abstände A zwischen den Getränkedosen 34 aufgehoben sind, so dass sich die jeweiligen Berührlinien zwischen den zuvor beabstandeten Getränkedosen 34 in den beiden Längsreihen exakt auf der erwähnten Trennebene befinden, können die sekundären Fixierungsmittel 30 aktiviert werden.
Die primären Fixierungsmittel 22 sind durch die im Verpackungszuschnitt 14 relativ fest gehaltenen Getränkedosen 34 realisiert, wodurch die Relativpositionen der Getränkedosen 34 zueinander weitestgehend festgelegt sind. Da die Getränkedosen 34 durch ihre jeweilige exakte Positionierung innerhalb der Aussparungen 48 zumindest an ihren oberen Randabschnitten an ihren Deckelbereichen 40 gegenüber dem Verpackungszuschnitt 14 sowie gegenüber den anderen Getränkedosen 34 oder Artikeln 12 der Artikelgruppierung 20 festgelegt sind, können sie dort kaum noch ausweichen.
Da jedoch die für den beschriebenen Zweck normalerweise verwendeten Verpackungszuschnitte 14 aus dünnem Kartonmaterial in aller Regel keine hohe Biegesteifigkeit aufweisen, sind zunächst nur die Positionen der Getränkedosen 34 zueinander festgelegt. Dies gilt jedoch nicht zwingend für ihre Ausrichtungen bezüglich der jeweiligen Längsmittelachsen der Artikel 12 oder Getränkedosen 34, da sich diese aufgrund der Flexibilität des Verpackungszuschnittes 14 in aller Regel noch relativ zueinander verkippen lassen, wobei die unteren Bereiche, d.h. die Bodenbereiche 36 der Getränkedosen 34 auseinanderstreben können.
Um dieses Undefinierte Verkippen der Getränkedosen 34 innerhalb des Verbundes der mit dem Verpackungszuschnitt 14 ausgestatteten Artikelgruppierung 20 zuverlässig zu verhindern, sieht die Erfindung sekundäre Fixierungsmittel 30 vor, die wie die primären Fixierungsmittel 22 gleichermaßen durch die Formgebung und ergänzende Funktionselemente des Verpackungszuschnittes 14 als dessen integrale Bestandteile gebildet werden können.
Die seitlich an die Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 an beiden äußeren Längsseiten der Anordnung oder Artikelgruppierung 20 angelegten Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 bilden gleichsam Kragenabschnitte 52, die beim bestimmungsgemäßen Einsatz der sekundären Fixierungsmittel 30 dort gehalten sind und ggf. sogar leicht vorgespannt sein können. Die Aktivierung der sekundären Fixierungsmittel 30 erfolgt durch Umlegen der Streifenabschnitte 28 um die Mantelflächen 26 der an den gegenüberliegenden Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 befindlichen Artikel 12 oder Getränkedosen 34 sowie durch Fixieren der zumindest geringfügig überlappenden Streifenabschnitte 28 aneinander, bspw. durch eine Verklebung 54.
Die in den Figuren 1 E und 1 F lediglich schematisch durch eine unterbrochene Linierung im Überlappungsbereich der Streifenabschnitte 28 angedeutete Verklebung 54 kann bspw. durch vorbereitete Haftflächen an den Streifenabschnitten 28 hergestellt werden. Wahlweise kann auf einen der Streifenabschnitte 28 oder auf beide überlappenden Bereiche der übereinandergelegten Streifenabschnitte 28 eine ausreichende Menge an Kaltleim oder Heißleim oder ein anderes Haftmittel appliziert werden, was für eine feste mechanische Verbindung der Streifenabschnitte 28 aneinander sorgen kann. Allerdings können die überlappenden Streifenabschnitte 28 auch auf andere Weise miteinander verbunden werden, bspw. durch eine Verklammerung, durch eine Stanzverbindung o. dgl.
Auf diese Weise werden aus den miteinander haftend verbundenen Streifenabschnitten 28 die Umreifungsabschnitte 32 gebildet, die das Gebinde oder die Verpackungseinheit 10 Zusammenhalten und die Positionen sowie auch die Ausrichtungen der Getränkedosen 34 zueinander im Gebindeverband festlegen.
Die typische Breite dieser aus den Streifenabschnitten 28 gebildeten Umreifungsabschnitte 32 richtet sich nach den Erfordernissen, insbesondere was die angestrebte Stabilität des Gebindes oder der Verpackungseinheit 10 betrifft. Ein sehr dünner und biegeweicher Verpackungszuschnitt 14 aus starkem Papier oder aus dünnem Karton wird tendenziell eines weiter heruntergezogenen Kragenabschnittes 52 sowie etwas breiterer Umreifungsabschnitte 32 bedürfen, um die gewünschte mechanische Stabilität der Verpackungseinheit 10 gewährleisten zu können.
Ein ausreichend stabiler und mechanisch widerstandsfähiger Karton als Verpackungszuschnitt 14 wird es dagegen erlauben, die Breite der Umreifungsabschnitte 32 auf einen Wert von etwa einem Viertel oder weniger der Höhe der zylindrischen Mantelflächen 26 der solchermaßen zusammengehaltenen Getränkedosen 34 festzulegen, wie es die mittels der Figuren 1A bis 1 F beispielhaft veranschaulichte Variante zeigt. Dort beträgt die Breite der Umreifungsabschnitte 32 sogar weniger als ein Fünftel der jeweiligen Höhe der zylindrischen Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34.
Die Streifenabschnitte 28 der Variante des Verpackungszuschnittes 14 gemäß Fig. 1A und Fig. 1C sind jeweils gleich lang, so dass auch der Verpackungszuschnitt 14 spiegelsymmetrisch sowohl zur ersten Hauptachse 42 als auch zur zweiten Hauptachse 44 gestaltet ist. Grundsätzlich können in alternativen Ausführungsvarianten die Streifenabschnitte 28 in voneinander abweichenden Längenausführungen gestaltet sein. So zeigen etwa die Figuren 15B und 15C alternative Ausführungsvarianten, bei denen die Streifenabschnitte 28 in voneinander abweichenden Längenausführungen gestaltet sein können.
Die schematischen und perspektivischen Ansichten der Figuren 2A bis 2C sowie die beiden schematischen Seitenansichten der Figuren 2D und 2E verdeutlichen den Einsatz verschiedener Werkzeugvarianten zur Aufbringung eines Verpackungszuschnittes 14, wie er zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 1A bis 1 F erläutert wurde, auf eine Artikelanordnung 20, die wiederum durch insgesamt sechs Getränkedosen 34 in einer 2x3-Rechteckanordnung gebildet ist.
Rein vorsorglich sei jedoch an dieser Stelle bemerkt, dass die Figuren 2A bis 2E im Wesentlichen nur die Schritte des Aufsetzens eines Verpackungszuschnittes 14 mit seiner Hauptfläche 18 auf die oberen Stirnseiten 16 der durch Getränkedosen 34 gebildeten zylindrischen Artikel 12, das Umlegen der Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 sowie das Eindrücken des mittig durch die obere Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnitts 14 verlaufenden Faltbereiches 46 und damit die Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 zeigen (vgl. hierzu die Figuren 1A bis 1 D).
Nicht gezeigt ist dagegen die Handhabung und Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel 30, gebildet hier durch die als Umreifungsabschnitte 32 miteinander zu verbindenden Streifenabschnitte 28 (vgl. Figuren 1 E und 1 F). Diese Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel 30, die hier beispielhaft durch die Umreifungsabschnitte 32 gebildet werden, soll weiter unten unter Bezugnahme auf die Figuren 10A bis 13B näher erläutert werden, wobei dort auch ein hierfür verwendbarer Umreifungskopf 180 in seinem Aufbau, in seinen konstruktiven Details sowie in seiner Wirkungsweise beschrieben wird.
So verdeutlicht die Fig. 2A eine schematische Perspektivansicht von schräg unten auf die Artikelanordnung 20 mit den insgesamt sechs in Rechteckanordnung gebrachten Getränkedosen 34, über denen sich der vorgestanzte und noch ungefaltete Verpackungszuschnitt 14 befindet, der jedoch noch von den oberen Stirnseiten 16 der Getränkedosen 34 beabstandet ist. Oberhalb des Verpackungszuschnittes 14 und beabstandet zu diesem befindet sich eine erste Ausführungsvariante eines Handhabungswerkzeuges 56, das über eine als Trägerbauteil fungierende Basisplatte 58 verfügt, die mit der Größe des Verpackungszuschnittes 14, insbesondere jedoch mit den Abmessungen der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 korrespondiert. Die Basisplatte 58 sollte zumindest die Abmessungen der Hauptfläche 18 aufweisen, kann jedoch wahlweise diese auch an einer Seite oder an mehreren Seiten oder Stellen überragen.
An den beiden Längsseiten der in Fig. 2A gezeigten Variante des Handhabungswerkzeuges 56 befinden sich jeweils Faltwerkzeuge 60, die hier durch starr an der Basisplatte 58 verankerte kragenartige Streifwerkzeuge 62 mit abgeschrägten unteren Längskanten 64 gebildet sind. Die jeweils zur Außenseite der Basisplatte 58 hin abgeschrägten unteren Längskanten 64 sind somit weiter voneinander beabstandet als die darüber befindlichen, näher an der Basisplatte 58 angeordneten Flanken 66 der Streifwerkzeuge 62.
Die parallel zueinander orientieren Flanken 66 der Streifwerkzeuge 62 weisen einen inneren Abstand voneinander auf, der in etwa der summarischen Breite zweier nebeneinanderstehender Getränkedosen 34 entspricht, so dass sie für ein Umlegen und Andrücken der Seitenflächen 24 beim Aufsetzen des Handhabungswerkzeuges 56 in Zustellrichtung 68 sorgen können, wenn die Basisplatte 58 auf die Oberseite des Verpackungszuschnittes 14 abgesenkt und/oder dort aufgesetzt wird. Die nach unten hin auseinanderstrebenden unteren Längskanten 64 der sich solchermaßen verlängernden Flanken 66 der Streifwerkzeuge 62 sorgen zudem für ein schonendes Umlegen und eine exakte Führung der Seitenflächen 24 beim Annähern der Basisplatte 58 auf die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 oder beim Aufsetzen der Basisplatte 58.
Aus der Unterseite der Basisplatte 58 ragt zudem ein schwertartiger Faltstempel 70 heraus, der für die Eindrückung des Faltbereiches 46 innerhalb der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 sorgt, sobald die Basisplatte 58 entweder auf den Verpackungszuschnitt 14 aufgesetzt ist oder sich in definiertem vertikalem Abstand B (vgl. hierzu die Fig. 2D) oberhalb des Verpackungszuschnittes 14 befindet.
Der vorzugsweise mit den Abmessungen und insbesondere der Länge des sich von Schmalseite zu gegenüberliegender Schmalseite der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 erstreckenden Faltbereiches 46 korrespondierende Faltstempel 70 drückt den Verpackungszuschnitt 14 im vorgesehenen Bereich - dies ist der Faltbereich 46 - zwischen die zunächst noch um die horizontale Distanz A voneinander beabstandeten Dreierreihen der Getränkedosen 34, aktiviert hierdurch die primären Fixierungsmittel 22 (gemeinsam mit dem Umfalten der Seitenflächen 24) und reduziert den horizontalen Abstand A auf einen Wert von Null oder annähernd Null, so dass sich die Getränkedosen 34 allesamt an ihren Mantelflächen 26 linienartig berühren.
Wahlweise kann der schwertartige Faltstempel 70 starr und unbeweglich in der Basisplatte 58 des Handhabungswerkzeuges 56 verankert sein, wie dies durch die Fig. 2A angedeutet ist. Ebenso denkbar ist eine quer zur unterseitigen Oberfläche der Basisplatte 58 ermöglichte Hubbewegung des Faltstempels 70, der somit je nach Ausführungsvariante mittels eines Stellhebels 72 in Hubrichtung 74 um einen definierten Hub nach unten aus der Basisplatte 58 herausbewegt werden kann, um den Faltbereich 46 tiefer zwischen die benachbarten Dosenreihen eindrücken zu können. Sofern jedoch der Faltstempel 70 keine Relativbewegungen in Hubrichtung 74 gegenüber der Basisplatte 58 ausführen kann, so dient der Stellhebel 72 zur Führung des gesamten Handhabungswerkzeuges 56.
Die Figuren 2B und 2C zeigen dieselbe Artikelgruppierung 20, bestehend aus sechs Artikeln 12 in Gestalt von Getränkedosen 34, die mit einer zweiten Ausführungsvariante eines Handhabungswerkzeuges 56 bearbeitet und mit einem Verpackungszuschnitt 14 ausgestattet werden können. Während diese zweite Ausführungsvariante des vollständigen Handhabungswerkzeuges 56 in Fig. 2C mitsamt der Artikelanordnung 20, aber ohne den Verpackungszuschnitt 14 gezeigt ist, zeigt die Fig. 2B den auf die Artikelanordnung 20 aufgesetzte Verpackungszuschnitt 14 mit den bereits umgefalteten Seitenflächen 24 sowie einen Teil der diese Seitenflächen 24 umfaltenden oder umgefalteten Faltwerkzeuge 60, jedoch ohne die weiteren Bestandteile des Handhabungswerkzeuges 56.
Die Faltwerkzeuge 60 sind hier durch beidseitig an der Basisplatte 58 (vgl. Fig. 2C) angelenkte und dort schwenkbar gelagerte Schwenkbügel 76 gebildet, die gemäß Fig. 2B in einem nach unten geschwenktem Zustand die Seitenflächen 24 um einen Faltwinkel von etwa 90° gegenüber der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 nach unten falten und an die Mantelflächen 26 der Artikel 12 oder Getränkedosen 34 anlegen können.
Die beiden parallelen Schwenkachsen 78, um welche die beiden Schwenkbügel 76 jeweils verschwenkbar sind, liegen geringfügig oberhalb einer Ebene, die durch den auf die oberen Stirnseiten 16 der Artikel 12 der Artikelgruppierung 20 aufgelegten Verpackungszuschnitt 14 definiert ist. Zudem verlaufen die Schwenkachsen 78 parallel zu den Knickkanten zwischen Hauptfläche 18 und Seitenflächen 26 und verlaufen somit auch parallel zur ersten Hauptachse 42 (vgl. hierzu die Fig. 1C).
Die möglichen Schwenkbewegungen 80, welche die beiden Schwenkbügel 76 jeweils ausführen können, um die Seitenflächen 26 um- und an die Mantelflächen 26 der Artikel 12 oder Getränkedosen 34 anzulegen, sind in der schematischen Seitenansicht der Fig. 2D sowie in der seitlichen Detailansicht der Fig. 2E durch entsprechende Richtungspfeile angedeutet.
Während in der perspektivischen und schematischen Ansicht der Fig. 2B beinahe alle Komponenten der zweiten Ausführungsvariante des Handhabungswerkzeuges 56 weggelassen wurden, so dass dort lediglich die beiden symmetrisch zur Hauptfläche 18, zu der oben erwähnten vertikalen Trennebene sowie zum Faltbereich 46 (in Fig. 2B nicht gezeigt) angeordneten und symmetrisch aufgebauten Schwenkbügel 76 als wesentliche Komponenten des Faltwerkzeuges 60 dargestellt sind, zeigt die perspektivische und schematische Ansicht der Fig. 2C das komplette Handhabungswerkzeug 56, das auf die Artikelanordnung 20 aufgesetzt ist. Hier fehlt jedoch der besseren Übersichtlichkeit halber der Verpackungszuschnitt 14 in der Darstellung.
Die Fig. 2C lässt zudem die Basisplatte 58 erkennen, die oberhalb der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 positioniert ist. An den beiden gegenüberliegenden Längsseiten der Basisplatte 58 sind jeweils die schwenkbaren Faltwerkzeuge 60 gelagert und gehalten, die in der Fig. 2C im selben aktiven Betriebszustand gezeigt sind wie in Fig. 2B. Bei dem in Fig. 2C gezeigten Betriebszustand sind die beiden Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 mittels der dort anliegenden Schwenkbügel 76 heruntergefaltet und bilden solchermaßen den Kragenabschnitt 52 für die Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel 30 bzw. bereiten diese sekundären Fixierungsmittel 30 vor (vgl. Figuren 1 E und 1 F).
Die Basisplatte 58 fungiert auch bei der in den Figuren 2B bis 2E gezeigten Ausführungsvariante des Handhabungswerkzeuges 56 als Führung und Lagerung für den Faltstempel 70, der in den Figuren 2D und 2E erkennbar ist. Dort ist auch deutlich erkennbar, dass die Basisplatte 58 um einen definierten vertikalen Abstand B von der Hauptfläche 18 entfernt bleibt und nicht auf diese aufgesetzt wird, wodurch Reibungseffekte und andere ungünstige Effekte beim Aufdrücken des Verpackungszuschnittes 14 auf die oberen Stirnseiten 16 der Getränkedosen 34, bei deren Verrasten in den schlitzartigen Aussparungen 48 sowie beim Herunterfalten der Seitenflächen 24 vermieden werden können. Der vertikale Abstand B sorgt somit dafür, dass der Verpackungszuschnitt 14 während aller Umformvorgänge auf den oberen Stirnseiten 16 der Getränkedosen 34 in der Artikelgruppierung 20 gleiten und Relativbewegungen ausführen kann, die im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Umform Vorgängen auftreten können.
