WO2023208434A1 - Verpackungsvorrichtung und verfahren zum anbringen eines verpackungsmittels an eine artikelzusammenstellung - Google Patents

Verpackungsvorrichtung und verfahren zum anbringen eines verpackungsmittels an eine artikelzusammenstellung Download PDF

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WO2023208434A1
WO2023208434A1 PCT/EP2023/053475 EP2023053475W WO2023208434A1 WO 2023208434 A1 WO2023208434 A1 WO 2023208434A1 EP 2023053475 W EP2023053475 W EP 2023053475W WO 2023208434 A1 WO2023208434 A1 WO 2023208434A1
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WO
WIPO (PCT)
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packaging
articles
prepared
blank
edge regions
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/053475
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Wittmann
Marcus KREIS
Herbert Spindler
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
Application filed by Krones Aktiengesellschaft filed Critical Krones Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B17/00—Other machines, apparatus, or methods for packaging articles or materials
    • B65B17/02—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling
    • B65B17/025—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling the articles being joined by a top carrier element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/08—Forming three-dimensional containers from sheet material
    • B65B43/10—Forming three-dimensional containers from sheet material by folding the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS 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
    • B65D71/00—Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material
    • B65D71/70—Trays provided with projections or recesses in order to assemble multiple articles, e.g. intermediate elements for stacking

Definitions

  • the present invention relates to a packaging device and a method for attaching packaging means to sets of items.
  • gripping cardboard packaging should use as little material as possible, i.e. consist of as little material as possible, but still meet the necessary requirements for resistance, mechanical stability and item cohesion.
  • Important points here are the strength and toughness of the cardboard material used and its suitability for holding and transporting large weights of sometimes heavy items.
  • secure mechanical cohesion of the items is important.
  • Top-grip article carriers are known in which openings are provided in a plate of the carrier for receiving and engaging the articles.
  • the arrangement of a plurality of items in at least two rows is often provided.
  • a handle structure is often provided for carrying.
  • Such an article carrier can be found, for example, in the published publication WO 2022/ 011 109 A1.
  • the method here provides that the packaging means applied to the articles of an article combination is at least partially pushed between adjacent articles and is thus at least partially arranged between the articles and the packaging means applied to the articles at least partially surrounds lateral outer surfaces of the article combination.
  • the articles to be summarized are preferably containers filled with a fluid content, for example bottles or cans, in particular beverage containers.
  • the bottles or cans or similar containers can also be filled, for example, with fluid or pasty cosmetics such as shampoo or the like.
  • the packaging materials or secondary packaging referred to here are formed in particular by packaging blanks. These can each preferably consist of a paper or cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or similar.
  • Each of the packaging blanks has passage openings for the articles to be combined by means of the packaging blank, these passage openings corresponding to longitudinal central axes of the articles to be combined and receiving the articles in areas, either by producing a positive connection and / or by producing a locking connection that can be released by applying a tensile force or releasing force .
  • the packaging material is prepared by placing at least two opposing edge regions of one
  • the packaging blank forming the packaging material must be folded over by approximately 90 degrees.
  • all four edge regions or edge sections of a substantially rectangular packaging blank are each folded over by approximately 90 degrees.
  • the packaging means or the packaging blank provides corresponding folding edges, which facilitate the folding process of the side edge regions.
  • the packaging means or the packaging blank is sensibly dimensioned such that a main surface covers the item collection on the top side, whereby the items may protrude into the passage openings and/or be locked therein, while the folded edges correspond approximately with the lateral outlines of the item combination . In this way, the edge areas can be bent at the folded edges and placed against the side surfaces of the article assembly.
  • the packaging blank prepared in this way is now applied to the item assembly by means of a downward movement.
  • a downward movement in this context and in the overall context of the present description, it is taken into account that the items in the item set are normally on their lower end faces on a base such as, for example, during their handling and during the application of the packaging blank. a support surface or a conveyor surface of a horizontal conveyor device, while their upper end faces are accessible for the application of the packaging blank.
  • the packaging blank is attached to the articles in such a way that the articles partially pass through the passage openings of the packaging blank and are thus held together via the packaging blank.
  • the packaging blank is locked to the articles in this way, these latching connections being detachable by applying a tensile force, possibly with destruction or damage to the packaging blank if individual articles are to be released from the article cohesion and removed therefrom.
  • the passage openings of the packaging blank can each have suitable fixing devices, which can be formed, for example, by fixing tabs.
  • fixing tabs are formed by incisions or the like extending radially from the through openings towards the center of the opening.
  • the packaging blank is fixed to each article in such a way that the articles are held in a clamping manner within a passage opening of the packaging blank in the area of an upper taper.
  • bottles are held clamped below a so-called neck ring or neck ring and cans below a flanged edge forming the edge of the can, which ensures effective locking between the packaging blank and the articles.
  • the folded edge regions of the packaging blank at least partially include lateral outer lateral surfaces of the articles and thus also of the article combination.
  • the folded edge regions of the packaging blank form, for example, a collar around an upper region of the outer surface of the article.
  • a packaging device by means of which a method described above can be carried out, comprises at least one preparation tool for preparing the packaging means, which preparation tool comprises at least one folding device which is designed to fold at least two opposite edge regions of a packaging means forming Fold the packaging blank by approximately 90 degrees, in particular the edge areas are folded downwards.
  • the packaging device comprises at least one application tool which is designed to receive the packaging means prepared by folding over the edge regions and to apply it to a prepared article combination comprising at least two articles by means of a downward movement or by means of a movement directed at freely accessible end faces of the articles , so that the packaging means applied to the articles is at least partially arranged between the articles or between adjacent articles, and so that the packaging means applied to the articles at least partially surrounds lateral outer lateral surfaces of the article assembly, in particular wherein the folded edge regions of the packaging means at least partially surround lateral outer lateral surfaces of the article compilation include or encompass.
  • an additional preparation of the passage openings of the packaging blank is provided, for example at least slightly pre-breaking or pre-stretching of the passage openings in order to reduce the mechanical resistance when placing and locking the articles in the To at least slightly reduce passage openings.
  • an upward pre-folding of fixing devices or fixing elements assigned to the passage openings can be provided, with regard to the direction of movement mentioned (upward pre-folding) being the same as with regard to the downward application direction of the packaging blank on the article assembly.
  • the direction “upwards” means the opposite direction to the application movement, since this is also the direction of movement of the articles penetrating the passage openings.
  • the preparation tool comprises corresponding devices for preparing the passage openings of the packaging blank, in particular that the preparation tool comprises an upper die with at least one receiving device or holding device for the packaging blank and that the preparation tool comprises a lower die with a plurality of stretching tools .
  • the receiving device or holding device can be formed, for example, by a holding pin or holding pin, which engages in a suitable receiving opening of the packaging blank.
  • the upper die can also be equipped with a suction device, for example, in order to securely grasp and hold the packaging blank.
  • a suction device for example, in order to securely grasp and hold the packaging blank.
  • An embodiment of a preparation tool is described below, which is designed to fold over the edge region of the packaging blank and to widen the passage openings of the packaging blank.
  • the lower die of the preparation tool preferably comprises an arrangement of expansion tools, which are also referred to below as expansion cones.
  • the number and arrangement of the stretching tools corresponds to the number and arrangement of the openings of the packaging blank.
  • the upper die with the packaging blank arranged on it is placed on the lower die so that the stretching tools pass through the passage openings of the packaging blank at least in some areas. Due to a downwardly widening cross-sectional area of the expansion tools, the edge regions of the passage openings are pre-broken and shaped based on the shape specified by the expansion tools.
  • the fixing tabs are pre-broken at the incisions by the stretching tools and can also be at least slightly folded upwards.
  • the packaging blank is pressed down by the upper die until it stops on the stretching tools of the lower die.
  • the corner regions of the lower die can also form a free-form surface for shaping the corners of the packaging blank to be formed between the foldable edge regions.
  • the lower die can also be brought into operative connection with the upper die by an upward movement.
  • the preparation tool further comprises a folding element.
  • the folding element has lateral, at least partially vertically aligned side surfaces and also access openings for partial areas of the first upper die and/or guide receptacles for guide elements of the first upper die.
  • the folding element moves down onto the so-called pre-breaking unit formed from the upper die and lower die.
  • the lateral edge regions of the packaging blank arranged between the upper die and the lower die, which protrude laterally from the pre-breaking unit, are folded downwards by the side surfaces of the folding element.
  • the edge areas are each folded over by approximately 90 degrees.
  • the partial areas of the first upper die engage through the access openings of the folding element and/or that guide elements of the first upper die engage in the guide receptacles of the folding element. This allows the folding element to be placed safely on the primary crushing unit.
  • the connection between the receiving device of the upper die and the packaging blank prepared by pre-breaking and pre-folding is released and the folding element is moved upwards together with the upper die.
  • the upper die is grasped at the partial areas that protrude upwards and lifted upwards, whereby the folding element, which is operatively connected to the upper die via the access openings, is also moved upwards.
  • the lower die with the prepared packaging blank resting on it can also be moved downwards away from the upper die and the folding element.
  • the upper die, the lower die and the folding element thus form components of a possible embodiment of a preparation tool for preparing the packaging means, which preparation tool comprises at least one folding device in the form of the folding element, which is designed to form at least two opposite edge regions, in particular all four edge regions of one Rectangular packaging blank forming the packaging means to be folded over at 90 degrees.
  • the preparation tool is formed by an exchangeable format part or by several exchangeable format parts, which is/are exchanged during a production change, in particular during a product change.
  • a preparation tool formed from an upper die, lower die and folding element these must be adapted to the number, composition, size and/or shape of the articles and the packaging blank used.
  • the application tool captures the packaging blank, which has been prepared at least by folding over the side edge areas, in order to apply it to corresponding item combinations.
  • the application tool has a receptacle for the prepared packaging blank and is also equipped with appropriate receiving devices or holding devices for holding the prepared packaging blank.
  • One embodiment of the application tool of the packaging device has lateral boundary surfaces, on which lateral boundary surfaces the folded lateral edge regions of the prepared packaging blank rest and are held in their folded position when applied to the articles.
  • the following describes the application of a packaging blank to an item assembly, which packaging blank has been prepared by widening the passage openings and folding over the edge areas.
  • the person skilled in the art can also apply the principle described to packaging blanks that have only been prepared by folding over the edge areas.
  • the prepared packaging blank can be removed from the lower die by a second upper die, in particular the prepared packaging blank is captured by receiving devices of the second upper die, for example via hooks, suction cups or the like.
  • the second upper die has lateral boundary surfaces which, after being picked up of the prepared packaging blank protrude downwards beyond the downwardly folded side edge areas of the prepared packaging blank, so that the folded side edge areas are completely covered by the side boundary surfaces.
  • the side boundary surfaces cause the downwardly folded edge regions of the prepared packaging blank to remain in the folded state.
  • the second upper die is applied to the item assembly from above together with the recorded, prepared packaging blank.
  • the second upper die is placed above the article assembly in such a way that the top sides of the articles pass through the openings of the prepared packaging blank.
  • the lid areas of the cans pass through the openings of the prepared packaging blank.
  • the prepared packaging blank is fixed below the flanged edge of the cans by the fixing tabs of the passage openings engaging below the flanged edge of the cans.
  • the lid area of the cans is located above the packaging blank, while the cylindrical can body is located below the packaging blank.
  • the laterally folded edge regions of the packaging blank encompass the outer lateral surfaces of the cylindrical can body below the flanged edge.
  • a packaging unit is formed by the above-described arrangement and attachment of the packaging blank to the articles.
  • the packaging blank engages with the articles in such a way that the packaging blank is essentially fixed to the articles and the articles can no longer make any significant relative movements or changes in position relative to one another or relative to the packaging blank. This means that the packaging can only be cut upwards with increased effort directed force component are removed again from the articles of the packaging unit, the packaging blank usually being at least partially destroyed.
  • the folding element comprises a type of cage or frame made of vertical guide elements or sheets, which, in addition to folding, take on the function of the lateral boundary surfaces of the second upper die of the application tool.
  • the correspondingly prepared packaging blank is removed directly from the lower die with the first upper die and the cage or frame and the prepared packaging blank can now be arranged directly on the articles of the article compilation.
  • a preferred embodiment of the method is used to simultaneously attach at least two packaging means to articles for the simultaneous formation of at least two packaging units, with the articles being fed directly adjacent to one another in an orderly mass flow.
  • an ordered multi-row feed of articles is provided under an ordered mass flow, in particular a feed in which the articles are arranged in several rows parallel to the transport direction and in several rows perpendicular to the transport direction. It is particularly preferred for the articles to be conveyed in an orderly mass flow side by side, i.e. touching each other.
  • the items are moved via conveyor belts.
  • An alternative embodiment can provide that the articles are pushed over a push plate using a push rod.
  • the mass flow can be limited on the outside by guide elements, for example lane plates. Furthermore, further guidance through central guide elements in the form of central lane plates can also be provided within the mass flow. In this case, it is preferably provided that several articles are combined into a packaging unit between a middle guide element and an outer guide element or between two middle guide elements by means of a packaging means.
  • the articles are divided into groups in advance, in which each group has a defined number of corresponding items
  • Arrangement includes items.
  • groups of 18, 24, 32 or similar can be provided.
  • the items are arranged in particular in three parallel, adjacent rows, with each row comprising six items arranged directly one behind the other.
  • the groups of 24, for example, the items are arranged in four parallel, adjacent rows with six items each.
  • the groups of 32 for example, the items are arranged in four parallel, adjacent rows with eight items each, etc.
  • a packaging device equipped for this purpose comprises an application tool with at least two receptacles arranged next to one another for prepared packaging blanks, the application tool comprising at least one vertical separating device between the at least two receptacles.
  • the at least two packaging blanks prepared by folding the edge regions are arranged in the receptacles of at least one application tool, so that a folded edge region of a packaging means rests against the separating device and the separating device protrudes downwards over the folded edge regions of the packaging means.
  • the packaging blanks can be prepared in particular in the manner described above, for example with a preparation tool described above.
  • the application tool with the prepared at least two packaging blanks is lowered over the articles supplied in the ordered mass flow, with the separating device immersed between articles of the ordered mass flow and then the at least two packaging means for the simultaneous formation of at least two adjacent packaging units, each with a defined number and combination of articles of the ordered mass flow can be applied.
  • the separating device is formed by a vertical guide surface.
  • the lower side edge of the vertical guide surface has a profiling, for example a wave shape.
  • the separating device can be formed by at least one vertical guide finger, a guide cone or similar.
  • the separating device creates a slight distance at least in an upper region between adjacent articles in the mass flow in order to arrange the folded edge regions of the packaging means between the respective articles of different article combinations and to be able to apply the packaging means accordingly to the articles forming an article combination.
  • the application tool can have lateral boundary surfaces, as described above, which serve as contact surfaces for outer lateral folded edge regions, in particular for edge regions that do not rest on the separating device.
  • the lateral boundary surfaces can also function as separating devices for further articles of the mass flow, which further articles are combined into packaging units with a packaging means in a subsequent or preceding process step, in particular through the lateral boundary surfaces at least in an upper area between adjacent articles a slight distance is created in the mass flow.
  • the application tool can be formed from two second upper matrices, which two second upper matrices are arranged so close to the two second upper matrices after receiving the prepared packaging blanks that two of the adjacent boundary surfaces touch or almost touch each other.
  • the adjoining boundary surfaces thus form a separating device between the two receptacles formed by the two second upper matrices.
  • the folded edge regions of the two prepared packaging means lie against the respective lateral boundary surfaces, with one edge region of each packaging means resting against the separating device formed by the two adjacent boundary surfaces of the two second upper matrices.
  • An alternative embodiment can provide that two lower matrices, each with a prepared packaging blank, are arranged directly adjacent to one another after the packaging blanks have been prepared.
  • the two prepared packaging blanks are captured by an application tool, which comprises two correspondingly arranged receptacles for prepared packaging blanks, with a vertical separating device being provided between the two receptacles. After receiving the prepared packaging blanks, the folded edge regions of each packaging material rest against a separating device or a lateral contact surface in the manner described above.
  • the special embodiment for the simultaneous application of at least two packaging means to article combinations can be carried out both for article combinations which are directly adjacent to one another in the mass flow and are moved parallel to one another or for article combinations which are moved directly one after the other in the mass flow.
  • a simultaneous application of four packaging means can lead to the formation of four packaging units, with two leading packaging units being produced parallel to one another, which are immediately followed by two further packaging units arranged parallel to one another.
  • packaging units can be produced, in particular from an ordered mass flow of articles supplied side by side, which packaging units are also designed side by side and are transported further in this form.
  • a packaging device for attaching a packaging means to a collection of articles or a packaging device for simultaneously attaching at least two packaging means to articles for the simultaneous formation of at least two packaging units provides two or more corresponding application tools. These can work parallel to each other in the transport direction of the articles or can be arranged one after the other in the transport direction.
