WO2024046601A1 - Verpackungsvorrichtung zur herstellung von verpackungseinheiten und verfahren zur herstellung von verpackungseinheiten - Google Patents

Verpackungsvorrichtung zur herstellung von verpackungseinheiten und verfahren zur herstellung von verpackungseinheiten Download PDF

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WO2024046601A1
WO2024046601A1 PCT/EP2023/062213 EP2023062213W WO2024046601A1 WO 2024046601 A1 WO2024046601 A1 WO 2024046601A1 EP 2023062213 W EP2023062213 W EP 2023062213W WO 2024046601 A1 WO2024046601 A1 WO 2024046601A1
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WO
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packaging
plate
devices
application
magazine
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PCT/EP2023/062213
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Thomas HENSEL
Marcus KREIS
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Krones Aktiengesellschaft
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    • B65B61/14—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for incorporating, or forming and incorporating, handles or suspension means in packages

Definitions

  • Packaging device for producing packaging units and method for producing packaging units
  • the present invention relates to a packaging device for producing packaging units and a method for producing packaging units.
  • a frequently used variant consists of combining several similar items or containers into portable, relatively handy container units or packaging units.
  • Various options are also known for combining individual items or containers into larger containers.
  • beverage containers are usually combined and packaged into containers of four, six or more containers using shrink wrap or strapping.
  • the production of containers is usually unavoidable as they represent the most common variant of packaging units for beverage containers or bottles made of PET plastic.
  • the containers are sometimes combined again for transport and/or put together in layers and palletized.
  • upper gripping cardboard packaging for example to combine several bottles via their neck areas or cans via their lid areas.
  • a packaging machine for placing such upper gripping carton packaging is described in the patent EP 1075419 B1.
  • the items or containers are arranged in a box and the gripping cardboard packaging is placed from above onto the at least one item arranged in the box.
  • a plurality of items are arranged in the box, and by placing a smaller number of upper grab carton packaging, subgroups are formed, each of which combines a portion of the items arranged in the box.
  • a grab box packaging has an arrangement and number of passage openings that correspond to the arrangement and number of items or containers to be combined.
  • the diameter of the passage openings is generally slightly smaller than a maximum diameter of the article in one upper area.
  • the gripping cardboard packaging is placed on the items and pressed so that a defined upper area of the items is pushed through the openings. In particular, an upper region with a maximum diameter is pushed through the passage openings and the edge regions of the passage openings are brought into engagement with the articles below this maximum diameter, so that the gripping cardboard packaging is secured securely and firmly to the articles.
  • relatively high application forces are necessary. Accordingly, the articles must offer appropriate resistance to this application force so that the articles are not damaged when the gripping cardboard packaging is applied.
  • the published patent application DE102019 128 874 A1 describes a packaging device and a method for producing packaging units that are designed to reduce the application force that is necessary to attach a gripping cardboard packaging to an article group. For example, this is done via a so-called pre-breaking using expansion matrices, which are suitable for stretching and/or widening the edge regions of the at least through openings.
  • the packaging blanks are removed from a magazine and placed in an expansion die.
  • the prepared packaging blanks with widened edge areas of the passage openings are then captured by an application head and applied to the item combinations by pressing on them.
  • the object of the invention is to provide a cost-effective and space-saving preparation of such packaging blanks.
  • the invention relates to a packaging device for producing packaging units and a method for producing packaging units in such a packaging device.
  • this refers to a compilation comprising at least two items.
  • the compilation of the articles is at least in some areas flatly formed packaging blank is arranged, which packaging blank in the flatly formed area has at least two passage openings for the at least two articles, which passage openings each have an edge region which is in contact with the respective article.
  • 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 packaging device and the method are also suitable for arranging and securing a corresponding packaging blank to other suitable articles or containers.
  • the packaging blank is in particular a so-called upper gripping cardboard packaging.
  • the packaging blank preferably consists of a cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or similar.
  • a defined upper region of the articles is preferably located above the packaging blank, while a defined lower region of the articles is arranged below the packaging blank.
  • the packaging blank which is designed to be flat in at least some areas, can also have carrying handle openings through which the user can put his fingers in order to be able to lift and transport the entire packaging unit, etc.
  • the packaging blank can comprise another carrying device, for example in the form of glued-on carrying handles or the like .similar
  • a packaging device comprises at least one feed device for the articles, at least one dividing device for dividing at least two articles as an article group or article group, an application head for applying and fixing the packaging blank to the article group and a magazine in which magazine a plurality of packaging blanks for application is kept available to the article groups.
  • the packaging blank After arranging and attaching the packaging blank to the articles, the packaging blank engages with the articles in such a way that it is in the It is essentially fixed in place on the articles and the articles can no longer make any significant relative movements or changes in position relative to each other or to the packaging blank.
  • the packaging blank can therefore only be removed from the articles of the article group with increased effort with an upward force component, with the packaging blank generally being at least partially destroyed.
  • the application head comprises devices for pre-treating the edge region of the passage openings or that the magazine comprises devices for pre-treating the edge region of the passage openings.
  • the devices for pre-treating the edge region are designed in particular to reduce a resistance force in the respective edge region of the passage openings of the packaging blank during the subsequent application of the packaging blank to the article group.
  • the pretreatment can at least slightly increase an average diameter of the at least through openings.
  • an upper region of the articles with a maximum diameter, which maximum diameter is preferably at least slightly larger than an average diameter of the passage openings, can be passed through the respective passage opening more easily.
  • the term application force refers in particular to the force with which the packaging blank is pressed onto the articles, so that the articles at least partially pass through the passage openings of the packaging blank.
  • the application force is therefore the force that is necessary to attach the packaging blank to the article group in such a way that the upper region of the articles with a maximum diameter is arranged above the packaging blank and the lower region of the articles is arranged below the packaging blank.
  • the necessary application force is significantly reduced compared to an application force that would be necessary to attach a packaging blank to the articles without pretreatment. This means that the risk of the items being damaged when the packaging blank is applied is reduced compared to conventional packaging devices and methods. In this case even articles can be used that have a smaller wall thickness without being damaged when the packaging blank is applied.
  • a preferred embodiment can provide that the passage openings of the packaging blank have suitable fixing devices, which can be formed, for example, by folding tabs.
  • suitable fixing devices can be formed, for example, by folding tabs.
  • the edge regions of the passage openings of the packaging blanks are each equipped with incisions to form folding tabs.
  • Suitable devices for pre-treatment are designed to partially fold over the folding tabs, thereby increasing the diameter of the passage openings.
  • an embodiment of an application head with integrated devices for pre-treatment can provide that the application head comprises an application plate and a pre-breaking plate.
  • the application plate is preferably equipped with holding devices for at least temporarily fixing the packaging blank.
  • the application head includes suction devices or gripping devices which are designed to hold the packaging blank at least temporarily and to fix it to the application head.
  • the primary crushing plate is preferably equipped with primary crushing devices. These can in particular be mechanical devices that can ensure preparation of the openings and easier application of the packaging blank to the articles to be fixed with it.
  • the application plate comprises a first number of openings.
  • the primary crushing plate comprises a first number of primary crushing devices which extend from an underside of the primary crushing plate in a downward direction.
  • the first number of openings of the application plate and the first number of pre-breaking devices of the pre-breaking plate are the same and correspond in particular to the number of articles which are combined with the packaging blank to form a packaging unit.
  • a first distance is formed between the application plate and the pre-crushing plate, the first distance being selected such that the pre-crushing plate and the pre-crushing devices are arranged above the application plate.
  • a second distance is formed between the application plate and the pre-breaking plate, the second distance being selected such that the pre-breaking plate is at a smaller distance is arranged above the application plate.
  • the primary crushing devices are at least partially arranged within corresponding openings in the application plate.
  • the openings of the application plate have a first diameter that corresponds at least to the diameter of the passage openings of the packaging blank.
  • the openings of the application plate have a first diameter that corresponds at least to the diameter of the widened passage openings.
  • the application head In the first working position, the application head is designed to accommodate the packaging blank in such a way that a passage opening of the packaging blank and an opening of the application plate are arranged in alignment.
  • the lower end region of the pre-breaking devices is designed to at least partially fold the edge region of a respective passage opening of the packaging blank held on the application plate downwards when the application head is transferred from the first working position to the second working position. Furthermore, the lower end region of the pre-breaking devices is designed to at least partially fold upwards the downwardly folded edge region of a respective passage opening of the packaging blank held on the application plate when the application head is returned from the second working position to the first working position.
  • the packaging blank prepared accordingly on the application head with folding tabs protruding upwards from the flat area is now applied to the article group to form the desired packaging unit.
  • the prepared packaging blank is fixed to the articles of the article group by pressing onto the article group from above.
  • the upwardly projecting folding tabs engage below an area of the article with a widened diameter, for example below the crimp ring of a can lid or below the neck ring of a bottle.
  • An embodiment of a magazine with integrated devices for pre-treatment can provide that the magazine, in which packaging blanks for the production of packaging units are provided and kept, comprises first pre-treatment devices, which first pre-treatment devices are designed to at least partially fold the edge regions of the passage openings of a packaging blank arranged at the top in the magazine upwards and / or downwards
  • a further embodiment of a magazine with integrated devices for pre-treatment can provide that the magazine comprises second pre-treatment devices, which second pre-treatment devices are designed to at least partially fold the edge regions of the passage openings of all packaging blanks arranged in the magazine upwards or downwards, so that all in the Magazine arranged packaging blanks are each already equipped with at least partially folded folding tabs.
  • the second pretreatment devices are designed as centering mandrels, which have an upper end region in the form of a cone or truncated cone with an upwardly directed tip.
  • the centering mandrels are arranged on a lower base plate of the magazine and have a cylindrical body with a longitudinal axis aligned orthogonally to the base plate and a defined diameter.
  • the defined diameter preferably corresponds to the diameter of the expanded passage openings.
  • the diameter of the cone base of the cone or truncated cone forming the upper end region preferably corresponds to the defined diameter of the cylinder body of the centering mandrels.
  • the arrangement and number of centering pins within the magazine correspond to the arrangement and number of items within the packaging units.