Dies gilt auch für die Aktivierung des durch eine entsprechende Aussparung in der Basisplatte 58 hindurchtretenden schwertartigen Faltstempels 70, der durch Betätigung des Stellhebels 72 in senkrecht zu den Oberflächen der Basisplatte 58 und der Hauptfläche 18 ausgerichteter Hubrichtung 74 auf den Faltbereich 46 drückt und diesen zwischen die beiden benachbarten Dosenreihen hineindrückt (vgl. Figuren 2D und 2E). Dadurch werden gleichzeitig die zueinander weisenden Segmente der oberen Deckelbereiche 40 der Getränkedosen 34 in die entsprechenden schlitzartigen Aussparungen 48 zu beiden Längsseiten des Faltbereiches 46 hineingedrückt. Diese Rastvorgänge bilden einen Teil der schon mehrfach erwähnten primären Fixierungsmittel 22 aus.
Grundsätzlich wäre es möglich, den nach unten drückenden schwertartigen Faltstempel 70, der beim Hineindrücken des Faltbereiches 46 zwischen die beiden benachbarten Dosenreihen die Dosenreihen aneinander zieht und den horizontalen Abstand A zwischen ihnen reduziert oder aufhebt, in einer Weise mit den in den Figuren 2D und 2E gezeigten Schwenkbewegungen 80 der Schwenkbügel 76 zu kombinieren, dass diese Schwenkbügel 76 nach dem Herunterfalten der beiden Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 soweit an die Längsseiten der Artikelgruppierung 20 zugestellt werden, dass sie ebenfalls zur Reduzierung oder Aufhebung des Abstandes A zwischen den benachbarten Dosenreihen betragen können.
Wie es die Fig. 2E erkennen lässt, ist diese Option jedoch bei der gezeigten Ausführungsvariante des Handhabungswerkzeuges 56 und der damit durchgeführten Umformvorgänge nicht angestrebt. Zwischen den Schwenkbügeln 76 und den an die Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 angelegten Seitenflächen 24, die solchermaßen bereits den Kragenabschnitt 52 des Verpackungszuschnittes 14 bilden, entsteht vielmehr ein geringer Spalt 82, wenn die benachbarten Dosenreihen nach dem und durch das Hineindrücken des schwertartigen Faltstempels 70 zusammengezogen sind und der horizontale Abstand A zwischen ihnen aufgehoben ist, was durch die Detailansicht der Fig. 2E verdeutlicht ist.
Allerdings werden die zuvor voneinander beabstandeten Dosenreihen nicht zwingend alleine durch den sich in Hubrichtung 74 absenkenden Faltstempel 70 zusammengezogen, sondern dies kann auch durch andere Maßnahmen unterstützt oder bewirkt werden, die nachfolgend noch im Detail zu erläutern sind.
Die schematischen und perspektivischen Ansichten der Figuren 3A, 3B und 3C verdeutlichen unterschiedliche Möglichkeiten des Transports der für die Umarbeitung zu Verpackungseinheiten 10 vorbereiteten Artikelgruppierungen 20 in Transportrichtung TR. Dabei zeigen die Figuren 3A und 3B erste und zweite Varianten eines Transportmoduls 84, das eine Grundplatte 86 sowie darauf aufgesetzte schalenartige Aufnahmen 88 für zylindrische Artikel 12 wie bspw. Getränkedosen 34 umfasst. Dabei zeigt die Fig. 3A ein leeres, noch unbestücktes Transportmodul 84, während die Fig. 3B ein sehr ähnliches Transportmodul 84 zeigt, das mit insgesamt sechs Getränkedosen 34 bestückt und damit vollbesetzt ist.
Die Fig. 3C zeigt ein weiteres Transportmodul 84, das jedoch anders aufgebaut ist als die in den Figuren 3A und 3B gezeigten Transportmodule 84, und das auf einem davon abweichenden Funktionsprinzip beruht.
Das Transportmodul 84 (gemäß Fig. 3A, Fig. 3B oder Fig. 3C) kann mittels der an ihrer Unterseite vorzugsweise flach ausgebildeten und über geeignete Mitnehmeraussparungen, Vorsprünge o. dgl. Elemente auf einem definierten Transportweg (hier nicht gezeigt) in Transportrichtung TR befördert werden, währenddessen die auf dem jeweiligen Transportmodul 84 befindliche Artikelgruppierung 20 mit einem Verpackungszuschnitt 14 ausgestattet (vgl. Figuren 1A bis 2E) und zu einer Verpackungseinheit 10 (vgl. Figuren 1E und 1 F) oder zu einem Gebinde umgearbeitet werden kann.
Wahlweise können die Transportmodule 84, die auch als Shuttle oder als Transportshuttle bezeichnet werden können, schwimmend auf dem Transportweg abgestützt sein und jeweils mittels der in den Figuren 2A bis 2C gezeigten Handhabungswerkzeuge 56 zentriert und ausgerichtet werden (vgl. hierzu ergänzend die Fig. 4).
Die schalenartigen Aufnahmen 88 der Transportmodule 84 gemäß Figuren 3A und 3B sind derart miteinander verbunden, dass nur ein äußerer stegartiger Rand 90 den Konturen der aufzunehmenden Getränkedosen 34 angepasst ist, wobei der Rand 90 die Kontur mehrerer an ihren Enden jeweils miteinander verbundenen Kreissegmenten mit Segmentwinkeln von etwa 100° bei den beiden mittleren Randsegmenten bis etwas mehr als 120° für die vier eckseitigen Randsegmente aufweist. Diese Randsegmente sind so miteinander verbunden, dass die unteren, bodennahen Bereiche der Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 formschlüssig darin aufgenommen sind, wobei die jeweils drei Getränkedosen 34 der linken und rechten Reihe (bezogen auf die Transportrichtung TR bzw. auf die erste Hauptachse 42 gemäß Fig. 1C) in Linienberührung ihrer Mantelflächen 26 kontaktierend beieinanderstehen.
Dagegen sind die linke und rechte Reihe durch die vertikale Trennebene (nicht gezeigt), die mittig in Längsrichtung durch das Transportmodul 84 verläuft und die erste Hauptachse 42 enthält, und durch den horizontalen Abstand A zunächst voneinander getrennt. Die Fig. 3A lässt zwei Trennstege 92 erkennen, die sich jeweils mittig zwischen vier in quadratischer Anordnung benachbarten Getränkedosen 34 befinden und die zunächst für diesen horizontalen Abstand A (vgl. Fig. 1 B) zwischen den jeweils zu beiden Seiten der vertikalen Trennebene befindlichen Getränkedosen 34 sorgen, indem federnd an den säulenartig an der Grundplatte 86 verankerten Trennstegen 92 aufgehängte Trennflügel 94 die Getränkedosen 34 jeweils an den äußeren stegartigen Rand 90 drücken. An der (bezogen auf die Transportrichtung TR) vorderen und hinteren Schmalseite der Artikelgruppierung 20 befinden sich zusätzliche Begrenzungsstege 96, die ebenfalls mit solchen federnd aufgehängten Trennflügeln 94 ausgestattet sind, welche die daran anliegenden Getränkedosen 34 zum äußeren stegartigen Rand 90 drücken.
Die sich vertikal erstreckenden und um vertikal verlaufende Federverbindungen an den säulenartigen Trennstegen 92 sowie an den säulenartigen Begrenzungsstegen 96 federelastisch nach innen in Richtung zur Trennebene nachgiebigen Trennflügel 94 können beim Reduzieren des horizontalen Abstandes A durch das Aktivieren des Faltstempels 70, der den Faltbereich 46 in der Trennebene zwischen die benachbarten Dreierreihen der im Transportmodul 84 befindlichen Getränkedosen 34 hineindrückt (vgl. Figuren 2C bis 2E), nach innen nachgeben und werden dabei elastisch in die Trennebene hineinverformt.
Allerdings sind auch andere Varianten einer solchen Verschiebbarkeit der Artikelpositionen im Transportmodul 84 möglich. So können die Positionen der Getränkedosen beim Reduzieren des horizontalen Abstandes A durch das Aktivieren des Faltstempels 70, der den Faltbereich 46 in der Trennebene zwischen die benachbarten Dreierreihen der im Transportmodul 84 befindlichen Getränkedosen 34 hineindrückt, wahlweise auch durch aktivierbare Stellhebel 98 verändert werden, die schematisch in Fig. 3B angedeutet sind. Die Stellhebel 98 können sich bspw. an den oberen Stirnseiten der vorderen und hinteren Begrenzungsstege 96 befinden und durch Hineindrücken in den Begrenzungssteg 96 eine Verschiebung der Artikelpositionen quer zur Transportrichtung TR bzw. quer zur ersten Hauptachse 42 auslösen oder freigeben.
Bei einer weiteren Variante eines Transportmoduls 84 gemäß Fig. 3C, bei der eine Artikelgruppierung 20 mit insgesamt sechs Artikeln 12 oder Getränkedosen 34 in zwei getrennten Dreierreihen befördert wird, sind diese Dreierreihen in Transportgassen 100 gehalten und geführt. Ein mittig zwischen den Dreierreihen befindlicher Trennsteg 102 trennt die beiden Transportgassen 100, während äußere Begrenzungsstege 104 die Breite jeder der beiden Transportgassen 100 definiert. Die Abstände zwischen dem Trennsteg 102 und den äußeren Begrenzungsstegen 104 zu beiden Längsseiten des Transportmoduls 84 definieren die Breite der Transportgassen 100 und richten sich nach den Außendurchmessern der zu handhabenden und zu befördernden Artikel 12 oder Getränkedosen 34. Zudem definiert die Breite des mittigen Trennsteges 102 den horizontalen Abstand A der beiden Dreierreihen voneinander.
Zum Herstellen der Verpackungseinheiten 10 mit den beiden aneinander stehenden Dreierreihen an Getränkedosen 34, wobei der horizontale Abstand A aufgehoben ist, müssen die Getränkedosen 34 zusammengeführt werden, so dass dort kein Trennsteg 102 mehr vorhanden sein kann; die beiden zuvor getrennten Transportgassen 100 werden zu einer gemeinsamen Transportspur zusammengeführt, was nachfolgend anhand der Figuren 14B und 14C noch näher zu verdeutlichen sein wird.
Die schematische Perspektivdarstellung der Fig. 4 verdeutlicht die Zusammenwirkung einiger der zuvor schon erläuterten Komponenten und Einzelelemente, nämlich das Transportmodul 84 gemäß Fig. 3A mit insgesamt sechs Aufnahmebereichen und jeweils darin eingesetzten Getränkedosen 34 sowie das Handhabungswerkzeug 56 gemäß Fig. 2C, das sich mit auseinandergeschwenkten Faltwerkzeugen 60 und an der Unterseite der Basisplatte 58 anhaftendem, noch nicht verformtem Verpackungszuschnitt 14 in einem Abstand oberhalb der im Transportmodul 84 befindlichen Artikelgruppierung 20 befindet.
Der Stellhebel 72 mit dem unterseitig dort angebrachten Faltstempel 70 ist in der Darstellung der Fig. 4 aus seiner Führung in der Basisplatte 58 nach oben herausgezogen. Er müsste für die ordnungsmäße Funktion des Handhabungswerkzeuges 56 dort in vertikale Richtung eingesetzt werden, um beim Umformen des Verpackungszuschnittes 14 in Hubrichtung 74 nach unten bewegt werden zu können.
Die seitlich auseinandergeschwenkten Schwenkbügel 76, die in den Schwenkachsen 78 zu beiden Längsseiten der Basisplatte 58 gelagert sind, befinden sich in einer angehobenen Stellung, welche die Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 noch nicht verformen bzw. nach unten drücken.
Weiterhin lässt die Fig. 4 zwei Zentrierzapfen 106 erkennen, die an den Schmalseiten der Basisplatte 58 an vorderen und hinteren Verlängerungen befestigt sind und die senkrecht aus der Unterseite der Basisplatte 58 herausragen, so dass sie bei bestimmungsgemäßem Einsatz des Handhabungswerkzeuges 56 vertikal nach unten in Richtung zum Transportmodul 84 weisen. Die Zentrierzapfen 106 sind jeweils derart an den Verlängerungen der Schmalseiten der Basisplatte 58 positioniert, dass sie die dazwischen anzuordnende Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 nicht berühren oder mit dieser kollidieren, weisen also einen Abstand voneinander auf, der größer ist als die Länge der Hauptfläche 18 zwischen den Zentrierzapfen 106.
Beim Absenken des Handhabungswerkzeuges 56 auf das Transportmodul 84, um auf die dort eingesetzte Artikelgruppierung 20 den Verpackungszuschnitt 14 aufzubringen, können die Zentrierzapfen 106 in korrespondierende Aufnahmelöcher 108 eingreifen, so dass das Transportmodul 84 gegenüber dem Handhabungswerkzeug 56 exakt positioniert und zentriert werden kann. Die Fig. 3A lässt erkennen, dass eines der Aufnahmelöcher 108 durch ein Langloch gebildet sein kann, was ein unerwünschtes Klemmen oder Verkanten der Zentrierzapfen 106 in den Aufnahmelöchern 108 verhindern kann, wenn das Handhabungswerkzeug 56 wieder nach oben abgezogen wird.
Wie dies die Figuren 3A und 3B erkennen lassen, befinden sich die beiden Aufnahmelöcher 108 jeweils in Sockeln, die nahe an den Schmalseiten der Grundplatte 86 angeordnet sind. An den von den Schmalseiten wegweisenden Innenseiten dieser beiden Sockel befinden sich jeweils die Begrenzungsstege 96, die für die Führung der dort anliegenden Getränkedosen 34 sorgen.
Die schematischen Perspektivansichten der Figuren 5A und 5B zeigen weitere Ausführungsvarianten von Faltwerkzeugen 60 (Fig. 5A) und eines Handhabungswerkzeuges 56.
So zeigt die Fig. 5A parallel zu den Längsmittelachsen und den Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 in der Artikelgruppierung 20 verschiebbare Faltwerkzeuge 60, die somit bei ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz senkrecht zur Oberfläche oder Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 mit den Zustellrichtungen 68 synchron abgesenkt werden können. Auf diese Weise sorgen die Faltwerkzeuge 60 dafür, dass die Seitenflächen 24 in der gezeigten Weise nach unten umgefaltet und auf die Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 angelegt werden können.
Das in Fig. 5B gezeigte Handhabungswerkzeug 56 entspricht hinsichtlich seiner starr an der Basisplatte 58 verankerten Faltwerkzeuge 60 der bereits in Fig. 2A gezeigten und weiter oben in allen Details ausführlich erläuterten Ausführungsvariante. Die Fig. 5B lässt demgegenüber zusätzliche Komponenten erkennen, nämlich Unterdruckgreifer oder Sauggreifer 110, mit denen der Verpackungszuschnitt 14 erfasst und im Handhabungswerkzeug 56 positioniert und gehalten werden kann, um ihn exakt an gewünschter Stelle auf die Oberseite der Artikelgruppierung 20 aufsetzen zu können. Durch Abschalten des Saugdrucks an den Sauggreifern 110 kann die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnitts 14 je nach Bedarf von der Basisplatte 58 des Handhabungswerkzeuges 56 gelöst und abgetrennt werden, um nachfolgend durch Absenken des Handhabungswerkzeuges 56 die vorgesehenen (und oben beschriebenen) Umform- und Manipulationsschritte zur Ausbildung des Gebindes oder der Verpackungseinheit 10 durchzuführen.
Die schematische Perspektivdarstellung der Fig. 6 lässt eine optionale, aber sinnvolle Ausstattungsvariante der schwenkbaren Faltwerkzeuge 60 gemäß Figuren 2B bis 2E sowie Fig. 4 erkennen. Um die Streifenabschnitte 28, welche jeweils Verlängerungen der Seitenflächen 24 an deren Schmalseiten bilden, sogleich beim Anlegen der Seitenflächen 24 an die Mantelflächen 26 der Getränkedosen 34 umfalten und solchermaßen die sekundären Fixierungsmittel 30 vorbereiten zu können, sind an den Schwenkbügeln 76 jeweils zusätzliche Formteile 112 angebracht.
Die Formteile 112 befinden sich jeweils an den seitlichen Rändern der Schwenkbügel, so dass sie bei deren Zustellung an die Artikelgruppierung 20 die Mantelflächen 20 der eckseitig stehenden Getränkedosen 34 teilweise umgreifen, so dass sie bereits während des Anlegens und Umfaltens der Seitenflächen 24 auch schon die Streifenabschnitte 28 an die Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 anlegen.