  • the first application tool only processes every second article compilation or every second cycle of article compilations, while the subsequent application tool processes in particular the intermittent article compilations or cycles of article compilations that are not processed by the first application tool processed.
  • each application tool is assigned its own preparation tools.
  • a preparation tool can be used to hold a packaging material.
  • the packaging material is usually formed by a flat packaging blank which has passage openings for the at least partial passage of the articles to be combined with it.
  • lateral edge regions of the packaging blank are also normally folded down and thus partially placed over the lateral surfaces of the articles.
  • these downwardly folded lateral edge regions include or cover, at least in some areas, lateral outer lateral surfaces of the item combination combined with the packaging blank.
  • the packaging means provides corresponding folding edges which can support or facilitate the folding process of the side edge regions.
  • the preparation tool includes a first upper die and a lower die.
  • the upper die preferably comprises at least one receiving device for the packaging blank, for example a retaining pin, which can engage in a suitable receiving opening of the packaging blank.
  • the upper die can also be equipped with a suction device, for example, in order to securely grasp and hold the packaging blank.
  • the lower die can also include an arrangement of expansion tools, which are also referred to below as expansion cones.
  • expansion cones The number and arrangement of the expansion cones sensibly corresponds to the number and arrangement of the passage openings of the packaging blank.
  • the upper die with the packaging blank arranged on it can be placed on the lower die so that the expansion cones pass through the passage openings of the packaging blank at least in some areas. Due to the downwardly widening cross-sectional area of the expansion cones, the edge regions of the passage openings can be pre-broken and shaped based on the shape predetermined by the expansion cones.
  • the passage openings preferably have suitable fixing devices, which can be formed, for example, by fixing tabs.
  • fixing tabs can be formed by incisions or the like extending radially from the openings.
  • the expansion cones pre-break the fixing tabs at the incisions and can at least be slightly folded upwards.
  • the packaging blank is pressed down by the upper die until it stops on the expansion cones of the lower die.
  • the corner regions of the lower die also preferably form a free-form surface for shaping the corners of the packaging blank to be formed between the foldable edge regions.
  • the lower die can also be brought into operative connection with the upper die by an upward movement, either in addition to or as an alternative to the downward movement of the upper die.
  • the unit in which the upper die and the lower die are operatively connected can also be referred to as a primary crushing unit.
  • the preparation tool can be designed as a folding device or folding element.
  • the preparation tool includes at least the upper die, the lower die and the folding element.
  • This folding element typically has lateral, at least partially vertically aligned side surfaces and also access openings for partial areas of the first upper die and guide receptacles for guide elements of the first upper die.
  • the folding element moves down onto the primary crushing unit formed by the upper die and lower die.
  • the lateral edge regions of the packaging blank arranged between the upper die and the lower die, which protrude laterally from the pre-breaking unit, are folded downwards by the side surfaces of the folding element.
  • the partial areas of the first upper die engage through the access openings of the folding element, and the guide elements of the first upper die engage into the guide receptacles of the folding element. This allows the folding element to be placed safely on the primary crushing unit.
  • the connection between the receiving device of the upper die and the packaging blank prepared by pre-breaking and pre-folding can now be released.
  • the folding element can thus be moved upwards together with the upper die.
  • the upper die is grasped at the partial areas that protrude upwards and lifted upwards, whereby the folding element, which is operatively connected to the upper die via the access openings, is also moved upwards.
  • the upper die, the lower die and the folding element thus form common components of a possible embodiment of a preparation tool for preparing the packaging means, which preparation tool comprises at least one folding device in the form of the folding element, which is designed to have at least two opposite edge regions, in particular all four edge regions a rectangular packaging blank forming the packaging means to be folded over by approximately 90 degrees.
  • the appropriately prepared packaging blank remains at least partially resting on the lower die.
  • the prepared packaging blank can then be grasped by a second upper die of an application tool equipped with laterally downward-reaching boundary surfaces.
  • the second upper die is preferably also equipped with receiving devices for the packaging blank, in particular for receiving the correspondingly prepared packaging blank.
  • the second upper die is applied to the lower die, on which the prepared packaging blank rests at least in some areas, and the prepared packaging blank is captured via the receiving devices, for example via hooks, suction cups or similar suitable receiving devices.
  • the lateral boundary surfaces of the second upper die protrude so far downwards that the downwardly folded lateral edge regions of the prepared packaging blank are completely covered by the lateral boundary surfaces.
  • the side boundary surfaces ensure that the downwardly folded edge regions of the correspondingly prepared packaging blank remain in the folded state.
  • the packaging blank prepared in this way can then be attached to an item assembly.
  • Such an article compilation is formed in particular by a plurality of articles.
  • the articles or containers are preferably beverage containers, in particular bottles made of PET or another suitable plastic.
  • the articles or containers can preferably also be formed by cans made of plastic and/or aluminum or another metal or similar.
  • the application tool is also suitable for arranging an appropriately prepared packaging blank on other suitable articles or containers and securing it to them.
  • the application tool in particular the second upper die, is applied to the item assembly from above together with the captured, prepared packaging blank.
  • the second upper die is placed above the article assembly in such a way that the lid areas of the cans pass through the openings of the prepared packaging blank.
  • the prepared packaging blank is fixed below the flanged edge of the cans by the fixing tabs engaging below the flanged edge
  • the lid area of the cans is located above the packaging blank, while the cylindrical can body is located below the packaging blank.
  • the laterally folded edge regions of the packaging blank encompass the outer lateral surfaces of the cylindrical can body below the flanged edge.
  • a packaging unit is formed by arranging and attaching the packaging blank to the articles.
  • the packaging blank engages with the articles in such a way that the packaging blank is essentially fixed to the articles and the articles can no longer make any significant relative movements or changes in position relative to one another or relative to the packaging blank.
  • the packaging blank can therefore only be removed from the articles of the packaging unit with increased effort with an upward force component, with the packaging blank generally being at least partially destroyed.
  • the packaging blank preferably consists of a cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or similar.
  • the second upper die thus forms a possible embodiment of an application tool, which is designed to pick up the prepared packaging material from the lower die and to apply it to the article assembly by means of a downward movement, so that the packaging material applied to the articles is at least partially between the Articles are arranged, whereby the packaging means applied to the articles at least partially surrounds lateral outer surfaces of the article combination.
  • This can mean in particular that the folded edge regions of the packaging means at least partially comprise lateral outer surfaces of the item combination.
  • the passage openings of the packaging blank applied to the articles are fixed in particular on the respective cover areas of the articles or on the articles. It is preferably provided that the fixing devices engage below the lid area.
  • the folded edge regions of the packaging means form a collar around an upper region of the outer lateral surfaces of the articles.
  • the folding element comprises a kind of cage or frame made of vertical sheets, which, in addition to folding, take on the function of the side boundary surfaces of the second upper die.
  • the correspondingly prepared packaging blank is removed directly from the lower die with the first upper die and the cage or frame and the prepared packaging blank can now be arranged directly on the articles of the article compilation.
  • prepared packaging blanks can be applied to items at the same time.
  • four prepared packaging blanks can be applied to articles at the same time, in particular to articles that are fed in an orderly mass flow.
  • the articles can be moved in a defined transport direction, particularly in an orderly mass flow.
  • the items are pushed over a push plate using a push rod.
  • the mass flow is preferably limited on the outside by guide elements, for example lane plates or side guide strips or the like.
  • the packaging blanks are prepared in particular in accordance with the explanations above.
  • the application tool can, for example, be formed from four second upper matrices, which, after receiving the prepared packaging blanks, are arranged so close that adjacent boundary surfaces touch or almost touch each other and form a separating element or a separating device.
  • the upper matrices form receptacles for the prepared packaging means, with the folded edge regions of each packaging means resting against a separating device, and the separating device protruding downwards beyond the folded edge regions of the prepared packaging means.
  • four lower matrices with prepared packaging blanks can be arranged directly adjacent to one another.
  • the four prepared packaging blanks are captured by an application tool, which comprises four appropriately arranged receptacles for prepared packaging blanks and a vertical separating device between two adjacent receptacles, the folded edge regions of each packaging means each resting against a separating device, and the separating device the folded edge regions of the prepared packaging material projects downwards.
  • the application tools are designed to arrange the separating devices between the articles supplied in the ordered mass flow and to form at least a small distance between the articles, which articles are to be assigned to different article combinations, since these subsequently form different packaging units.
  • the articles to be combined by a packaging blank each form a respective article combination within the mass flow, even if these article combinations are not visibly demarcated from adjacent articles within the mass flow.
  • the application tool is designed in particular to simultaneously apply the four prepared packaging blanks to form four packaging units to a defined number and combination of items in the ordered mass flow.
  • a further embodiment of a packaging device can in particular be designed to attach at least two packaging means to articles in order to simultaneously form two, in particular adjacent, packaging units.
  • This embodiment variant of the packaging device can include a feeding transport device, via which articles are preferably fed in an ordered mass flow in a defined transport direction.
  • a feeding transport device via which articles are preferably fed in an ordered mass flow in a defined transport direction.
  • This can be, for example, a push plate with a push rod or a conveyor belt or other suitable transport device.
  • the packaging means which are in particular designed as packaging blanks, as has already been described above, are prepared in a preparation module with a corresponding preparation tool by folding over at least the lateral edge regions of the packaging blanks. If necessary, additional preparation, in particular preliminary breaking, of the passage openings can be provided.
  • the packaging blanks are provided, for example, in a magazine assigned to the preparation module. Subsequently, for example, two prepared packaging blanks are taken over by an appropriately designed application tool and applied in an application module to the articles of the mass flow to form two adjacent, in particular adjacent, packaging units.
  • Adjacent articles which subsequently form different packaging units, are pushed apart slightly by the separating device of the application tool, at least in an upper region, in order to arrange the lateral edge regions of the packaging blanks between the articles.
  • the preparation module and, if necessary, the magazine are integrated into the application module.
  • the application tool can comprise four receptacles for four prepared packaging blanks each and separating devices arranged accordingly between the four receptacles, so that four packaging units can be produced within the mass flow at the same time in one work cycle.
  • the application tool can comprise two receptacles for two prepared packaging blanks each and a separating device arranged between the two receptacles, so that two packaging units arranged next to one another can be produced within the mass flow at the same time in one work cycle.
  • the packaging device in the application module uses two application tools, each with two receptacles for two prepared packaging blanks, in parallel, with two packaging units arranged one behind the other in a defined transport direction by the first of the two application tools in one work cycle and at the same time by the second of the Both application tools can be used to produce two packaging units arranged one behind the other in the transport direction within the mass flow in one work cycle.
  • two application modules can optionally be arranged one behind the other in the transport direction.
  • Each of the application modules can also be assigned a preparation module and a magazine. Alternatively, it can be provided that the two preparation modules access a common magazine.
  • the application modules can be arranged directly one after the other, possibly at reasonable distances from one another.
  • the first application module only processes every second cycle and thereby produces four packaging units, with a corresponding article combination being arranged between every two cycles of four packaging units, from which four packaging units are subsequently generated in the second application module.
  • a further embodiment of a packaging device can in particular be designed to attach four packaging means to a total of sixteen items in order to simultaneously form four adjacent packaging units.
  • Such a packaging device can, for example, include a grouping module or division module, in which article groups each comprising sixteen articles are formed.
  • the article groups are fed to the application module in the transport direction via the feeding transport device.
  • the transport facility it can For example, it can be a push plate with a push rod or a conveyor belt or other suitable transport device.
  • these are preferably identically designed articles that are processed together and combined into packaging units using a packaging means.
  • the packaging materials are prepared, for example, as already described above.
  • the application tool can comprise four receptacles for four prepared packaging blanks and separating devices arranged accordingly between the four receptacles, so that four packaging units are simultaneously produced in one work cycle from each of the article groups supplied to the application module.
  • Each of the four packaging units contains four items.
  • Figures 1 and 2 show the recording of a packaging material by a preparation tool in different perspective views.
  • Figures 3 and 4 show a first step for preparing a packaging material using a preparation tool.
  • Figures 5 to 7 show the folding of the side edge areas of the packaging blank.
  • Figures 8 to 10 show the capture of the prepared packaging blank.
  • Figures 11 and 12 show the attachment of the prepared packaging blank to an item assembly.
  • Fig. 13 shows an application tool for simultaneously applying four prepared packaging blanks to articles.
  • Fig. 14 shows the supply of articles in an ordered mass flow.
  • Figures 15 to 18 show further views of the application tool
  • Fig. 19 shows an embodiment of a packaging device.
  • Fig. 20 shows a further embodiment of a packaging device.
  • Fig. 21 shows a further embodiment of a packaging device.
  • FIG. 1 The schematic perspective views of Figures 1 and 2 show the reception of a packaging material 20 by a preparation tool 40.
  • the packaging means 20 is formed by a flat packaging blank 21, which has passage openings 22 for the at least partial passage of the items to be combined.
  • the side edge regions 23 of the packaging blank 21 are folded downwards. In the finished packaging unit, these downwardly folded lateral edge regions 23 comprise, at least in some areas, lateral outer lateral surfaces of the item combination.
  • the packaging means 20 provides corresponding folding edges 24, which support or facilitate the folding process of the side edge regions 23.
  • the preparation tool 40 includes a first upper die 2 and a lower die 3.
  • the upper die 2 includes at least one receiving device 4 for the packaging blank 21, for example a retaining pin 5, which engages in a suitable receiving opening of the packaging blank.
  • the upper die 2 can also be equipped with a suction device, for example, in order to securely capture and hold the packaging blank 21.
  • the lower die 3 includes an arrangement of expansion tools 6, which are also referred to below as expansion cones 7.
  • the number and arrangement of the expansion cones 7 corresponds to the number and arrangement of the passage openings 22 of the packaging blank 21.
  • Figures 3 and 4 show a first step for preparing a packaging material 20, in particular Figure 4 shows only the lower die 3 with the packaging blank 21.
  • the upper die 2 with the packaging blank 21 arranged thereon is now placed on the lower die 3, so that the expansion cones 6 pass through the passage openings 22 of the packaging blank 21 at least in some areas. Due to the downwardly widening cross-sectional area of the expansion cones 7, the edge regions of the passage openings 22 are pre-broken and shaped based on the shape predetermined by the expansion cones 6.
  • the passage openings 22 preferably have suitable fixing devices 25, which can be formed, for example, by fixing tabs 26.
  • fixing tabs are formed by incisions 27 or similar extending radially from the openings.
  • the fixing tabs 26 are pre-broken at the incisions 27 by the expansion cones 7 and can be at least slightly folded upwards.
  • the packaging blank 21 is pressed down by the upper die 2 until it stops on the expansion cones 7 of the lower die 3.
  • the corner regions 8 of the lower die 3 also form a free-form surface 9 for forming the corners of the packaging blank 21 to be formed between the foldable edge regions 23.
  • the lower die 3 can also be brought into operative connection with the upper die 2 by an upward movement.
  • the unit in which the upper die 2 and the lower die 3 are operatively connected is also referred to as the primary crushing unit 20.
  • 5 to 7 show the folding of the side edge regions 23 of the packaging blank 21.
  • FIG upper die 2, lower die 3 and folding element 10 formed preparation tool 40.
  • the folding element 10 has lateral, at least partially vertically aligned side surfaces 12 and also access openings 13 for partial areas 15 of the first upper die 2 and guide receptacles 14 for guide elements 16 of the first upper die 2.
  • the folding element 10 moves down onto the pre-crushing unit 20 formed from the upper die 2 and lower die 3.
  • the partial areas 15 of the first upper die 2 engage through the access openings 13 of the folding element 10 and the guide elements 16 of the first upper die 2 engage in the guide receptacles 14 of the folding element 10. This allows the folding element 10 to be placed safely on the pre-crushing unit 20.
  • the folding element 11 moves upwards together with the upper die 3.
  • the upper die 3 is grasped at the upwardly projecting partial areas 15 and lifted upwards, whereby the folding element 11, which is operatively connected to the upper die 3 via the access openings 13, is also moved upwards.
  • the upper die 2, the lower die 3 and the folding element 10 thus form components of a possible embodiment of a preparation tool 40 for preparing the packaging means 20, which preparation tool 40 comprises at least one folding device in the form of the folding element 10, which is designed to have at least two opposite ones Edge regions 23, in particular all four edge regions of a rectangular packaging blank 21 forming the packaging means 20, to be folded over by 90 degrees.
  • the correspondingly prepared packaging blank 21, which will be identified below with the reference number 21v, remains at least partially resting on the lower die 3, as can be seen in FIG. 8.
  • Figures 8 to 10 show the capture of the prepared packaging blank 21v by a second upper die 19 of an application tool 41 equipped with laterally downward-reaching boundary surfaces 18.
  • the second upper die 19 is also analogous to the first upper die 3 (compare Figures 1 to 3). equipped with receiving devices 4 for the packaging blank 21, in particular for receiving the correspondingly prepared packaging blank 21 v.