  • a plurality of centering units can also be arranged within the magazine, each centering unit being designed to accommodate a stack of packaging blanks and each centering unit comprising a corresponding number and arrangement of centering mandrels.
  • the invention further relates to a method for producing packaging units in a packaging device described above.
  • the application head comprises an application plate and a pre-breaking plate, which have different distances from one another in different working positions and the edge regions of the passage openings of the packaging blank held on the application plate are folded downwards by reducing the distance between the application plate and the pre-breaking plate and by subsequently increasing the distance between the application plate and the pre-breaking plate, the edge regions of the passage openings of the packaging blank held on the application plate are folded upwards.
  • a possible embodiment can provide that before removing a top packaging blank from the magazine, the edge regions of the passage openings of the respective top packaging blank are at least partially folded up or down within the magazine by suitable first pretreatment devices .
  • An alternative embodiment can provide that when a stack of packaging blanks is introduced into the magazine, the edge regions of the passage openings of all packaging blanks in the stack within the magazine are at least partially folded up or down by suitable second pretreatment devices.
  • a further embodiment can provide that the packaging device comprises an additional removal head, with which at least one packaging blank can be removed from the magazine and transferred to a ready position, from which ready position the packaging blank can be picked up by an application head and applied to a group of articles .
  • the removal head comprises devices for pre-treating the edge region of the passage openings, in particular devices which are designed to partially fold over the folding tabs in the edge regions of the passage openings of the packaging blanks, thereby increasing the diameter of the passage openings.
  • the removal head includes, for example, suction devices or gripping devices which are designed to hold the packaging blank at least temporarily and to fix it to the removal head.
  • the removal head includes, for example, a primary crushing plate, which is preferably equipped with primary crushing devices.
  • the primary crushing plate comprises a number of primary crushing devices which extend from an underside of the primary crushing plate in a downward direction. The number of primary crushing devices of the primary crushing plate corresponds in particular to the number of articles which are combined with the packaging blank to form a packaging unit.
  • the pre-breaking plate can in particular be designed as described in connection with the application head, which application head comprises an application plate and a pre-breaking plate.
  • the suction devices or gripping devices are movable relative to the primary crushing plate.
  • the packaging blank is generally not yet in contact with the pre-breaking devices of the pre-breaking plate.
  • the lower end regions of the primary crushing devices are guided through the passage openings, whereby the folding tabs are at least partially folded downwards.
  • the distance between the pre-breaking plate and the packaging blank is increased again.
  • the lower end region of the pre-crushing devices is passed through the passage openings again, whereby the at least partially downwardly folded folding tabs of the edge region of a respective passage opening are now at least partially folded upwards.
  • the appropriately prepared packaging blank is placed at a provision position, from which provision position it can be picked up by a suitably designed application head in order to be attached to the article group.
  • An application head suitable in this context can be constructed in a correspondingly simpler manner than the application head described above, which comprises an application plate and a pre-breaking plate.
  • the cycle times in the production of the Packaging units can be shortened. Furthermore, the packaging device can be made significantly smaller, since there is no need for an additional pretreatment module.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a packaging device for producing packaging units from above.
  • Fig. 2 shows a packaging blank used in the packaging device according to the known prior art.
  • Figures 3 and 4 each show an application head with integrated pretreatment.
  • Fig. 5 shows a first embodiment of a magazine with integrated pretreatment.
  • Figures 6A and 6B show a second embodiment of a magazine with integrated pretreatment.
  • Fig. 7 shows a third embodiment of a magazine with integrated pretreatment.
  • Fig. 8 shows a schematic representation of a second embodiment of a packaging device for producing packaging units from above.
  • the schematic top view of FIG. 1 shows a packaging device 1 for producing packaging units from above.
  • the schematic top view of FIG. 2 shows a packaging blank 30 used in the packaging device 1, as is already known in particular from the prior art.
  • the articles 20 are fed via a feeding transport device 2.
  • the articles 20 are fed in individual rows in alleys 3 separated from one another by alley plates 4.
  • the articles 20 are transferred as article groups 22 from the lanes 3 onto a conveyor belt 5 of the packaging device 1.
  • the division into article groups 22 is carried out, for example, by means of a dividing rod (not shown) between the transport device 2 and the conveyor belt 5.
  • a grouping module or similar.
  • the articles 20 are preferably beverage containers, in particular bottles made of PET or another suitable plastic.
  • the articles can preferably also be formed by cans 21 made of plastic and/or aluminum or another metal or similar.
  • the packaging device 1 and the method are also suitable for one described below Arrange packaging blank 30 on other suitable articles 20 and form corresponding packaging units 40.
  • a packaging blank 30 that is flat in at least some areas is then applied to the article group 22.
  • the packaging blank 30 is in particular a so-called upper gripping cardboard packaging 31.
  • the packaging blank 30 has in the flat region 32 at least two passage openings 33 for the at least two articles 20 to be combined.
  • the passage openings 33 each have an edge region 34 (FIG. 2), which is in contact with the respective article 20 in the finished packaging unit 40.
  • the packaging blank 30 preferably consists of a cardboard material, a plastic material, a cardboard-plastic composite material or the like.
  • a defined upper region of the articles 20 is preferably located above the packaging blank 30, while a defined lower region of the articles 20 is arranged below the packaging blank 30.
  • the packaging device 1 comprises at least one magazine 6 in which packaging blanks 30 are kept.
  • An application head 10 removes at least one packaging blank 30 from the magazine 6 and applies the captured packaging blank 30 to the article group 22.
  • the application head 10 is designed to simultaneously detect multiple packaging blanks 30, which captured multiple packaging blanks 30 are subsequently applied to multiple article groups 22 at the same time or in immediate succession.
  • the packaging blank 30 engages with the articles 20 in such a way that it is essentially fixed in place on the articles 20 and the articles 20 do not have any significant relative movements or changes in position relative to one another or to the packaging blank 30 can do more.
  • the packaging blank 30 can therefore only be removed from the articles 20 of the article group 22 with increased effort with an upward force component are, whereby the packaging blank 30 is usually at least partially destroyed.
  • the application head 10 comprises devices for pre-treating the edge region of the passage openings 33 or that the magazine 6 comprises devices for pre-treating the edge region 34 of the passage openings 33.
  • the devices for pre-treating the edge region 34 are designed in particular to reduce a resistance force in the respective edge region 34 of the passage openings 33 of the packaging blank 30 during the subsequent application of the packaging blank 30 to the article group 22.
  • the pretreatment can at least slightly increase an average diameter d33 of the at least through openings 33.
  • an upper region of the articles 20 with a maximum diameter, which maximum diameter is preferably at least slightly larger than an average diameter of the passage openings 33, can be passed through the respective passage opening 33 more easily.
  • the application force with which the packaging blank 30 is pressed onto the articles 20 is such that the upper region of the articles 20 with a maximum diameter is above the packaging blank 30 and the lower region of the articles 20 is below the packaging blank 30 is arranged, compared to an application force that would be necessary to attach a packaging blank 30 to the articles 20 without pretreatment, significantly reduced.
  • the risk of the articles 20 being damaged when the packaging blank 30 is applied is therefore also reduced compared to conventional packaging devices and methods. In this case, even articles 20 that have a smaller wall thickness can be used without being damaged when the packaging blank 30 is applied.
  • a preferred embodiment can provide that the passage openings 33 of the packaging blank 30 have suitable fixing devices 35, which can be formed, for example, by folding tabs 36.
  • suitable fixing devices 35 can be formed, for example, by folding tabs 36.
  • the edge regions 34 of the passage openings 33 of the packaging blanks 30 are each equipped with incisions to form folding tabs.
  • Suitable facilities for pre-treatment are designed, for example, to partially fold the folding tabs 36, thereby increasing the diameter of the passage openings 33.
  • FIG. 3 and FIG. 4 each show an application head 10 with integrated pretreatment.
  • the pretreatment of the packaging blank 30 takes place between the detection of the packaging blank 30 by the application head 10 and the application of the packaging blank 30 to the article group 22 by the application head 10.
  • the application head 10 comprises an application plate 11 and a pre-breaking plate 13, the application plate 11 being equipped with holding devices 12 for at least temporarily fixing the packaging blank 30.
  • the application head 11 includes suction devices or gripping devices as holding devices 12, which are designed to hold the packaging blank 30 at least temporarily and to fix it to the application head 11.
  • the primary crushing plate 13 is equipped with primary crushing devices 14.
  • the application plate 11 includes a first number of openings.
  • the primary crushing plate 13 comprises a first number of primary crushing devices 14, which extend from an underside of the primary crushing plate 13 in a downward direction.
  • the first number of openings of the application plate 11 and the first number of pre-breaking devices 14 of the pre-breaking plate 13 are the same and correspond in particular to the number of articles 20, which are combined with the packaging blank 30 to form a packaging unit 40 (see FIG. 1).
  • the openings of the application plate 11 have a first diameter which corresponds at least to the average diameter d33 of the passage openings 33 of the packaging blank 30 (see FIG. 2).
  • the openings of the application plate 11 have a first diameter which corresponds at least to the diameter of the passage openings 33 widened by the pretreatment.
  • a first distance A1 is formed between the application plate 11 and the pre-breaking plate 13, the first distance A1 being selected such that the pre-breaking plate 13 and the pre-breaking devices 14 are arranged above the application plate 11 are.
  • a second working position AP2 (see FIG. 4), a second distance A2 is formed between the application plate 11 and the pre-breaking plate 13, the second distance A2 being selected such that the pre-breaking plate 13 is arranged at a smaller distance above the application plate 11 .
  • the primary crushing devices 14 are at least partially arranged within corresponding openings in the application plate 11.
  • the second distance A2 can optionally be reduced to 0, in which case the top of the application plate 11 and the underside of the pre-breaking plate 13 touch.
  • the application head 11 is designed in the first working position AP1 to accommodate the packaging blank 30 in such a way that a passage opening 33 of the packaging blank 30 and an opening of the application plate 11 are arranged in alignment.
  • the lower end region 15 of the pre-breaking devices 14 is designed to at least cover the edge region 34 of a respective passage opening 33 (see FIG. 2) of the packaging blank 30 held on the application plate 11 when the application head 10 is transferred from the first working position AP1 to the second working position AP2 partially fold down.