Mittels hier nicht dargestellter zusätzlicher Befestigungs- und/oder Applizierungswerkzeuge können die überlappenden Bereiche der Streifenabschnitte 28 aneinander fixiert werden, bspw. durch Verklebung nach Aufbringen eines ausreichenden Volumens an Klebstoff. Dies kann bspw. ein Kaltleim, ein Heißleim oder eine selbstklebende Fläche an einem der Streifenabschnitte 28 oder ein anderes Fixierungshilfsmittel sein.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 7 lässt eine denkbare Ausführungsvariante eines Umfaltwerkzeuges 114 mitsamt seinen Steuerungselementen zur Bewegungssteuerung mehrerer Faltfinger 116 erkennen, die insbesondere solche Formteile 112, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, ersetzen können. Ein in einer Ebene oberhalb der umzufaltenden Streifenabschnitte 28, welche im miteinander verklebten oder aneinander fixierten Endzustand die Umreifungsabschnitte 32 und damit die sekundären Fixierungsmittel 30 bilden, umlaufender Querbalken 118 ist seitlich in einem umlaufend geführten Endloszugmittel 120 wie bspw. einer umlaufenden Kette oder einem Riemen geführt. Das Endloszugmittel 120 ist über zwei voneinander Führungsräder 122 geführt, von denen mindestens eines motorisch angetrieben ist.
Am Querbalken 118 sind insgesamt drei Paare von Faltfingern 116 gehalten und gelagert, die nach unten in eine Bewegungsebene der Verpackungseinheiten 10 hineinragen und die Verpackungseinheiten 10 kontaktieren können, wenn sie mittels des Querbalkens 118 entlang oder entgegen der Transportrichtung TR der Verpackungseinheiten 10 bewegt werden.
Weiterhin sind die Faltfinger 116 paarweise gegeneinander zustellbar oder auseinander bewegbar, d.h. über jeweils definierte Verstellwege quer zum Querbalken 118 bewegbar, während dieser mittels des Endloszugmittels 120 in seiner definierten Bewegungsebene entlang oder entgegen der Transportrichtung TR der Verpackungseinheiten 10 bewegt wird. Diese Querbeweglichkeit der Faltfinger 116 wird durch Führungskulissen 124 gesteuert, die jeweils gerade und parallele Abschnitte umfassen, in denen die Faltfinger 116 geringer voneinander beabstandet sind, und andere gerade und parallele Abschnitte, in denen die Faltfinger 116 weiter voneinander beabstandet sind.
Diese jeweils paarweise parallel zueinander verlaufenden Abschnitte der Führungskulissen 124 sind jeweils verbunden durch schräge Abschnitte, in denen sich die Führungskulissen 124 jeweils symmetrisch voneinander entfernen bzw. symmetrisch annähern. Mit dem Umlauf des Querbalkens 118 und den dadurch in den entsprechend konturierten Führungskulissen 124 geführten Faltfingern 116 können die für das Umlegen der Streifenabschnitte 28 der Verpackungszuschnitte 14 erforderlichen Faltbewegungen erzeugt werden.
Die schematischen Perspektivansichten der Figuren 8A bis 8D verdeutlichen eine Ausführungsvariante eines Handhabungswerkzeuges 56, das hier durch einen Applikationskopf 130 mit insgesamt vier integrierten Applikationseinheiten 132 zur gleichzeitigen und insbesondere synchronen Handhabung von vier Artikelgruppierungen 20, wobei jede der Applikationseinheiten 132 dafür vorgesehen ist, jeweils eine der in den Figuren 1A bis 1F beispielhaft gezeigten Artikelgruppierungen 20 mit einem flächigen Verpackungszuschnitt 14 auszustatten.
Wie es insbesondere die Fig. 8A mit ihrer perspektivischen Ansicht von schräg oben auf den Applikationskopf 130 verdeutlicht, sind die insgesamt vier Applikationseinheiten 132 an einem Trägerrahmen 134 verankert, der drehbar an einem beweglichen Armabschnitt 136 aufgehängt ist. Dieser Armabschnitt 136, von dem lediglich ein vertikaler Teil in Fig. 8A durch unterbrochene Linierung angedeutet ist, kann insbesondere eine Beweglichkeit des Applikationskopfes 130 innerhalb eines definierten, hier jedoch nicht näher dargestellten, Bewegungsraumes ermöglichen. So kann der vertikale Teil des in Fig. 8A angedeuteten Armabschnittes 136 Bestandteil eines innerhalb des Bewegungsraumes beweglichen Auslegerarmes sein, der ggf. über Gelenke verfügt, die ein Heben und Senken des Armabschnittes 136 mitsamt dem daran aufgehängten Applikationskopf 130 ermöglichen.
Der mit den vier Applikationseinheiten 132 ausgestattete Applikationskopf 130 kann mit Hilfe des beweglichen Auslegerarmes oder ggf. mittels einer hier nicht dargestellten Portalaufhängung oder einer andersartigen Aufhängung innerhalb seines Bewegungsraumes zwischen einem hier nicht gezeigten Vorrat oder einem Bereitstellungsplatz für die flächigen und normalerweise noch ungefalteten, aber mit den erforderlichen Ausstanzungen und Durchbrüchen versehenen Verpackungszuschnitte 14 und einem Bereitstellungsplatz oder einem Förderabschnitt mit den dort bereitgehaltenen Artikelgruppierungen 20 bewegt werden.
Die vier in definierten Positionen und definierten Abständen zueinander in einer Rechteckanordnung am Trägerrahmen 134 des Applikationskopfes 130 verankerten Applikationseinheiten 132 erfordern eine entsprechende Aufstellung der vier bereitgehaltenen Artikelgruppierungen 20 mit denselben definierten Abständen voneinander und in denselben definierten Ausrichtungen, so dass die vier Applikationseinheiten 132 jeweils exakt oberhalb der passend ausgerichteten Artikelgruppierungen 20 positioniert werden können.
Am heb- und senkbaren Armabschnitt 136 kann der Applikationskopf 130 mit seinen vier Applikationseinheiten 132 sowie mitsamt den jeweils dort aufgenommenen und darin gehaltenen Verpackungszuschnitten 14 nach seiner Positionierung über den Artikelgruppierungen 20 oder in fließender Bewegung nach einer Annäherung an die in passenden Positionen und Ausrichtungen bereitgehaltenen Artikelgruppierungen 20 abgesenkt werden.
Wie es insbesondere die perspektivische Detailansicht der Fig. 8D veranschaulicht, welche eine der Applikationseinheiten 132 von schräg unten ohne dort gehaltenen Verpackungszuschnitt 14 zeigt, kann die Aufnahme der Verpackungszuschnitte 14 vom Vorratsstapel oder von einem hierfür geeigneten und ausgestatteten Bereitstellungsplatz und ihr temporäres Festhalten in der jeweiligen Applikationseinheit 132 mit Hilfe von geeigneten Ansaugelementen 138 erfolgen, von denen sich mehrere im Applikationskopf 130 befinden und die zur Aufnahme der flächigen Verpackungszuschnitte 14 jeweils mit Unterdrück beaufschlagt werden können.
Die Figuren 8A bis 8D lassen jeweils zwei solcher durch Saugstempel 140 gebildete Ansaugelemente 138 in jedem der vier Applikationseinheiten 132 erkennen, so dass sich im Applikationskopf 130 insgesamt acht solcher Ansaugelemente 138 bzw. Saugstempel 140 befinden. Die Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 verfügen jeweils über Unterdruckleitungen 142 zur insbesondere steuerbaren und/oder abschaltbaren Versorgung mit Unterdrück, der über eine hier nicht näher gezeigte zentrale Versorgungsleitung im Armabschnitt 136 zu den Unterdruckleitungen 142 geliefert werden kann.
Wahlweise können die jeweils mit separaten Unterdruckleitungen 142 ausgestatteten Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 gemeinsam oder individuell angesteuert werden. Zur Aufnahme und zum unterseitigen Festhalten der Verpackungszuschnitte 14 im Applikationskopf 130 kann der Unterdrück an den Ansaugelementen 138 oder Saugstempeln 140 vorzugsweise aktiviert und zur Abgabe der Verpackungszuschnitte 14 deaktiviert werden.
Wenn somit die Verpackungszuschnitte 14 nach dem Positionieren über den Artikelgruppierungen 20 und/oder nach dem Aufsynchronisieren mit den z.B. auf einer Horizontalfördereinrichtung beförderten oder weiterbeförderten Artikelgruppierungen 20 und nach dem Absenken des Applikationskopfes 130 auf den Artikelgruppierungen 20 aufgesetzt und dort unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 (vgl. Figuren 1A bis 1 F) aufgedrückt und verrastet werden sollen, ist es sinnvoll und notwendig, den an den Ansaugelementen 138 oder Saugstempeln 140 anliegenden Unterdrück zu deaktivieren, wodurch die jeweils durch zwei Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 gehaltenen Verpackungszuschnitte 14 freigegeben und ihre zuvor temporär aufrechterhaltene Fixierung im Applikationskopf 130 aufgehoben werden kann.
Wie es insbesondere die Figuren 8C und 8D mit ihren Ansichten von schräg unten auf die Applikationseinheiten 132 erkennen lassen, befinden sich die zwei Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 jeder Applikationseinheit 132 diagonal versetzt zueinander und in sinnvollen Abständen voneinander, um bereits mit nur zwei solchen Ansaugelementen 138 oder Saugstempeln 140 einen flächigen Verpackungszuschnitt 14 von einem Stapel aufnehmen und zuverlässig halten zu können, bis er auf der hierfür bereitstehenden Artikelgruppierung 20 aufgesetzt wird.
Die Freigabe der Verpackungszuschnitte 14 und ihre jeweilige Verrastung auf den Oberseiten der dafür bereitstehenden Artikelgruppierungen 20 wird durch weitere Komponenten im Applikationskopf 130 bzw. in dessen Applikationseinheiten 132 unterstützt. So wird in der gezeigten Ausführungsvariante des Applikationskopfes 130 die Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 durch in den Applikationseinheiten 132 beweglich angeordnete flächige Anlageplatten 144 unterstützt, die jeweils senkrecht zur Oberfläche der daran anliegenden Verpackungszuschnitte 14 und damit in der Regel in vertikale Richtung gegenüber den Applikationseinheiten 132 abgesenkt werden können, während gleichzeitig der den Verpackungszuschnitt 14 in der jeweiligen Applikationseinheit 132 festhaltende Unterdrück der Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 deaktiviert wird.
Wie es die Figuren 8A bis 8D jeweils erkennen lassen, sind die Anlageplatten 144 in etwa entsprechend der Größe und Ausdehnung der Hauptflächen 18 der Verpackungszuschnitte 14 dimensioniert.
Da die Anlageplatten 144 jeweils passende kreisrunde Aussparungen 146 an den Positionen der ortsfest in der jeweiligen Applikationseinheit 132 verankerten Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 aufweisen (vgl. Figuren 8C und 8D), kann jede der Anlageplatten 144 mitsamt dem daran anliegenden Verpackungszuschnitt 14 (vgl. Fig. 8B) auf die Oberseite der jeweiligen Artikelgruppierung 20 abgesenkt und vorzugsweise dort aufgedrückt werden (vgl. die perspektivische Seitenansicht der Fig. 8B), während die durch die entsprechenden Aussparungen 146 der Anlageplatte 144 hindurchreichenden Ansaugelemente 138 oder Saugstempel 140 ohne Unterdrück sind, so dass der Verpackungszuschnitt 14 weitgehend widerstandslos von dort abgelöst werden kann. Die innerhalb eines definierten Linearwegs beweglichen Anlageplatten 144 können insbesondere mittels geeigneter Linearführungen und/oder Linearmotoren 148 relativ zur jeweiligen Applikationseinheit 132 des Applikationskopfes 130 motorisch zwischen ihren Endlagen bewegt, d.h. angehoben oder abgesenkt werden. Wie es die Figuren 8A bis 8D jeweils veranschaulichen, kann jede der heb- und senkbaren Anlageplatten 144 an zwei pneumatisch betätigbaren Linearmotoren 148 aufgehängt sein, wobei sich die zugehörigen Linearmotoren 148 jeweils an den gegenüberliegenden Schmalseiten jeder Anlageplatte 144 befinden. Die Linearmotoren 148 können wahlweise auch durch Elektromotoren oder durch anders betätigbare Linearschieber o. dgl. Aktuatoren ausgebildet sein.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 8B lässt die Prozessphase des Aufsetzens der noch ungefalteten Verpackungszuschnitte 14 auf der Oberseite der Artikelgruppierung 20 erkennen. Der Unterdrück an den Ansaugelementen 138 oder Saugstempeln 140 ist deaktiviert und die Anlageplatte 144 ist mittels der an einem unteren Rahmenabschnitt 150 verankerten Linearmotoren 148 vollständig gegenüber dem unteren Rahmenabschnitt 150 abgesenkt. Dieser untere Rahmenabschnitt 150 bildet ein tragendes Element, das die Komponenten der insgesamt vier Applikationseinheiten 132 aufnimmt und in vom oberen Trägerrahmen 134 beabstandeter Position fest an diesem oberen Trägerrahmen 134 verankert ist.
Wie dies schon zuvor schon unter Bezugnahme auf die Figuren 1 A bis 1 F erläutert wurde, wird im weiteren Verlauf der Herstellung der Verpackungseinheiten 10 und durch das Bewegen der Anlageplatte 144 an ihren unteren Anschlag der Verpackungszuschnitt 14 unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 mit den Artikeln 12 der Artikelgruppierung 20 verbunden oder verrastet. In diesem Zusammenhang wird die auf die Oberseite der Artikelgruppierung 20 aufgesetzte und dort insbesondere verrastete oder anderweitig fixierte Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 in ihrem Faltbereich 46 verformt und zwischen die benachbarten Artikelreihen hineingedrückt, wobei benachbarte primäre Fixierungsmittel 22 mitsamt den darin gehaltenen Artikeln 12 einander angenähert werden, insbesondere bis zu einem berührenden Kontakt der benachbarten Artikel 12.
Die Fig. 8B lässt den zuvor anhand der Fig. 1 B erläuterten horizontalen Abstand A nicht erkennen, auch wenn dieser Abstand A zwischen den gezeigten benachbarten Artikel- oder Dosenreihen vorzugsweise vorhanden ist, da ein solcher Abstand hilfreich für die Umformung des Faltbereiches 46 mittels der in der jeweiligen Applikationseinheit 132 angeordneten Umformeinrichtung und für die Ausformung des Verpackungszuschnittes 14 in der gewünschten und vorgesehenen Weise ist. Diese Thematik ist insbesondere bei den hier gezeigten und zu Verpackungseinheiten 10 zu verarbeitenden Slim- oder Sleekdosen relevant.
Nach dem vorzugsweise gleichzeitig erfolgenden Absenken der insgesamt vier Anlageplatten 144 mitsamt den daran unterseitig anliegenden Verpackungszuschnitten 14 auf die Oberseiten der jeweiligen Artikelgruppierungen 20 und nach dem Verrasten der Artikel 12 oder Dosen 34 mit dem jeweils zugehörigen Verpackungszuschnitt 14, was oben als Herstellen der primären Fixierungsmittel 22 definiert wurde, können die in dieser Prozessphase vorzugsweise zumindest geringfügig voneinander beabstandeten Artikel 12 oder Artikelreihen der jeweiligen Gruppierung 20 (Abstand A, vgl. Fig. 1B) dem nachfolgend beschriebenen weiteren Handhabungsschritt unterzogen werden, der das oben schon erläuterte V-förmige Umformen des Faltbereiches 46 in der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 sowie die Annäherung der Artikelreihen der Gruppierung 20 bis zu ihrem berührenden Kontakt vorsieht, so dass die übliche Rechteckanordnung der Gruppierung 20 hergestellt ist, die auch der Anordnung innerhalb der später fertigzustellenden Verpackungseinheiten 10 entspricht.
Der oben schon erläuterte V-förmige ausgeformte Abschnitt des Verpackungszuschnitts 14 und sein Hineindrücken zwischen die zuvor beabstandeten Artikelreihen erfolgt bei der hier gezeigten Ausführungsvariante des Handhabungswerkzeuges 56 bzw. des Applikationskopfes 130 mittels ortsfest in den jeweiligen Applikationseinheiten 132 des Applikationskopfes 130 angeordneter messerartiger oder schwertförmiger Formungselemente 152, die hier auch gemäß ihrer Funktion als Faltschwerte 154 bezeichnet sein sollen. Diese Faltschwerte 154 liegen bei abgesenkter Anlageplatte 144 jeweils oberhalb des Niveaus der Anlageplatte 144 und sind somit von dieser verdeckt, so dass jedes der Faltschwerte 154 beim Andrücken des Verpackungszuschnittes 14 auf die Oberseite der Artikelgruppierung 20 und bei der gleichzeitig erfolgenden Ausbildung der ersten Fixierungsmittel 22 nicht wirksam werden kann.