  • the second upper die 19 is applied to the lower die 3, on which the prepared packaging blank 21v rests at least in some areas, and the prepared packaging blank 21v is captured via the receiving devices 4, for example via hooks, suction cups or similar suitable receiving devices 4.
  • the side boundary surfaces 18 of the second upper die 19 protrude so far downward that the downwardly folded side edge regions 23 of the prepared packaging blank 21 v are completely covered by the side boundary surfaces 18.
  • the side boundary surfaces 18 cause the downwardly folded edge regions 23 of the correspondingly prepared packaging blank 21v to remain in the folded state.
  • Figures 11 and 12 show the attachment of the prepared packaging blank 21v to an item assembly 30.
  • the article compilation 30 is formed in particular by a plurality of articles 31.
  • the articles 31 or containers are preferably beverage containers, in particular bottles made of PET or another suitable plastic.
  • the articles 30 or containers can also be formed by cans 32 made of plastic and/or aluminum or another metal or similar.
  • the application tool 41 shown is also suitable for arranging a correspondingly prepared packaging blank 21 v on other suitable articles 31 or containers and attaching them to them.
  • the application tool 31, in particular the second upper die 19, is placed together with the captured, prepared packaging blank 21 from above onto the Article compilation 31 applied.
  • the second upper die 19 is placed above the article assembly 31 in such a way that the lid areas 33 of the cans 32 pass through the passage openings 22 of the prepared packaging blank 21 v.
  • the prepared packaging blank 21v is fixed below the flanged edge 34 of the cans 32 by the fixing tabs 26 engaging below the flanged edge 34
  • the lid area 33 of the cans 32 is located above the packaging blank 21 after the packaging blank 21 has been attached to the cans 32, while the cylindrical can body 35 is located below the packaging blank 21.
  • the laterally folded edge regions 23 of the packaging blank 21 encompass outer lateral surfaces 36 of the cylindrical can body 35 below the flanged edge 34.
  • a packaging unit is formed (not shown).
  • the packaging blank 21 engages with the articles 31 in such a way that the packaging blank 21 is essentially fixed in place on the articles 31 and the articles 31 can no longer make any significant relative movements or changes in position relative to one another or relative to the packaging blank 21.
  • the packaging blank 21 can only be removed from the articles 31 of the packaging unit with increased effort with an upward force component, with the packaging blank 21 generally being at least partially destroyed.
  • the packaging blank 21 preferably consists of a cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or the like.
  • the second upper die 19 thus forms a possible embodiment of an application tool 41, which is designed to pick up the prepared packaging means 21v from the lower die 3 and to apply it to the article assembly 30 by means of a downward movement, so that it is applied to the articles 31 applied packaging means 21 v is at least partially arranged between the articles 31 and so that the packaging means 21 v applied to the articles 31 at least partially surrounds lateral outer lateral surfaces 36 of the item combination 30, in particular wherein the folded edge regions 23 of the packaging means 21 v at least partially surrounds lateral outer lateral surfaces 36 of the Article compilation 31 include.
  • the passage openings 22 of the packaging blank 21 applied to the articles 31 are fixed in particular to a lid area 33 of the articles 31. It is preferably provided that the fixing devices 25 engage below the lid area 33.
  • the folded edge regions 23 of the packaging means 21 form a collar around an upper region of the outer lateral surfaces 36 of the articles 31.
  • the folding element 10 comprises a kind of cage or frame made of vertical sheets instead of the side surfaces 12 according to FIGS.
  • the correspondingly prepared packaging blank 21v is removed directly from the lower die 3 with the first upper die 2 and the cage or frame and the prepared packaging blank 21v can now be arranged directly on the articles 31 of the article combination 30.
  • FIG. 13 shows an application tool 41 for simultaneously applying four prepared packaging blanks 21 v to articles 31, in particular to articles 31, which are supplied in the ordered mass flow MS, as shown in FIG. 14.
  • Figures 15 to 18 show further views of the application tool 41 according to Figure 13, with particular Figure 15 showing a side view, while Figure 16 shows a sectional view.
  • Figures 17 and 18 show an example of the arrangement of the application tool 41 on the articles 31.
  • the articles 31 are moved in particular in the ordered mass flow MS in the transport direction TR.
  • the articles 31 are pushed over a transfer plate 51 by means of a push rod 50.
  • the mass flow MS is preferably limited on the outside by guide elements 52, for example lane plates 53.
  • a further guide through a middle guide element 54 in the form of a middle lane plate 55 can also be provided within the mass flow MS.
  • several articles 31 are combined into a packaging unit on one side of the middle guide element 52 using a packaging means 20.
  • the packaging blanks 21 are prepared, for example, as described in connection with FIGS. 1 to 7.
  • the Application tool 41 is formed from four second upper matrices 19, which, after receiving the prepared packaging blanks 21, are arranged so close that adjacent boundary surfaces 18 touch or almost touch each other and form a separating element or a separating device 60.
  • the upper matrices 19 form receptacles for the prepared packaging means 21v, with the folded edge regions 23 of each packaging means 21v each resting against a separating device 60 and the separating device 60 protruding downwards over the folded edge regions 23 of the prepared packaging means 21v.
  • an application tool 41 which includes four correspondingly arranged receptacles for prepared packaging blanks 21v and each a vertically designed separating device 60 between two adjacent receptacles, the folded edge regions 23 of each packaging means 21v each resting against a separating device 60 and the separating device 60 projecting downward over the folded edge regions 23 of the prepared packaging means 21v.
  • the application tools 41 are designed to arrange the separating devices 60 between the articles 31 supplied in the ordered mass flow MS and to form at least a small distance A between the articles 31, which articles 31 are to be assigned to different article combinations 30-1, 30-2, since these subsequently form different packaging units.
  • the articles 31 to be combined by a packaging blank 21 v each form a respective article combination 30 within the mass flow MS, even if this article combination 30 is not visibly demarcated from adjacent articles 31 within the mass flow MS.
  • the hatching used in the figures is only for improved understanding.
  • the application tool 41 is designed in particular to simultaneously apply the four prepared packaging blanks 21 v to form four packaging units to a defined number and combination of articles 31 of the ordered mass flow MS.
  • 19 shows an embodiment of a packaging device 80, which is designed in particular to attach at least two packaging means 21 to articles 31 in order to simultaneously form two, in particular adjacent, packaging units 70, 70-1, 70-2.
  • the packaging device 80 comprises a feeding transport device 81, via which articles 31 are preferably fed in the ordered mass flow MS in the transport direction TR.
  • a feeding transport device 81 can be, for example, a transfer plate 51 with a push rod according to FIG. 14 or a conveyor belt or another suitable transport device 81.
  • the packaging means which are designed in particular as packaging blanks, as has been described in connection with FIGS. 1 to 18, are prepared in a preparation module 82 with a corresponding preparation tool 40 by folding over at least the lateral edge regions of the packaging blanks. If necessary, additional preparation, in particular preliminary breaking, of the passage openings can be provided.
  • the packaging blanks are provided, for example, in a magazine 83 assigned to the preparation module 82. Subsequently, for example, two prepared packaging blanks are taken over by a correspondingly designed application tool 41 and applied in an application module 84 to the articles 31 of the mass flow MS to form two adjacent, in particular adjacent packaging units 70-1, 70-2.
  • adjacent articles 31, which subsequently form different packaging units 70-1, 70-2, are pushed apart slightly by the separating device of the application tool 41, at least in an upper region, in order to arrange the lateral edge regions of the packaging blanks between the articles 31.
  • An embodiment, not shown, can provide that the preparation module 82 and possibly the magazine 83 are integrated into the application module 84.
  • the application tool 41 can comprise four receptacles for four prepared packaging blanks and separating devices arranged accordingly between the four receptacles, so that four packaging units 70 can be produced simultaneously within the mass flow MS in one work cycle T1.
  • the application tool 41 can comprise two receptacles for two prepared packaging blanks each and a separating device arranged between the two receptacles, so that two packaging units 70 arranged next to one another can be produced simultaneously within the mass flow MS in a work cycle T2.
  • the packaging device 80 in the application module 84 uses two application tools 41, each with two receptacles for two prepared packaging blanks, in parallel, with the first of the two application tools 41 in a work cycle T3 two packaging units 70 arranged one behind the other in the transport direction TR and at the same time, two packaging units 70 arranged one behind the other in the transport direction TR can be produced within the mass flow MS by the second of the two application tools 41 in a work cycle T4.
  • FIG. 20 shows a further embodiment of a packaging device 80.
  • two application modules 84, 84-1, 84-2 are arranged one behind the other in the transport direction TR.
  • Each of the application modules 84-1, 84-2 has a preparation module 82-1, 82- 2 and a magazine 83-1, 83-2 assigned.
  • the two preparation modules 82-1, 82-2 access a common magazine.
  • the application modules 84-1, 84-2 can be arranged directly one after the other; they are shown spaced apart to make the operation clearer.
  • the first application module 84-1 only processes every second cycle and thereby produces four packaging units 70, with a corresponding article combination being arranged between every two cycles of four packaging units 70, from which four are subsequently made in the second application module 84-2 Packaging units 70 are produced.
  • the throughput of the packaging device 80 can be increased.
  • FIG. 21 shows a further embodiment of a packaging device 80, which is designed in particular to attach four packaging means 21 to sixteen articles 31 in order to simultaneously form four adjacent packaging units 70, 70-1, 70-2.
  • the packaging device 80 comprises a grouping module or division module 85, in which article groups 90 each comprising sixteen articles 31 are formed.
  • the article groups 90 are fed to the application module 84 via the feeding transport device 81 in the transport direction TR.
  • the transport device 84 can be, for example, a transfer plate 51 with a push rod according to FIG. 14 or a conveyor belt or another suitable transport device 81.
  • the different hatchings were used to identify articles 31 forming an article collection 30, 30-1, 30-2, which are subsequently combined into packaging units 70, 70-1 to 70-2 by a packaging means.
  • the packaging means are prepared, for example, analogously to the embodiment of FIG. 19, the description of which is hereby referred to.
  • the application tool 41 can comprise four receptacles for four prepared packaging blanks and separating devices arranged accordingly between the four receptacles, so that four packaging units 70, in particular packaging units 70-1 to 70, are simultaneously produced in one work cycle from each of the article groups 90 supplied to the application module 84 -4.
  • Each of the four packaging units 70 includes four items 31.

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Abstract

Eine Verpackungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Anbringen eines Verpackungsmittels (20) an eine Artikelzusammenstellung (30), die jeweils mindestens zwei Artikel umfasst. Die Verpackungsvorrichtung umfasst mindestens ein Vorbereitungswerkzeug zur Vorbereitung des Verpackungsmittels (20). Das Vorbereitungswerkzeug (17) umfasst eine Falteinrichtung zum Umfalten von gegenüberliegenden Randbereichen (23) eines das Verpackungsmittel (20) bildenden Verpackungszuschnitts. Die Verpackungsvorrichtung umfasst weiterhin ein Applikationswerkzeug zur Aufnahme des vorbereiteten Verpackungszuschnitts (21v) und zu dessen Applikation an die Artikelzusammenstellung (30), so dass das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel (20) zumindest teilweise zwischen den Artikeln angeordnet ist, wobei das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel (20) zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen (36) der Artikelzusammenstellung (30) umgreift.

Description

Verpackungsvorrichtung und Verfahren zum Anbringen eines Verpackungsmittels an eine Artikelzusammenstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Anbringen von Verpackungsmitteln an Artikelzusammenstellungen.
Auf dem Gebiet der Verpackungstechnik ist es bekannt, so bezeichnete obere Greifkartonverpackungen zum Tragen mehrerer Artikel bereitzustellen. Solche Greifkartonverpackungen sind in der Technik wohlbekannt und besonders nützlich, um es Verbrauchern zu ermöglichen, eine Gruppe von Artikeln zu transportieren, zu lagern und darauf zuzugreifen.
Aus Kostengründen und aus Erwägungen des Umweltschutzes und der Ressourcenschonung sollten solche Greifkartonverpackungen einen möglichst geringen Materialeinsatz verursachen, d.h. aus möglichst wenig Material bestehen, jedoch trotzdem die notwendigen Anforderungen an Widerstandsfähigkeit, an mechanischer Stabilität und Artikelzusammenhalt erfüllen. Wichtige Punkte sind hierbei die Festigkeit und Zähigkeit des verwendeten Kartonmaterials und seine Eignung zum Halten und Transportieren großer Gewichte von teilweise schweren Artikeln. Zudem ist ein sicherer mechanischer Zusammenhalt der Artikel wichtig.
Es sind von oben greifende Gegenstandsträger bekannt, bei denen Öffnungen in einer Platte des Trägers zum Aufnehmen und Eingreifen der Artikel vorgesehen sind. Häufig ist dabei die Anordnung einer Mehrzahl von Artikeln in mindestens zwei Reihen vorgesehen. Weiterhin ist häufig eine Griffstruktur zum Tragen vorgesehen. Ein solcher Artikelträger findet sich beispielsweise in der Offenlegungsschrift WO 2022/ 011 109 A1 beschrieben.
Angesichts der bekannten Artikelträger kann es als vorrangige Aufgabe der Erfindung angesehen werden, das Aufbringen von oberen Greifkartonverpackungen auf Artikel effizienter zu gestalten, um solchermaßen stabile Artikelzusammenstellungen oder Greifkartongebinde herstellen zu können.
Die obige Aufgabe wird durch eine Verpackungsvorrichtung und ein Verfahren zum Anbringen eines Verpackungsmittels an eine Artikelzusammenstellung gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Das Verfahren sieht hierbei vor, dass das an den Artikeln einer Artikelzusammenstellung applizierte Verpackungsmittel zumindest teilweise zwischen benachbarte Artikel hineingeschoben und solchermaßen zumindest teilweise zwischen den Artikeln angeordnet wird und wobei das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen der Artikelzusammenstellung umgreift.
Bei den zusammenzufassenden Artikeln handelt es sich vorzugsweise um mit einem fluiden Inhalt befüllte Behälter, beispielsweise um Flaschen oder Dosen, insbesondere um Getränkebehälter. Die Flaschen oder Dosen oder ähnliche Behälter können aber auch beispielsweise mit fluiden oder pastösen Kosmetika wie Shampoo o.ä. befüllt sein.
Wenn also im vorliegenden Zusammenhang ganz allgemein von Artikeln oder von Artikelzusammenstellungen gesprochen wird, so können damit insbesondere sog. Primärverpackungen wie Behälter, Dosen, Flaschen etc. gemeint sein, die einen gewichts- und/oder volumenmäßig quantifizierbaren Inhalt aufweisen, bspw. ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen. Diese Artikel oder Primärverpackungen werden in der nachfolgend beschriebenen Weise mittels eines als Sekundärverpackung wirkenden Verpackungsmittels zusammengefasst und mechanisch zusammengehalten, so dass dadurch Gebinde aus mehreren Artikeln gebildet sind oder werden.
Die hier so bezeichneten Verpackungsmittel oder Sekundärverpackungen werden insbesondere durch Verpackungszuschnitte gebildet. Diese können jeweils vorzugsweise aus einem Papier- oder Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton- Kunststoffverbundmaterial o.ä. bestehen.
Jeder der Verpackungszuschnitte weist jeweils Durchtrittsöffnungen für die vermittels des Verpackungszuschnitts zusammenzufassenden Artikel auf, wobei diese Durchtrittsöffnungen mit Längsmittelachsen der zusammenzufassenden Artikel korrespondieren und die Artikel bereichsweise aufnehmen, wahlweise unter Herstellung einer formschlüssigen Verbindung und/oder unter Herstellung einer durch Aufbringung einer Zugkraft oder Lösekraft lösbaren Rastverbindung.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird das Verpackungsmittel vorbereitet, indem mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche eines das Verpackungsmittel bildenden Verpackungszuschnitts um jeweils ca. 90 Grad umgefaltet werden. Insbesondere werden alle vier Randbereiche oder Randabschnitte eines im Wesentlichen rechteckig ausgebildeten Verpackungszuschnitts um jeweils ca. 90 Grad umgefaltet.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Verpackungsmittel bzw. der Verpackungszuschnitt entsprechende Faltkanten vorsieht, die den Faltvorgang der seitlichen Randbereiche erleichtern. In diesem Fall ist das Verpackungsmittel oder der Verpackungszuschnitt sinnvollerweise so bemessen, dass eine Hauptfläche die Artikelzusammenstellung oberseitig überdeckt, wobei ggf. die Artikel in die Durchtrittsöffnungen hineinragen und/oder darin verrastet sein können, während die Faltkanten in etwa mit den seitlichen Umrissen der Artikelzusammenstellung korrespondieren. Auf diese Weise können die Randbereiche an den Faltkanten abgeknickt und an die Seitenflächen der Artikelzusammenstellung angelegt werden.