  • the lower end region 15 of the pre-breaking devices 14 is designed to at least partially lift the downwardly folded edge region 34 of a respective passage opening 33 of the packaging blank 30 held on the application plate 11 when the application head 10 is returned from the second working position AP2 to the first working position AP1 to fold.
  • the packaging blank 30v prepared accordingly on the application head 10 accordingly has folding tabs 36 that are partially folded upwards and is now applied to the article group 22 to form the desired packaging unit 40.
  • the prepared packaging blank 30v is fixed to the articles 20 of the article group 22 by pressing onto the article group 22 from above.
  • the upwardly curved folding tabs 36 advantageously reach, for example, under the flanged edge in the lid area of cans or under the neck ring of bottles.
  • FIG. 5 shows a first embodiment of a magazine 6 with integrated pretreatment
  • the figures 6A and 6B show a second embodiment of a magazine 6 with integrated pretreatment, each again in schematic side views.
  • An embodiment of a magazine 6 with integrated devices for pre-treatment can provide that the magazine 6, in which packaging blanks 30 are provided and kept for the production of packaging units 40 (see FIG. 1), comprises first pre-treatment devices 60.
  • the first pretreatment devices 60 have a conical shape 61 with a conical tip 62 directed downward.
  • the packaging blank 30 arranged at the top in the magazine 6 is pretreated by the pretreatment device 60 before removal.
  • the uppermost packaging blank 30 is raised within the magazine 6 and guided against the first pretreatment devices 60, so that they pass through the passage openings 33 of the packaging blank 30 from above and at least partially fold the edge regions 34 of the passage openings 33 of the uppermost packaging blank 30 downwards.
  • the appropriately prepared packaging blank 30v is subsequently applied to an article group 22 by pressing it from above.
  • the folding tabs 36 which have been pre-broken downwards, are bent upwards, for which less force is necessary due to the pretreatment in the magazine 6.
  • the packaging blank 30 arranged at the top in the magazine 6 is pretreated before removal by means of pretreatment devices 60 formed in the magazine 6.
  • the uppermost packaging blank 30 is raised within the magazine 6 and guided against the first pretreatment devices 60, so that they pass through the passage openings 33 of the packaging blank 30 from above and at least partially fold the edge regions 34 of the passage openings 33 of the uppermost packaging blank 30 downwards.
  • the pretreatment devices 60 according to FIG. 6A are designed in such a way that the folding tabs 36 of the edge regions 34 of the passage openings 33 of the packaging blank 30 are at least partially folded upwards during the subsequent lowering.
  • the appropriately prepared packaging blank 30v is subsequently applied to an article group 22 by pressing it from above. Because the folding tabs 36 are pre-broken upwards, less force is required for this.
  • FIG. 7 shows a third embodiment of a magazine 6 with integrated pretreatment.
  • second pretreatment devices 63 are provided, which are designed to at least partially fold the edge regions 34 of the passage openings 33 of all packaging blanks 30 arranged in the magazine 6 upwards, so that all packaging blanks 30 arranged in the magazine 6 each already have folding tabs at least partially folded upwards 36 are equipped.
  • the second pretreatment devices 63 are designed as centering mandrels 64, which have an upper end region 65 in the form of a cone 66 or truncated cone with an upwardly directed tip 67.
  • the centering mandrels 64 are arranged on a lower base plate 70 of the magazine 6 and have a cylindrical body with a longitudinal axis L that is orthogonal to the base plate 70 and a defined diameter.
  • the defined diameter preferably corresponds to the diameter of the expanded passage openings 33.
  • the diameter of the cone base of the cone 66 or truncated cone forming the upper end region preferably corresponds to the defined diameter of the cylinder body of the centering mandrels 64.
  • the arrangement and number of centering mandrels 64 within the magazine 6 correspond to the arrangement and number of articles 20 within the packaging units 40 (cf. Fig. 1).
  • a plurality of centering units can also be arranged within the magazine 6, each centering unit being designed to accommodate a stack of packaging blanks 30 and each centering unit comprising a corresponding number and arrangement of centering mandrels 64.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a second embodiment of a packaging device 1 for producing packaging units 40 from above. Only the differences from the embodiment in FIG. 1 will be discussed here. For the description of the further reference numbers, reference can therefore be made to the above description passages for FIG. 1.
  • the packaging device 1 comprises a removal head 50, with which at least one packaging blank 30 can be removed from the magazine 6 and transferred to a provision position 52, from which provision position 52 the packaging blank 30 can be picked up by an application head 54 and applied to an article group 22 can be.
  • the removal head 50 comprises devices for pre-treating the edge region 34 of the passage openings 33, in particular devices which are designed to partially fold over the folding tabs 36 in the edge regions 34 of the passage openings 33 of the packaging blanks 30, whereby the diameter of the Passage openings 33 enlarged.
  • the removal head 50 includes, for example, suction devices or gripping devices which are designed to hold the packaging blank 30 at least temporarily and to fix it to the removal head 50.
  • the removal head 50 includes, for example, a primary crushing plate, which is preferably equipped with primary crushing devices.
  • the primary crushing plate comprises a number of primary crushing devices which extend from an underside of the primary crushing plate in a downward direction.
  • the number of pre-breaking devices of the pre-breaking plate corresponds in particular to the number of articles 20, which are combined with the packaging blank 30 to form a packaging unit 40.
  • the pre-breaking plate of the removal head 50 can in particular be designed in such a way as has been described in connection with the application head 10 in connection with FIGS. 3 and 4.
  • the suction devices or gripping devices are preferably designed or arranged to be movable relative to the primary crushing plate. At the When at least one packaging blank 30 is picked up by the suction devices or gripping devices, the packaging blank 30 is generally not yet in contact with the pre-breaking devices of the pre-breaking plate.
  • the lower end regions of the primary crushing devices are guided through the passage openings 33, whereby the folding tabs 36 are at least partially folded downwards.
  • the distance between the pre-breaking plate and the packaging blank 30 is increased again.
  • the lower end region of the pre-breaking devices is passed through the passage openings 33 again, whereby the folding tabs 36 of the edge region 34 of a respective passage opening 33, which are at least partially folded downwards, are now at least partially folded upwards.
  • the appropriately prepared packaging blank 30v is placed at the provision position 52, from which provision position 52 it can be picked up by a suitably designed application head 54 in order to be fixed to the article group 22.
  • An application head 52 suitable in this context can be constructed in a correspondingly simpler manner than the application head 10 described in connection with FIGS. 3 and 4.

Abstract

Es sind eine Verpackungsvorrichtung (1) zur Herstellung von Verpackungseinheiten (40) und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten (40) in einer solchen Verpackungsvorrichtung (1) beschrieben. Die Verpackungseinheiten (40) umfassend mindestens zwei Artikel (20), an welchen Artikeln (20) ein zumindest bereichsweise flächig ausgebildeter Verpackungszuschnitt (3) angeordnet ist. Der Verpackungszuschnitt (3) weist in dem flächig ausgebildeten Bereich (32) mindestens zwei Durchtrittsöffnungen (33) für die mindestens zwei Artikel (20) auf. Die Durchtrittsöffnungen (33) weisen jeweils einen Randbereich (34) auf, welcher mit dem jeweiligen Artikel (20) in Kontakt steht. Die Verpackungsvorrichtung (1) umfasst mindestens eine Zuführeinrichtung (2) für die Artikel (20), mindesten eine Einteileinrichtung zur Einteilung von mindestens zwei Artikeln (20) als Artikelgruppe (22), einen Applikationskopf (10) zum Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (30) an der Artikelgruppe (22), ein der Verpackungsvorrichtung (1) zugeordnetes Magazin (6), in welchem Magazin (6) eine Mehrzahl von Verpackungszuschnitten (30) zur Applikation an den Artikelgruppen (22) vorgehalten wird, wobei der Applikationskopf (10) Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) umfasst oder wobei das Magazin (6) Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) umfasst. Eine alternative Ausführungsform kann einen Entnahmekopf zum Entnehmen eines Verpackungszuschnitts (30) aus dem Magazin (6) vorsehen, welche Entnahmekopf Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) umfasst.

Description

Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten und Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten sowie ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten.
Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern gibt es unterschiedliche Verpackungsarten. Eine häufig gebrauchte Variante besteht etwa in einer Zusammenfassung mehrerer gleichartiger Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten oder Verpackungseinheiten. Auch hierfür sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, einzelne Artikel oder Behälter zu größeren Gebinden zusammenzufassen. So werden bspw. Getränkebehälter meist mittels Schrumpffolien oder Umreifungen zu Gebinden von vier, sechs oder mehr Behältern zusammengefasst und verpackt. Die Herstellung von Gebinden ist meist unumgänglich, da sie die häufigste Variante von Verpackungseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET- Kunststoff darstellen. Die Gebinde werden für den Transport teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert.
Weiterhin ist die Verwendung von sogenannten oberen Greifkartonverpackungen bekannt, um beispielsweise mehrere Flaschen über ihre Halsbereiche oder Dosen über ihre Deckelbereiche zusammenzufassen. Eine Verpackungsmaschine zum Aufsetzen solcher oberen Greifkartonverpackungen ist in der Patentschrift EP 1075419 B1 beschrieben. Hierbei sind die Artikel oder Behälter in einer Kiste angeordnet und die Greifkartonverpackung wird von oben auf den mindestens einen in der Kiste angeordneten Artikel aufgesetzt. Insbesondere ist in der Kiste eine Mehrzahl von Artikeln angeordnet, und durch das Aufsetzen einer geringeren Anzahl an oberen Greifkartonverpackungen werden Untergruppen gebildet, die jeweils einen Teil der in der Kiste angeordneten Artikel zusammenfassen.