Die Fig. 8B lässt diese Prozessphase mit den im unteren Rahmenabschnitt 150 verankerten und senkrecht nach unten ragenden Formungselementen 152 oder Faltschwerte 154 erkennen, die bei abgesenkten Anlageplatten 144 jeweils deutlich von diesen beabstandet sind. Die unmittelbar auf das Aufsetzen des Verpackungszuschnittes 14 auf die Artikelgruppierung 20 folgende Prozessphase sieht ein Anheben der Anlageplatten 144 nach der Herstellung der primären Fixierungsmittel 22 und bei sinnvollerweise weiterhin deaktivierten Ansaugelementen 138 oder Saugstempeln 140 vor, was aber in den Figuren 8A bis 8D in dieser Form nicht bei auf die Artikelgruppierungen 20 einwirkenden Applikationseinheiten 132 veranschaulicht ist.
Wie dies jeweils durch die perspektivische Ansicht der Fig. 8C und durch die perspektivische Detailansicht der Fig. 8D erkennbar ist, reicht das durch das Faltschwert 154 gebildete messerartige oder schwertförmige Formungselement 152 bei gegen den unteren Rahmenabschnitt 150 angehobener Anlageplatte 144 durch korrespondierende schlitzartige Aussparungen 156 der Anlageplatte 144 hindurch, so dass es bei angehobener Anlageplatte 144 nach unten aus der Anlageplatte 144 herausragt und in gewünschter Weise wirksam werden kann.
Bei an den unteren Rahmenabschnitt 150 angehobenen Anlageplatten 144 kann somit der Applikationskopf 130 weiter abgesenkt werden, bis die Faltschwerte 154 die Verpackungszuschnitte 14 erreichen und diese in beschriebener Weise in den jeweiligen Faltbereichen 46 V-förmig zwischen die Artikelreihen nach unten drücken, wobei der V- förmig verformte Faltbereich 46 der jeweiligen Verpackungszuschnitte 14 zwischen die benachbarten Artikelreihen hineingedrückt wird.
Da die zuvor voneinander beabstandeten Artikel oder Artikelreihen hierdurch aneinander gezogen werden, sind geeignete Führungen sinnvoll, um diese Annäherung in kontrollierter Weise ablaufen zu lassen. Grundsätzlich genügt bereits das Eindrücken des V-förmigen Faltbereiches 46 des Verpackungszuschnittes 14 und dessen Hineinsenken zwischen die Artikel 12 oder Artikelreihen, um diese einander anzunähern und dafür zu sorgen, dass sie aneinander gezogen oder geschoben werden.
Durch die Absenkbewegung des gesamten Applikationskopfes 130 und die dadurch erfolgende synchrone Zustellbewegung der vier Applikationseinheiten 132 mit jeweils an ihren oberen Anschlag gegen den unteren Rahmenabschnitt 150 angehobenen Anlageplatten 144 ist das Eindrücken der dadurch freigelegten messerartigen oder schwertförmigen Formungselemente 152 bzw. Faltschwerte 154 in die oberseitigen Hauptflächen 18 der Verpackungszuschnitte 14 entlang der dort befindlichen jeweiligen Faltbereiche 46 ermöglicht. Diese Absenkbewegung des Applikationskopfes 130 wird außerdem dafür genutzt, um die zu beiden Längsseiten an den Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 durch Knickfalten abgesetzten Seitenflächen 24 in Faltwinkeln von jeweils etwa 90° nach unten zu falten und an die jeweiligen Mantelflächen 26 der Artikelgruppierung 20 anzulegen. Diese Faltbewegungen werden in der gezeigten Ausführungsvariante mittels ortsfest oder starr im Applikationskopf 130 verankerter seitlicher Faltelemente 158 durchgeführt, die wirksam werden und in Eingriff mit dem Verpackungszuschnitt 14 gelangen können, sobald der Applikationskopf 130 in Richtung der Oberseite der Artikelgruppierungen 20 abgesenkt wird.
Die am unteren Rahmenabschnitt 150 der jeweiligen Applikationseinheiten 132 des Applikationskopfes 130 zu beiden Längsseiten jeder höhenverstellbaren Anlageplatte 144 und in geringen Abständen zu dieser angeordneten Faltelemente 158 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel durch starre Werkzeuge oder Faltwerkzeuge 160 gebildet, die sich in Positionen der jeweiligen Applikationseinheiten 132 befinden, wo sie auf die durch Knick- oder Falzkanten definierten und solchermaßen von der Hauptfläche 18 abgegrenzten Seitenflächen 24 des flächigen Verpackungszuschnittes 14 treffen können, um diese an die gegenüberliegenden Mantelflächen 26 der Artikelgruppierung 20 anlegen zu können. So sind die Faltelemente 158 durch am unteren Rahmenabschnitt 150 verankerte und von dessen Unterseite senkrecht nach unten ragende und streifenförmig ausgebildete Faltwerkzeuge 160 gebildet, die aufgrund ihrer Verankerung in der jeweiligen Applikationseinheit 132 in ihren unveränderlichen Relativpositionen in Bezug auf die Ansaugelemente 138 sowie in Bezug auf die in den Applikationseinheiten 132 heb- und senkbaren Anlageplatten 144 festgelegt sind.
Eine rampenartige Abschrägung 162 an den Faltwerkzeugen 160 kann ein Aneinanderschieben der zuvor beabstandeten Artikel 12 oder Artikelreihen unterstützen, wenn das messerartige oder schwertförmige Formungselement 152 aktiviert wird. Dies ist beim Absenken des Applikationskopfes 130 der Fall, so dass zunächst die unteren Stirnseiten der Faltwerkzeuge 160 auf den Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 aufsetzen. Sobald der Faltvorgang durch weiteres Absenken des Applikationskopfes 130 fortschreitet, gleiten die mittels der Faltwerkzeuge 160 nach unten gebogenen Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnitts 18 entlang der rampenartigen Abschrägungen 162 an den zu den Seitenflächen 24 weisenden Innenseiten der Faltwerkzeuge 160, bis sie vollständig nach unten gefaltet und an die Mantelflächen 26 der jeweiligen Artikelgruppierung 20 angelegt sind. Die sich nach oben an die rampenartigen Abschrägungen 162 anschließenden vertikalen Flächen der seitlichen Faltelemente 158 weisen dagegen einen sinnvollen Abstand auf, der in etwa der Breite der beiden aneinandergeschobenen Artikelreihen der Artikelgruppierung 20 entspricht, wobei der zuvor bestehende Abstand A zwischen den Artikelreihen (vgl. Fig. 1 B) aufgehoben ist.
In einem späteren Verfahrensschritt, nach dem Anheben des Applikationskopfes 130 von den mit den Verpackungszuschnitten 14 ausgestatteten Artikelgruppierungen 20, können diese vorzugsweise weiteren Handhabungs- und/oder Behandlungsschritten unterzogen werden, mit denen weitere Maßnahmen zur Fertigstellung der Verpackungseinheiten 10 getroffen werden können. Solche Schritte können insbesondere die weitere Prozessierung der sekundären Fixierungsmittel 30 durch Umfalten der Umreifungsabschnitte 32 sowie das Verkleben von überlappenden und übereinander gelegten Streifenabschnitten 28 sein (vgl. hierzu die Figuren 1 E und 1 F sowie die nachfolgend erläuterten Figuren 10A ff.).
Die perspektivische Ansicht der Fig. 8E zeigt eine weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Applikationskopfes 130, der hier mit drei nebeneinander angeordneten und voneinander beabstandeten Applikationseinheiten 132 zur Ausstattung von insgesamt drei Artikelgruppierungen 20 mit Verpackungszuschnitten 14 ausgestattet ist.
Der Trägerrahmen 134, der drehbar an einem vertikalen Armabschnitt 136 gehalten ist (vgl. hierzu Fig. 8A), sowie der am Trägerrahmen 134 unterseitig verankerte Rahmenabschnitt 150 zur Aufnahme der drei Applikationseinheiten 132 ist gegenüber der zuvor gezeigten Variante (Figuren 8A bis 8D) modifiziert, so dass die drei Applikationseinheiten 132 in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Der übrige Aufbau und die Funktionsweise der Applikationseinheiten 132 unterscheidet sich vorzugsweise nicht von der zuvor erläuterten Variante mit den vier in Rechteckanordnung im Applikationskopf 130 gruppierten Applikationseinheiten 132.
Ein solcher Applikationskopf 130, wie er in Fig. 8E beispielhaft gezeigt ist, eignet sich zur Verarbeitung von drei nebeneinander beförderten Artikelgruppierungen 20 oder zur gleichzeitigen Verarbeitung von drei hintereinander beförderten Artikelgruppierungen 20.
Der schematische Ablaufplan der Fig. 9 soll beispielhaft aufeinander folgende Verfahrensschritte bei der Herstellung von Verpackungseinheiten 10 verdeutlichen, die aus mehreren Artikeln 12 wie insbesondere Getränkedosen 34 gebildet werden. Diese werden zunächst in einem Einteilmodul 170 aus einem Massenstrom in einen mehrreihigen Transportstrom überführt, wie dies in den Figuren 14A bis 14C in einigen weiteren Details gezeigt ist. Der weitere Transport der Artikel oder Getränkedosen 34 kann insbesondere gassengeführt sein, was hier ganz allgemein durch eine Gassenführung 172 angedeutet sein soll. In dieser Gassenführung 172 erfolgt vorzugsweise auch eine Gruppierung, so dass der Gassenführung 172 weiterhin ein Gruppiermodul 174 zugeordnet sein kann.
Innerhalb des Gruppiermoduls 174 kann insbesondere für die Ausbildung der 3x2- Rechteckanordnung der Artikelgruppierungen 20 gemäß zuvor gezeigtem Ausführungsbeispiel (vgl. Figuren 1A bis 1 F) sowie für die Beabstandung und Anordnung von vier solchen Artikelgruppierungen 20 korrespondierend zu den Abmessungen und Positionierungen der Applikationseinheiten 132 im Applikationskopf 130 (vgl. Figuren 8A bis 8D) gesorgt werden.
In einem nachfolgenden Applikationsmodul 176 erfolgt die Applikation der Verpackungszuschnitte 14 in der zuvor beschriebenen Weise, was die Herstellung der primären Fixierungsmittel 22 durch Aufsetzen des Verpackungszuschnittes 14 und durch Verrasten oder anderweitiges Verbinden mit den Artikeln 12 oder Getränkedosen 34 der jeweiligen Artikelgruppierung 20 bedeutet.
In einem separaten weiteren Schritt können die Bandabschnitte miteinander verbunden und zu Umreifungsabschnitten 32 umgeformt werden, was die Herstellung der sekundären Fixierungsmittel 30 durch Umlegen, Vorspannen und Fixieren der überlappenden Streifenabschnitte 28 und deren Umformung zu den Umreifungsabschnitten 32 (vgl. Fig. 1 E und Fig. 1 F) bedeutet. Diese Umformung kann insbesondere in einem hier so genannten Umreifungsmodul 178 erfolgen, das bspw. mit einem Umfaltwerkzeug 114 gemäß Fig. 7, mit einem Faltelement 158 oder Faltwerkzeug 160 (vgl. Figuren 8A bis 8E) oder mit einer anderen Werkzeug- oder Handhabungskombination ausgestattet sein kann.
Die Fig. 10A zeigt eine perspektivische und schematische Ansicht von schräg oben auf zwei aufeinanderfolgend beförderte Artikelgruppierungen 20, auf deren Oberseite jeweils ein Verpackungszuschnitt 14 aufgesetzt wurde, wie dies in detaillierter Darstellung bereits in Fig. 1C zu sehen ist. Die Hauptflächen 18 der Verpackungszuschnitte 14 bedecken somit jeweils die Oberseiten der die Artikelgruppierung 20 bildenden Artikel 12 oder Dosen 34, während die sich beidseitig an den gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche 18 anschließenden und dort durch Knickkanten abgesetzten Seitenflächen 24 mitsamt den sich an deren jeweiligen Schmalseiten zu Streifenabschnitten 28 fortsetzenden Verlängerungen zwar schon seitlich in Richtung zu den Seitenflächen der Artikelgruppierungen 20 heruntergefaltet sind, aber noch nicht vollständig an die Seitenflächen der Artikelgruppierungen 20 angelegt wurden.
Dieses vollständige seitliche Anlegen der Seitenflächen 24 und der Streifenabschnitte 28 soll erst in nachfolgenden Prozessschritten unter Verwendung einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Handhabungswerkzeuges 56 erfolgen, das hier durch einen Umreifungskopf 180 gebildet ist. Dieser Umreifungskopf 180 dient im Wesentlichen der Herstellung der sekundären Fixierungsmittel 30, gebildet durch die miteinander verbundenen überlappenden Bereiche der Streifenabschnitte 28, die unter Verwendung und durch unterstützenden Einsatz der Umreifungsköpfe 180 zu den Umreifungsabschnitten 32 umgeformt werden. Diese Handhabungsschritte werden nachfolgend anhand der folgenden Figuren 10B bis 13B erläutert.
In Abwandlung zur Darstellung gemäß Figuren 1C und 1 D sind die sich an die Schmalseiten der Seitenflächen 24 anschließenden Streifenabschnitte 28 an einem der Seitenflächen 24 jeweils kürzer und am anderen länger, während dies bei dem Verpackungszuschnitt 14 einer darauffolgenden bzw. benachbarten Artikelgruppierung 20 umgekehrt ist. Der Verpackungszuschnitt 14, der in Fig. 10A auf die links befindliche Artikelgruppierung 20 aufgesetzt wurde, weist im Vordergrund eine teilweise heruntergefaltete Seitenfläche 24 mit zwei kürzeren Streifenabschnitten 28-k an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten auf, während die gegenüberliegende Seitenfläche 24, die sich im Hintergrund befindet, zwei längere Streifenabschnitte 28-I an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten aufweist.
Dagegen weist der Verpackungszuschnitt 14, der in Fig. 10A auf die rechts befindliche Artikelgruppierung 20 aufgesetzt wurde, im Vordergrund eine teilweise heruntergefaltete Seitenfläche 24 mit zwei längeren Streifenabschnitten 28-I an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten auf, während die gegenüberliegende Seitenfläche 24 dieses Verpackungszuschnittes 14, die sich im Hintergrund befindet, zwei kürzere Streifenabschnitte 28-k an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten aufweist. Somit fluchten bei aufeinanderfolgend transportierten Artikelgruppierungen 20 jeweils kürzere Streifenabschnitte 28-k mit längeren Streifenabschnitten 28-I, die somit bei dicht aufeinanderfolgenden Artikelgruppierungen 20 nicht miteinander kollidieren oder sich berühren.
Die Fig. 10B zeigt in einer perspektivischen und schematischen Ansicht von schräg unten auf vier aufeinanderfolgend beförderte Artikelgruppierungen 20, auf deren Oberseite jeweils ein Verpackungszuschnitt 14 aufgesetzt wurde, wie die hintereinander und beabstandet voneinander in Transportrichtung TR beförderten Artikelgruppierungen 20 nacheinander in den Manipulationsbereich von oberhalb der beförderten Artikelgruppierungen 20 aufgehängten Umreifungsköpfen 180 gelangen. Während das Aufsetzen der Verpackungszuschnitte 14 auf die Oberseiten der Artikelgruppierungen 20 unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 (vgl. Figuren 1C bis 1F) mittels hier nicht näher dargestellter und in ihren Einzelheiten nicht näher ausgeführter Handhabungswerkzeuge 56 oder Applikationsköpfe 130 (vgl. hierzu die Figuren 8A bis 8E) erfolgen kann, können die sekundären Fixierungsmittel 30, wie sie weiter oben beschrieben und anhand der Figuren 1E und 1 F veranschaulicht wurden, mittel der in Fig. 10B schematisch angedeuteten Umreifungsköpfe 180 ausgebildet und fertiggestellt werden.
Die Umreifungsköpfe 180 sind jeweils in Bereichen oberhalb einer Förderebene für die hintereinander in Transportrichtung TR beförderten Artikelgruppierungen 20 mit den jeweils oberseitig aufgesetzten und vorzugsweise mit schon zuvor hergestellten oder ausgebildeten primären Fixierungsmitteln 22 angeordnet, so dass sie jeweils von oben auf die Artikelgruppierungen 20 zugreifen können. Dieser Zugriff auf die zuvorderst beförderten beiden Artikelgruppierungen 20 ist in der Fig. 10B schematisch angedeutet, wobei auf die rechte, d.h. auf die in Transportrichtung TR zuvorderst beförderte Artikelgruppierung 20 bereits ein Umreifungskopf 180 komplett aufgesetzt ist, während ein weiterer Umreifungskopf 180 die sich daran anschließende Artikelgruppierung 20 noch nicht vollständig erfasst und oberseitig umschlossen hat, sondern in der Darstellung der Fig. 10B gerade im Begriff ist, dort aufgesetzt zu werden und die Artikelgruppierung 20 zu erfassen.