Der derart vorbereitete Verpackungszuschnitt wird nunmehr vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung an der Artikelzusammenstellung appliziert. Wenn in diesem Zusammenhang sowie im Gesamtzusammenhang der vorliegenden Beschreibung von einer nach unten gerichteten Bewegung die Rede ist, so ist damit berücksichtigt, dass die Artikel der Artikelzusammenstellung während ihrer Handhabung und während der Applikation des Verpackungszuschnittes normalerweise auf ihren unteren Stirnseiten auf einer Unterlage wie bspw. einer Auflagefläche oder einer Förderfläche einer Horizontalfördereinrichtung stehen, während ihre oberen Stirnseiten für die Applikation des Verpackungszuschnittes zugänglich sind.
In dieser Lage und Ausrichtung der Artikel und der Artikelzusammenstellung ergibt sich fast zwangsläufig eine nach unten gerichtete, d.h. in Richtung der oberen Stirnseiten der Artikel gerichtete Bewegung des Verpackungszuschnittes, soll dieser an der Artikelzusammenstellung appliziert werden.
Demzufolge kann im vorliegenden Zusammenhang generell von einer nach unten gerichteten Bewegung des Verpackungszuschnittes gesprochen werden, was jedoch nicht ausschließen soll, dass die Artikel ggf. auch in liegender oder in schräger Position bewegt oder bereitgehalten werden können, so dass der Verpackungszuschnitt bei einer Applikation an die Stirnseiten der Artikel nicht zwingend nach unten zu bewegen wäre. Da eine solche Positionierung der Artikel in der Artikelzusammenstellung jedoch nicht den Regelfall, sondern die Ausnahme darstellt, soll es bei der obigen Formulierung (nach unten gerichtete Bewegung) bleiben, die aber als Synonym für eine in Richtung der frei zugänglichen Stirnseiten der Artikel in der Artikelzusammenstellung verstanden werden soll.
Der Verpackungszuschnitt wird im Rahmen des beschriebenen Verfahrens jeweils derart an den Artikeln angebracht, dass die Artikel teilweise durch die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnittes hindurchtreten und somit über den Verpackungszuschnitt aneinandergehalten werden. Insbesondere wird der Verpackungszuschnitt auf diese Weise mit den Artikeln verrastet, wobei diese Rastverbindungen durch Aufbringung einer Zugkraft lösbar sind, ggf. unter Zerstörung oder Beschädigung des Verpackungszuschnittes, wenn einzelne Artikel aus dem Artikelzusammenhalt gelöst und daraus entfernt werden sollen.
Die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts können zu diesem Zweck jeweils geeignete Fixiereinrichtungen aufweisen, die bspw. durch Fixierlaschen gebildet sein können. Beispielsweise werden Fixierlaschen durch sich radial von den Durchtrittsöffnungen aus zum Öffnungsmittelpunkt hin erstreckende Einschnitte o.ä. ausgebildet.
Besonders bevorzugt wird der Verpackungszuschnitt jeweils an Artikeln in einer Weise festgelegt, dass die Artikel im Bereich einer oberen Verjüngung jeweils klemmend innerhalb einer Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts gehalten werden. Insbesondere werden Flaschen unterhalb eines sogenannten Neckrings oder Halsrings und Dosen unterhalb eines den Dosenrand bildenden Bördelrandes klemmend gehalten, wodurch jeweils eine effektive Verrastung zwischen Verpackungszuschnitt und den Artikeln gegeben ist.
Weiterhin ist im Rahmen des beschriebenen Verfahrens vorgesehen, dass die umgefalteten Randbereiche des Verpackungszuschnitts zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen der Artikel und damit auch der Artikelzusammenstellung umfassen. Die umgefalteten Randbereiche des Verpackungszuschnitts bilden beispielsweise einen Kragen um einen oberen Bereich der Außenmantelflächen der Artikel.
Eine Verpackungsvorrichtung, vermittels weicher ein oben beschriebenes Verfahren durchführbar ist, umfasst mindestens ein Vorbereitungswerkzeug zur Vorbereitung des Verpackungsmittels, welches Vorbereitungswerkzeug mindestens eine Falteinrichtung umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche eines das Verpackungsmittel bildenden Verpackungszuschnitts um etwa 90 Grad umzufalten, insbesondere werden die Randbereiche hierbei nach unten umgefaltet.
Es kann jedoch wahlweise auch sinnvoll sein, die Randbereiche zur Vorbereitung des Verpackungszuschnittes um einen Faltwinkel von weniger als 90 Grad umzulegen und den endgültigen Faltwinkel von ca. 90 Grad erst beim Applizieren oder nach dem Applizieren des Verpackungszuschnittes auf die Artikelzusammenstellung herzustellen.
Weiterhin umfasst die Verpackungsvorrichtung mindestens ein Applikationswerkzeug, das dazu ausgebildet ist, das durch Umfalten der Randbereiche vorbereitete Verpackungsmittel aufzunehmen und vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung oder vermittels einer an frei zugängliche Stirnseiten der Artikel gerichteten Bewegung an einer vorbereiteten Artikelzusammenstellung, umfassend mindestens zwei Artikel zu applizieren, so dass das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel zumindest teilweise zwischen den Artikeln oder zwischen jeweils benachbarten Artikeln angeordnet ist, und so dass das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen der Artikelzusammenstellung umgreift, insbesondere wobei die umgefalteten Randbereiche des Verpackungsmittels zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen der Artikelzusammenstellung umfassen oder umgreifen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im Zuge der Vorbereitung des Verpackungszuschnitts für die Applikation an den Artikeln eine zusätzliche Vorbereitung der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts vorgesehen ist, beispielsweise eine zumindest geringfügig Vorbrechung oder Vordehnung der Durchtrittsöffnungen, um den mechanischen Widerstand beim Aufsetzen und Verrasten der Artikel in den Durchtrittsöffnungen zumindest geringfügig zu reduzieren.
Beispielsweise kann eine nach oben gerichtete Vorfaltung von den Durchtrittsöffnungen zugeordneten Fixiereinrichtungen oder Fixierelementen vorgesehen sein, wobei hinsichtlich der genannten Bewegungsrichtung (nach oben gerichtete Vorfaltung) dasselbe gelten soll wie hinsichtlich der nach unten gerichteten Applikationsrichtung des Verpackungszuschnittes auf der Artikelzusammenstellung. Im Wesentlichen ist mit der Richtungsangabe „nach oben“ die entgegengesetzte Richtung zur Applikationsbewegung gemeint, da dies auch die Bewegungsrichtung der jeweils in die Durchtrittsöffnungen eindringenden Artikel ist. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das Vorbereitungswerkzeug entsprechende Einrichtungen zum Vorbereiten der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts umfasst, insbesondere dass das Vorbereitungswerkzeug eine obere Matrize mit mindestens einer Aufnahmevorrichtung oder Haltevorrichtung für den Verpackungszuschnitt umfasst und dass das Vorbereitungswerkzeug eine untere Matrize mit einer Mehrzahl von Dehnwerkzeugen umfasst.
Die Aufnahmevorrichtung oder Haltevorrichtung kann beispielsweise durch einen Haltestift oder Haltepin gebildet sein, der in eine geeignete Aufnahmeöffnung des Verpackungszuschnitts eingreift. Alternativ kann die obere Matrize beispielsweise auch mit einer Saugvorrichtung ausgestattet sein, um den Verpackungszuschnitt sicher zu erfassen und zu halten. Der Vorteil einer solchen Saugvorrichtung besteht in ihrer steuerbaren Aktivierungs- und Deaktivierungsmöglichkeit, so dass der Verpackungszuschnitt damit erfasst, festgehalten und bedarfsweise
Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines Vorbereitungswerkzeugs beschrieben, welches zum Umfalten der Randbereiches des Verpackungszuschnitts und zum Weiten der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts ausgebildet ist.
Die untere Matrize des Vorbereitungswerkzeugs umfasst vorzugsweise eine Anordnung von Dehnwerkzeugen, welche nachfolgend auch als Dehnkegel bezeichnet werden. Die Anzahl und Anordnung der Dehnwerkzeuge entspricht der Anzahl und Anordnung der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts.
Die obere Matrize mit dem daran angeordneten Verpackungszuschnitt wird auf die untere Matrize aufgesetzt, so dass die Dehnwerkzeuge zumindest bereichsweise durch die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts hindurchtreten. Aufgrund einer sich nach unten weitenden Querschnittsfläche der Dehnwerkzeuge werden die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen vorgebrochen und dabei aufgrund der von den Dehnwerkzeugen vorgegebenen Form ausgeformt.
Wenn die Durchtrittsöffnungen Fixiereinrichtungen in Form von Fixierlaschen aufweisen, dann werden die Fixierlaschen durch die Dehnwerkzeuge an den Einschnitten vorgebrochen und können dabei zusätzlich zumindest leicht nach oben aufgefaltet werden.
Vorzugsweise wird der Verpackungszuschnitt durch die obere Matrize bis auf Anschlag an den Dehnwerkzeugen der unteren Matrize heruntergedrückt. Die Eckbereiche der unteren Matrize können zudem eine Freiformfläche für die Ausformung der zwischen den faltbaren Randbereichen auszuformenden Ecken des Verpackungszuschnitts bilden.
Für den Fachmann ist es natürlich selbstverständlich, dass auch die untere Matrize durch eine nach oben gerichtete Bewegung in Wirkverbindung mit der oberen Matrize gebracht werden kann.
Nunmehr werden die Randbereiche des Verpackungszuschnittes umgefaltet. Hierfür umfasst das Vorbereitungswerkzeug gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform weiterhin ein Faltelement. Das Faltelement weist seitliche, zumindest bereichsweise lotrecht ausgerichtete Seitenflächen und zudem Durchgriffsöffnungen für Teilbereiche der ersten oberen Matrize und/oder Führungsaufnahmen für Führungselemente der ersten oberen Matrize auf.
Das Faltelement fährt nach unten auf die aus oberer Matrize und unterer Matrize gebildete sogenannte Vorbrecheinheit auf. Dabei werden die seitlich aus der Vorbrecheinheit herausstehenden seitlichen Randbereiche des zwischen der oberen Matrize und der unteren Matrize angeordneten Verpackungszuschnitts durch die Seitenflächen des Faltelements nach unten umgefaltet. Insbesondere werden die Randbereiche dabei um jeweils etwa 90 Grad umgefaltet.
Bei dem Zusammenbringen von Faltelement und Vorbrecheinheit ist vorgesehen, dass die Teilbereiche der ersten oberen Matrize durch die Durchgriffsöffnungen des Faltelements eingreifen und/oder dass Führungselemente der ersten oberen Matrize in die Führungsaufnahmen des Faltelements eingreifen. Dies erlaubt ein sicher geführtes Aufsetzen des Faltelements auf die Vorbrecheinheit.
Im Anschluss an die Positionierung des Faltelementes an der Vorbrecheinheit wird die Verbindung zwischen der Aufnahmevorrichtung der oberen Matrize und dem durch Vorbrechen und Vorfalten vorbereiteten Verpackungszuschnitts gelöst und das Faltelement wird zusammen mit der oberen Matrize nach oben wegbewegt.
Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass die obere Matrize an den nach oben hinausragenden Teilbereichen erfasst und nach oben weggehoben wird, wobei zwingend das über die Durchgriffsöffnungen mit der oberen Matrize in Wirkverbindung stehende Faltelement ebenfalls mit nach oben bewegt wird. Alternativ kann auch die untere Matrize mit dem auf diesem aufliegenden vorbereiteten Verpackungszuschnitt nach unten von der oberen Matrize und dem Faltelement wegbewegt werden.
Die obere Matrize, die untere Matrize und das Faltelement bilden somit Bestandteile einer mögliche Ausführungsform eines Vorbereitungswerkzeugs zur Vorbereitung des Verpackungsmittels, welches Vorbereitungswerkzeug mindestens eine Falteinrichtung in Form des Faltelements umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche, insbesondere alle vier Randbereiche eines rechteckigen, das Verpackungsmittel bildenden Verpackungszuschnitts, um 90 Grad umzufalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Vorbereitungswerkzeug durch ein austauschbares Formatteil bzw. durch mehrere austauschbare Formatteile gebildet wird, welche bei einer Produktionsumstellung, insbesondere bei einem Produktwechsel ausgetauscht wird/werden. Insbesondere bei einem aus oberer Matrize, unterer Matrize und Faltelement gebildeten Vorbereitungswerkzeug müssen diese an die Anzahl, Zusammenstellung, Größe und/oder Form der Artikel und des verwendeten Verpackungszuschnitts angepasst werden.
Das Applikationswerkzeug erfasst den zumindest durch Umfalten der seitlichen Randbereiche vorbereiteten Verpackungszuschnitt, um diesen an entsprechenden Artikelzusammenstellungen zu applizieren. Hierfür weist das Applikationswerkzeug eine Aufnahme für den vorbereiteten Verpackungszuschnitt auf und ist ebenfalls mit entsprechenden Aufnahmevorrichtungen oder Haltevorrichtung zum Halten des vorbereiteten Verpackungszuschnitts ausgestattet.
Eine Ausführungsform des Applikationswerkzeugs der Verpackungsvorrichtung weist seitliche Begrenzungsflächen auf, an welchen seitlichen Begrenzungsflächen die gefalteten seitlichen Randbereiche des vorbereiteten Verpackungszuschnitts anliegen und beim Applizieren an den Artikeln in ihrer Faltposition gehalten werden.
Nachfolgend wird das Applizieren eines Verpackungszuschnitts an einer Artikelzusammenstellung beschrieben, welcher Verpackungszuschnitt durch Aufweiten der Durchtrittsöffnungen und Umfalten der Randbereiche vorbereitet worden ist. Der Fachmann kann das beschriebene Prinzip auch auf Verpackungszuschnitte übertragen, welche nur durch Umfalten der Randbereiche vorbereitet worden sind. Der vorbereitete Verpackungszuschnitt kann durch eine zweite obere Matrize von der unteren Matrize abgenommen werden, insbesondere wird der vorbereitete Verpackungszuschnitt durch Aufnahmevorrichtungen der zweiten oberen Matrize erfasst, beispielsweise über Haken, Sauger o.ä. Die zweite obere Matrize weist seitliche Begrenzungsflächen auf, die nach Aufnahme des vorbereiteten Verpackungszuschnitts nach unten über die nach unten gefalteten seitlichen Randbereiche des vorbereiteten Verpackungszuschnitts hinausragen, so dass die umgefalteten seitlichen Randbereiche komplett durch die seitlichen Begrenzungsflächen überdeckt werden. Insbesondere bewirken die seitlichen Begrenzungsflächen, dass die nach unten gefalteten Randbereiche des vorbereiteten Verpackungszuschnitts in dem gefalteten Zustand verbleiben.
Die zweite obere Matrize wird gemeinsam mit dem erfassten vorbereiteten Verpackungszuschnitt von oben auf die Artikelzusammenstellung aufgebracht. Dabei wird die zweite obere Matrize derart oberhalb der Artikelzusammenstellung platziert, dass die Oberseiten der Artikel durch die Durchtrittsöffnungen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts hindurchtreten.
Werden die Artikel durch Dosen gebildet, so ist vorgesehen, dass die Deckelbereiche der Dosen durch die Durchtrittsöffnungen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts hindurchtreten. Insbesondere wird der vorbereitete Verpackungszuschnitt unterhalb des Bördelrands der Dosen festgesetzt, indem die Fixierlaschen der Durchtrittsöffnungen unterhalb des Bördelrands der Dosen eingreifen. Insbesondere befindet sich somit der Deckelbereich der Dosen nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts an den Dosen oberhalb des Verpackungszuschnitts, während sich der zylindrische Dosenkörper unterhalb des Verpackungszuschnitts befindet.
Die seitlich umgefalteten Randbereiche des Verpackungszuschnitts umgreifen hierbei Außenmantelflächen des zylindrischen Dosenkörpers unterhalb des Bördelrands.
Durch die vorbeschriebene Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnitts an den Artikeln wird eine Verpackungseinheit ausgebildet. Bei der Verpackungseinheit steht der Verpackungszuschnitt derart mit den Artikeln in Eingriff, dass der Verpackungszuschnitt im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist und die Artikel keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt mehr machen können. Somit kann der Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln der Verpackungseinheit entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise zerstört wird.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Faltelement eine Art Käfig oder Rahmen aus senkrechten Führungselementen oder Blechen umfasst, welche zusätzlich zum Falten die Funktion der seitlichen Begrenzungsflächen der zweiten oberen Matrize des Applikationswerkzeugs übernehmen. In diesem Fall ist vorgesehen, dass der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt direkt mit der ersten oberen Matrize und dem Käfig oder Rahmen von der unteren Matrize abgenommen wird und nunmehr der vorbereitete Verpackungszuschnitt direkt an den Artikeln der Artikelzusammenstellung angeordnet werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens dient dem zeitgleichen Anbringen von mindestens zwei Verpackungsmitteln an Artikeln zur zeitgleichen Ausbildung von mindestens zwei Verpackungseinheiten, wobei die Artikel im geordneten Massenstrom direkt aneinandergrenzend zugeführt werden.