Eine Greifkartonverpackung weist eine Anordnung und Anzahl von Durchtrittsöffnungen auf, die der Anordnung und Anzahl der zusammenzufassenden Artikel oder Behälter entsprechen. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen ist dabei in der Regel geringfügig geringer als ein maximaler Durchmesser der Artikel in einem oberen Bereich. Die Greifkartonverpackung wird auf die Artikel aufgesetzt und aufgedrückt, so dass ein definierter oberer Bereich der Artikel durch die Durchtrittsöffnungen durchgedrückt wird. Insbesondere wird ein oberer Bereich mit einem maximalen Durchmesser durch die Durchtrittsöffnungen durchgedrückt und die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen werden unterhalb dieses maximalen Durchmessers mit den Artikeln in Eingriff gebracht, so dass die Greifkartonverpackung sicher und fest an den Artikeln festgelegt wird. Um die Greifkartonverpackung derart an den Artikeln festzulegen, insbesondere um die Artikel durch die Durchtrittsöffnungen durchzudrücken, sind relativ hohe Applikationskräfte notwendig. Dementsprechend müssen die Artikel dieser Applikationskraft einen geeigneten Widerstand entgegenbringen, damit die Artikel beim Aufbringen der Greifkartonverpackung nicht beschädigt werden.
Die Offenlegungsschrift DE102019 128 874 A1 beschreibt eine Verpackungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten, die dafür ausgerichtet sind, die Applikationskraft, die notwendig ist, um eine Greifkartonverpackung an einer Artikelgruppe festzulegen, zu reduzieren. Beispielsweise erfolgt dies über ein sogenanntes Vorbrechen vermittels Dehnmatrizen, die geeignet sind, die Randbereiche der mindestens Durchtrittsöffnungen zu dehnen und/oder zu weiten. Hierbei werden die Verpackungszuschnitte aus einem Magazin entnommen und in eine Dehnmatrize eingelegt. Anschließend werden die vorbereiteten Verpackungszuschnitte mit geweiteten Randbereichen der Durchtrittsöffnungen durch einen Applikationskopf erfasst und durch Aufdrücken entsprechend an Artikelzusammenstellungen appliziert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kostengünstige und platzsparende Vorbereitung von solchen Verpackungszuschnitten bereitzustellen.
Die obige Aufgabe wird durch eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten in einer solchen Verpackungsvorrichtung. Wenn nachfolgend von Verpackungseinheiten gesprochen wird, so ist darunter eine Zusammenstellung umfassend mindestens zwei Artikel gemeint. An der Zusammenstellung der Artikel ist ein zumindest bereichsweise flächig ausgebildeter Verpackungszuschnitt angeordnet, welcher Verpackungszuschnitt in dem flächig ausgebildeten Bereich mindestens zwei Durchtrittsöffnung für die mindestens zwei Artikel aufweist, welche Durchtrittsöffnungen jeweils einen Randbereich aufweisen, welcher mit dem jeweiligen Artikel in Kontakt steht.
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. Die Verpackungsvorrichtung und das Verfahren sind jedoch auch geeignet, einen entsprechenden Verpackungszuschnitt an anderen geeigneten Artikeln oder Behältern anzuordnen und an diesen festzulegen.
Bei dem Verpackungszuschnitt handelt es sich insbesondere um eine sogenannte obere Greifkartonverpackung. Der Verpackungszuschnitt besteht vorzugsweise aus einem Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä.
Vorzugsweise befindet sich nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts ein definierter oberer Bereich der Artikel oberhalb des Verpackungszuschnitts, während ein definierter unterer Bereich der Artikel unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist.
Der zumindest bereichsweise flächig ausgebildete Verpackungszuschnitt kann weiterhin Tragegrifföffnungen aufweisen, durch die der Benutzer seine Finger stecken kann, um die gesamte Verpackungseinheit daran hochheben und transportieren zu können o.ä. Alternativ kann der Verpackungszuschnitt einen anderweitige Trageeinrichtung umfassen, beispielsweise in Form von angeklebten Tragegriffen o.ä.
Eine erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung umfasst mindestens eine Zuführeinrichtung für die Artikel, mindesten eine Einteileinrichtung zur Einteilung von mindestens zwei Artikeln als Artikelzusammenstellung oder Artikelgruppe, einen Applikationskopf zum Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts an der Artikelgruppe und ein Magazin, in welchem Magazin eine Mehrzahl von Verpackungszuschnitten zur Applikation an den Artikelgruppen vorgehalten wird.
Nach Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnittes an den Artikeln steht der Verpackungszuschnitt derart mit den Artikeln in Eingriff, dass dieser im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln festgelegt ist und die Artikel keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt mehr machen können. Somit kann der Verpackungszuschnitt nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln der Artikelgruppe entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt in der Regel zumindest teilweise zerstört wird.
Hierbei ist vorgesehen, dass der Applikationskopf Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen umfasst oder dass das Magazin Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen umfasst.
Die Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs sind insbesondere dazu ausgebildet, eine Widerstandskraft in dem jeweiligen Randbereich der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts an der Artikelgruppe zu reduzieren.
Insbesondere kann durch die Vorbehandlung ein mittlerer Durchmesser der mindestens Durchtrittsöffnungen zumindest geringfügig vergrößert werden. Dadurch kann ein oberer Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser, welcher maximaler Durchmesser vorzugsweise zumindest geringfügig größer ist als ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen, leichter durch die jeweilige Durchtrittsöffnung durchgeführt werden.
Mit dem Begriff Applikationskraft wird insbesondere die Kraft bezeichnet, mit der der Verpackungszuschnitt auf die Artikel aufgedrückt wird, so dass die Artikel zumindest teilweise durch die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts hindurchtreten. Die Applikationskraft ist somit die Kraft, die notwendig ist, den Verpackungszuschnitt derart an der Artikelgruppe zu befestigen, dass der obere Bereich der Artikel mit einem maximalen Durchmesser oberhalb des Verpackungszuschnitts und der untere Bereich der Artikel unterhalb des Verpackungszuschnitts angeordnet ist.
Zur Applikation eines Verpackungszuschnitts mit vorbehandelten Randbereichen ist die notwendige Applikationskraft gegenüber einer Applikationskraft, die notwendig wäre, um einen Verpackungszuschnitt ohne Vorbehandlung an den Artikeln festzulegen, deutlich reduziert. Somit ist auch die Gefahr, dass beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts die Artikel beschädigt werden, gegenüber herkömmlichen Verpackungsvorrichtungen und Verfahren reduziert. In diesem Fall können sogar Artikel verwendet werden, die eine geringere Wandstärke aufweisen, ohne beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts beschädigt zu werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass die Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts geeignete Fixiereinrichtungen aufweisen, die bspw. durch Faltlaschen gebildet sein können. Beispielsweise sind die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte zur Ausbildung von Faltlaschen jeweils mit Einschnitten ausgestattet. Geeignete Einrichtungen zum Vorbehandeln sind dazu ausgebildet, die Faltlaschen teilweise umzufalten, wodurch sich der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen vergrößert.
Eine Ausführungsform eines Applikationskopfes mit integrierten Einrichtungen zum Vorbehandeln kann vorsehen, dass der Applikationskopf eine Applikationsplatte und eine Vorbrechplatte umfasst. Die Applikationsplatte ist vorzugsweise mit Halteeinrichtungen zum zumindest temporären Fixieren des Verpackungszuschnitts ausgestattet. Beispielsweise umfasst der Applikationskopf Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen, die dazu ausgebildet sind, den Verpackungszuschnitt zumindest zeitweise zu halten und am Applikationskopf zu fixieren.
Die Vorbrechplatte ist vorzugsweise mit Vorbrecheinrichtungen ausgestattet. Hierbei kann es sich insbesondere um mechanische Einrichtungen handeln, die für eine Vorbereitung der Öffnungen und für die leichtere Applizierbarkeit des Verpackungszuschnittes auf den damit zu fixierenden Artikeln sorgen können.
Insbesondere umfasst die Applikationsplatte eine erste Anzahl an Öffnungen. Weiterhin umfasst die Vorbrechplatte eine erste Anzahl an Vorbrecheinrichtungen, welche sich von einer Unterseite der Vorbrechplatte aus in einer Richtung nach unten erstrecken. Die erste Anzahl an Öffnungen der Applikationsplatte und die erste Anzahl an Vorbrecheinrichtungen der Vorbrechplatte sind hierbei gleich und entsprechen insbesondere der Anzahl der Artikel, welche mit dem Verpackungszuschnitt zu einer Verpackungseinheit zusammengefasst werden.
In einer ersten Arbeitsposition ist ein erster Abstand zwischen der Applikationsplatte und der Vorbrechplatte ausgebildet, wobei der erste Abstand derart gewählt ist, dass die Vorbrechplatte und die Vorbrecheinrichtungen oberhalb der Applikationsplatte angeordnet sind. In einer zweiten Arbeitsposition ist ein zweiter Abstand zwischen der Applikationsplatte und der Vorbrech platte ausgebildet, wobei der zweite Abstand derart gewählt ist, dass die Vorbrechplatte in einem geringeren Abstand oberhalb der Applikationsplatte angeordnet ist. Hierbei sind die Vorbrecheinrichtungen zumindest teilweise innerhalb von jeweils korrespondierenden Öffnungen der Applikationsplatte angeordnet.
Die Öffnungen der Applikationsplatte weisen einen ersten Durchmesser auf, der mindestens dem Durchmesser der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitt entspricht. Insbesondere weisen die Öffnungen der Applikationsplatte einen ersten Durchmesser auf, der mindestens dem Durchmesser der geweiteten Durchtrittsöffnungen entspricht.
Der Applikationskopf ist in der ersten Arbeitsposition dazu ausgebildet, den Verpackungszuschnitt derart aufzunehmen, dass jeweils eine Durchtrittsöffnung des Verpackungszuschnitts und eine Öffnung der Applikationsplatte fluchtend angeordnet sind.
Der untere Endbereich der Vorbrecheinrichtungen ist dazu ausgebildet, bei einem Überführen des Applikationskopfes von der ersten Arbeitsposition in die zweite Arbeitsposition den Randbereich einer jeweiligen Durchtrittsöffnung des an der Applikationsplatte gehalten Verpackungszuschnitts zumindest teilweise nach unten zu falten. Weiterhin ist der untere Endbereich der Vorbrecheinrichtungen dazu ausgebildet, bei einem Rückführen des Applikationskopfes von der zweite Arbeitsposition in die erste Arbeitsposition den nach unten gefaltete Randbereich einer jeweiligen Durchtrittsöffnung des an der Applikationsplatte gehalten Verpackungszuschnitts zumindest teilweise nach oben zu falten.