Auch wenn dies durch die Fig. 10B noch nicht erkennbar ist, kann eine Vielzahl an Umreifungsköpfen 180 in umlaufender Bewegung in einer Umlaufrichtung UR endlos geführt sein (vgl. hierzu die Fig. 12), so dass jeder der vielen Umreifungsköpfe 180 jeweils genau eine Artikelgruppierung 20 über einen begrenzten Abschnitt des jeweiligen Transportabschnittes 230 (vgl. hierzu die Figuren 14A bis 14C) begleiten und auf diese Artikelgruppierung 20 in einer Weise zur Ausbildung der sekundären Fixierungsmittel 30 einwirken kann, wie dies nachfolgend zu beschreiben sein wird.
In dem in Fig. 10B gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Umreifungsköpfe 180 in seitlichen Abständen voneinander an einem in Umlaufrichtung UR umlaufenden Querträger 182 aufgehängt, wobei mehrere Querträger 182 mit jeweils drei daran aufgehängten Umreifungsköpfen 180 in Abständen voneinander, die jeweils den Abständen der hintereinander beförderten Artikelgruppierungen 20 entsprechen, aufeinanderfolgend in Umlaufrichtung UR parallel zur Transportrichtung TR bewegt werden. Die Umlaufrichtung UR verläuft dabei naturgemäß quer zur Längserstreckungsrichtung der Querträger 182.
Von den mittels der jeweils drei parallelen Umreifungsköpfen 180 an jedem der Querträger 182 bearbeiteten drei parallel nebeneinander beförderten Reihen mit Artikelgruppierungen 20 zeigt die Fig. 10B der besseren Übersichtlichkeit halber lediglich einen Ausschnitt einer Reihe mit vier hintereinander beförderten Artikelgruppierungen 20.
An beiden stirnseitigen Enden der Querträger 182 befinden sich jeweils Aufhängungen 184 mit Rollen 186, so dass die Aufhängungen 184 mit den starr daran befestigten Querträgern 182 in hierfür vorgesehenen Schienensystemen endlos umlaufen und zumindest über den erwähnten begrenzten Abschnitt des jeweiligen Transportabschnittes 230 die Umreifungsköpfe 180 in passenden Abständen oberhalb der Förderebene für die Artikelgruppierungen 20 geführt sein können, um die Umreifungsköpfe 180 jeweils mit den Artikelgruppierungen 20 in Eingriff zu bringen.
Das erwähnte Schienensystem zur Führung der in den Aufhängungen 184 drehbar gelagerten Rollen 186 ist in Fig. 10B nicht gezeigt, lässt sich aber in den Figuren 12, 13A und 13B deutlicher erkennen. Dort lässt sich auch die Ausrichtung und der Verlauf des Schienensystems und damit die Bewegung der endlos umlaufenden Querträger 182 mitsamt den daran aufgehängten Umreifungsköpfen 180 deutlich erkennen.
Die Fig. 10C zeigt die wichtigsten Komponenten des Umreifungskopfes 180 in schematischer und perspektivischer Darstellung sowie ihr Zusammenwirken mit einer Artikelgruppierung 20, die oberseitig mit einem Verpackungszuschnitt 14 ausgestattet ist, dessen Hauptfläche 18 auf den Oberseiten oder oberen Stirnseiten 16 der die Artikelgruppierung 20 bildenden Artikel 12 oder Getränkedosen 34 aufliegt und dort vorzugsweise unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel 22 verrastet ist. Die an den gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 ansetzenden und dort durch Knickkanten von der Hauptfläche 18 abgesetzten Seitenflächen 24 sind bereits um jeweils ca. 45° ... 60° nach unten geschwenkt, liegen in der Darstellung der Fig. 10C jedoch noch nicht an den jeweiligen Mantelflächen 26 der die Artikelgruppierung 20 bildenden Artikel 12 oder Getränkedosen 34 an.
Der Umreifungskopf 180 befindet sich in der Darstellung der Fig. 10C in einer vergleichbaren Winkellage wie der noch schräggestellte Umreifungskopf 180 gemäß Fig. 10B, der sich dort kurz vor dem Aufsetzen auf die zweite Artikelgruppierung 20 von rechts befindet, was einer Position des Querträgers 182 mit dem daran gehaltenen Umreifungskopf 180 am Ausgang der Umlenkung des den Querträger 182 führenden Schienensystems (vgl. Figuren 12, 13A und 13B) entspricht. Da das Schienensystem vor und hinter dem geradlinig und parallel zur Transportrichtung TR verlaufenden Abschnitt, innerhalb dessen sich die Umreifungsköpfe 180 exakt über den jeweiligen Artikelgruppierungen 20 befinden, jeweils Umlenkungen um 180° beschreibt, tauchen die Umreifungsköpfe 180 in den Umlenkungsabschnitten schräg und immer flacher werdend von oben her auf die Oberseiten der Artikelgruppierungen 20 und heben ebenso an der anderen 180°-Umlenkung in zunächst flachem und dann steiler werdenden Winkel von dort wieder ab.
Die perspektivische Ansicht der Fig. 10C verdeutlich die Phase der allmählichen Absenkung des gezeigten Umreifungskopfes 180 auf die Oberseite der ihm zugeordneten Artikelgruppierung 20, wobei die Umlaufrichtung UR des Umreifungskopfes 180 in diesem Abschnitt der auslaufenden Umlenkung des hier nicht gezeigten Schienensystems folgt. Der Umreifungskopf 180 ist hierbei noch etwa um 45° schräg gestellt, was bedeutet, dass eine an die der Umlaufrichtung UR entsprechenden Bewegungsrichtung des Umreifungskopfes 180 angelegte Tangente mit der Transportrichtung TR diesen Winkel von etwa 45° einschließt.
Zur Ausbildung der in den Figuren 1C bis 1 F gezeigten ersten Fixierungsmittel 22, welche die Verrastung des Verpackungszuschnittes 14 mit oberen Bereichen der Artikelgruppierung 20 bewirken, können hier so bezeichnete, zeichnerisch jedoch nicht dargestellte erste Handhabungselemente eingesetzt werden. Diese ersten Handhabungselemente können bspw. durch entsprechend ausgestattete Handhabungswerkzeuge 56 (vgl. hierzu die Figuren 2A bis 6) oder durch entsprechend ausgestattete Applikationsköpfe 130 (vgl. hierzu die Figuren 8A bis 8E) mit jeweils geeigneten Einrichtungen zum Halten und/oder Aufnehmen von Verpackungszuschnitten 14, zum Applizieren der Verpackungszuschnitte 14 auf den Artikelgruppierungen 20 sowie ggf. zum V-förmigen Falten des Verpackungszuschnittes 14 im Faltbereich 46, der in der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 vorgesehen ist, gebildet sein.
Außerdem können diese ersten Handhabungselemente vorzugsweise über hierfür geeignete Einrichtungen zum Umfalten der Seitenflächen 24 zu beiden Seiten der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 verfügen, wodurch die Artikelgruppierungen 20 in der in den Figuren 10A, 10B und 10C gezeigten Weise vorbereitet sind, um die solchermaßen umgefalteten Seitenflächen 24 komplett an die Mantelseiten der Artikelgruppierungen 20 anzulegen und die Streifenabschnitte 28 zu Umreifungsabschnitten 32 umzuformen, wodurch die sekundären Fixierungsmittel 30 ausgebildet werden.
Entsprechend einer solchermaßen gewählten Begrifflichkeit und Systematik umfasst der gezeigte Umreifungskopf 180 jeweils gegeneinander zustellbare weitere oder zweite Handhabungselemente 188, die dem Anlegen der an den Längsseiten der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 angrenzenden und über die Oberseite der Artikelgruppierung 20 seitlich hinausragenden faltbaren Seitenflächen 24 des Verpackungszuschnittes 14 und der Vorbereitung und dem Ausbilden der mit Mantelflächen der Artikel 12 wechselwirkenden sekundären Fixierungsmittel 30 dienen. Wie dies schon in den Figuren 1E und 1F verdeutlicht wurde, werden diese sekundären Fixierungsmittel 30 durch Umreifungsabschnitte 32 gebildet, die aus den die Seitenflächen 24 jeweils verlängernden überlappenden Streifenabschnitten 28 gebildet werden, die mittels geeigneter Haftstellen wie bspw. Verklebungen 54 aneinandergefügt und miteinander verbunden werden, vorzugsweise unter Aufbringung einer definierten Vorspannung.
Die an den beiden Längsseiten der Artikelgruppierung 20 in Höhe der umgelegten und an die Mantelflächen 26 der Artikel 12 angelegten Seitenflächen 24 angreifenden und gegeneinander zustellbaren Handhabungselemente 188 sind so geformt, dass ihre die Seitenflächen 24 und Streifenabschnitte 28 kontaktierenden Innenseiten sich an die Mantelflächen 26 der Artikel 12 anlegen und dort angedrückt werden können, wobei elastisch verformbare Formteile 190 zum Andrücken und Herstellen von haftenden Verbindungen zwischen den jeweils überlappenden Streifenabschnitten 28 zur Ausbildung der Umreifungsabschnitte 32 vorgesehen sind. Damit die Streifenabschnitte 28 nach ihrem Zusammenfügen aneinander haften bleiben, wodurch die hergestellten Umreifungsabschnitte 32 dauerhaft verbunden bleiben, sind geeignete Haftstellen oder Verklebungen 54 auf mindestens einen der jeweils überlappenden Streifenabschnitte 28 zu applizieren, wie dies oben schon erläutert wurde.
Die Gestaltung der Handhabungselemente 188 sowie die Konturen und das Verformungsverhalten der dort angeordneten elastisch verformbaren Formteilen 190, die Zustellbewegungen der Handhabungselemente 188 und die Wirkungsweise des Umreifungskopfes 180 bei seinem Zusammenwirken mit einer Artikelgruppierung 20 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 11 A, 11 B, 11C und 11 D im Detail erläutert.
So verdeutlicht die Fig. 11A eine Draufsicht auf eine Ausgestaltungsmöglichkeit eines der insgesamt vier elastisch verformbaren Formteile 190, mit denen jeder einzelne der Umreifungsköpfe 180 ausgestattet ist. Das Formteil 190 weist einen Basisabschnitt 192 auf, mit dem es in einem Halter 194 des zugehörigen Handhabungselements 188 verankert werden kann. Die perspektivische Ansicht der Fig. 10C lässt die beiden gegeneinander zustellbaren Halter 194 des Handhabungselements 188 erkennen, in denen jeweils zwei solcher Formteile 190 verankert sind.
Mit dem Basisabschnitt 192 verbunden ist zudem ein Werkzeugabschnitt 196, der dazu dient, auf die Artikelgruppierungen 20 einzuwirken und derart zusammenzuwirken, dass die Umreifungsabschnitte 32 in der gewünschten Weise aus den übereinandergelegten Streifenabschnitten 28 der Seitenflächen 24 ausgebildet werden können.
In der in Fig. 11A gezeigten Draufsicht von oben weist der Werkzeugabschnitt 196 des Formteils 190 eine L-förmige Kontur mit abgerundetem Übergang zwischen den zwei Schenkeln 198 und 200 des L-förmigen Werkzeugabschnittes 196 auf, wobei der abgerundete Bereich, der nachfolgend als den Streifenabschnitten 28 des Verpackungszuschnittes 14 und der davon bedeckten Artikelgruppierung 20 zugewandter Formungsbereich, als Formungselement 202 oder als elastisches Formungselement 202 bezeichnet sein soll, sinnvollweise der Kontur der zu bearbeitenden Artikelgruppierung 20 in deren jeweiligem Eckbereich entspricht. D.h. der Rundungsradius des Formungselements 202 des Werkzeugabschnittes 196 entspricht in etwa dem Außendurchmesser eines der Artikel 12 oder einer der Getränkedosen 34, aus denen die Artikelgruppierung 20 gebildet ist.
Der Korpus des Werkzeugabschnittes 196 ähnelt abschnittsweise einem Hohlkörper, da zumindest der nicht dem Basisabschnitt 192 zugewandte zweite Schenkel 200 nicht aus Vollmaterial besteht, sondern durch einem kastenförmigen Korpus 204 mit offenen Stirnseiten gebildet ist, was dem gesamten Werkzeugabschnitt 196 des Formteils 190 im Zusammenhang mit einer sinnvollen Materialauswahl als elastischem Kunststoffmaterial eine Verformbarkeit quer zu den Außenwänden des Korpus 204 verleiht. Die Außenwände des den zweiten Schenkel 200 des Werkzeugabschnittes 196 bildenden Korpus 204 weisen vorzugsweise eine ausreichende Höhe auf, die den Korpus 204 verwindungssteif machen und ihn sich im Wesentlichen nur quer zu den Außenwänden verformen lassen. Die Dicke oder Stärke der streifenartigen Außenwände ist vorzugsweise deutlich geringer als die Höhe der Streifen, was dem Korpus 204 die angestrebte Verwindungssteifigkeit verleiht.
Wie es die Fig. 11A deutlich erkennen lässt, schließen die streifenartigen Außenwände des Korpus 204 des zweiten Schenkels 200 einen länglichen Hohlraum 206 ein, der in Richtung zum ersten Schenkel 198 hin etwas breiter wird, während er in Richtung zum freien Ende des zweiten Schenkels 200 hin schmaler wird. Dieses freie Ende des zweiten Schenkels 200 weist die größte Entfernung des Werkzeugabschnittes 196 vom Basisabschnitt 192 auf.
Die Verbindung des Werkzeugabschnittes 196 mit dem Basisabschnitt 192 ist nicht durch Vollmaterial gebildet, sondern über mehrere Verbindungsstreifen 208, die vorzugsweise jeweils dieselbe Höhe aufweisen können wie der Korpus 204 des Werkzeugabschnittes 196, die aber gegenüber ihrer Höhe als relativ dünnwandige Streifen 208 geformt sind.
Die Ausrichtung der zwei, drei oder vier jeweils voneinander beabstandeten Verbindungsstreifen 208, die den ersten Schenkel 198 des Werkzeugabschnittes 196 mit dem Basisabschnitt 192 verbinden, sorgt für ein definiertes Verformungsverhalten, wenn der Werkzeugabschnitt 196 in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des mit dem Basisabschnitt 192 in Verbindung stehenden ersten Schenkels 198 an die Längsseite der Artikelgruppierung 20 angedrückt wird (vgl. hierzu die Figuren 11 B und 11 C).
Wie dies die Fig. 11A außerdem erkennen lässt, sind drei parallele und voneinander beabstandete Verbindungsstreifen 208 zwischen dem Basisabschnitt 192 und dem ersten Schenkel 198 angeordnet, die sich jeweils in einer schrägen Ausrichtung mit je ca. 45° gegenüber den Längserstreckungsrichtungen des Basisabschnittes 192 bzw. des ersten Schenkels 198 befinden. Die Materialauswahl des vorzugsweise einstückig ausgebildeten und hergestellten Formteils 190, das insbesondere durch einen elastisch verformbaren Thermoplastkunststoff oder durch ein geeignetes Elastomermaterial, ggf. ausgestattet mit eingearbeiteter Faserverstärkung gebildet sein kann, sorgt für die gewünschte Verformbarkeit beim Einsatz des Umreifungskopfes 180, wenn die beiden Halter 194 der zweiten Handhabungselemente 188 mit den darin befestigten Formteilen 190 gegeneinander zugestellt werden und auf diese Weise die Umreifungsabschnitte 32 ausbilden.
Da gemäß der perspektivischen Ansicht der Fig. 10C sowie gemäß den schematischen Draufsichten der Figuren 11 B und 11C jeweils zwei solcher Formteile 190 mit ihren jeweiligen Basisabschnitten 192 in den beiden Haltern 194 der Handhabungselemente 188 angeordnet sind, wobei die Werkzeugabschnitte 196 der Formteile 190 mit ihren konkav gerundeten Formungselementen 202 zu den Eckbereichen der jeweils zu handhabenden Artikelgruppierung 20 weisen, und da die beiden Halter 194 der Handhabungselemente 188 gegeneinander in einer Zustellrichtung C senkrecht zu den Längserstreckungsrichtungen der Halter 194 zustellbar sind (vgl. Fig. 11 B), wodurch ihre insgesamt vier Formteile 190 auf die Eckbereiche der Artikelgruppierung 20 einwirken, können die Seitenflächen 24 in einer Weise an die Längsseiten der Artikelgruppierung 20 und die Streifenabschnitte 28 an die Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 angedrückt werden, dass damit die Umreifungsabschnitte 32 hergestellt werden können (vgl. hierzu die Figuren 1 E und 1 F).