Unter einem geordneten Massenstrom ist insbesondere eine geordnete mehrreihige Zuführung von Artikeln vorgesehen, insbesondere eine Zuführung, in welchem die Artikel in mehreren Reihen parallel zur Transportrichtung und in mehreren Reihen senkrecht zur Transportrichtung angeordnet sind. Besonders bevorzugt werden die Artikel im geordneten Massenstrom Stoß an Stoß, d.h. einander berührend, gefördert.
Beispielsweise werden die Artikel hierbei über Förderbänder bewegt. Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass die Artikel vermittels einer Schubstange über eine Überschubplatte geschoben werden.
Der Massenstrom kann hierbei außenseitig durch Führungselemente, beispielsweise Gassenbleche begrenzt. Weiterhin kann auch innerhalb des Massenstroms eine weitere Führung durch mittlere Führungselement in Form von mittleren Gassenblechen vorgesehen sein. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass jeweils mehrere Artikel zwischen einem mittleren Führungselement und einem äußeren Führungselement oder zwischen zwei mittleren Führungselementen vermittels eines Verpackungsmittels zu einer Verpackungseinheit zusammengefasst werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Artikel bereits vorab in Gruppen eingeteilt werden, bei welchen jede Gruppe eine definierte Anzahl von in entsprechender Anordnung befindlichen Artikeln umfasst. Beispielsweise können 18er, 24er, 32er Gruppen o.ä. vorgesehen sein. Bei den 18er Gruppen sind die Artikel insbesondere in drei parallelen, aneinandergrenzenden Reihen angeordnet, wobei jede Reihe jeweils sechs unmittelbar hintereinander angeordnete Artikel umfasst. In den 24er Gruppen sind die Artikel beispielsweise in vier parallelen, aneinandergrenzenden Reihen mit jeweils sechs Artikeln angeordnet. In den 32er Gruppen sind die Artikel beispielsweise in vier parallelen, aneinandergrenzenden Reihen mit jeweils acht Artikeln angeordnet etc.
Eine hierfür ausgestattete Verpackungsvorrichtung umfasst ein Applikationswerkzeug mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Aufnahmen für vorbereitete Verpackungszuschnitte, wobei das Applikationswerkzeug mindestens eine senkrecht ausgebildete Trenneinrichtung zwischen den mindestens zwei Aufnahmen umfasst.
Die durch Faltung der Randbereiche vorbereiteten mindestens zwei Verpackungszuschnitte werden in den Aufnahmen mindestens eines Applikationswerkzeugs angeordnet, so dass jeweils ein umgefalteter Randbereich eines Verpackungsmittels jeweils an der Trenneinrichtung anliegt und wobei die Trenneinrichtung die umgefalteten Randbereiche der Verpackungsmittel nach unten überragt.
Die Vorbereitung der Verpackungszuschnitte kann hierbei insbesondere in oben beschriebener Weise erfolgen, beispielsweise mit einem oben beschriebenen Vorbereitungswerkzeug.
Das Applikationswerkzeug mit den vorbereiteten mindestens zwei Verpackungszuschnitten wird über den im geordneten Massenstrom zugeführten Artikeln abgesenkt, wobei die Trenneinrichtung zwischen Artikel des geordneten Massenstroms eintaucht und wonach die mindestens zwei Verpackungsmittel zur zeitgleichen Ausbildung von mindestens zwei aneinandergrenzenden Verpackungseinheiten an jeweils einer definierten Anzahl und Zusammenstellung von Artikeln des geordneten Massenstroms appliziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung durch eine vertikale Führungsfläche ausgebildet ist. Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass die untere Seitenkante der vertikalen Führungsfläche eine Profilierung aufweist, beispielsweise eine Wellenform. Alternativ kann die die Trenneinrichtung durch mindestens einen vertikalen Führungsfinger, einen Führungskegel o.ä. ausgebildet sein.
Durch die Trenneinrichtung wird zumindest in einem oberen Bereich zwischen benachbarten Artikeln im Massenstrom ein geringfügiger Abstand erzeugt, um die umgefalteten Randbereiche des Verpackungsmittels zwischen den jeweiligen Artikeln unterschiedlicher Artikelzusammenstellungen anzuordnen und die Verpackungsmittel entsprechend jeweils an den eine Artikelzusammenstellung bildenden Artikeln applizieren zu können.
Zusätzlich kann das Applikationswerkzeug seitliche Begrenzungsflächen aufweisen, wie sie oben beschrieben worden sind, die als Anlageflächen für äußere seitliche gefaltete Randbereiche dienen, insbesondere für Randbereiche, die nicht an der Trenneinrichtung anliegen. Analog zu den Trenneinrichtungen können die seitlichen Begrenzungsflächen ebenfalls als Trennvorrichtungen zu weiteren Artikeln des Massenstroms fungieren, welche weiteren Artikel in einem zeitlich nachfolgenden oder vorhergehenden Verfahrensschritt mit einem Verpackungsmittel zu Verpackungseinheiten zusammengefasst werden, insbesondere wobei durch die seitlichen Begrenzungsflächen zumindest in einem oberen Bereich zwischen benachbarten Artikeln im Massenstrom ein geringfügiger Abstand erzeugt wird.
Nachfolgend werden spezielle Ausführungsformen des Verfahrens und eine entsprechend ausgestatteten Verpackungsvorrichtung beispielhaft beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Applikationswerkzeug aus zwei zweiten oberen Matrizen gebildet werden, welche zwei zweiten oberen Matrizen nach Aufnahme der vorbereiteten Verpackungszuschnitte derart nah angeordnet werden, dass sich zwei der benachbarten Begrenzungsflächen berühren oder nahezu berühren. Die aneinandergrenzenden Begrenzungsflächen bilden damit eine Trenneinrichtung zwischen den zwei durch die zwei zweiten oberen Matrizen gebildete Aufnahmen.
Die umgefalteten Randbereiche der beiden vorbereiteten Verpackungsmittel liegen an den jeweiligen seitlichen Begrenzungsflächen an, wobei jeweils ein Randbereich jedes Verpackungsmittels an der durch die zwei aneinandergrenzenden Begrenzungsflächen der beiden zweiten oberen Matrizen gebildeten Trenneinrichtung anliegen.
Die seitlichen Begrenzungsflächen und die Trenneinrichtung überragen die umgefalteten Randbereiche der beiden vorbereiteten Verpackungsmittel nach unten. Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass zwei untere Matrizen mit jeweils vorbereitetem Verpackungszuschnitt nach dem Vorbereiten der Verpackungszuschnitte direkt aneinandergrenzend angeordnet werden. Die beiden vorbereiteten Verpackungszuschnitte werden durch ein Applikationswerkzeug erfasst, welches zwei entsprechend angeordnete Aufnahmen für vorbereitete Verpackungszuschnitte umfasst, wobei zwischen den beiden Aufnahmen eine senkrecht ausgebildete Trenneinrichtung vorgesehen ist. Nach Aufnahme der vorbereiteten Verpackungszuschnitte liegen die umgefalteten Randbereiche jedes Verpackungsmittels in vorbeschriebener Weise jeweils an einer T renneinrichtung oder einer seitlichen Berührungsfläche an.
Die Ausbildung von Applikationswerkzeugen, mit denen zeitgleich mehr als zwei Verpackungsmittel an Artikeln zur zeitgleichen Ausbildung von mehr als zwei Verpackungseinheiten appliziert werden können, ist für den Fachmann analog zu oben beschriebenen Beispielen nachvollziehbar.
Die spezielle Ausführungsform zum zeitgleichen Aufbringen von mindestens zwei Verpackungsmitteln an Artikelzusammenstellungen kann sowohl für Artikelzusammenstellungen erfolgen, welche im Massenstrom direkt aneinandergrenzen, parallel nebeneinander bewegt werden oder aber für Artikelzusammenstellungen, welche im Massenstrom direkt aufeinanderfolgend bewegt werden.
Beispielsweise kann ein zeitgleiches Aufbringen von vier Verpackungsmitteln zur Ausbildung von vier Verpackungseinheiten führen, wobei parallel nebeneinander zwei vorauslaufende Verpackungseinheiten erzeugt werden, denen unmittelbar nachfolgend zwei parallel nebeneinander angeordnete weitere Verpackungseinheiten nachfolgen.
Mit der speziellen Ausführungsform der Verpackungsvorrichtung und des entsprechenden Verfahrens können insbesondere aus einem geordneten Massenstrom von Stoß an Stoß zugeführten Artikeln Verpackungseinheiten erzeugt werden, welche Verpackungseinheiten ebenfalls Stoß an Stoß ausgebildet sind und in dieser Form weitertransportiert werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Verpackungsvorrichtung zum Anbringen eines Verpackungsmittels an eine Artikelzusammenstellung oder eine Verpackungsvorrichtung zum zeitgleichen Anbringen von mindestens zwei Verpackungsmitteln an Artikeln zur zeitgleichen Ausbildung von mindestens zwei Verpackungseinheiten zwei oder mehr entsprechende Applikationswerkzeuge vorsieht. Diese können in Transportrichtung der Artikel parallel nebeneinander arbeiten oder aber in Transportrichtung nacheinander angeordnet sein.
Sind die mindestens zwei Applikationswerkzeuge in Transportrichtung aufeinanderfolgend angeordnet, so ist insbesondere vorgesehen, dass das erste Applikationswerkzeug nur jede zweite Artikelzusammenstellung oder jeden zweiten Takt an Artikelzusammenstellungen bearbeitet, während das nachfolgende Applikationswerkzeug insbesondere die intermittierenden, nicht durch das erste Applikationswerkzeug bearbeiteten Artikelzusammenstellungen oder Takte von Artikelzusammenstellungen bearbeitet.
Durch die Verwendung mehrere Applikationswerkzeuge innerhalb einer Verpackungsvorrichtung kann die Leistung der Verpackungsvorrichtung erhöht werden. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass jedem Applikationswerkzeug eigene Vorbereitungswerkzeuge zugeordnet sind.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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.
So kann, wie bereits oben mehrfach erwähnt, ein Vorbereitungswerkzeug zur Aufnahme eines Verpackungsmittels dienen. Das Verpackungsmittel wird normalerweise durch einen flächigen Verpackungszuschnitt gebildet, welcher Durchtrittsöffnungen für den zumindest teilweisen Durchtritt der damit zusammenzufassenden Artikel aufweist. Im Rahmen der Vorbereitung des Verpackungszuschnitts werden zudem normalerweise seitliche Randbereiche des Verpackungszuschnitts nach unten gefaltet und damit teilweise über seitliche Flächen der Artikel gelegt. In der fertig gestellten Verpackungseinheit umfassen oder bedecken diese nach unten gefalteten seitlichen Randbereiche zumindest bereichsweise seitliche Außenmantelflächen der mit dem Verpackungszuschnitt zusammengefassten Artikelzusammenstellung.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verpackungsmittel entsprechende Faltkanten vorsieht, die den Faltvorgang der seitlichen Randbereiche unterstützen oder erleichtern können.
Vorzugsweise umfasst das Vorbereitungswerkzeug eine erste obere Matrize und eine untere Matrize. Die obere Matrize umfasst vorzugsweise mindestens eine Aufnahmevorrichtung für den Verpackungszuschnitt, beispielsweise einen Haltepin, der in eine geeignete Aufnahmeöffnung des Verpackungszuschnitts eingreifen kann.
Alternativ kann die obere Matrize beispielsweise auch mit einer Saugvorrichtung ausgestattet sein, um den Verpackungszuschnitt sicher zu erfassen und zu halten.
Die untere Matrize kann zudem eine Anordnung von Dehnwerkzeugen umfassen, welche nachfolgend auch als Dehnkegel bezeichnet werden. Die Anzahl und Anordnung der Dehnkegel entspricht sinnvollerweise der Anzahl und Anordnung der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts.
Die obere Matrize mit dem daran angeordneten Verpackungszuschnitt kann auf die untere Matrize aufgesetzt werden, so dass die Dehnkegel zumindest bereichsweise durch die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts hindurchtreten. Aufgrund der sich nach unten weitenden Querschnittsfläche der Dehnkegel können die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen vorgebrochen und aufgrund der von den Dehnkegeln vorgegebenen Form ausgeformt werden.
Vorzugsweise weisen die Durchtrittsöffnungen geeignete Fixiereinrichtungen auf, die bspw. durch Fixierlaschen gebildet sein können. Beispielsweise können Fixierlaschen durch sich radial von den Öffnungen aus erstreckende Einschnitte o.ä. ausgebildet sein.
Durch die Dehnkegel werden die Fixierlaschen an den Einschnitten vorgebrochen und können hierbei zumindest leicht nach oben gefaltet werden. Vorzugsweise wird der Verpackungszuschnitt durch die obere Matrize bis auf Anschlag an den Dehnkegeln der unteren Matrize heruntergedrückt. Die Eckbereiche der unteren Matrize bilden zudem vorzugsweise eine Freiformfläche für die Ausformung der zwischen den faltbaren Randbereichen auszuformenden Ecken des Verpackungszuschnitts aus.
Für den Fachmann ist es erkennbar, dass auch die untere Matrize durch eine nach oben gerichtete Bewegung in Wirkverbindung mit der oberen Matrize gebracht werden kann, entweder zusätzlich oder alternativ zur Abwärtsbewegung der oberen Matrize.
Die Einheit, bei welcher die obere Matrize und die untere Matrize in Wirkverbindung stehen, lässt sich auch als Vorbrecheinheit bezeichnen.
Ein weiteres Bauteil des Vorbereitungswerkzeuges kann als Falteinrichtung oder Faltelement ausgebildet sein. Das Vorbereitungswerkzeug umfasst zumindest die obere Matrize, die untere Matrize sowie das Faltelement. Dieses Faltelement weist typischerweise seitliche, zumindest bereichsweise lotrecht ausgerichtete Seitenflächen und zudem Durchgriffsöffnungen für Teilbereiche der ersten oberen Matrize und Führungsaufnahmen für Führungselemente der ersten oberen Matrize auf.
Das Faltelement fährt nach unten auf die aus oberer Matrize und unterer Matrize gebildete Vorbrecheinheit. Dabei werden die seitlich aus der Vorbrecheinheit herausstehenden seitlichen Randbereiche des zwischen der oberen Matrize und der unteren Matrize angeordneten Verpackungszuschnitts durch die Seitenflächen des Faltelements nach unten umgefaltet.
Weiterhin greifen die Teilbereiche der ersten oberen Matrize durch die Durchgriffsöffnungen des Faltelements, und die Führungselemente der ersten oberen Matrize greifen in die Führungsaufnahmen des Faltelements. Dies erlaubt ein sicher geführtes Aufsetzen des Faltelements auf die Vorbrecheinheit.
Nunmehr kann die Verbindung zwischen der Aufnahmevorrichtung der oberen Matrize und dem durch Vorbrechen und Vorfalten vorbereiteten Verpackungszuschnitt gelöst werden. Somit kann das Faltelement zusammen mit der oberen Matrize nach oben wegbewegt werden. Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass die obere Matrize an den nach oben hinausragenden Teilbereichen erfasst und nach oben weggehoben wird, wobei zwingend das über die Durchgriffsöffnungen mit der oberen Matrize in Wirkverbindung stehende Faltelement ebenfalls mit nach oben bewegt wird. Die obere Matrize, die untere Matrize und das Faltelement bilden somit gemeinsame Bestandteile einer mögliche Ausführungsform eines Vorbereitungswerkzeugs zur Vorbereitung des Verpackungsmittels, welches Vorbereitungswerkzeug mindestens eine Falteinrichtung in Form des Faltelements umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche, insbesondere alle vier Randbereiche eines rechteckigen, das Verpackungsmittel bildenden Verpackungszuschnitts, um etwa 90 Grad umzufalten.
Der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt verbleibt hierbei zumindest bereichsweise auf der unteren Matrize aufliegend.
Der vorbereitete Verpackungszuschnitt kann dann durch eine mit seitlich nach unten reichenden Begrenzungsflächen ausgestattete zweite obere Matrize eines Applikationswerkzeugs erfasst werden. Analog zur ersten oberen Matrize ist die zweite obere Matrize vorzugsweise ebenfalls mit Aufnahmevorrichtungen für den Verpackungszuschnitt ausgestattet, insbesondere zur Aufnahme des entsprechend vorbereiteten Verpackungszuschnitts.
Die zweite obere Matrize wird auf die untere Matrize, auf welcher der vorbereitete Verpackungszuschnitt zumindest bereichsweise aufliegt, aufgebracht, und der vorbereitete Verpackungszuschnitt wird über die Aufnahmevorrichtungen erfasst, beispielsweise über Haken, Sauger oder ähnliche geeignete Aufnahmevorrichtungen.