Der entsprechend am Applikationskopf vorbereitete Verpackungszuschnitt mit nach oben vom flächigen Bereich hervorstehenden Faltlaschen wird nunmehr zur Ausbildung der gewünschten Verpackungseinheit an der Artikelgruppe appliziert. Insbesondere wird der vorbereitete Verpackungszuschnitt durch Aufdrücken auf die Artikelgruppe von oben an den Artikeln der Artikelgruppe festgelegt. Dabei greifen die nach ober vorstehenden Faltlaschen unterhalb eines Bereichs der Artikel mit verbreitertem Durchmesser ein, beispielsweise unterhalb des Bördelrings eines Dosendeckels oder unterhalb des Neckrings einer Flasche.
Eine Ausführungsform eines Magazins mit integrierten Einrichtungen zum Vorbehandeln kann vorsehen, dass das Magazin, in welchem Verpackungszuschnitte für die Herstellung von Verpackungseinheiten bereitgestellt und vorgehalten werden, erste Vorbehandlungseinrichtungen umfasst, welche ersten Vorbehandlungseinrichtungen dazu ausgebildet sind, die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen eines zuoberst im Magazin angeordneten Verpackungszuschnitts zumindest teilweise nach oben und/oder nach unten zu falten
Eine weitere Ausführungsform eines Magazins mit integrierten Einrichtungen zum Vorbehandeln kann vorsehen, dass das Magazin, zweite Vorbehandlungseinrichtungen umfasst, welche zweiten Vorbehandlungseinrichtungen dazu ausgebildet sind, die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen aller im Magazin angeordneten Verpackungszuschnitte zumindest teilweise nach oben oder unten zu falten, so dass alle im Magazin angeordneten Verpackungszuschnitte jeweils bereits mit zumindest teilweise umgefalteten Faltlaschen ausgestattet sind.
Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die zweiten Vorbehandlungseinrichtungen als Zentrierdorne ausgebildet sind, welche einen oberen Endbereich in Form eines Kegels oder Kegelstumpfes mit nach oben gerichteter Spitze aufweisen. Insbesondere sind die Zentrierdorne auf einer unteren Bodenplatte des Magazins angeordnet und weisen einen zylinderförmigen Körper mit einer orthogonal zur Bodenplatte ausgerichteten Längsachse und einem definierten Durchmesser auf. Der definierte Durchmesser entspricht vorzugsweise dem Durchmesser der aufgeweiteten Durchtrittsöffnungen. Der Durchmesser der Kegelbasis des den oberen Endbereich bildenden Kegels oder Kegelstumpfes entspricht vorzugsweise dem definierten Durchmesser des Zylinderkörpers der Zentrierdorne.
Die Anordnung und Anzahl der Zentrierdorne innerhalb des Magazins entsprechen der Anordnung und Anzahl der Artikel innerhalb der Verpackungseinheiten. Auch können innerhalb des Magazins eine Mehrzahl von Zentriereinheiten angeordnet sein, wobei jede Zentriereinheit zur Aufnahme eines Stapels an Verpackungszuschnitten ausgebildet ist und wobei jede Zentriereinheit eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Zentrierdornen umfasst.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten in einer vorbeschriebenen Verpackungsvorrichtung.
Wenn eine Vorbehandlung des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen des Verpackungszuschnitts durch den Applikationskopf erfolgt, dann ist insbesondere vorgesehen, dass dies zwischen dem Erfassen eines Verpackungszuschnittes durch den Applikationskopf und dem Anbringen des Verpackungszuschnitts an der Artikelgruppe erfolgt. Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass der Applikationskopf eine Applikationsplatte und eine Vorbrechplatte umfasst, welche in unterschiedlichen Arbeitspositionen unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen und wobei durch eine Verringerung des Abstands zwischen der Applikationsplatte und der Vorbrechplatte die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen des an der Applikationsplatte gehaltenen Verpackungszuschnitts nach unten gefaltet werden und wobei durch eine nachfolgende Erhöhung des Abstands zwischen der Applikationsplatte und der Vorbrechplatte die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen des an der Applikationsplatte gehaltenen Verpackungszuschnitts nach oben gefaltet werden.
Wenn eine Vorbehandlung des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen erfolgt, dann kann eine mögliche Ausführungsform vorsehen, dass vor Entnahme eines obersten Verpackungszuschnitts aus dem Magazin, innerhalb des Magazins die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen des jeweils obersten Verpackungszuschnitts durch geeignete erste Vorbehandlungseinrichtungen zumindest teilweise nach oben oder nach unten gefaltet werden. Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, dass beim Einbringen eines Stapels an Verpackungszuschnitten in das Magazin die Randbereiche der Durchtrittsöffnungen aller Verpackungszuschnitte des Stapels innerhalb des Magazins durch geeignete zweite Vorbehandlungseinrichtungen zumindest teilweise nach oben oder nach unten gefaltet werden.
Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die Verpackungsvorrichtung einen zusätzlichen Entnahmekopf umfasst, mit welchem jeweils mindestens ein Verpackungszuschnitt aus dem Magazin entnommen und in eine Bereitstellungsposition überführt werden kann, von welcher Bereitstellungsposition der Verpackungszuschnitt durch einen Applikationskopf aufgenommen werden kann und an einer Artikelgruppe appliziert werden kann.
Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Entnahmekopf Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen umfasst, insbesondere Einrichtungen, die dazu ausgebildet sind, die Faltlaschen in den Randbereichen der Durchtrittsöffnungen der Verpackungszuschnitte teilweise umzufalten, wodurch sich der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen vergrößert.
Der Entnahmekopf umfasst beispielsweise Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen, die dazu ausgebildet sind, den Verpackungszuschnitt zumindest zeitweise zu halten und am Entnahmekopf zu fixieren. Weiterhin umfasst der Entnahmekopf beispielsweise eine Vorbrechplatte, welche vorzugsweise mit Vorbrecheinrichtungen ausgestattet ist. Insbesondere umfasst die Vorbrechplatte eine Anzahl an Vorbrecheinrichtungen, welche sich von einer Unterseite der Vorbrechplatte aus in einer Richtung nach unten erstrecken. Die Anzahl an Vorbrecheinrichtungen der Vorbrechplatte entspricht insbesondere der Anzahl der Artikel, welche mit dem Verpackungszuschnitt zu einer Verpackungseinheit zusammengefasst werden.
Die Vorbrechplatte kann insbesondere derart ausgebildet sein, wie im Zusammenhang mit dem Applikationskopf beschrieben worden ist, welcher Applikationskopf eine Applikationsplatte und eine Vorbrech platte umfasst.
Im Entnahmekopf sind die Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen relativ zur Vorbrechplatte beweglich. Bei der Aufnahme mindestens eines Verpackungszuschnitts durch die Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen ist der Verpackungszuschnitt in der Regel noch nicht in Kontakt mit den Vorbrecheinrichtungen der Vorbrechplatte.
Durch eine Verkleinerung des Abstands zur Vorbrechplatte werden die unteren Endbereiche der Vorbrecheinrichtungen durch die Durchtrittsöffnungen geführt, wodurch die Faltlaschen zumindest teilweise nach unten gefaltet werden.
Vor oder beim Ablegen des Verpackungszuschnitts in der Bereitstellungsposition, wird der Abstand zwischen Vorbrechplatte und Verpackungszuschnitt wieder vergrößert. Dabei wird der untere Endbereich der Vorbrecheinrichtungen erneut durch die Durchtrittsöffnungen durchgeführt, wodurch die zumindest teilweise nach unten gefalteten Faltlaschen des Randbereichs einer jeweiligen Durchtrittsöffnung nunmehr zumindest teilweise nach oben gefaltet werden.
Der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt wird an einer Bereitstellungsposition abgelegt, von welcher Bereitstellungsposition er durch einen geeignet ausgebildeten Applikationskopf aufgenommen werden kann, um an der Artikelgruppe festgelegt zu werden. Ein in diesem Zusammenhang geeigneter Applikationskopf kann entsprechend einfacher aufgebaut sein als der oben beschriebene, eine Applikationsplatte und eine Vorbrechplatte umfassende Applikationskopf.
Durch die Integration der Vorbereitung des Verpackungszuschnitts durch geeignete Vorbehandlungseinrichtungen oder Vorbrecheinrichtungen im Entnahmekopf, im Magazin oder im Applikationskopf können die Zykluszeiten bei der Herstellung der Verpackungseinheiten verkürzt werden. Weiterhin kann die Verpackungsvorrichtung deutlich kleiner ausgebildet werden, da ein zusätzliches Vorbehandlungsmodul entfällt.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten von oben.
Fig. 2 zeigt einen in der Verpackungsvorrichtung verwendeten Verpackungszuschnitt gemäß bekanntem Stand der Technik.
Figuren 3 und 4 zeigen jeweils einen Applikationskopf mit integrierter Vorbehandlung.
Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Magazins mit integrierter Vorbehandlung.
Figuren 6A und 6B zeigen eine zweite Ausführungsform eines Magazins mit integrierter Vorbehandlung. Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Magazins mit integrierter Vorbehandlung.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten von oben.
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 Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
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.
Die schematische Draufsicht der Fig. 1 zeigt eine Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten von oben. Die schematische Draufsicht der Fig. 2 zeigt einen in der Verpackungsvorrichtung 1 verwendeten Verpackungszuschnitt 30, wie er insbesondere aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist.
Die Artikel 20 werden über eine zuführende Transporteinrichtung 2 zugeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Artikel 20 in Einzelreihen in durch Gassenbleche 4 voneinander getrennten Gassen 3 zugeführt. Die Artikel 20 werden als Artikelgruppen 22 aus den Gassen 3 auf ein Förderband 5 der Verpackungsvorrichtung 1 überführt. Die Einteilung in Artikelgruppen 22 erfolgt beispielsweise mittels einer Einteilstange (nicht dargestellt) zwischen Transporteinrichtung 2 und Förderband 5. Es können aber auch andere Möglichkeiten zur Ausbildung von Artikelgruppen 22 verwendet werden, beispielsweise ein Gruppiermodul o.ä.