Durch die reine Zustellbewegung in Zustellrichtung C (Fig. 11 B) der beiden Halter 194 der Handhabungselemente 188, die an die Längsseiten der Artikelgruppierung 20 angelegt werden, verformen sich die Formteile 190 noch nicht, sondern sie legen sich mit ihren Formungselementen 202 zunächst nur an die Artikelgruppierung 20 sowie an die schon teilweise heruntergefalteten Seitenflächen 24 sowie an die Streifenabschnitte 28 an, wie dies schematisch durch die Fig. 11C angedeutet ist. Eine noch weitergehende Zustellbewegung in Zustellrichtung C, bei der sich die Formteile 190 strukturell zu verformen beginnen, wird lediglich anhand eines solchen Formteils 190 veranschaulicht (Fig. 11 D), wobei die Verformungsrichtungen und das Verformungsverhalten der einzelnen Elemente des Formteils 190 veranschaulicht werden.
Durch seitliches Andrücken der beiden Halter 194 der Handhabungselemente 188 an die Längsseiten der Artikelgruppierung 20 werden die zunächst nur mit ihren gerundeten Formungselementen 202 an der Artikelgruppierung 20 anliegenden Formteile 190 (vgl. Fig. 11C) jeweils in sich verformt, wodurch ihre an den Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 anliegenden zweiten Schenkel 200 ihrer jeweiligen Werkzeugabschnitte 196 an die Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 herangezogen und dort stärker angedrückt werden, wodurch gleichzeitig auch die solchermaßen angedrückten Streifenabschnitte 28, die in überlappenden Bereichen mit den Haftstellen 54 aus Heißleim, Kaltleim oder einer selbstklebenden Substanz ausgestattet sind, stärker angedrückt werden, was nach dem Lösen der Handhabungselemente 188 für eine zumindest geringfügige Vorspannung der solchermaßen ausgebildeten Umreifungsabschnitte 32 sorgen kann.
Da die Handhabungselemente 188 vorzugsweise währen eines längeren Transportabschnittes (vgl. hierzu die Fig. 12 sowie die Figuren 13A und 13B) gegeneinander zugestellt bleiben und somit auch die Formteile 190 jeweils in ihrer elastisch verformten und sich an die Seitenflächen der Artikelgruppierungen 20 andrückenden veränderten Kontur verbleiben, können die Haftstellen 54 aushärten und für eine dauerhafte Vorspannung der durch die Umreifungsabschnitte 32 gebildeten sekundären Fixierungsstellen 30 (vgl. Figuren 1 E und 1 F) sorgen.
Die Detailansicht der Fig. 11 D verdeutlicht die strukturellen Verformungen der verschiedenen Bereiche des Formteils 190, wenn es in Zustellrichtung C an die Artikelgruppierung 20 angedrückt wurde und wenn darüber hinaus eine zusätzliche Stellkraft D aufgebracht wird, die in Zustellrichtung C wirkt. Hierdurch wird der über die Streifenabschnitte 208 mit dem Basisabschnitt 192 verbundene erste Schenkel 198 in Gegenrichtung zur Stellkraft D zurückgedrückt, da die Seitenwände der Artikelgruppierung 20 kaum oder nur minimal der Stellkraft D nachgeben oder ausweichen. Diese Rück- oder Ausweichbewegung des ersten Schenkels 198 in Gegenrichtung zur Stellkraft D zum Basisabschnitt 192 hin ist in Fig. 11 D durch den Pfeil E gekennzeichnet.
Ausgelöst durch die Ausweichbewegung E verformen sich die Streifenabschnitte 208, so dass sich der erste Schenkel 198 dem Basisabschnitt 192 annähert. Die parallelen Schwenkbewegungen der Streifenabschnitte 208 in Pfeilrichtung F sind in Fig. 3D ebenfalls durch schräg nach unten von den Streifenabschnitten 208 zum Basisabschnitt 192 hinweisende Pfeile F verdeutlicht. Da diese jeweiligen Schwenkbewegungen F der Streifenabschnitte 208 gleichzeitig zu einer Parallelverschiebung des ersten Schenkels 198 und damit des gesamten Werkzeugabschnittes 196 quer zur Zustellbewegung C bzw. zur Richtung der Stellkraft D führt, was durch die am ersten Schenkel 198 ansetzende Pfeile G angedeutet ist, welche die Verschieberichtung G verdeutlichen, wird gleichzeitig der zweite Schenkel 200 des L- förmigen Werkzeugabschnittes 196 nicht nur stärker an die Artikelgruppierung 20 herangezogen, sondern zudem sein Korpus 204 verformt.
So sorgt die Querverschiebung G des ersten Schenkels 198 und damit des gesamten Werkzeugabschnittes 196 zum Nachgeben des zweiten Schenkels 200 ungefähr in Gegenrichtung H zur Querverschiebung G, was außerdem zum Zusammendrücken des Korpus 204 unter Reduzierung der Breite und des Volumens des Hohlraumes 206 führt. Die überlagerte Ausweich- und Verformungsbewegung des zweiten Schenkels 200 und des Korpus 204 ist durch den Pfeil H gekennzeichnet. Insbesondere diese Ausweich- und Verformungsbewegung H des zweiten Schenkels 200 und des Korpus 204, die für einen gewissen Zeitraum aufrechterhalten wird, sorgt für das Andrücken der Haft- oder Klebestellen 54 an den sich überlappenden Bereichen der Streifenabschnitte 28, so dass dadurch den solchermaßen gebildeten Umreifungsabschnitten 32 der sekundären Fixierungsstellen 30 eine definierte Vorspannung aufgeprägt werden kann.
Zum sinnvollen Zusammenwirken der aufeinanderfolgend angeordneten Module 170 bis 178 sei nochmals auf die Fig. 9 verwiesen, die in schematischer Weise die dem Einteilmodul 170 folgende Gassenführung 172 sowie das Gruppiermodul 174 und Applikationsmodul 176 zeigt, wonach schließlich das Umreifungsmodul 178 folgen kann.
Ein Teil eines solchen Umreifungsmoduls 178 ist durch die Perspektivdarstellung der Fig. 12 in schematischer Weise verdeutlicht. Dieses hier gezeigte Umreifungsmodul 178 weist eine größere Anzahl von endlos umlaufenden Querträgern 182 auf, die mit ihren seitlichen Aufhängungen 184 und daran gelagerten Rollen 186 (vgl. Fig. 10B) beidseitig in Schienensystemen 210 geführt sein können, um dort in Umlaufrichtung UR umzulaufen und mit den in Transportrichtung TR beförderten Artikelgruppierungen 20 in der beschriebenen Weise zusammenzuwirken, um diese zu Verpackungseinheiten 10 umzuformen.
Wie schon bei der Fig. 10B beispielhaft verdeutlicht, sind auch bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsvariante an jedem der hintereinander am Schienensystem 210 in Umlaufrichtung UR geführten Querträger 182 jeweils drei Umreifungsköpfe 180 in seitlichen Abständen aufgehängt, wobei die mehreren Querträger 182 mit jeweils drei daran aufgehängten Umreifungsköpfen 180 in Abständen voneinander, die jeweils den Abständen der hintereinander beförderten Artikelgruppierungen 20 entsprechen, aufeinanderfolgend in Umlaufrichtung UR bewegt werden. Die Umlaufrichtung UR verläuft hierbei im unteren Abschnitt des Schienensystems 210, in dem die Umreifungsköpfe 180 in Eingriff mit den Artikelgruppierungen 20 gelangen, parallel zur Transportrichtung TR. Die Rückbewegung der Querträger 182 mit den jeweils daran aufgehängten Umreifungsköpfen 180 erfolgt im oberen Abschnitt des in Fig. 12 gezeigten Schienensystems 210.
Die beiden Umlaufschienen des Schienensystems 210 können bspw. in Blechhaltern 212 angeordnet und aufgehängt sein, wie dies ebenfalls beispielhaft durch die Fig. 12 gezeigt ist. Dort können auch die elektrischen Antriebsmotoren 214 befestigt sein, die für den Antrieb der Querträger 182 in Umlaufrichtung UR entlang des Schienensystems 210 sorgen können.
Die schematischen Perspektivdarstellungen der Figuren 13A und 13B verdeutlichen die Kulissenführungen zur Steuerung der Zustellbewegungen C für die gegeneinander zustellbaren Halter 194 der zweiten Handhabungselemente 188 mit den daran befestigten Formteilen 190 (vgl. Figuren 11 B und 11C). Die Aufhängung der gegeneinander zustellbaren und auseinander bewegbaren Halter 194 im Umreifungskopf 180 ist durch die Fig. 10C bereits verdeutlicht worden, so dass in der folgenden Erläuterung auch auf diese Darstellung der Fig. 10C nochmals Bezug genommen werden kann.
So sind an den jeweiligen Oberseiten der Halter 194 zwei Führungsstifte 216 erkennbar, die voneinander beabstandet sind und in Längserstreckungsrichtung des Halters 194 miteinander fluchten. Diese Führungsstifte 216 sind vorzugsweise in Führungskulissen 218 geführt, die sich oberhalb der entlang der Transportebene für die in Transportrichtung TR beförderten Artikelgruppierungen 20 befinden, so dass die sich im unteren Abschnitt der Schienenführung 210 in Umlaufrichtung UR (in mit der Transportrichtung TR übereinstimmender Richtung) bewegenden Querträger 182 mit den daran angeordneten Umreifungsköpfen 180 in Kontakt mit den Führungskulissen 218 kommen.
Damit ist gemeint, dass sich die Führungsstifte 216 innerhalb der Führungskulissen 218 bewegen und dort gleitend geführt sind. Die in den Figuren 13A und 13B beispielhaft gezeigte Steuerungskonfiguration ist dem Umreifungsmodul 178 (vgl. Fig. 9) zuzuordnen bzw. ist Teil des Umreifungsmoduls 178. Wie es die Fig. 10C erkennen lässt, sind die Halter 194 gegeneinander zustellbar oder auseinander bewegbar, d.h. über jeweils definierte Verstellwege parallel zur Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Querträgers 182 bewegbar, während diese jeweils im Schienensystem 210 bewegt werden.
Die Steuerung der Führungsstifte 216 erfolgt mittels der Führungskulissen 218, die jeweils gerade und parallele Abschnitte umfassen, in denen die Führungsstifte 216 geringer voneinander beabstandet sind, und andere gerade und parallele Abschnitte, in denen die Führungsstifte 216 weiter voneinander beabstandet sind. Diese jeweils parallelen Abschnitte sind durch jeweils symmetrisch aufeinander zulaufende oder auseinanderstrebende Kurvenabschnitte 220 verbunden, die für die jeweiligen Stellbewegungen der Halter 194 sorgen.
Mit dem Umlauf der Querträger 182 und den dadurch in den entsprechend konturierten Führungskulissen 218 geführten Führungsstiften 216 können die für das Umlegen der Streifenabschnitte 28 der Verpackungszuschnitte 14 und für die Ausbildung der Umreifungsabschnitte 32 erforderlichen Stellbewegungen innerhalb der Umreifungsköpfe 180 erzeugt werden.
In die Mündungsbereiche 222 an den jeweiligen Enden der Führungskulissen 218 tauchen die Führungsstifte 216 ein oder laufen wieder aus den Führungskulissen 218 heraus.
Die insgesamt drei schematischen Draufsichten der Figuren 14A, 14B und 14C zeigen schließlich mögliche Ausführungsvarianten von Transportabschnitten 230, welche die in Fig. 9 schematisch angedeuteten Module in kombinierter und aufeinanderfolgender Form aufweisen können.
So verdeutlicht die Fig. 14A einen ersten Abschnitt, der durch das Einteilmodul 170 gebildet sein kann. Dort werden Artikel 12 oder Getränkedosen 34 mittels eines hier nicht näher bezeichneten Horizontalfördermittels in zwei parallelen Gassen in Transportrichtung TR befördert, weshalb das Einteilmodul 170 auch mit der Gassenführung 172 kombiniert ist. Es sei allerdings an dieser Stelle erwähnt, dass die Einteilung in die beiden parallelen Gassen bereits vorher erfolgte, d.h. in einem hier nicht dargestellten Bereich links von dem in Fig. 14A gezeigten Ausschnitt des Transportabschnittes 230.
An das Einteilmodul 170 und die Gassenführung 172 schließt sich in Transportrichtung TR (in Fig. 14A von links nach rechts) das Gruppiermodul 174 an, wo durch geeignete Einteileinrichtungen, die hier durch Schubstangen oder durch andere Schieber 232 gebildet sein können, eine Gruppierung und Einteilung der zuvor in ununterbrochener Folge beförderten Artikel 12 oder Getränkedosen 34 in zwei parallele Dreierreihen erfolgt. Dadurch sind im Gruppiermodul 174 bereits die Artikelanordnungen oder Artikelgruppierungen 20, bestehend aus insgesamt sechs in Rechteckanordnung gruppierten Artikeln 12 oder Getränkedosen 34 gebildet, wie sie zuvor vielfach erläutert wurden.
Diese Artikelgruppierungen 20 werden im nachfolgenden Applikationsmodul 176 jeweils in geeigneter Weise mit den aus einem Magazin 234 entnommenen oder anderweitig zugeführten oder bereitgestellten Verpackungszuschnitten 14 ausgestattet, wobei im Applikationsmodul 176 normalerweise die primären Fixierungsmittel 22 hergestellt und ausgebildet werden.
Im darauffolgenden Umreifungsmodul 178 erfolgt die Herstellung der sekundären Fixierungsmittel 30, insbesondere durch Herstellung der oben vielfach erwähnten Umreifungsabschnitte. Die solchermaßen mit primären und sekundären Fixierungsmitteln 22, 30 ausgestatteten und damit fertiggestellten Verpackungseinheiten 10 können dann in Transportrichtung TR weiterbefördert werden, was hier nicht näher gezeigt ist, sondern lediglich durch einen Richtungspfeil an der ganz rechts gezeigten Verpackungseinheit 10 angedeutet ist.
Außerdem verdeutlicht die Fig. 14B eine leistungsfähigere Variante eines solchen Transportabschnittes 230, bei dem die Ausbildung von gruppierten Artikelanordnungen 20 und deren weitere Verarbeitung in zwei parallel bearbeiteten Transportspuren 146 erfolgt, so dass daraus eine Verdoppelung der Verarbeitungskapazität in derselben Verarbeitungszeit resultieren kann.
Wiederum umfasst der gezeigte Transportabschnitt 230 einen ersten Abschnitt, der durch das Einteilmodul 170 gebildet sein kann. Dort werden Artikel 12 oder Getränkedosen 34 mittels eines hier nicht näher bezeichneten Horizontalfördermittels in zwei parallelen Gassen in Transportrichtung TR befördert, weshalb das Einteilmodul 170 auch mit der Gassenführung 172 kombiniert ist. We es die Fig. 14B erkennen lässt, erfolgt die Einteilung allerdings in insgesamt vier parallele Gassen, jeweils paarweise zusammengefasst in den beiden voneinander beabstandeten, aber parallel verlaufenden Transportspuren 236. Der paarweise angeordneten Gassenführung 172 kann ein Massenstrom 238 für die Artikel 12 oder Getränkedosen 34 vorgeordnet sein. An das Einteilmodul 170 und die durch die beiden parallelen Transportspuren 236 doppelt ausgeführte Gassenführung 172 schließt sich in Transportrichtung TR (in Fig. 14B von links nach rechts bzw. von unten nach oben) das Gruppiermodul 174 an, wo durch geeignete Einteileinrichtungen wie bspw. Schieber 232 eine Gruppierung und Einteilung der zuvor in ununterbrochener Folge beförderten Artikel 12 oder Getränkedosen 34 in jeweils zwei parallele Dreierreihen erfolgt, und dies in jeder der beiden parallelen Transportspuren 236. Dadurch werden im Gruppiermodul 174 die Artikelgruppierungen 20, bestehend aus insgesamt sechs in Rechteckanordnung gruppierten Artikeln 12 oder Getränkedosen 34 gebildet.
Diese Artikelgruppierungen 20 werden im nachfolgenden Applikationsmodul 176 jeweils in geeigneter Weise mit den aus einem Magazin 234 entnommenen oder anderweitig zugeführten oder bereitgestellten Verpackungszuschnitten 14 ausgestattet, wobei im Applikationsmodul 176 normalerweise die primären Fixierungsmittel 22 hergestellt und ausgebildet werden. Auch dies erfolgt wieder parallel in beiden nebeneinander verlaufenden Transportspuren 236. Die Applikation der Verpackungszuschnitte 14 auf die in den Transportspuren 236 beförderten Artikelgruppierungen 20 kann bspw. mittels eines hier nicht näher gezeigten Applikationskopfes 130 erfolgen.
Im darauffolgenden Umreifungsmodul 178 erfolgt die Herstellung der sekundären Fixierungsmittel 30, insbesondere durch Herstellung der oben vielfach erwähnten Umreifungsabschnitte mittels der Umreifungsköpfe 180. Die solchermaßen mit primären und sekundären Fixierungsmitteln 22, 30 ausgestatteten und damit fertiggestellten Verpackungseinheiten 10 können dann in Transportrichtung TR weiterbefördert werden, was hier nicht näher gezeigt ist, sondern lediglich durch die beiden parallelen Richtungspfeile an den ganz rechts gezeigten Verpackungseinheiten 10 angedeutet ist.