Die seitlichen Begrenzungsflächen der zweiten oberen Matrize ragen dabei derart weit nach unten, dass die nach unten gefalteten seitlichen Randbereiche des vorbereiteten Verpackungszuschnitts komplett durch die seitlichen Begrenzungsflächen überdeckt werden. Insbesondere bewirken die seitlichen Begrenzungsflächen, dass die nach unten gefalteten Randbereiche des entsprechend vorbereiteten Verpackungszuschnitts in dem gefalteten Zustand verbleiben.
Der solchermaßen vorbereitete Verpackungszuschnitts kann dann an einer Artikelzusammenstellung angebracht werden. Eine solche Artikelzusammenstellung wird insbesondere durch eine Mehrzahl an Artikeln gebildet. Bei den Artikeln oder Behältern handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff.
Bevorzugt können die Artikel oder Behälter auch durch Dosen aus Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen Metall o.ä. gebildet sein. Das hier beschriebene Applikationswerkzeug ist jedoch auch geeignet, einen entsprechend vorbereiteten Verpackungszuschnitt an andere geeignete Artikel oder Behälter anzuordnen und an diesen festzulegen.
Das Applikationswerkzeug, insbesondere die zweite obere Matrize, wird gemeinsam mit dem erfassten vorbereiteten Verpackungszuschnitt von oben auf die Artikelzusammenstellung aufgebracht. Dabei wird die zweite obere Matrize derart oberhalb der Artikelzusammenstellung platziert, dass die Deckelbereiche der Dosen durch die Durchtrittsöffnungen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts hindurchtreten. Insbesondere wird der vorbereitete Verpackungszuschnitt unterhalb des Bördelrands der Dosen festgesetzt, indem die Fixierlaschen unterhalb des Bördelrands eingreifen
Insbesondere befindet sich somit der Deckelbereich der Dosen nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts an den Dosen oberhalb des Verpackungszuschnitts, während sich der zylindrische Dosenkörper unterhalb des Verpackungszuschnitts befindet.
Die seitlich umgefalteten Randbereiche des Verpackungszuschnitts umgreifen hierbei Außenmantelflächen des zylindrischen Dosenkörpers unterhalb des Bördelrands.
Durch die Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnitts an den Artikeln wird eine Verpackungseinheit ausgebildet. Bei der Verpackungseinheit steht der Verpackungszuschnitt derart mit den Artikeln in Eingriff, dass der Verpackungszuschnitt im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist und die Artikel keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt mehr machen können.
Somit kann der Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln der Verpackungseinheit entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise zerstört wird. Der Verpackungszuschnitt besteht vorzugsweise aus einem Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä.
Die zweite obere Matrize bildet somit eine mögliche Ausführungsform eines Applikationswerkzeugs, das dazu ausgebildet ist, das vorbereitete Verpackungsmittel von der unteren Matrize aufzunehmen und vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung an der Artikelzusammenstellung zu applizieren, so dass das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel zumindest teilweise zwischen den Artikeln angeordnet ist, wodurch das an den Artikeln applizierte Verpackungsmittel zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen der Artikelzusammenstellung umgreift. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die umgefalteten Randbereiche des Verpackungsmittels zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen der Artikelzusammenstellung umfassen.
Die Durchtrittsöffnungen des an den Artikeln applizierten Verpackungszuschnittes sind insbesondere an jeweiligen Deckelbereichen der Artikel bzw. an den Artikeln festgesetzt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Fixiereinrichtungen unterhalb des Deckelbereiches eingreifen. Die umgefalteten Randbereiche des Verpackungsmittels bilden einen Kragen um einen oberen Bereich der Außenmantelflächen der Artikel.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Faltelement anstelle der Seitenflächen eine Art Käfig oder Rahmen aus senkrechten Blechen umfasst, welche zusätzlich zum Falten die Funktion der seitlichen Begrenzungsflächen der zweiten oberen Matrize übernehmen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt direkt mit der ersten oberen Matrize und dem Käfig oder Rahmen von der unteren Matrize abgenommen wird und nunmehr der vorbereitete Verpackungszuschnitt direkt an den Artikeln der Artikelzusammenstellung angeordnet werden kann.
Mit einem Applikationswerkzeug können auch gleichzeitig mehrere vorbereitete Verpackungszuschnitte an Artikeln appliziert werden. So können bspw. gleichzeitig vier vorbereitete Verpackungszuschnitte an Artikeln appliziert werden, insbesondere an Artikeln, welche im geordneten Massenstrom zugeführt werden.
Die Artikel können insbesondere im geordneten Massenstrom in einer definierten Transportrichtung bewegt werden. Beispielsweise werden die Artikel vermittels einer Schubstange über eine Überschubplatte geschoben. Der Massenstrom wird hierbei vorzugsweise außenseitig durch Führungselemente, beispielsweise Gassenbleche oder seitliche Führungsleisten o. dgl. begrenzt.
Weiterhin kann auch innerhalb des Massenstroms eine weitere Führung durch ein mittleres Führungselement in Form eines mittleren Gassenblechs oder einer mittleren Trennleiste vorgesehen sein. In diesem Fall werden jeweils mehrere Artikel auf einer Seite des mittleren Führungselementes vermittels eines Verpackungsmittels zu einer Verpackungseinheit zusammengefasst. Die Vorbereitung der Verpackungszuschnitte erfolgt insbesondere gemäß obigen Erläuterungen. Das Applikationswerkzeug kann bspw. aus vier zweiten oberen Matrizen gebildet sein, welche nach Aufnahme der vorbereiteten Verpackungszuschnitte derart nah angeordnet werden, dass sich jeweils benachbarte Begrenzungsflächen berühren oder nahezu berühren und ein Trennelement oder eine Trenneinrichtung bilden. Die oberen Matrizen bilden hierbei Aufnahmen für die vorbereiteten Verpackungsmittel, wobei die umgefalteten Randbereiche jedes Verpackungsmittels jeweils an einer Trenneinrichtung anliegt, und wobei die Trenneinrichtung die umgefalteten Randbereiche der vorbereiteten Verpackungsmittel nach unten überragt.
Alternativ können wahlweise auch vier untere Matrizen mit vorbereiteten Verpackungszuschnitten direkt aneinandergrenzend angeordnet sein. Hierbei werden die vier vorbereiteten Verpackungszuschnitte durch ein Applikationswerkzeug erfasst, welches vier entsprechend angeordnete Aufnahmen für vorbereitete Verpackungszuschnitte umfasst und jeweils eine senkrecht ausgebildete Trenneinrichtung zwischen zwei benachbarten Aufnahmen, wobei die umgefalteten Randbereiche jedes Verpackungsmittels jeweils an einer Trenneinrichtung anliegt, und wobei die Trenneinrichtung die umgefalteten Randbereiche der vorbereiteten Verpackungsmittel nach unten überragt.
Die Applikationswerkzeuge sind dazu ausgebildet, die Trenneinrichtungen zwischen den im geordneten Massenstrom zugeführten Artikeln anzuordnen und dabei zumindest einen kleinen Abstand zwischen den Artikeln auszubilden, welche Artikel unterschiedlichen Artikelzusammenstellungen zuzuordnen sind, da diese nachfolgend unterschiedlichen Verpackungseinheiten ausbilden.
Insbesondere werden durch das Applikationswerkzeug jeweils vier vorbereitete Verpackungszuschnitte an Artikeln angeordnet.
Die durch jeweils einen Verpackungszuschnitt zusammenzufassenden Artikel bilden innerhalb des Massenstroms eine jeweilige Artikelzusammenstellung aus, auch wenn diese Artikelzusammenstellungen innerhalb des Massenstroms nicht sichtbar von angrenzenden Artikeln abgegrenzt sind.
Das Applikationswerkzeug ist insbesondere dazu ausgebildet, die vier vorbereiteten Verpackungszuschnitte zur Ausbildung von vier Verpackungseinheiten zeitgleich an jeweils einer definierten Anzahl und Zusammenstellung von Artikeln des geordneten Massenstroms zu applizieren. Eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, mindestens zwei Verpackungsmittel an Artikeln anzubringen, um zeitgleich zwei insbesondere aneinandergrenzende Verpackungseinheiten auszubilden.
Diese Ausführungsvariante der Verpackungsvorrichtung kann eine zuführende Transporteinrichtung umfassen, über welche Artikel vorzugsweise im geordneten Massenstrom in definierter Transportrichtung zugeführt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Überschubplatte mit Schubstange handeln oder aber um ein Förderband oder eine andere geeignete Transporteinrichtung.
Hierbei werden insbesondere jeweils identisch ausgebildete Artikel verarbeitet. Die Verpackungsmittel, welche insbesondere als Verpackungszuschnitte ausgebildet sind, so wie es weiter oben schon beschrieben worden ist, werden in einem Vorbereitungsmodul mit einem entsprechenden Vorbereitungswerkzeug vorbereitet, indem zumindest die seitlichen Randbereiche der Verpackungszuschnitte umgefaltet werden. Gegebenenfalls kann zusätzlich eine Vorbereitung, insbesondere Vorbrechung, der Durchtrittsöffnungen vorgesehen sein.
Die Verpackungszuschnitte werden beispielsweise in einem dem Vorbereitungsmodul zugeordneten Magazin bereitgestellt. Anschließend werden beispielsweise zwei vorbereitete Verpackungszuschnitte durch ein entsprechend ausgebildetes Applikationswerkzeug übernommen und in einem Applikationsmodul an den Artikeln des Massenstroms unter Ausbildung von zwei benachbarten, insbesondere aneinandergrenzenden Verpackungseinheiten appliziert.
Dabei werden aneinandergrenzende Artikel, welche nachfolgend unterschiedliche Verpackungseinheiten bilden, durch die Trenneinrichtung des Applikationswerkzeugs zumindest in einem oberen Bereich leicht auseinandergedrängt, um die seitlichen Randbereiche der Verpackungszuschnitte zwischen den Artikeln anzuordnen.
Wahlweise kann vorgesehen sein, dass das Vorbereitungsmodul und gegebenenfalls das Magazin in das Applikationsmodul integriert sind.
Beispielsweise kann das Applikationswerkzeug vier Aufnahmen für jeweils vier vorbereitete Verpackungszuschnitte und entsprechend zwischen den vier Aufnahmen angeordnete Trenneinrichtungen umfassen, so dass in einem Arbeitstakt zeitgleich vier Verpackungseinheiten innerhalb des Massenstroms erzeugt werden können. Alternativ kann das Applikationswerkzeug zwei Aufnahmen für jeweils zwei vorbereitete Verpackungszuschnitte und eine zwischen den zwei Aufnahmen angeordnete Trenneinrichtung umfassen, so dass in einem Arbeitstakt zeitgleich zwei nebeneinander angeordnete Verpackungseinheiten innerhalb des Massenstroms erzeugt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsvorrichtung im Applikationsmodul zwei Applikationswerkzeuge mit jeweils zwei Aufnahmen für jeweils zwei vorbereitete Verpackungszuschnitte parallel verwendet, wobei durch das erste der beiden Applikationswerkzeuge in einem Arbeitstakt zwei in definierter Transportrichtung hintereinander angeordnete Verpackungseinheiten und zeitgleich durch das zweite der beiden Applikationswerkzeuge in einem Arbeitstakt zwei in Transportrichtung hintereinander angeordnete Verpackungseinheiten innerhalb des Massenstroms erzeugt werden können.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung können wahlweise zwei Applikationsmodule in Transportrichtung hintereinander angeordnet sein. Jedem der Applikationsmodule kann zudem ein Vorbereitungsmodul und ein Magazin zugeordnet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die beiden Vorbereitungsmodule auf ein gemeinsames Magazin zugreifen.
Die Applikationsmodule können direkt nacheinander angeordnet sein, ggf. in sinnvollen Abständen voneinander. Das erste Applikationsmodul bearbeitet jeweils nur jeden zweiten Takt und erzeugt dabei vier Verpackungseinheiten, wobei zwischen jeweils zwei Takten von vier Verpackungseinheiten jeweils eine entsprechende Artikelzusammenstellung angeordnet ist, aus welcher nachfolgend im zweiten Applikationsmodul vier Verpackungseinheiten erzeugt werden. Durch die Anordnung von zwei Applikationsmodule hintereinander kann der Durchsatz der Verpackungsvorrichtung erhöht werden.
Eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, vier Verpackungsmittel an insgesamt sechzehn Artikeln anzubringen, um zeitgleich vier aneinandergrenzende Verpackungseinheiten auszubilden.
Eine solche Verpackungsvorrichtung kann bspw. ein Gruppiermodul bzw. Einteilmodul umfassen, in welchem Artikelgruppen umfassend jeweils sechzehn Artikel gebildet werden. Die Artikelgruppen werden über die zuführende Transporteinrichtung in Transportrichtung dem Applikationsmodul zugeführt. Bei der Transporteinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Überschubplatte mit Schubstange handeln oder aber um ein Förderband oder eine andere geeignete Transporteinrichtung.
Auch in diesem Fall handelt es sich vorzugsweise um identisch ausgebildete Artikel, die gemeinsam verarbeitet und durch ein Verpackungsmittel zu Verpackungseinheiten zusammengefasst werden.
Die Verpackungsmittel werden beispielsweise vorbereitet, wie oben schon beschrieben. Insbesondere kann das Applikationswerkzeug vier Aufnahmen für jeweils vier vorbereitete Verpackungszuschnitte und entsprechend zwischen den vier Aufnahmen angeordnete Trenneinrichtungen umfassen, so dass in einem Arbeitstakt aus jeder der dem Applikationsmodul zugeführten Artikelgruppe zeitgleich vier Verpackungseinheiten erzeugt werden. Jede der vier Verpackungseinheiten umfasst hierbei vier Artikel.
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 1 und 2 zeigen die Aufnahme eines Verpackungsmittels durch ein Vorbereitungswerkzeug in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen.
Figuren 3 und 4 zeigen einen ersten Schritt zur Vorbereitung eines Verpackungsmittels durch ein Vorbereitungswerkzeug.
Figuren 5 bis 7 zeigen das Falten der seitlichen Randbereiche des Verpackungszuschnitts.
Figuren 8 bis 10 zeigen das Erfassen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts.
Figuren 11 und 12 zeigen das Anbringen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts an einer Artikelzusammenstellung.
Fig. 13 zeigt ein Applikationswerkzeug zum gleichzeitigen Applizieren von vier vorbereiteten Verpackungszuschnitten an Artikeln.
Fig. 14 zeigt die Zuführung von Artikeln im geordneten Massenstrom. Figuren 15 bis 18 zeigen weitere Ansichten des Applikationswerkzeugs gemäß
Fig. 13.
Fig. 19 zeigt eine Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung.
Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung.
Fig. 21 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematischen Perspektivansichten der Figuren 1 und 2 zeigen die Aufnahme eines Verpackungsmittels 20 durch ein Vorbereitungswerkzeug 40.
Das Verpackungsmittel 20 wird durch einen flächigen Verpackungszuschnitt 21 gebildet, welcher Durchtrittsöffnungen 22 für den zumindest teilweisen Durchtritt der zusammenzufassenden Artikel aufweist. Im Rahmen der Vorbereitung des Verpackungszuschnitts 21 werden seitlichen Randbereiche 23 des Verpackungszuschnitts 21 nach unten gefaltet. In der fertig gestellten Verpackungseinheit umfassen diese nach unten gefalteten seitlichen Randbereiche 23 zumindest bereichsweise seitliche Außenmantelflächen der Artikelzusammenstellung.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verpackungsmittel 20 entsprechende Faltkanten 24 vorsieht, die den Faltvorgang der seitlichen Randbereiche 23 unterstützen oder erleichtern.
Das Vorbereitungswerkzeug 40 umfasst eine erste obere Matrize 2 und eine untere Matrize 3. Die obere Matrize 2 umfasst mindestens eine Aufnahmevorrichtung 4 für den Verpackungszuschnitt 21 , beispielsweise einen Haltepin 5, der in eine geeignete Aufnahmeöffnung des Verpackungszuschnitts eingreift. Alternativ kann die obere Matrize 2 beispielsweise auch mit einer Saugvorrichtung ausgestattet sein, um den Verpackungszuschnitt 21 sicher zu erfassen und zu halten. Die untere Matrize 3 umfasst eine Anordnung von Dehnwerkzeugen 6, welche nachfolgend auch als Dehnkegel 7 bezeichnet werden. Die Anzahl und Anordnung der Dehnkegel 7 entspricht der Anzahl und Anordnung der Durchtrittsöffnungen 22 des Verpackungszuschnitts 21.
Die schematischen Perspektivdarstellungen der Figuren 3 und 4 zeigen einen ersten Schritt zur Vorbereitung eines Verpackungsmittels 20, insbesondere zeigt Fig. 4 nur die untere Matrize 3 mit dem Verpackungszuschnitt 21.