Bei den Artikeln 20 handelt es sich vorzugsweise um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen aus PET oder einem anderen geeigneten Kunststoff. Bevorzugt können die Artikel auch durch Dosen 21 aus Kunststoff und/oder Aluminium oder einem anderen Metall o.ä. gebildet sein. Die Verpackungsvorrichtung 1 und das Verfahren sind jedoch auch geeignet, einen nachfolgend beschriebenen Verpackungszuschnitt 30 an andere geeignete Artikel 20 anzuordnen und entsprechende Verpackungseinheiten 40 auszubilden.
An der Artikelgruppe 22 wird anschließend ein zumindest bereichsweise flächig ausgebildeter Verpackungszuschnitt 30 appliziert.
Bei dem Verpackungszuschnitt 30 handelt es sich insbesondere um eine sogenannte obere Greifkartonverpackung 31. Der Verpackungszuschnitt 30 weist in dem flächig ausgebildeten Bereich 32 mindestens zwei Durchtrittsöffnung 33 für die mindestens zwei zusammen zu fassenden Artikel 20 auf. Die Durchtrittsöffnungen 33 weisen jeweils einen Randbereich 34 auf (Fig. 2), welcher in der fertigen Verpackungseinheit 40 mit dem jeweiligen Artikel 20 in Kontakt steht.
Der Verpackungszuschnitt 30 besteht vorzugsweise aus einem Kartonmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Karton-Kunststoffverbundmaterial o.ä.
Vorzugsweise befindet sich nach dem Festlegen des Verpackungszuschnitts 30 ein definierter oberer Bereich der Artikel 20 oberhalb des Verpackungszuschnitts 30, während ein definierter unterer Bereich der Artikel 20 unterhalb des Verpackungszuschnitts 30 angeordnet ist.
Die Verpackungsvorrichtung 1 umfasst mindestens ein Magazin 6, in dem Verpackungszuschnitte 30 vorgehalten werden. Ein Applikationskopf 10 entnimmt mindestens einen Verpackungszuschnitt 30 aus dem Magazin 6 und appliziert den erfassten Verpackungszuschnitt 30 an der Artikelgruppe 22.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Applikationskopf 10 zum gleichzeitigen Erfassen von mehreren Verpackungszuschnitten 30 ausgebildet ist, welche erfassten mehreren Verpackungszuschnitte 30 nachfolgend zeitgleich oder unmittelbar aufeinanderfolgend an mehreren Artikelgruppen 22 appliziert werden.
Nach Anordnung und Befestigung des Verpackungszuschnittes 30 an den Artikelgruppen 22 steht der Verpackungszuschnitt 30 derart mit den Artikeln 20 in Eingriff, dass dieser im Wesentlichen ortsfest an den Artikeln 20 festgelegt ist und die Artikel 20 keine nennenswerten Relativbewegungen oder Positionsveränderungen relativ zueinander sowie gegenüber dem Verpackungszuschnitt 30 mehr machen können. Somit kann der Verpackungszuschnitt 30 nur mit erhöhtem Kraftaufwand mit einer nach oben gerichteten Kraftkomponente wieder von den Artikeln 20 der Artikelgruppe 22 entfernt werden, wobei der Verpackungszuschnitt 30 in der Regel zumindest teilweise zerstört wird.
Bei der Verpackungseinrichtung 1 ist weiterhin vorgesehen, dass der Applikationskopf 10 Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen 33 umfasst oder dass das Magazin 6 Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs 34 der Durchtrittsöffnungen 33 umfasst.
Die Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs 34 sind insbesondere dazu ausgebildet, eine Widerstandskraft in dem jeweiligen Randbereich 34 der Durchtrittsöffnungen 33 des Verpackungszuschnitts 30 bei der nachfolgenden Applikation des Verpackungszuschnitts 30 an der Artikelgruppe 22 zu reduzieren.
Insbesondere kann durch die Vorbehandlung ein mittlerer Durchmesser d33 der mindestens Durchtrittsöffnungen 33 zumindest geringfügig vergrößert werden. Dadurch kann ein oberer Bereich der Artikel 20 mit einem maximalen Durchmesser, welcher maximaler Durchmesser vorzugsweise zumindest geringfügig größer ist als ein mittlerer Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 33, leichter durch die jeweilige Durchtrittsöffnung 33 durchgeführt werden.
Insbesondere ist durch die Vorbehandlung des Verpackungszuschnitts 30 die Applikationskraft, mit der der Verpackungszuschnitt 30 auf die Artikel 20 aufgedrückt wird, so dass der obere Bereich der Artikel 20 mit einem maximalen Durchmesser oberhalb des Verpackungszuschnitts 30 und der untere Bereich der Artikel 20 unterhalb des Verpackungszuschnitts 30 angeordnet ist, gegenüber einer Applikationskraft, die notwendig wäre, um einen Verpackungszuschnitt 30 ohne Vorbehandlung an den Artikeln 20 festzulegen, deutlich reduziert. Somit ist auch die Gefahr, dass beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts 30 die Artikel 20 beschädigt werden, gegenüber herkömmlichen Verpackungsvorrichtungen und Verfahren reduziert. In diesem Fall können sogar Artikel 20 verwendet werden, die eine geringere Wandstärke aufweisen, ohne beim Aufbringen des Verpackungszuschnitts 30 beschädigt zu werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass die Durchtrittsöffnungen 33 des Verpackungszuschnitts 30 geeignete Fixiereinrichtungen 35 aufweisen, die bspw. durch Faltlaschen 36 gebildet sein können. Beispielsweise sind die Randbereiche 34 der Durchtrittsöffnungen 33 der Verpackungszuschnitte 30 zur Ausbildung von Faltlaschen jeweils mit Einschnitten ausgestattet. Geeignete Einrichtungen zum Vorbehandeln sind beispielsweise dazu ausgebildet, die Faltlaschen 36 teilweise umzufalten, wodurch sich der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 33 vergrößert.
Die schematischen Seitenansichten der Fig. 3 und der Fig. 4 zeigen jeweils einen Applikationskopf 10 mit integrierter Vorbehandlung. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Vorbehandlung des Verpackungszuschnitts 30 zwischen dem Erfassen des Verpackungszuschnittes 30 durch den Applikationskopf 10 und dem Applizieren des Verpackungszuschnitts 30 an der Artikelgruppe 22 durch den Applikationskopf 10 erfolgt.
Der Applikationskopf 10 umfasst eine Applikationsplatte 11 und eine Vorbrechplatte 13, wobei die Applikationsplatte 11 mit Halteeinrichtungen 12 zum zumindest temporären Fixieren des Verpackungszuschnitts 30 ausgestattet ist. Beispielsweise umfasst der Applikationskopf 11 Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen als Halteeinrichtungen 12, die dazu ausgebildet sind, den Verpackungszuschnitt 30 zumindest zeitweise zu halten und am Applikationskopf 11 zu fixieren.
Die Vorbrechplatte 13 ist mit Vorbrecheinrichtungen 14 ausgestattet.
Insbesondere umfasst die Applikationsplatte 11 eine erste Anzahl an Öffnungen. Weiterhin umfasst die Vorbrechplatte 13 eine erste Anzahl an Vorbrecheinrichtungen 14, welche sich von einer Unterseite der Vorbrechplatte 13 aus in einer Richtung nach unten erstrecken. Die erste Anzahl an Öffnungen der Applikationsplatte 11 und die erste Anzahl an Vorbrecheinrichtungen 14 der Vorbrechplatte 13 sind hierbei gleich und entsprechen insbesondere der Anzahl der Artikel 20, welche mit dem Verpackungszuschnitt 30 zu einer Verpackungseinheit 40 (vgl. Fig. 1) zusammengefasst werden.
Die Öffnungen der Applikationsplatte 11 weisen einen ersten Durchmesser auf, der mindestens dem mittleren Durchmesser d33 der Durchtrittsöffnungen 33 des Verpackungszuschnitt 30 entspricht (vgl. Fig. 2). Insbesondere weisen die Öffnungen der Applikationsplatte 11 einen ersten Durchmesser auf, der mindestens dem Durchmesser der durch die Vorbehandlung geweiteten Durchtrittsöffnungen 33 entspricht.
In einer ersten Arbeitsposition AP1 (vgl. Fig. 3) ist ein erster Abstand A1 zwischen der Applikationsplatte 11 und der Vorbrech platte 13 ausgebildet, wobei der erste Abstand A1 derart gewählt ist, dass die Vorbrechplatte 13 und die Vorbrecheinrichtungen 14 oberhalb der Applikationsplatte 11 angeordnet sind. In einer zweiten Arbeitsposition AP2 (vgl. Fig. 4) ist ein zweiter Abstand A2 zwischen der Applikationsplatte 11 und der Vorbrechplatte 13 ausgebildet, wobei der zweite Abstand A2 derart gewählt ist, dass die Vorbrechplatte 13 in einem geringeren Abstand oberhalb der Applikationsplatte 11 angeordnet ist. Hierbei sind die Vorbrecheinrichtungen 14 zumindest teilweise innerhalb von jeweils korrespondierenden Öffnungen der Applikationsplatte 11 angeordnet.
Der zweite Abstand A2 kann gegebenenfalls bis auf 0 reduziert werden, in diesem Fall berühren sich die Oberseite der Applikationsplatte 11 und die Unterseite der Vorbrech platte 13.
Der Applikationskopf 11 ist in der ersten Arbeitsposition AP1 dazu ausgebildet, den Verpackungszuschnitt 30 derart aufzunehmen, dass jeweils eine Durchtrittsöffnung 33 des Verpackungszuschnitts 30 und eine Öffnung der Applikationsplatte 11 fluchtend angeordnet sind.