Die schematische Draufsicht der Fig. 14C zeigt eine in wesentlichen Teilen mit der Fig. 14B übereinstimmende Anordnung eines Transportabschnittes 230. Dort ist jedoch dem Umreifungsmodul 178 ein Umreifungskopf 180 zugeordnet, während dem Applikationsmodul 176 lediglich ein Applikationskopf 130 zugeordnet ist. Somit erfolgt dort die Herstellung der sekundären Fixierungsmittel 30 durch Ausbildung der erwähnten Umreifungsabschnitte mittels der Umreifungsköpfe 180 erst im Umreifungsmodul 178.
Auch hier können die solchermaßen fertiggestellten Verpackungseinheiten 10 in nicht näher ausgeführter Weise in Transportrichtung TR weiterbefördert werden. Die schematischen Draufsichten der Figuren 15A bis 15C zeigen verschiedene Ausführungsvarianten eines Verpackungszuschnittes 14, wie er für die Herstellung der zuvor gezeigten Verpackungseinheiten 10 verwendet werden kann. Um die Unterschiede zwischen den drei gezeigten Varianten im Detail verdeutlichen zu können, ist in Fig. 15A nochmals die schon in den Figuren 1A und 1C gezeigte Variante des Verpackungszuschnittes 14 dargestellt, mitsamt allen entsprechenden Bezugsziffern.
Die Figuren 15B und 15C können demgegenüber verdeutlichen, dass die Streifenabschnitte 28, die an beiden gegenüberliegenden Schmalseiten der auf die Mantelflächen 26 der Artikel 12 oder Getränkedosen 34 umzufaltenden Seitenflächen 24 (vgl. hierzu Fig. 1C) des Verpackungszuschnittes 14 die Seitenflächen 24 zu beiden Schmalseiten hin jeweils verlängern, durchaus unterschiedlich gestaltet sein können.
Wahlweise können die beidseitig an den Schmalseiten der in Richtung zu den Mantelflächen 26 der Artikel 12 oder Getränkedosen 34 hin zu faltenden Seitenflächen 24 ansetzenden und diese in beide Richtungen parallel zu ihren Längserstreckungsrichtungen verlängernden Streifenabschnitte 28 gemäß Fig. 15C allesamt gleichlang ausgeführt sein.
Bei der in der schematischen Draufsicht der Fig. 15B gezeigten alternativen Variante des Verpackungszuschnittes 14 können die Streifenabschnitte 28 einer Seitenfläche 24 kürzer ausgeführt sein, während die beiden Streifenabschnitte 28 an der anderen Seitenfläche 24 entsprechend länger sein müssen, damit sich die überlappenden Streifenabschnitte 28 zu beiden Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 jeweils zu den Umreifungsabschnitten verbinden lassen, welche die sekundären Fixierungsmittel bilden sollen (vgl. hierzu die Figuren 1E und 1 F).
Bei der in Fig. 15B gezeigten Variante sind zur besseren Verdeutlichung die linken und rechten Seitenflächen 24, die sich an die Längsseiten der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 14 anschließen, mit unterschiedlichen Bezugsziffern bezeichnet. Hierbei ist die in Bezug auf die Transportrichtung TR links befindliche Seitenfläche mit der Bezugsziffer 24L bezeichnet, während die rechte Seitenfläche mit der Bezugsziffer 24R bezeichnet ist.
Um die linken und rechten Seitenflächen 24L und 24R unterscheidbar zu machen und eindeutig zu kennzeichnen, ist in den Figuren 15A bis 15C jeweils die Transportrichtung TR kenntlich gemacht, die in den Darstellungen jeweils von links nach rechts weist. Außerdem sind jeweils die oben beschriebenen Hauptachsen 42 und 44 der zugehörigen Artikelgruppierung (vgl. Fig. 1C) eingezeichnet, um die verschiedenen Symmetrieebenen der unterschiedlich gestalteten Verpackungszuschnitte 14 besser veranschaulichen zu können.
Die beiden Seitenflächen 24L und 24R unterscheiden sich hinsichtlich der Länge der sich an die jeweiligen Schmalseiten der Seitenflächen 24L, 24R anschließenden Streifenabschnitte 28. Während die beiden Streifenabschnitte 28 an der linken Seitenfläche 24L länger ausgeführt sind als bei der Variante gemäß Fig. 15A, sind die beiden Streifenabschnitte 28 an der rechten Seitenfläche 24R kürzer ausgeführt sind als bei der Variante gemäß Fig. 15A.
Die längeren Streifenabschnitte 28 an der linken Seitenfläche 24L sind deshalb mit der Bezugsziffer 28-I bezeichnet, während die kürzeren Streifenabschnitte an der rechten Seitenfläche 24R mit der Bezugsziffer 28-k bezeichnet sind. Aufgrund der unterschiedlichen Längen der jeweiligen Paare der Streifenabschnitte 28-I und 28-k an der linken und rechten Seitenflächen 24L bzw. 24R ist der in Fig. 15B gezeigte Verpackungszuschnitt 14 nur noch spiegelsymmetrisch zur zweiten Hauptachse 44, die mittig durch die Hauptfläche 18 und quer zur Transportrichtung TR verläuft. Eine Spiegelsymmetrie zur ersten Hauptachse 42, die genau durch den Faltbereich 46 verläuft und parallel zur Transportrichtung TR liegt, ist hier nicht mehr gegeben.
Dagegen ist die erste Variante des Verpackungszuschnittes 14 gemäß Fig. 15A, bei dem alle Streifenabschnitte 28 jeweils gleich dimensioniert sind, sowohl spiegelsymmetrisch zur ersten Hauptachse 42 wie auch zur zweiten Hauptachse 44.
Schließlich sind bei der in Fig. 15C gezeigten dritten Variante des Verpackungszuschnittes 14 die beiden Streifenabschnitte 28-k und 28-I jeder der beiden Seitenflächen 24L und 24R unterschiedlich lang ausgeführt. Die beiden Seitenflächen 24L und 24R unterscheiden sich hinsichtlich der Länge der sich an die jeweiligen Schmalseiten der Seitenflächen 24L, 24R anschließenden Streifenabschnitte 28.
Während der in Richtung zur Transportrichtung TR weisende vordere Streifenabschnitt 28-k an der linken Seitenfläche 24L kürzer ausgeführt ist als bei der Variante gemäß Fig. 15A, ist der in entgegengesetzte Richtung weisende (in Bezug auf die Transportrichtung TR nach hinten weisende) Streifenabschnitt 28-I an der linken Seitenfläche 24L länger ausgeführt als bei der Variante gemäß Fig. 15A. Außerdem ist in umgekehrter Weise der in Richtung zur Transportrichtung TR weisende vordere Streifenabschnitt 28-k an der rechten Seitenfläche 24R länger ausgeführt ist als bei der Variante gemäß Fig. 15A, während der in entgegengesetzte Richtung weisende (in Bezug auf die Transportrichtung TR nach hinten weisende) Streifenabschnitt 28-k an der rechten Seitenfläche 24R kürzer ausgeführt ist als bei der Variante gemäß Fig. 15A.
Somit ist der in Fig. 15C gezeigte Verpackungszuschnitt 14 zu keiner der beiden Hauptachsen 42, 44 mehr spiegelsymmetrisch.
Bei den beiden Varianten des Verpackungszuschnittes 14 gemäß Fig. 15B und Fig. 15C überlappen die unterschiedlich langen Streifenabschnitte 28-I, 28-k an beiden Schmalseiten der Artikelgruppierung 20 jeweils außermittig zur entsprechenden Schmalseite, liegen also links oder rechts neben der ersten Hauptachse 42. Insgesamt sind aber die an der Verbindungsstelle überlappenden Streifenabschnitte 28-I und 28-k ausreichend lang, um sich zu den Umreifungsabschnitten 32 verbinden zu lassen, welche die sekundären Fixierungsmittel 30 bilden.
Schließlich zeigen die Figuren 16A und 16B sinnvolle Zusammenstellungen mehrerer Verpackungszuschnitte 14, die in einem ökonomischen Stanzvorgang aus einem Kartonbogen oder einem anderen geeigneten flächigen Verpackungsmaterial hergestellt werden können, ohne dass ein unerwünscht hoher Verschnitt entsteht.
Hierbei zeigt die Fig. 16A mehrere aneinandergereihte Verpackungszuschnitte 14, die gemäß Fig. 15B geformt sind. Diese Verpackungszuschnitte 14, die jeweils spiegelsymmetrisch zur zweiten Hauptachse 44 gestaltet sind, sind wechselseitig um 180° verdreht, so dass immer eine linke Seitenfläche 24L mit längeren Streifenabschnitten 28-I eines Verpackungszuschnittes 24 mit einer rechten Seitenfläche 24R mit kürzeren Streifenabschnitten 28-k eines sich daran anschließenden weiteren Verpackungszuschnittes 14 fluchtet. Gleiches gilt für die jeweils anderen Seiten, denn die Verpackungszuschnitte 14 liegen mit ihren fluchtenden ersten Hauptachsen 42 hintereinander und können solchermaßen aus einem größeren Kartonbogen o. dgl. flächigem Verpackungsmaterial herausgestanzt werden.
Eine solche Anordnung, wie in Fig. 16A gezeigt, kann auch für die maschinelle Entnahme aus einem Magazin 234 sinnvoll sein, wie dies zuvor schon anhand der Figuren 14A, 14B und 14C erläutert wurde. Auch hierbei ist es unter Umständen von Vorteil, wenn die Verpackungszuschnitte 14 in der gezeigten Weise aufeinanderfolgend dem Handhabungswerkzeug 56 oder dem Applikationskopf 130 zur Verfügung gestellt werden.
Weiterhin zeigt die Fig. 16B mehrere aneinandergereihte Verpackungszuschnitte 14, die gemäß Fig. 15C geformt sind. Diese Verpackungszuschnitte 14, die jeweils nicht symmetrisch zur ersten oder zur zweiten Hauptachse 42, 44 gestaltet sind, schließen sich aneinander an, so dass immer die linke Seitenfläche 24L eines Verpackungszuschnittes 14 mit einer linken Seitenfläche 24L eines sich daran anschließenden weiteren Verpackungszuschnittes 14 fluchtet. Gleiches gilt für die jeweils anderen Seitenflächen 24R, denn die Verpackungszuschnitte 14 liegen mit ihren fluchtenden ersten Hauptachsen 42 hintereinander und können solchermaßen aus einem größeren Kartonbogen o. dgl. flächigem Verpackungsmaterial herausgestanzt werden.
Auch eine solche Anordnung, wie in Fig. 16B gezeigt, kann auch für die maschinelle Entnahme aus einem Magazin 234 sinnvoll sein, wie dies zuvor schon anhand der Figuren 14A bis 14C erläutert wurde. Auch hierbei ist es unter Umständen von Vorteil, wenn die Verpackungszuschnitte 14 in der gezeigten Weise aufeinanderfolgend dem Handhabungswerkzeug 56 und/oder dem Applikationskopf 130 zur Verfügung gestellt werden.
Folgendes sei als ergänzender Hinweis zu den vorstehenden Ausführungen gegeben. Wenn auch im Zusammenhang mit den in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten und deren vorstehenden Beschreibungen oftmals oder auch 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 von Teilen der Verpackungsvorrichtung, deren Einzelheiten oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser vielmehr, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des konkreter erläuterten Aufbaus der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung zumindest hinsichtlich einiger Aspekte allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
10 Verpackungseinheit, Gebinde
12 Artikel
14 Verpackungszuschnitt
16 obere Stirnseite
18 Hauptfläche (Verpackungszuschnitt)
20 Artikelgruppierung, Anordnung, Artikelanordnung
22 primäre Fixierungsmittel, primäre Verbindungsmittel
24 Seitenfläche (Verpackungszuschnitt)
24L linke Seitenfläche
24R rechte Seitenfläche
26 Mantelfläche (Artikel, Artikelgruppierung)
28 Streifenabschnitt
28-I langer Streifenabschnitt
28-k kurzer Streifenabschnitt
30 sekundäre Fixierungsmittel, sekundäre Verbindungsmittel
32 Umreifungsabschnitt
34 Getränkedose, Dose
36 Bodenbereich, unterer Bodenbereich, Dosenboden
38 untere Stirnseite
40 Deckelbereich, oberer Deckelbereich, Dosendeckel
42 erste Hauptachse, erste horizontale Hauptachse (der Artikelgruppierung)
44 zweite Hauptachse, zweite horizontale Hauptachse (der Artikelgruppierung)
46 Faltbereich (Verpackungszuschnitt, Hauptfläche)
48 Aussparung, schlitzartige Aussparung
50 dachförmiger Übergang
52 Kragenabschnitt (Verpackungszuschnitt)
54 Verklebung (Streifenabschnitt)
56 Handhabungswerkzeug
58 Basisplatte
60 Faltwerkzeug
62 Streifwerkzeug
64 untere Längskante (Streifwerkzeug) Flanke (Streifwerkzeug)
Zustellrichtung
Faltstempel, schwertartiger Faltstempel
Stellhebel
Hubrichtung
Schwenkbügel
Schwenkachse
Schwenkbewegung
Spalt
Transportmodul, Shuttle
Grundplatte
Aufnahme, schalenartige Aufnahme
Rand, stegartiger Rand
Trenn Steg
Trennflügel
Begrenzungssteg
Stellhebel, Stellstift
Transportgasse
Trenn Steg
Begrenzungssteg
Zentrierzapfen
Aufnahmeloch
Unterdruckgreifer, Sauggreifer
Formteil
Umfaltwerkzeug
Faltfinger
Querbalken
Endloszugmittel
Führungsrad
Führungskulisse
Applikationskopf
Applikationseinheit
Trägerrahmen (Applikationskopf)
Armabschnitt
Ansaugelement
Saugstempel Unterdruckleitung
Anlageplatte
Aussparung, kreisrunde Aussparung
Linearmotor, Linearantrieb unterer Rahmenabschnitt
Formungselement, messerartiges Formungselement, schwertförmiges
Formungselement
Faltschwert
Aussparung, schlitzartige Aussparung
Faltelement, seitliches Faltelement
Werkzeug, Faltwerkzeug
Abschrägung, rampenartige Abschrägung
Einteilmodul
Gassenführung
Gruppiermodul
Applikationsmodul
Umreifungsmodul
Umreifungskopf
Querträger
Aufhängung
Rolle zweites Handhabungselement, zweite Handhabungselemente
Formteil, verformbares Formteil, elastisch verformbares Formteil
Basisabschnitt
Halter
Werkzeugabschnitt
Schenkel, erster Schenkel
Schenkel, zweiter Schenkel
Formungselement, elastisches Formungselement
Korpus
Hohlraum
Streifen, Verbindungsstreifen
Schienensystem
Blechhalter 14 Antriebsmotor 16 Führungsstift 18 Führungskulisse 20 Kurvenabschnitt 22 Mündungsbereich 30 Transportabschnitt 32 Schieber 34 Magazin 36 Transportspur 38 Massenstrom a Öffnungswinkel (des umgeformten Faltbereiches)
A Abstand, horizontaler Abstand
B Abstand, vertikaler Abstand
C Zustellrichtung
D Stellkraft
E Rückbewegung, Ausweichbewegung
D Schwenkbewegung
G Parallelverschiebung, Querverschiebung
H Ausweichbewegung, Verformungsbewegung
TR Transportrichtung
UR Umlaufrichtung

Claims

Ansprüche Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten (10), umfassend mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel (12), welche mindestens zwei Artikel (12) durch wenigstens einen Verpackungszuschnitt (14) mit primären und mit sekundären Fixierungsmitteln (22, 30) zusammengehalten sind, und welche Verpackungsvorrichtung zumindest umfasst:
- eine Zuführeinrichtung für die mindestens zwei Artikel (12) oder für Gruppierungen (20) von jeweils mindestens zwei Artikeln (12),
- eine Applikationseinrichtung (176) zum Aufbringen einer Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) auf erste Stirnseiten (16) der gruppierten Artikel (12) und zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Artikeln (12) und den primären Fixierungsmitteln (22) des Verpackungszuschnittes (14),
- eine Umformeinrichtung (60, 158) zum Umlegen mindestens einer an einer Längsseite der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) angrenzenden Seitenfläche (24) unter Ausbildung von mit Mantelflächen (26) der Artikel (12) zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln (30) sowie
- eine Fixierungseinrichtung (178, 180) zur Ausbildung der durch Umreifungsabschnitte (32) gebildeten sekundären Fixierungselemente (30), welche Umreifungsabschnitte (32) definierte Bereiche der Mantelflächen (26) der Artikel (12) umfangen und die Artikel (12) in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 1 , die ein Handhabungswerkzeug (56) zum Umlegen von zwei an gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) angrenzenden Seitenflächen (24) unter Ausbildung von mit Mantelflächen (26) der Artikel (12) zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmittel (30) umfasst. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Handhabungswerkzeug (56) zum Umlegen der Seitenflächen (24) der Streifenabschnitte (28) sowie zum Umformen der Streifenabschnitte (28) zu Umreifungsabschnitten (32) ausgebildet ist. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Handhabungswerkzeug (56) Einrichtungen zum Fixieren von überlappenden Endbereichen der Streifenabschnitte (28) aneinander und/oder an den Mantelflächen (26) der Artikel (12) umfasst. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Handhabungswerkzeug (56) Einrichtungen zum Umformen, Falten und/oder Einkerben der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln (12) umfasst. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Einrichtungen zum Umformen, Falten und/oder Einkerben der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) einen auf die Hauptfläche (18) absenkbaren Faltstempel (70) umfassen, welcher unbeweglicher oder beweglicher Teil des Handhabungswerkzeuges (56) ist. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die Applikationseinrichtung (176) wenigstens einen steuerbaren und innerhalb eines definierten Bewegungsraumes beweglichen Applikationskopf (130) umfasst,
- wobei der Applikationskopf (130) jeweils mindestens eine innerhalb des Bewegungsraumes befindliche und/oder sich dort bewegende Artikelgruppierung (20) mit einem Verpackungszuschnitt (14) ausstatten und diesen an der Artikelgruppierung (20) applizieren kann,
- wobei der Applikationskopf (130) der Applikationseinrichtung (176) mit steuerbaren Einrichtungen, insbesondere mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme, zum Halten und zum Freigeben der Verpackungszuschnitte (14) sowie zum Aufsetzen des jeweiligen Verpackungszuschnittes (14) an eine Oberseite der jeweiligen Artikelgruppierung (20) ausgestattet ist,
- und wobei der Applikationskopf (130) mit steuerbaren Werkzeugen, insbesondere mit einer Fixiereinrichtung zur Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen der jeweiligen Artikelgruppierung (20) und dem daran applizierten Verpackungszuschnitt (14) ausgestattet ist. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Aufnahmeeinrichtung des Applikationskopfes (130) wenigstens eine mit steuerbarem Unterdrück beaufschlagbare Ansaugeinrichtung umfasst, die mit erhöhtem Unterdrück zur Aufnahme und zum Halten eines Verpackungszuschnittes (14) sowie mit reduziertem - 108 -
Unterdruck zur Freigabe eines im Applikationskopf (130) gehaltenen Verpackungszuschnittes (14) beaufschlagbar ist.
9. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher der Applikationskopf (130) mit wenigstens einer Applikationseinheit (132) zur Behandlung jeweils einer Artikelgruppierung (20) und zu deren Ausstattung mit einem Verpackungszuschnitt (14) ausgestattet ist, wobei der Applikationskopf (130) insbesondere zwei oder mehr Applikationseinheiten (132) zur im Wesentlichen synchronen Behandlung von zwei oder mehr separaten Artikelgruppierungen (20) und zu deren jeweiliger Ausstattung mit Verpackungszuschnitten (14) umfasst.
10. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem jede Applikationseinheit (132) des Applikationskopfes (130) mit einer vertikal zwischen zwei Endlagen beweglichen Anlageplatte (144) zur flächigen Anlage des jeweiligen Verpackungszuschnittes (14) sowie mit jeweils mindestens einem steuerbaren Ansaugelement (138) zum unterdruckgesteuerten Festhalten oder Freigeben eines dort mit Unterdrück gehaltenen Verpackungszuschnittes (14) ausgestattet ist.
11. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem jede Applikationseinheit (132) des Applikationskopfes (130) mit einem Formungselement (202) zur Verformung eines definierten Faltbereiches (46) eines auf eine jeweilige Artikelgruppierung (20) aufgesetzten Verpackungszuschnittes (14) ausgestattet ist, insbesondere zur Ausbildung der primären Fixierungsmittel (22) zur Herstellung mechanischer Verbindungen zwischen den Artikeln (12) der Artikelgruppierung (20) und dem Verpackungszuschnitt (14).
12. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , bei dem jede Applikationseinheit (132) des Applikationskopfes (130) mit Faltelementen (158) zum Umlegen von über eine Oberseite der Artikelgruppierung (20) hinausragenden Seitenflächen (24) des Verpackungszuschnittes (14) und zur Vorbereitung der sekundären Fixierungsmittel (30) zwischen der Artikelgruppierung (20) und dem Verpackungszuschnitt (14) ausgestattet ist.
13. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die innerhalb der jeweiligen Applikationseinheit (132) des Applikationskopfes (130) bewegliche Anlageplatte (144), die mit Unterdrück beaufschlagbaren Ansaugelemente (138), die Faltelemente (158) sowie das Formungselement (202) jeder Applikationseinheit (132) im Zusammenhang mit dem auf die Artikelgruppierung (20) absenkbaren oder von - 109 - dort abhebbaren Applikationskopf (130) jeweils aufeinander abgestimmte Handhabungsschritte zur Ausbildung der primären Fixierungsmittel (22) und zumindest der Vorbereitung der sekundären Fixierungsmittel (30) ausführen können. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die Fixiereinrichtung (178) wenigstens einen einen steuerbaren Umreifungskopf (180) zur Ausbildung der die sekundären Fixierungsmittel (30) bildenden Umreifungsabschnitte (32) durch Behandlung und Umformung der an den Längsseiten einer Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) angrenzenden und über eine Oberseite der Artikelgruppierung (20) hinausragenden faltbaren Abschnitte (24) des Verpackungszuschnittes (14) sowie zum Anlegen der faltbaren Abschnitte (24) an den gegenüberliegenden Seitenflächen der Artikelgruppierung (20) umfasst, wobei der wenigstens eine Umreifungskopf (180) Handhabungselemente (188) aufweist, die mit elastisch verformbaren Formteilen (190) zum Andrücken und haftenden Verbinden von jeweils überlappenden Bereichen der faltbaren Abschnitte (24) der Umreifungsabschnitte (32) ausgestattet sind. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Umreifungskopf (180) oder jeder von mehreren Umreifungsköpfen (180) jeweils wenigstens zwei an gegenüberliegende Längsseiten der Artikelgruppierungen (20) anlegbare und gegeneinander zustellbare Handhabungselemente (188) aufweist, wobei jedes der Handhabungselemente (188) mit elastischen Formteilen (190) ausgestattet ist, die mit auf die Mantelflächen (26) der Artikel (12) der Artikelgruppierung (20) gefalteten Abschnitte (24) des Verpackungszuschnittes (14) wechselwirken und diese zu Umreifungsabschnitten (32) umformen können. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei dem jedes der Handhabungselemente (188) des wenigstens einen Umreifungskopfes (180) mitsamt den daran angeordneten Formteilen (190) jeweils zwischen zwei Endlagen beweglich ist, wobei die Formteile (190) bei auf der Artikelgruppierung (20) aufgesetztem Umreifungskopf (180) in der ersten Endlage der jeweiligen Handhabungselemente (188) von der Artikelgruppierung (20) zumindest geringfügig distanziert sind, und wobei die Formteile (190) in der zweiten Endlage der jeweiligen Handhabungselemente (188) an die Seitenflächen der Artikelgruppierung (20) angelegt und dort mit einer Stellkraft (D) in Zustellrichtung (C) der Handhabungselemente (188) beaufschlagt sind. - HO -
17. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei dem die mit einer Stellkraft (D) in Zustellrichtung (C) der Handhabungselemente (188) beaufschlagten Formteile (190) des Umreifungskopfes (180) elastisch verformt sind und zumindest Teilbereiche der Umreifungsabschnitte (32) unter Vorspannung setzen können.
18. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei welcher der wenigstens eine Umreifungskopf (180) mit einer Kulissensteuerung zur positionsabhängigen Vorgabe der Zustellbewegungen der Handhabungselemente (188) im Umreifungskopfes (180) zusammenwirkt.
19. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher der wenigstens eine Umreifungskopf (180) oder jeder der mehreren Umreifungsköpfe (180) jeweils in einem Schienensystem (210) parallel zu einem Transportabschnitt (230) für die darauf in Transportrichtung (TR) beförderten Artikelgruppierungen (20) geführt ist, wobei die Kulissensteuerung für die positionsabhängige Vorgabe der Zustellbewegungen der Handhabungselemente (188) des Umreifungskopfes (180) oder bei jedem der mehreren Umreifungsköpfe (180) zumindest einem Teil des Transportabschnittes (230) zugeordnet ist.
20. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, die mit mehreren Umreifungsköpfe (180) ausgestattet ist, die synchron oder mittels einer Kulissensteuerung in positionsabhängiger Weise ansteuerbar sind.
21. Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten (10), umfassend mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel (12), wobei die mindestens zwei Artikel (12) durch wenigstens einen Verpackungszuschnitt (14) zusammengehalten werden, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Applizieren einer Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) auf erste Stirnseiten (16) der gruppierten Artikel (12) unter Ausbildung einer Verbindung zwischen den Artikeln (12) und primären Fixierungsmitteln (22) des Verpackungszuschnittes (14), welche primären Fixierungsmittel (22) Positionen der Artikel (12) relativ zueinander festlegen,
- Umlegen mindestens einer an einer Längsseite der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) angrenzenden Seitenfläche (24) unter Ausbildung von mit Mantelflächen (26) der Artikel (12) zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln (30),
- wobei die sekundären Fixierungsmittel (30) durch Umreifungsabschnitte (30) gebildet - 111 - werden, welche definierte Bereiche der Mantelflächen (26) der Artikel (12) umfangen und die Artikel (12) in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , bei dem zwei an gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) angrenzenden Seitenflächen (24) unter Ausbildung von mit Mantelflächen (26) der Artikel (12) zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln (30) umgelegt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem die Umreifungsabschnitte (32) der sekundären Fixierungsmittel (30) durch Streifenabschnitte (28) des Verpackungszuschnittes (14) gebildet werden, welche die Seitenflächen (24) jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen (24) verlängern.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem die Seitenflächen (24) sowie die Streifenabschnitte (28) mittels Handhabungseinrichtungen (56) umgelegt und zu Umreifungsabschnitten (32) umgeformt werden, bei denen überlappenden Endbereiche aneinander und/oder an den Mantelflächen (26) der Artikel (12) fixiert werden.
25. Verfahren nach einem der Anspruch 21 bis 24, bei dem die Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln (12) umgeformt, gefaltet oder eingekerbt wird, wobei benachbarte primäre Fixierungsmittel (22) mitsamt den darin gehaltenen Artikeln (12) einander angenähert werden, insbesondere bis zu einem berührenden Kontakt der benachbarten Artikel (12).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, bei dem der wenigstens eine Verpackungszuschnitt (14) mittels eines Applikationskopfes (130) von einem Vorrat oder aus einem Magazin (234) übernommen, im Applikationskopf (130) bereitgehalten und mittels des Applikationskopfes (130) zu einer bereitgehaltenen Artikelgruppierung (20) überführt wird, um dort unter Ausbildung der primären Fixierungsmittel (22) auf der Artikelgruppierung (20) appliziert zu werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem der Applikationskopf (130) innerhalb eines Bewegungsraumes zwischen einem Vorrat, einem Bereitstellungsplatz oder einem Magazin (234) für die flächigen Verpackungszuschnitte (14) und einem - 112 -
Bereitstellungsplatz oder einem Förderabschnitt mit der dort befindlichen Artikelgruppierung (20) bewegt wird. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, bei dem der Applikationskopf (60) als Ganzes mitsamt dem darin gehaltenen Verpackungszuschnitt (14) auf die Oberseite der Artikelgruppierung (20) abgesenkt wird, wobei der Verpackungszuschnitt (14) dort appliziert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem sich wenigstens zwei modulare Applikationseinheiten (132) in einer Anordnung nebeneinander innerhalb eines Applikationskopfes (130) befinden, wodurch parallel zwei gleichartige Artikelgruppierungen (20) verarbeitet oder gehandhabt und mit Verpackungszuschnitten (14) ausgestattet werden können. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, bei dem zum Applizieren jeweils eines Verpackungszuschnittes (14) auf einer Artikelgruppierung (20) eine flächige Anlageplatte (144) in der jeweiligen Applikationseinheit (132) abgesenkt wird, während gleichzeitig ein den Verpackungszuschnitt (14) in der jeweiligen Applikationseinheit (132) festhaltender Unterdrück an Ansaugelementen (138) deaktiviert und/oder die Anlageplatte (144) gegenüber den ortsfest in der jeweiligen Applikationseinheit (132) des Applikationskopfes (130) befindlichen Ansaugelementen (138) abgesenkt wird, wodurch der Verpackungszuschnitt (14) jeweils von den Ansaugelementen (138) distanziert und abgelöst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 30, bei dem die durch die Umreifungsabschnitte (32) gebildeten sekundären Fixierungsmittel (30) unter Einsatz und unter Verwendung eines Umreifungskopfes (180) an die Artikelgruppierung (20) appliziert und ausgebildet werden, wobei die durch die jeweils überlappenden Bereiche (28) der faltbaren Abschnitte (24) gebildeten Umreifungsabschnitte (32) mittels elastisch verformbarer Formteile (190) des Umreifungskopfes (180) aneinander und an die Artikelgruppierung (20) gedrückt sowie haftend miteinander verbunden werden. Verfahren nach Anspruch 31 , bei dem die Umreifungsabschnitte (32), welche die sekundären Fixierungsmittel (30) der Verpackungseinheiten (10) bilden, jeweils mittels steuerbarer und gegeneinander zustellbarer Handhabungselemente (188) des Umreifungskopfes (180) mit jeweils daran angeordneten Formteilen (190) ausgebildet werden. - 113 - Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, bei dem die faltbaren Abschnitte (24) des Verpackungszuschnittes (14) jeder der mit den sekundären Fixierungsmitteln (30) ausgestatteten Artikelgruppierungen (20) zumindest temporär mittels der die Verpackungseinheit (20) von mehreren Seiten umfangenden Formteile (190) an die Mantelflächen (26) der jeweiligen Artikel (12) angedrückt und dort zu den Umreifungsabschnitten (32) umgeformt werden. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, bei dem der Umreifungskopf (180) auf eine mit einem vorbereiteten Verpackungszuschnitt (14) ausgestattete Artikelgruppierung (20) abgesenkt wird und die Umreifungsabschnitte (32) durch Zustellbewegungen der Handhabungselemente (188) und der Einwirkung der jeweils daran angeordneten Formteile (190) herstellt. Verpackungseinheit (10), umfassend mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Artikel (12), wobei die mindestens zwei Artikel (12) durch wenigstens einen Verpackungszuschnitt (14) zusammengehalten sind, und wobei der Verpackungszuschnitt (14):
- unter Ausbildung einer Verbindung zwischen den Artikeln (12) und primären Fixierungsmitteln (22) des Verpackungszuschnittes (14) mit einer Hauptfläche (18) auf erste Stirnseiten (16) der gruppierten Artikel (12) appliziert ist, wobei die primären Fixierungsmittel (22) Positionen der Artikel (12) relativ zueinander festlegen,
- an wenigstens einer Längsseite der Hauptfläche (18) eine angrenzende Seitenfläche (24) aufweist, die umgelegt und unter Ausbildung von mit Mantelflächen (26) der Artikel (12) zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln (30) an die jeweiligen Mantelflächen (26) der Artikel (12) angelegt ist, sowie
- die sekundären Fixierungsmittel (30) bildende Umreifungsabschnitte (30) aufweist, welche definierte Bereiche der Mantelflächen (26) der Artikel (12) umfangen und die Artikel (12) in einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zueinander festlegen. Verpackungseinheit (10) nach Anspruch 35, bei welcher zwei an gegenüberliegenden Längsseiten der Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) angrenzenden Seitenflächen (24) unter Ausbildung von mit Mantelflächen (26) der Artikel (12) zusammenwirkenden sekundären Fixierungsmitteln (30) umgelegt sind. Verpackungseinheit (10) nach Anspruch 35 oder 36, bei welcher die Umreifungsabschnitte (32) der sekundären Fixierungsmittel (30) durch Streifenabschnitte (28) des Verpackungszuschnittes (14) gebildet sind, welche die - 114 -
Seitenflächen (24) jeweils in Richtungen entlang der Längserstreckungsrichtungen der Seitenflächen (24) verlängern. Verpackungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 35 bis 37, bei welcher die Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (14) in einem Bereich zwischen aneinandergrenzenden Artikeln (12) umgeformt, gefaltet oder eingekerbt ist, und wobei benachbarte primäre Fixierungsmittel (22) mitsamt den darin gehaltenen Artikeln (12) einander angenähert sind, insbesondere unter Ausbildung eines berührenden Kontaktes der jeweils benachbarten Artikel (12).
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