Die obere Matrize 2 mit dem daran angeordneten Verpackungszuschnitt 21 wird nunmehr auf die untere Matrize 3 aufgesetzt, so dass die Dehnkegel 6 zumindest bereichsweise durch die Durchtrittsöffnungen 22 des Verpackungszuschnitts 21 hindurchtreten. Aufgrund der sich nach unten weitenden Querschnittsfläche der Dehnkegel 7 werden die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen 22 vorgebrochen und aufgrund der von den Dehnkegeln 6 vorgegebenen Form ausgeformt.
Vorzugsweise weisen die Durchtrittsöffnungen 22 geeignete Fixiereinrichtungen 25 auf, die bspw. durch Fixierlaschen 26 gebildet sein können. Beispielsweise werden Fixierlaschen durch sich radial von den Öffnungen aus erstreckende Einschnitte 27 o.ä. ausgebildet.
Durch die Dehnkegel 7 werden die Fixierlaschen 26 an den Einschnitten 27 vorgebrochen und können hierbei zumindest leicht nach oben gefaltet werden.
Vorzugsweise wird der Verpackungszuschnitt 21 durch die obere Matrize 2 bis auf Anschlag an den Dehnkegeln 7 der unteren Matrize 3 heruntergedrückt.
Die Eckbereiche 8 der unteren Matrize 3 bilden zudem eine Freiformfläche 9 für die Ausformung der zwischen den faltbaren Randbereichen 23 auszuformenden Ecken des Verpackungszuschnitts 21.
Für den Fachmann ist es natürlich selbstverständlich, dass auch die untere Matrize 3 durch eine nach oben gerichtete Bewegung in Wirkverbindung mit der oberen Matrize 2 gebracht werden kann.
Die Einheit, bei welcher die obere Matrize 2 und die untere Matrize 3 in Wirkverbindung stehend bezeichnet man auch als Vorbrecheinheit 20. Die Figuren 5 bis 7 zeigen das Falten der seitlichen Randbereiche 23 des Verpackungszuschnitts 21. Insbesondere zeigt Fig. 5 zusätzlich ein als Falteinrichtung oder Faltelement 10 ausgebildetes weiteres Bauteil 11 des Vorbereitungswerkzeugs 40. Insbesondere zeigen die Figuren 6 und 7 unterschiedliche perspektivische Darstellungen von Schnittdarstellungen eines aus oberer Matrize 2, unterer Matrize 3 und Faltelement 10 gebildeten Vorbereitungswerkzeugs 40.
Das Faltelement 10 weist seitliche, zumindest bereichsweise lotrecht ausgerichtete Seitenflächen 12 und zudem Durchgriffsöffnungen 13 für Teilbereiche 15 der ersten oberen Matrize 2 und Führungsaufnahmen 14 für Führungselemente 16 der ersten oberen Matrize 2.
Das Faltelement 10 fährt nach unten auf die aus oberer Matrize 2 und unterer Matrize 3 gebildete Vorbrecheinheit 20. Dabei werden die seitlich aus der Vorbrecheinheit
20 herausstehenden seitlichen Randbereiche 23 des zwischen der oberen Matrize 2 und der unteren Matrize 3 angeordneten Verpackungszuschnitts 21 durch die Seitenflächen 12 des Faltelements 10 nach unten umgefaltet.
Weiterhin greifen die Teilbereiche 15 der ersten oberen Matrize 2 durch die Durchgriffsöffnungen 13 des Faltelements 10 und die Führungselemente 16 der ersten oberen Matrize 2 greifen in die Führungsaufnahmen 14 des Faltelements 10. Dies erlaubt ein sicher geführtes Aufsetzen des Faltelements 10 auf die Vorbrecheinheit 20.
Nunmehr wird die Verbindung zwischen der Aufnahmevorrichtung 4 der oberen Matrize 2 und dem durch Vorbrechen und Vorfalten vorbereiteten Verpackungszuschnitts
21 gelöst und das Faltelement 11 fährt zusammen mit der oberen Matrize 3 nach oben weg. Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass die obere Matrize 3 an den nach oben hinausragenden Teilbereichen 15 erfasst und nach oben weggehoben wird, wobei zwingend das über die Durchgriffsöffnungen 13 mit der oberen Matrize 3 in Wirkverbindung stehende Faltelement 11 ebenfalls mit nach oben bewegt wird.
Die obere Matrize 2, die untere Matrize 3 und das Faltelement 10 bilden somit Bestandteile einer mögliche Ausführungsform eines Vorbereitungswerkzeugs 40 zur Vorbereitung des Verpackungsmittels 20, welches Vorbereitungswerkzeug 40 mindestens eine Falteinrichtung in Form des Faltelements 10 umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche 23, insbesondere alle vier Randbereiche eines rechteckigen, das Verpackungsmittel 20 bildenden Verpackungszuschnitts 21 , um 90 Grad umzufalten. Der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt 21 , welcher nachfolgend mit dem Bezugszeichen 21v gekennzeichnet wird, verbleibt hierbei zumindest bereichsweise auf der unteren Matrize 3 aufliegend, wie in Fig. 8 zu erkennen ist.
Die Figuren 8 bis 10 zeigen das Erfassen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts 21v durch eine mit seitlich nach unten reichenden Begrenzungsflächen 18 ausgestattete zweite obere Matrize 19 eines Applikationswerkzeugs 41. Analog zur ersten oberen Matrize 3 (vergleiche Figuren 1 bis 3) ist die zweite obere Matrize 19 ebenfalls mit Aufnahmevorrichtungen 4 für den Verpackungszuschnitt 21 ausgestattet, insbesondere zur Aufnahme des entsprechend vorbereiteten Verpackungszuschnitts 21 v.
Die zweite obere Matrize 19 wird auf die untere Matrize 3, auf welcher der vorbereitete Verpackungszuschnitt 21v zumindest bereichsweise aufliegt, aufgebracht und der vorbereitete Verpackungszuschnitt 21 v wird über die Aufnahmevorrichtungen 4 erfasst, beispielsweise über Haken, Sauger oder ähnliche geeignete Aufnahmevorrichtungen 4. Die seitlichen Begrenzungsflächen 18 der zweiten oberen Matrize 19 ragen dabei derart weit nach unten, dass die nach unten gefalteten seitlichen Randbereiche 23 des vorbereiteten Verpackungszuschnitts 21 v komplett durch die seitlichen Begrenzungsflächen 18 überdeckt werden. Insbesondere bewirken die seitlichen Begrenzungsflächen 18, dass die nach unten gefalteten Randbereiche 23 des entsprechend vorbereiteten Verpackungszuschnitts 21 v in dem gefalteten Zustand verbleiben.
Die Figuren 11 und 12 zeigen das Anbringen des vorbereiteten Verpackungszuschnitts 21 v an einer Artikelzusammenstellung 30.
Die Artikelzusammenstellung 30 wird insbesondere durch eine Mehrzahl an Artikeln 31 gebildet. Bei den Artikel 31 oder Behältern handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff. Bevorzugt können die Artikel 30 oder Behälter auch durch Dosen 32 aus Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen Metall o.ä. gebildet sein. Das dargestellte Applikationswerkzeug 41 ist jedoch auch geeignet, einen entsprechend vorbereiteten Verpackungszuschnitt 21 v an andere geeignete Artikel 31 oder Behälter anzuordnen und an diesen festzulegen.
Das Applikationswerkzeug 31 , insbesondere die zweite obere Matrize 19, wird gemeinsam mit dem erfassten vorbereiteten Verpackungszuschnitt 21 v von oben auf die Artikelzusammenstellung 31 aufgebracht. Dabei wird die zweite obere Matrize 19 derart oberhalb der Artikelzusammenstellung 31 platziert, dass die Deckelbereiche 33 der Dosen 32 durch die Durchtrittsöffnungen 22 des vorbereiteten Verpackungszuschnitts 21 v hindurchtreten. Insbesondere wird der vorbereitete Verpackungszuschnitt 21v unterhalb des Bördelrands 34 der Dosen 32 festgesetzt, indem die Fixierlaschen 26 unterhalb des Bördelrands 34 eingreifen
Insbesondere befindet sich somit der Deckelbereich 33 der Dosen 32 nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts 21 an den Dosen 32 oberhalb des Verpackungszuschnitts 21 , während sich der zylindrische Dosenkörper 35 unterhalb des Verpackungszuschnitts 21 befindet.
Die seitlich umgefalteten Randbereiche 23 des Verpackungszuschnitts 21 umgreifen hierbei Außenmantelflächen 36 des zylindrischen Dosenkörpers 35 unterhalb des Bördelrands 34.
Durch die Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnitts 21 an den Artikeln 31 wird eine Verpackungseinheit ausgebildet (nicht dargestellt). Bei der Verpackungseinheit steht der Verpackungszuschnitt 21 derart mit den Artikeln 31 in Eingriff, dass der Verpackungszuschnitt 21 im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln 31 festgelegt ist und die Artikel 31 keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt 21 mehr machen können. Somit kann der Verpackungszuschnitt 21 nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln 31 der Verpackungseinheit entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt 21 in der Regel zumindest teilweise zerstört wird. Der Verpackungszuschnitt 21 besteht vorzugsweise aus einem Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton- Kunststoffverbundmaterial o.ä.
Die zweite obere Matrize 19 bildet somit eine mögliche Ausführungsform eines Applikationswerkzeugs 41 , das dazu ausgebildet ist, das vorbereitete Verpackungsmittel 21v von der unteren Matrize 3 aufzunehmen und vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung an der Artikelzusammenstellung 30 zu applizieren, so dass das an den Artikeln 31 applizierte Verpackungsmittel 21 v zumindest teilweise zwischen den Artikeln 31 angeordnet ist und so dass das an den Artikeln 31 applizierte Verpackungsmittel 21 v zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen 36 der Artikelzusammenstellung 30 umgreift, insbesondere wobei die umgefalteten Randbereiche 23 des Verpackungsmittels 21 v zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen 36 der Artikelzusammenstellung 31 umfassen. Die Durchtrittsöffnungen 22 des an den Artikeln 31 applizierten Verpackungszuschnitt 21 sind insbesondere an einem Deckelbereich 33 der Artikel 31 an diesen festgesetzt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Fixiereinrichtungen 25 unterhalb des Deckelbereiches 33 eingreifen. Die umgefalteten Randbereiche 23 des Verpackungsmittels 21 bilden einen Kragen um einen oberen Bereich der Außenmantelflächen 36 der Artikel 31.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Faltelement 10 anstelle der Seitenflächen 12 gemäß Figuren 5 bis 7 eine Art Käfig oder Rahmen aus senkrechten Blechen umfasst, welche zusätzlich zum Falten die Funktion der seitlichen Begrenzungsflächen 18 der zweiten oberen Matrize 19 übernehmen. In diesem Fall ist vorgesehen, dass der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt 21v direkt mit der ersten oberen Matrize 2 und dem Käfig oder Rahmen von der unteren Matrize 3 abgenommen wird und nunmehr der vorbereitete Verpackungszuschnitt 21 v direkt an den Artikeln 31 der Artikelzusammenstellung 30 angeordnet werden kann.
Die Perspektivansicht der Fig. 13 zeigt ein Applikationswerkzeug 41 zum gleichzeitigen Applizieren von vier vorbereiteten Verpackungszuschnitten 21 v an Artikeln 31 , insbesondere an Artikeln 31, welche im geordneten Massenstrom MS zugeführt werden, wie es in Fig. 14 dargestellt ist.
Die Figuren 15 bis 18 zeigen weitere Ansichten des Applikationswerkzeugs 41 gemäß Fig. 13, wobei insbesondere die Fig. 15 eine seitliche Darstellung zeigt, während die Fig. 16 eine Schnittdarstellung zeigt. Darüber hinaus zeigen die Figuren 17 und 18 beispielhaft die Anordnung des Applikationswerkzeugs 41 an den Artikeln 31.
Die Artikel 31 werden insbesondere im geordneten Massenstrom MS in Transportrichtung TR bewegt. Beispielsweise werden die Artikel 31 vermittels einer Schubstange 50 über eine Überschubplatte 51 geschoben. Der Massenstrom MS wird hierbei vorzugsweise außenseitig durch Führungselemente 52, beispielsweise Gassenbleche 53 begrenzt. Weiterhin kann auch innerhalb des Massenstroms MS eine weitere Führung durch ein mittleres Führungselement 54 in Form eines mittleren Gassenblechs 55 vorgesehen sein. In diesem Fall werden jeweils mehrere Artikel 31 auf einer Seite des mittleren Führungselementes 52 vermittels eines Verpackungsmittels 20 zu einer Verpackungseinheit zusammengefasst.
Die Vorbereitung der Verpackungszuschnitte 21 erfolgt beispielsweise wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 7 beschrieben worden ist. Das Applikationswerkzeug 41 wird hierbei aus vier zweiten oberen Matrizen 19 gebildet, welche nach Aufnahme der vorbereiteten Verpackungszuschnitte 21 v derart nah angeordnet werden, dass sich jeweils benachbarte Begrenzungsflächen 18 berühren oder nahezu berühren und ein Trennelement oder eine Trenneinrichtung 60 bilden. Die oberen Matrizen 19 bilden hierbei Aufnahmen für die vorbereiteten Verpackungsmittel 21 v, wobei die umgefalteten Randbereiche 23 jedes Verpackungsmittels 21 v jeweils an einer Trenneinrichtung 60 anliegt und wobei die Trenneinrichtung 60 die umgefalteten Randbereiche 23 der vorbereiteten Verpackungsmittel 21v nach unten überragt.
Alternativ werden vier untere Matrizen mit vorbereiteten Verpackungszuschnitt 21 v (vergleiche Fig. 3) direkt aneinandergrenzend angeordnet und die vier vorbereiteten Verpackungszuschnitte 21 v werden durch ein Applikationswerkzeug 41 erfasst, welcher vier entsprechend angeordnete Aufnahmen für vorbereitete Verpackungszuschnitte 21 v umfasst und jeweils eine senkrecht ausgebildete Trenneinrichtung 60 zwischen zwei benachbarten Aufnahmen, wobei die umgefalteten Randbereiche 23 jedes Verpackungsmittels 21v jeweils an einer Trenneinrichtung 60 anliegt und wobei die Trenneinrichtung 60 die umgefalteten Randbereiche 23 der vorbereiteten Verpackungsmittel 21v nach unten überragt.
Die Applikationswerkzeuge 41 sind dazu ausgebildet, die Trenneinrichtungen 60 zwischen den im geordneten Massenstrom MS zugeführten Artikeln 31 anzuordnen und dabei zumindest einen kleinen Abstand A zwischen den Artikeln 31 auszubilden, welche Artikel 31 unterschiedlichen Artikelzusammenstellungen 30-1, 30-2 zuzuordnen sind, da diese nachfolgend unterschiedlichen Verpackungseinheiten ausbilden.
Insbesondere werden durch das Applikationswerkzeug 41 jeweils vier vorbereitete Verpackungszuschnitte 21 v an Artikeln 31 angeordnet.
Die durch jeweils einen Verpackungszuschnitt 21 v zusammenzufassenden Artikel 31 bilden innerhalb des Massenstroms MS eine jeweilige Artikelzusammenstellung 30 aus, auch wenn diese Artikelzusammenstellungen 30 innerhalb des Massenstroms MS nicht sichtbar von angrenzenden Artikeln 31 abgegrenzt ist. Die in den Figuren verwendeten Schraffuren dienen nur dem verbesserten Verständnis.
Das Applikationswerkzeug 41 ist insbesondere dazu ausgebildet, die vier vorbereiteten Verpackungszuschnitte 21 v zur Ausbildung von vier Verpackungseinheiten zeitgleich an jeweils einer definierten Anzahl und Zusammenstellung von Artikeln 31 des geordneten Massenstroms MS zu applizieren. Die Fig. 19 zeigt eine Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 80, welche insbesondere dazu ausgebildet ist, mindestens zwei Verpackungsmittel 21 an Artikeln 31 anzubringen, um zeitgleich zwei insbesondere aneinandergrenzende Verpackungseinheiten 70, 70-1 , 70-2 auszubilden.
Die Verpackungsvorrichtung 80 umfasst eine zuführende Transporteinrichtung 81, über welche Artikel 31 vorzugsweise im geordneten Massenstrom MS in Transportrichtung TR zugeführt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Überschubplatte 51 mit Schubstange gemäß Fig. 14 handeln oder aber um ein Förderband oder eine andere geeignete Transporteinrichtung 81.
Es handelt es sich hierbei insbesondere um identisch ausgebildete Artikel 31. Die unterschiedlichen Schraffuren wurden verwendet, um jeweils eine Artikelzusammenstellung 30, 30-1 , 30-2 bildende Artikel 31 zu kennzeichnen, welche nachfolgend durch ein Verpackungsmittel zu Verpackungseinheiten 70, 70-1, 70-2 zusammengefasst werden.