Der untere Endbereich 15 der Vorbrecheinrichtungen 14 ist dazu ausgebildet, bei einem Überführen des Applikationskopfes 10 von der ersten Arbeitsposition AP1 in die zweite Arbeitsposition AP2 den Randbereich 34 einer jeweiligen Durchtrittsöffnung 33 (vgl. Fig. 2) des an der Applikationsplatte 11 gehalten Verpackungszuschnitts 30 zumindest teilweise nach unten zu falten. Zusätzlich ist der untere Endbereich 15 der Vorbrecheinrichtungen 14 dazu ausgebildet, bei einem Rückführen des Applikationskopfes 10 von der zweiten Arbeitsposition AP2 in die erste Arbeitsposition AP1 den nach unten gefaltete Randbereich 34 einer jeweiligen Durchtrittsöffnung 33 des an der Applikationsplatte 11 gehalten Verpackungszuschnitts 30 zumindest teilweise nach oben zu falten.
Der entsprechend am Applikationskopf 10 vorbereitete Verpackungszuschnitt 30v weist dementsprechend teilweise nach oben gefaltete Faltlaschen 36 auf und wird nunmehr zur Ausbildung der gewünschten Verpackungseinheit 40 an der Artikelgruppe 22 appliziert. Insbesondere wird der vorbereitete Verpackungszuschnitt 30v durch Aufdrücken auf die Artikelgruppe 22 von oben an den Artikeln 20 der Artikelgruppe 22 festgelegt. Dabei greifen die nach oben gebogenen Faltlaschen 36 in vorteilhafter Weise beispielsweise unter den Bördelrand im Deckelbereich von Dosen oder unter den Neckring (Halsring) von Flaschen.
Die weitere schematische Seitenansicht der Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Magazins 6 mit integrierter Vorbehandlung, während die Figuren 6A und 6B eine zweite Ausführungsform eines Magazins 6 mit integrierter Vorbehandlung zeigen, jeweils wiederum in schematischen Seitenansichten.
Eine Ausführungsform eines Magazins 6 mit integrierten Einrichtungen zum Vorbehandeln kann vorsehen, dass das Magazin 6, in welchem Verpackungszuschnitte 30 für die Herstellung von Verpackungseinheiten 40 (vgl. Fig. 1) bereitgestellt und vorgehalten werden, erste Vorbehandlungseinrichtungen 60 umfasst.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform eines Magazins 6 weisen die ersten Vorbehandlungseinrichtungen 60 eine Kegelform 61 mit nach unten gerichteter Kegelspitze 62 auf. Der zuoberst im Magazin 6 angeordnete Verpackungszuschnitt 30 wird vor der Entnahme vermittels der Vorbehandlungseinrichtung 60 vorbehandelt. Hierfür wird der oberste Verpackungszuschnitt 30 innerhalb des Magazins 6 angehoben und gegen die ersten Vorbehandlungseinrichtungen 60 geführt, so dass diese von oben durch die Durchtrittsöffnungen 33 des Verpackungszuschnitt 30 durchgreifen und die Randbereiche 34 der Durchtrittsöffnungen 33 des obersten Verpackungszuschnitts 30 zumindest teilweise nach unten falten.
Der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt 30v wird nachfolgend durch Aufdrücken von oben an einer Artikelgruppen 22 appliziert. Dabei werden die nach unten vorgebrochenen Faltlaschen 36 nach oben gebogen, wofür aufgrund der Vorbehandlung im Magazin 6 eine geringere Kraft notwendig ist.
Auch bei der in den Figuren 6A und 6B dargestellten Ausführungsform eines Magazins 6 wird der zuoberst im Magazin 6 angeordnete Verpackungszuschnitt 30 vor der Entnahme vermittels von im Magazin 6 ausgebildeten Vorbehandlungseinrichtungen 60 vorbehandelt. Hierfür wird der oberste Verpackungszuschnitt 30 innerhalb des Magazins 6 angehoben und gegen die ersten Vorbehandlungseinrichtungen 60 geführt, so dass diese von oben durch die Durchtrittsöffnungen 33 des Verpackungszuschnitt 30 durchgreifen und die Randbereiche 34 der Durchtrittsöffnungen 33 des obersten Verpackungszuschnitts 30 zumindest teilweise nach unten falten.
Zudem sind die Vorbehandlungseinrichtungen 60 gemäß Fig. 6A derart ausgebildet, dass die Faltlaschen 36 der Randbereiche 34 der Durchtrittsöffnungen 33 des Verpackungszuschnitts 30 beim nachfolgenden Absenken zumindest teilweise nach oben gefaltet werden. Der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt 30v wird nachfolgend durch Aufdrücken von oben an einer Artikelgruppen 22 appliziert. Durch die nach oben vorgebrochenen Faltlaschen 36 ist hierfür eine geringere Kraft notwendig.
Die schematische Seitenansicht der Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Magazins 6 mit integrierter Vorbehandlung. Hierbei sind zweite Vorbehandlungseinrichtungen 63 vorsehen, die dazu ausgebildet sind, die Randbereiche 34 der Durchtrittsöffnungen 33 aller im Magazin 6 angeordneten Verpackungszuschnitte 30 zumindest teilweise nach oben zu falten, so dass alle im Magazin 6 angeordneten Verpackungszuschnitte 30 jeweils bereits mit zumindest teilweise nach oben umgefalteten Faltlaschen 36 ausgestattet sind.
Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die zweiten Vorbehandlungseinrichtungen 63 als Zentrierdorne 64 ausgebildet sind, welche einen oberen Endbereich 65 in Form eines Kegels 66 oder Kegelstumpfes mit nach oben gerichteter Spitze 67 aufweisen. Insbesondere sind die Zentrierdorne 64 auf einer unteren Bodenplatte 70 des Magazins 6 angeordnet und weisen einen zylinderförmigen Körper mit einer orthogonal zur Bodenplatte 70 ausgereichten Längsachse L und einem definierten Durchmesser auf. Der definierte Durchmesser entspricht vorzugsweise dem Durchmesser der aufgeweiteten Durchtrittsöffnungen 33.
Der Durchmesser der Kegelbasis des den oberen Endbereich bildenden Kegels 66 oder Kegelstumpfes entspricht vorzugsweise dem definierten Durchmesser des Zylinderkörpers der Zentrierdorne 64. Die Anordnung und Anzahl der Zentrierdorne 64 innerhalb des Magazins 6 entsprechen der Anordnung und Anzahl der Artikel 20 innerhalb der Verpackungseinheiten 40 (vgl. Fig. 1).
Auch können innerhalb des Magazins 6 eine Mehrzahl von Zentriereinheiten angeordnet sein, wobei jede Zentriereinheit zur Aufnahme eines Stapels an Verpackungszuschnitten 30 ausgebildet ist und wobei jede Zentriereinheit eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Zentrierdornen 64 umfasst.
Durch die Integration der Vorbereitung des Verpackungszuschnitts30 durch geeignete Vorbehandlungseinrichtungen oder Vorbrecheinrichtungen 14, 60, 63 im Applikationskopf 10 oder im Magazin 6 können die Zykluszeiten bei der Herstellung der Verpackungseinheiten 40 verkürzt werden. Weiterhin kann die Verpackungsvorrichtung 1 deutlich kleiner ausgebildet werden, da ein zusätzliches Vorbehandlungsmodul entfällt. Die Draufsicht der Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungseinheiten 40 von oben. Es wird hierbei nur auf die Unterschiede zur Ausführungsform der Fig. 1 eingegangen. Für die Beschreibung der weiteren Bezugszeichen kann deshalb auf die obigen Beschreibungspassagen zur Fig. 1 verwiesen werden.
Die Verpackungsvorrichtung 1 umfasst einen Entnahmekopf 50 umfasst, mit welchem jeweils mindestens ein Verpackungszuschnitt 30 aus dem Magazin 6 entnommen und in eine Bereitstellungsposition 52 überführt werden kann, von welcher Bereitstellungsposition 52 der Verpackungszuschnitt 30 durch einen Applikationskopf 54 aufgenommen werden kann und an einer Artikelgruppe 22 appliziert werden kann.
Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Entnahmekopf 50 Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs 34 der Durchtrittsöffnungen 33 umfasst, insbesondere Einrichtungen, die dazu ausgebildet sind, die Faltlaschen 36 in den Randbereichen 34 der Durchtrittsöffnungen 33 der Verpackungszuschnitte 30 teilweise umzufalten, wodurch sich der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 33 vergrößert.
Der Entnahmekopf 50 umfasst beispielsweise Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen, die dazu ausgebildet sind, den Verpackungszuschnitt 30 zumindest zeitweise zu halten und am Entnahmekopf 50 zu fixieren.
Weiterhin umfasst der Entnahmekopf 50 beispielsweise eine Vorbrechplatte, welche vorzugsweise mit Vorbrecheinrichtungen ausgestattet ist. Insbesondere umfasst die Vorbrechplatte eine Anzahl an Vorbrecheinrichtungen, welche sich von einer Unterseite der Vorbrechplatte aus in einer Richtung nach unten erstrecken. Die Anzahl an Vorbrecheinrichtungen der Vorbrechplatte entspricht insbesondere der Anzahl der Artikel 20, welche mit dem Verpackungszuschnitt 30 zu einer Verpackungseinheit 40 zusammengefasst werden.
Die Vorbrechplatte des Entnahmekopfes 50 kann insbesondere derart ausgebildet sein, wie im Zusammenhang mit dem Applikationskopf 10 im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschrieben worden ist.
Im Entnahmekopf 50 sind die Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen vorzugsweise relativ zur Vorbrechplatte beweglich ausgebildet oder angeordnet. Bei der Aufnahme mindestens eines Verpackungszuschnitts 30 durch die Saugeinrichtungen oder Greifeinrichtungen ist der Verpackungszuschnitt 30 in der Regel noch nicht in Kontakt mit den Vorbrecheinrichtungen der Vorbrechplatte.
Durch eine Verkleinerung des Abstands zur Vorbrechplatte werden die unteren Endbereiche der Vorbrecheinrichtungen durch die Durchtrittsöffnungen 33 geführt, wodurch die Faltlaschen 36 zumindest teilweise nach unten gefaltet werden.
Vor oder beim Ablegen des Verpackungszuschnitts 30 in der Bereitstellungsposition 52, wird der Abstand zwischen Vorbrechplatte und Verpackungszuschnitt 30 wieder vergrößert. Dabei wird der untere Endbereich der Vorbrecheinrichtungen erneut durch die Durchtrittsöffnungen 33 durchgeführt, wodurch die zumindest teilweise nach unten gefalteten Faltlaschen 36 des Randbereichs 34 einer jeweiligen Durchtrittsöffnung 33 nunmehr zumindest teilweise nach oben gefaltet werden.