Die Verpackungsmittel, welche insbesondere als Verpackungszuschnitte ausgebildet sind, so wie es im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 18 beschrieben worden ist, werden in einem Vorbereitungsmodul 82 mit einem entsprechenden Vorbereitungswerkzeug 40 vorbereitet, indem zumindest die seitlichen Randbereiche der Verpackungszuschnitte umgefaltet werden. Gegebenenfalls kann zusätzlich eine Vorbereitung, insbesondere Vorbrechung, der Durchtrittsöffnungen vorgesehen sein.
Die Verpackungszuschnitte werden beispielsweise in einem dem Vorbereitungsmodul 82 zugeordneten Magazin 83 bereitgestellt. Anschließend werden beispielsweise zwei vorbereitete Verpackungszuschnitte durch ein entsprechend ausgebildetes Applikationswerkzeug 41 übernommen und in einem Applikationsmodul 84 an den Artikeln 31 des Massenstroms MS unter Ausbildung von zwei benachbarten, insbesondere aneinandergrenzenden Verpackungseinheiten 70-1 , 70-2 appliziert.
Dabei werden aneinandergrenzende Artikel 31 , welche nachfolgend unterschiedliche Verpackungseinheiten 70-1 , 70-2 bilden, durch die Trenneinrichtung des Applikationswerkzeugs 41 zumindest in einem oberen Bereich leicht auseinandergedrängt, um die seitlichen Randbereiche der Verpackungszuschnitte zwischen den Artikeln 31 anzuordnen. Eine nicht dargestellte Ausführungsform kann vorsehen, dass das Vorbereitungsmodul 82 und gegebenenfalls das Magazin 83 in das Applikationsmodul 84 integriert sind.
Beispielsweise kann das Applikationswerkzeug 41 vier Aufnahmen für jeweils vier vorbereitete Verpackungszuschnitte und entsprechend zwischen den vier Aufnahmen angeordnete Trenneinrichtungen umfassen, so dass in einem Arbeitstakt T1 zeitgleich vier Verpackungseinheiten 70 innerhalb des Massenstroms MS erzeugt werden können.
Alternativ kann das Applikationswerkzeug 41 zwei Aufnahmen für jeweils zwei vorbereitete Verpackungszuschnitte und eine zwischen den zwei Aufnahmen angeordnete Trenneinrichtung umfassen, so dass in einem Arbeitstakt T2 zeitgleich zwei nebeneinander angeordnete Verpackungseinheiten 70 innerhalb des Massenstroms MS erzeugt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsvorrichtung 80 im Applikationsmodul 84 zwei Applikationswerkzeuge 41 mit jeweils zwei Aufnahmen für jeweils zwei vorbereitete Verpackungszuschnitte parallel verwendet, wobei durch das erste der beiden Applikationswerkzeuge 41 in einem Arbeitstakt T3 zwei in Transportrichtung TR hintereinander angeordnete Verpackungseinheiten 70 und zeitgleich durch das zweite der beiden Applikationswerkzeuge 41 in einem Arbeitstakt T4 zwei in Transportrichtung TR hintereinander angeordnete Verpackungseinheiten 70 innerhalb des Massenstroms MS erzeugt werden können.
Die Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 80. Hierbei sind zwei Applikationsmoduls 84, 84-1, 84-2 in Transportrichtung TR hintereinander angeordnet, Jedem der Applikationsmodule 84-1, 84-2 ist ein Vorbereitungsmodul 82-1, 82-2 und ein Magazin 83-1 , 83-2 zugeordnet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die beiden Vorbereitungsmodule 82-1, 82-2 auf ein gemeinsames Magazin zugreifen.
Die Applikationsmodule 84-1 , 84-2 können direkt nacheinander angeordnet sein, zur Verdeutlichung der Arbeitsweise sind sie beabstandet dargestellt. Das erste Applikationsmodul 84-1 bearbeitet jeweils nur jeden zweiten Takt und erzeugt dabei vier Verpackungseinheiten 70, wobei zwischen jeweils zwei Takten von vier Verpackungseinheiten 70 jeweils eine entsprechende Artikelzusammenstellung angeordnet ist, aus welcher nachfolgend im zweiten Applikationsmodul 84-2 vier Verpackungseinheiten 70 erzeugt werden. Durch die Anordnung von zwei Applikationsmodule 84 hintereinander, kann der Durchsatz der Verpackungsvorrichtung 80 erhöht werden.
Die Fig. 21 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 80, welche insbesondere dazu ausgebildet ist, vier Verpackungsmittel 21 an sechzehn Artikeln 31 anzubringen, um zeitgleich vier aneinandergrenzende Verpackungseinheiten 70, 70-1 , 70-2 auszubilden.
Die Verpackungsvorrichtung 80 umfasst ein Gruppiermodul bzw. Einteilmodul 85, in welchem Artikelgruppen 90 umfassend jeweils sechzehn Artikel 31 gebildet werden. Die Artikelgruppen 90 werden über die zuführende Transporteinrichtung 81 in Transportrichtung TR dem Applikationsmodul 84 zugeführt. Bei der Transporteinrichtung 84 kann es sich beispielsweise um eine Überschubplatte 51 mit Schubstange gemäß Fig. 14 handeln oder aber um ein Förderband oder eine andere geeignete Transporteinrichtung 81.
Auch in diesem Fall handelt es sich vorzugsweise um identisch ausgebildete Artikel 31 . Die unterschiedlichen Schraffuren wurden verwendet, um jeweils eine Artikelzusammenstellung 30, 30-1 , 30-2 bildende Artikel 31 zu kennzeichnen, welche nachfolgend durch ein Verpackungsmittel zu Verpackungseinheiten 70, 70-1 bis 70-2 zusammengefasst werden.
Die Verpackungsmittel werden beispielsweise analog zur Ausführungsform der Fig. 19 vorbereitet, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Insbesondere kann das Applikationswerkzeug 41 vier Aufnahmen für jeweils vier vorbereitete Verpackungszuschnitte und entsprechend zwischen den vier Aufnahmen angeordnete Trenneinrichtungen umfassen, so dass in einem Arbeitstakt aus jeder der dem Applikationsmodul 84 zugeführten Artikelgruppen 90 zeitgleich vier Verpackungseinheiten 70 erzeugt werden, insbesondere Verpackungseinheiten 70-1 bis 70-4. Jede der vier Verpackungseinheiten 70 umfasst hierbei vier Artikel 31.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind. Wenn auch im Zusammenhang der voranstehenden Figurenbeschreibung generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen der Artikel und/oder Teilen der Vorrichtung oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 erste obere Matrize
2 untere Matrize
3 Aufnahmevorrichtung
5 Haltepin
6 Dehnwerkzeug
7 Dehnkegel
8 Eckbereich
9 Freiformfläche
10 Faltelement
11 Bauteil
12 Seitenfläche
13 Durchgriffsöffnung Führungsaufnahme
15 Teilbereich
16 Führungselement
18 seitliche Begrenzungsflächen
19 zweite obere Matrize
20 Verpackungsmittel
21 Verpackungszuschnitt
21 v vorbereiteter Verpackungszuschnitt
22 Durchtrittsöffnung
23 seitlicher Randbereich
24 Faltkante
25 Fixiereinrichtung
26 Fixierlasche
27 Einschnitt
30,30-1 ,30-2 Artikelzusammenstellung
31 Artikel
32 Dose
33 Deckelbereich
34 Bördel rand
35 Dosenkörper
36 Außenmantelfläche
40 Vorbereitungswerkzeug
41 Applikationswerkzeug
50 Schubstange
51 Überschubplatte
52 außenseitiges Führungselement
53 Gassenblech mittleres Führungselement
55 Gassenblech
60 Trenneinrichtung
70,70-1 ,70-2 Verpackungseinheit
80 Verpackungsvorrichtung
81 zuführende Transporteinrichtung
82.82-1 ,82-2 Vorbereitungsmodul
83.83-1 ,83-2 Magazin
84.84-1 ,84-2 Applikationsmodul 85 Gruppiermodul/Einteilmodul
90 Artikelgruppe
A Abstand MS geordneter Massenstrom
TR Transportrichtung

Claims
Ansprüche Verpackungsvorrichtung (80) zum Anbringen eines Verpackungsmittels (20) an eine Artikelzusammenstellung (30) umfassend mindestens zwei Artikel (31), die Verpackungsvorrichtung (80) umfassend:
- mindestens ein Vorbereitungswerkzeug (17) zur Vorbereitung des Verpackungsmittels, welches Vorbereitungswerkzeug (17) mindestens eine Falteinrichtung (10) umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche (23) eines das Verpackungsmittel (20) bildenden Verpackungszuschnitts (21) um 90 Grad umzufalten, und
- mindestens ein Applikationswerkzeug (41), das dazu ausgebildet ist, den vorbereiteten Verpackungszuschnitt (21) aufzunehmen und vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung an der Artikelzusammenstellung (30) zu applizieren, so dass das an den Artikeln (31) applizierte Verpackungsmittel (20) zumindest teilweise zwischen den Artikeln (31) angeordnet ist und so dass das an den Artikeln (31) applizierte Verpackungsmittel (20) zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen (36) der Artikelzusammenstellung (30) umgreift, insbesondere wobei die umgefalteten Randbereiche (23) des Verpackungsmittels (20) zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen (36) der Artikelzusammenstellung (30) umgreifen. Verpackungsvorrichtung (80) nach Anspruch 1 , welche Verpackungsvorrichtung (80) zum zeitgleichen Anbringen oder annähernd zeitgleichen Anbringen von mindestens zwei Verpackungsmitteln (20) an Artikeln (31) zur zeitgleichen oder annähernd zeitgleichen Ausbildung von mindestens zwei Verpackungseinheiten (70) ausgestattet ist, wobei das Applikationswerkzeug (41) mindestens zwei nebeneinander angeordnete Aufnahmen für vorbereitete Verpackungszuschnitte (21v) umfasst, wobei das Applikationswerkzeug (41) mindestens eine senkrecht ausgebildete oder senkrecht ausgerichtete Trenneinrichtung (60) zwischen den mindestens zwei Aufnahmen umfasst, wobei jeweils ein umgefalteter Randbereich (23) jedes Verpackungsmittels (20) jeweils an der Trenneinrichtung (60) anliegt, und wobei die Trenneinrichtung (60) die umgefalteten Randbereiche (23) des vorbereiteten Verpackungszuschnitts (21 v) nach unten überragt, wobei das Applikationswerkzeug (41) dazu ausgebildet ist, die Trenneinrichtung (60) zwischen den in einem geordneten Massenstrom (MS) zugeführten Artikeln (31) anzuordnen und die mindestens zwei Verpackungsmittel (20) zur Ausbildung von mindestens zwei aneinandergrenzenden Verpackungseinheiten (70) zeitgleich oder annähernd zeitgleich an jeweils einer definierten Anzahl und Zusammenstellung von Artikeln (31) des geordneten Massenstroms (MS) zu applizieren.
3. Verpackungsvorrichtung (80) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vorbereitungswerkzeug (17) weiterhin Einrichtungen zum Vorbereiten von Durchtrittsöffnungen (22) des Verpackungsmittels (20) umfasst.
4. Verpackungsvorrichtung (80) nach Anspruch 3, wobei das Vorbereitungswerkzeug (17) eine obere Matrize (2) mit mindestens einer Aufnahmevorrichtung (4) oder Haltevorrichtung für das Verpackungsmittel (20) umfasst, und wobei das Vorbereitungswerkzeug (17) eine untere Matrize (3) mit einer Mehrzahl von Dehnwerkzeugen (6) umfasst.
5. Verpackungsvorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Vorbereitungswerkzeug (17) durch ein austauschbares Formatteil gebildet ist, welches Formatteil bei einer Produktionsumstellung austauschbar ist, insbesondere bei welchem die Anzahl und Anordnung der Dehnwerkzeuge (6) korrespondierend zur Anzahl und Anordnung der Durchtrittsöffnungen (22) des zu bearbeitenden Verpackungsmittels (20) ausgebildet ist.
6. Verpackungsvorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Applikationswerkzeug (41) seitliche Begrenzungsflächen (18) aufweist, an welchen seitlichen Begrenzungsflächen (18) die gefalteten seitlichen Randbereiche (23) des vorbereiteten Verpackungszuschnitts (21 v) anliegend und beim Applizieren an den Artikeln (31) in ihrer gefalteten Anordnung oder Faltposition gehalten werden.
7. Verpackungsvorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trenneinrichtung (60) durch eine vertikale Führungsfläche ausgebildet ist oder wobei die Trenneinrichtung (60) durch mindestens einen vertikalen Führungsfinger oder Führungskegel ausgebildet ist.
8. Verfahren zum Anbringen eines Verpackungsmittels (20) an eine Artikelzusammenstellung (30) umfassend mindestens zwei Artikel (31), wobei das an den Artikeln (31) applizierte Verpackungsmittel (20) zumindest teilweise zwischen den Artikeln (31) angeordnet wird und wobei das an den Artikeln (31) applizierte Verpackungsmittel (20) zumindest teilweise seitliche Außenmantelflächen (36) der Artikelzusammenstellung (30) umgreift, wobei das Verfahren vorsieht,
- dass mindestens zwei einander gegenüberliegende Randbereiche (23) eines das Verpackungsmittel (20) bildenden Verpackungszuschnitts um 90 Grad umgefaltet werden,
- wonach der derart vorbereitete Verpackungszuschnitt (21 v) vermittels einer nach unten gerichteten Bewegung an der Artikelzusammenstellung (30) appliziert wird. Verfahren gemäß Anspruch 8, zum zeitgleichen Anbringen von mindestens zwei Verpackungsmitteln (20) an Artikeln (31) zur zeitgleichen Ausbildung oder zur annähernd zeitgleichen Ausbildung von mindestens zwei Verpackungseinheiten (70), wobei die Artikel (31) im geordneten Massenstrom (MS) direkt aneinandergrenzend zugeführt werden,
- wobei die durch Faltung der Randbereiche (23) vorbereiteten mindestens zwei Verpackungszuschnitte (21v) nebeneinander in Aufnahmen mindestens eines Applikationswerkzeugs (41) angeordnet werden, welches Applikationswerkzeug (41) mindestens eine senkrecht ausgebildete oder senkrecht ausgerichtete Trenneinrichtung (60) zwischen den Aufnahmen umfasst, wobei jeweils ein umgefalteter Randbereich (23) eines Verpackungsmittels (20) jeweils an der Trenneinrichtung (60) anliegt, und wobei die Trenneinrichtung (60) die umgefalteten Randbereiche (23) der Verpackungsmittel (20) nach unten überragt,
- wonach das Applikationswerkzeug (41) mit den vorbereiteten mindestens zwei Verpackungszuschnitten (21v) über den im geordneten Massenstrom (MS) zugeführten Artikeln (31) abgesenkt wird,
- wobei die Trenneinrichtung (60) zwischen Artikel (31) des geordneten Massenstroms (MS) eintaucht und wonach die mindestens zwei Verpackungsmittel (20) zur zeitgleichen Ausbildung oder zur annähernd zeitgleichen Ausbildung von mindestens zwei aneinandergrenzenden Verpackungseinheiten (70) an jeweils einer definierten Anzahl und Zusammenstellung von Artikeln (31) des geordneten Massenstroms (MS) appliziert werden. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei welchem durch die Trenneinrichtung (60) zumindest in einem oberen Bereich zwischen benachbarten Artikeln (31) im Massenstrom (MS) ein geringfügiger Abstand (A) erzeugt wird, um die umgefalteten Randbereiche (23) der Verpackungsmittel (210) zwischen den jeweiligen Artikeln (31) anzuordnen und die Verpackungsmittel (20) entsprechend an den jeweils eine Artikelzusammenstellung (30) bildenden Artikeln (31) zu applizieren. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem das Applikationswerkzeug (41) weitere seitliche Begrenzungsflächen (18) als Anlageflächen für äußere seitliche gefaltete Randbereiche (23) umfasst, welche seitliche Begrenzungsflächen (18) als Trennvorrichtung zu weiteren Artikeln (31) des Massenstroms (MS) fungieren, welche weiteren Artikel (31) nachfolgend oder vorhergehend mit einem Verpackungsmittel (20) zu Verpackungseinheiten (70) zusammengefasst werden. Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem durch die seitlichen Begrenzungsflächen (18) zumindest in einem oberen Bereich zwischen benachbarten Artikeln (31) im Massenstrom (MS) ein geringfügiger Abstand (A) erzeugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei welchem das Verpackungsmittel (20) eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei alle vier seitlichen Randbereiche (23) um jeweils etwa 90 Grad umgefaltet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei welchem zusätzlich eine Vorbereitung von Durchtrittsöffnungen (22) des Verpackungsmittels (20) vorgesehen ist. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem eine zumindest geringfügig Vordehnung der Durchtrittsöffnungen (22) oder eine Vorfaltung von den Durchtrittsöffnungen (22) zugeordneten Fixiereinrichtungen (25) vorgesehen ist.
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