Der entsprechend vorbereitete Verpackungszuschnitt 30v wird an der Bereitstellungsposition 52 abgelegt, von welcher Bereitstellungsposition 52 er durch einen geeignet ausgebildeten Applikationskopf 54 aufgenommen werden kann, um an der Artikelgruppe 22 festgelegt zu werden. Ein in diesem Zusammenhang geeigneter Applikationskopf 52 kann entsprechend einfacher aufgebaut sein als der im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschriebene Applikationskopf 10.
Ein abschließender Hinweis sei an dieser Stelle zu den Beschreibungen von Ausführungsvarianten der Erfindung gegeben, wobei diese Beschreibungspassagen jeweils auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nehmen. Wenn im Zusammenhang der Figuren und deren Beschreibungen 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 in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Verpackungsvorrichtung
2 Transporteinrichtung
3 Gassen
4 Gassenblech
5 Förderband
6 Magazin
7 erste Vorbehandlungseinrichtungen
10 Applikationskopf
11 Applikationsplatte
12 Halteeinrichtung
13 Vorbrech platte
14 Vorbrecheinrichtung
15 unterer Endbereich
20 Artikel
21 Dosen
22 Artikelgruppe
30 Verpackungszuschnitt
30v vorbereiteter Verpackungszuschnitt
31 obere Greifkartonverpackung
32 flächig ausgebildeter Bereich
33 Durchtrittsöffnung
34 Randbereich
35 Fixiereinrichtung 36 Faltlasche
37 Einschnitt
40 Verpackungseinheit
50 Entnahmekopf
52 Bereitstellungsposition
54 Applikationskopf
60 erste Vorbehandlungseinrichtungen
61 Kegelform
62 Kegelspitze
63 zweite Vorbehandlungseinrichtung
64 Zentrierdorne
65 oberer Endbereich
66 Kegel
67 Kegelspitze
70 Bodenplatte
A1 erster Abstand
A2 zweiter Abstand
AP1 erste Arbeitsposition
AP2 zweite Arbeitsposition d33 mittlerer Durchmesser

Claims

Ansprüche Verpackungsvorrichtung (1) zur Herstellung von Verpackungseinheiten (40), die Verpackungseinheiten (40) umfassend mindestens zwei Artikel (20), insbesondere umfassend mindestens zwei Getränkedosen (21), an welchen Artikeln (20) ein zumindest bereichsweise flächig ausgebildeter Verpackungszuschnitt (3) angeordnet ist, welcher Verpackungszuschnitt (3) in dem flächig ausgebildeten Bereich (32) mindestens zwei Durchtrittsöffnungen (33) für die mindestens zwei Artikel (20) aufweist, welche Durchtrittsöffnungen (33) jeweils einen Randbereich (34) aufweisen, welcher mit dem jeweiligen Artikel (20) in Kontakt steht; die Verpackungsvorrichtung (1) umfassend
• mindestens eine Zuführeinrichtung (2) für die Artikel (20),
• mindesten eine Einteileinrichtung zur Einteilung von mindestens zwei Artikeln (20) als Artikelgruppe (22),
• einen Applikationskopf (10) zum Applizieren und Festlegen des Verpackungszuschnitts (30) an der Artikelgruppe (22),
• ein der Verpackungsvorrichtung (1) zugeordnetes Magazin (6), in welchem Magazin (6) eine Mehrzahl von Verpackungszuschnitten (30) zur Applikation an den Artikelgruppen (22) vorgehalten wird,
• wobei der Applikationskopf (10) Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) umfasst, oder
• wobei das Magazin (6) Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) umfasst, oder
• wobei ein Entnahmekopf zum Entnehmen eines Verpackungszuschnitts (30) aus dem Magazin (6) vorgesehen ist, welche Entnahmekopf Einrichtungen zum Vorbehandeln des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) umfasst. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) der Verpackungszuschnitte (30) zur Ausbildung von Faltlaschen (36) jeweils mit Einschnitten (37) ausgestattet sind und wobei die Einrichtungen zum Vorbehandeln dazu ausgebildet sind, die Faltlaschen (36) teilweise umzufalten. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der Applikationskopf (10) eine Applikationsplatte (11) und eine Vorbrechplatte (13) umfasst, wobei die Applikationsplatte (11) mit Halteeinrichtungen (12) zum zumindest temporären Fixieren des Verpackungszuschnitts (30) ausgestattet ist und wobei die Vorbrechplatte (13) mit Vorbrecheinrichtungen (14) ausgestattet ist. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Applikationsplatte (11) eine erste Anzahl an Öffnungen umfasst und wobei die Vorbrechplatte (13) eine erste Anzahl an Vorbrecheinrichtungen (14) umfasst, welche sich von einer Unterseite der Vorbrechplatte (13) aus in einer Richtung nach unten erstrecken, insbesondere welche erste Anzahl der Anzahl der Artikel (20) der Artikelgruppe (22) entspricht. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei in einer ersten Arbeitsposition (AP1) ein erster Abstand (A1) zwischen der Applikationsplatte (11) und der Vorbrechplatte (13) ausgebildet ist, so dass die Vorbrechplatte (13) und die Vorbrecheinrichtungen (14) oberhalb der Applikationsplatte (11) angeordnet sind, und wobei in einer zweiten Arbeitsposition (AP2) ein zweiter Abstand (A2) zwischen der Applikationsplatte (11) und der Vorbrechplatte (13) ausgebildet ist, so dass die Vorbrechplatte (13) oberhalb der Applikationsplatte (11) angeordnet ist und wobei die Vorbrecheinrichtungen (14) zumindest teilweise innerhalb von jeweils korrespondierenden Öffnungen der Applikationsplatte (11) angeordnet sind. Verpackungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5 wobei die Öffnungen der Applikationsplatte (11) einen ersten Durchmesser aufweisen, der mindestens dem Durchmesser (d33) der Durchtrittsöffnungen (33) des Verpackungszuschnitt (3) entspricht und wobei der Applikationskopf (10) in der ersten Arbeitsposition (AP1) dazu ausgebildet ist, den Verpackungszuschnitt (3) derart aufzunehmen, dass jeweils eine Durchtrittsöffnung (33) des Verpackungszuschnitts (30) und eine Öffnung der Applikationsplatte (11) fluchtend angeordnet sind. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei der untere Endbereich (15) der Vorbrecheinrichtungen (14) dazu ausgebildet ist, bei einem Überführen des Applikationskopfes (10) von der ersten Arbeitsposition (AP1) in die zweite Arbeitsposition (AP2) den Randbereich (34) einer jeweiligen Durchtrittsöffnung (33) des an der Applikationsplatte (11) gehalten Verpackungszuschnitts (30) zumindest teilweise nach unten zu falten.
8. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei der untere Endbereich (15) der Vorbrecheinrichtungen (14) dazu ausgebildet ist, bei einem Rückführen des Applikationskopfes (10) von der zweite Arbeitsposition (AP2) in die erste Arbeitsposition (AP1) den nach unten gefaltete Randbereich (34) einer jeweiligen Durchtrittsöffnung (33) des an der Applikationsplatte (11) gehalten Verpackungszuschnitts (30) zumindest teilweise nach oben zu falten.
9. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das Magazin (6) erste Vorbehandlungseinrichtungen (60) umfasst, welche ersten Vorbehandlungseinrichtungen (60) dazu ausgebildet sind, die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) eines zuoberst im Magazin (6) angeordneten Verpackungszuschnitts (30) zumindest teilweise nach oben oder nach unten zu falten.
10. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das Magazin (6) zweite Vorbehandlungseinrichtungen (63) umfasst, welche zweiten Vorbehandlungseinrichtungen (63) dazu ausgebildet sind, die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) aller im Magazin (6) angeordneten Verpackungszuschnitte (30) zumindest teilweise nach oben oder nach unten zu falten.
11. Verpackungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die zweiten Vorbehandlungseinrichtungen (63) als Zentrierdorne (64) ausgebildet sind, welche einen oberen Endbereich (65) in Form eines Kegels (66) oder Kegelstumpfes mit nach oben gerichteter Spitze (67) aufweisen.
12. Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten (40) in einer Verpackungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine Vorbehandlung des Randbereichs der Durchtrittsöffnungen (33) des Verpackungszuschnitts (30) durch den Applikationskopf (10) erfolgt, wobei die Vorbehandlung zwischen dem Erfassen eines Verpackungszuschnitts (30) durch den Applikationskopf (10) und dem Anbringen des Verpackungszuschnitts (30) an der Artikelgruppe (22) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Applikationskopf (10) eine Applikationsplatte (11) und eine Vorbrechplatte (13) umfasst, welche in unterschiedlichen Arbeitspositionen (AP1 , AP2) unterschiedliche Abstände (A1 , A2) zueinander aufweisen und wobei durch eine Verringerung des Abstands zwischen der Applikationsplatte (11) und der Vorbrechplatte (13) die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) des an der Applikationsplatte (11) gehaltenen Verpackungszuschnitts (30) nach unten gefaltet werden und wobei durch eine nachfolgende Erhöhung des Abstands zwischen der Applikationsplatte (11) und der Vorbrechplatte (13) die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) des an der Applikationsplatte (11) gehaltenen Verpackungszuschnitts (30) nach oben gefaltet werden. Verfahren nach Anspruch 12, wobei vor Entnahme eines obersten Verpackungszuschnitts (30) aus dem Magazin (6), innerhalb des Magazins (6) die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) des jeweils obersten Verpackungszuschnitts (30) durch geeignete erste Vorbehandlungseinrichtungen (60) zumindest teilweise nach oben oder nach unten gefaltet werden oder wobei beim Einbringen eines Stapels an Verpackungszuschnitten (30) in das Magazin (6) die Randbereiche (34) der Durchtrittsöffnungen (33) aller Verpackungszuschnitte (30) des Stapels innerhalb des Magazins (6) durch geeignete zweite Vorbehandlungseinrichtungen (63) zumindest teilweise nach oben oder nach unten gefaltet werden.
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