WO2024110103A1 - Applikationswerkzeug und verfahren zum applizieren von umverpackungen bei der herstellung von verpackungseinheiten - Google Patents

Applikationswerkzeug und verfahren zum applizieren von umverpackungen bei der herstellung von verpackungseinheiten Download PDF

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WO2024110103A1
WO2024110103A1 PCT/EP2023/077414 EP2023077414W WO2024110103A1 WO 2024110103 A1 WO2024110103 A1 WO 2024110103A1 EP 2023077414 W EP2023077414 W EP 2023077414W WO 2024110103 A1 WO2024110103 A1 WO 2024110103A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
packaging blank
connections
articles
packaging
blank
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/077414
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus KREIS
Marcus Renz
Dominique Marcel Gerlach
Original Assignee
Krones Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones Aktiengesellschaft filed Critical Krones Aktiengesellschaft
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B17/00—Other machines, apparatus, or methods for packaging articles or materials
    • B65B17/02—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling
    • B65B17/025—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling the articles being joined by a top carrier element

Definitions

  • the present invention relates to an application tool of a packaging machine for producing packaging units and to a method for producing packaging units which are formed by assembling at least one packaging blank with several articles.
  • beverage cans are one of the most important commercial packaging for beverages. They can also serve as drinking vessels. Beverage cans are mainly used for carbonated beverages such as canned beer and soft drinks such as cola drinks, all types of lemonade and energy drinks. Beverage cans are typically opened for consumption using tear tabs on the lid.
  • packaging for processing, assembling, grouping and packaging items such as beverage containers in the form of bottles or cans.
  • One suitable type of packaging is to combine the items or containers into portable, relatively handy packaging units, which can generally also be considered packaging units.
  • packaging units can generally also be considered packaging units.
  • Packaging in the form of shrink wrap or the use of so-called strapping is particularly well known.
  • upper gripping cardboard packaging is known in order to combine several articles such as beverage containers, in particular bottles or cans, via their neck areas.
  • a packaging machine for placing such upper gripping cardboard packaging is disclosed, for example, in EP 1 075419 B1.
  • the articles are arranged in a box and the gripping cardboard packaging is placed from above on the at least one article arranged in the box.
  • a plurality of articles is arranged in the box, and by placing a smaller number of upper In grip carton packaging, subgroups are formed, each of which summarizes a part of the items arranged in the box.
  • the primary aim of the invention can be considered to be to make available packaging units that are as stable as possible using packaging blanks that can be produced with sufficient reliability.
  • a method for producing such stable packaging units is to be made available.
  • the present invention proposes an application tool of a packaging machine which is used to produce packaging units. These packaging units are each produced by joining at least one packaging blank with several articles, in particular by joining articles of the same type.
  • the application tool according to the invention comprises at least one application device which can be placed on an upper side of an article grouping, which carries a packaging blank on its underside and can place this on an upper side of the article to be equipped with the at least one packaging blank and can exert a first joining force there in a direction parallel to the vertical longitudinal center axes of the articles.
  • the application tool also comprises a stamping unit which is assigned to the application device and can be placed together with it on the article grouping, which, after the packaging blank has been applied and when the application device is placed on the articles, can be placed on the upper side of the provided article with a second joining force in order to completely connect the packaging blank with the articles.
  • the application tool can in particular have a flat, bowl-like or bell-like attachment with openings for the stamping unit.
  • the stamping unit preferably reaches through the flat or bell-like attachment of the application tool and can thus produce the second connections by exerting a defined joining force on the packaging blank.
  • the second connections are produced in particular by exerting a defined joining or application force on the packaging blank, so that the mentioned second connections between the packaging blank and the articles are thereby produced, wherein the second connections formed after the first connections integrate the first connections.
  • the two-stage joining process can be carried out in particular with a single tool that works in two stages and in which two joining areas engage with each other. Alternatively, however, the two-stage joining process can also be carried out with two tools that are used one after the other and work in two stages and can form the two joining areas in chronological order.
  • the weaker first connections are formed first, followed by the stronger second connections in chronological order, with the second connections containing the first connections and strengthening them.
  • Both the first connections and the second connections can be formed by snap-in connections.
  • the connections can be formed between prepared openings or perforations within a main surface of the packaging blank and edge sections of the articles, for example with a flanged edge of the articles formed by cans.
  • the packaging blank can be deformed during the production of the first connections, in particular by being warped.
  • the openings or perforations of the packaging blank are only partially connected to the edge sections of the articles or cans, ie they are only partially pressed over the edge sections and only partially locked into place. For this reason, For this reason, it is particularly useful to produce packs of four, six or eight in the manner described.
  • the application tool can also be used to produce individual rows of two, three, four or five items arranged in an aligned row, provided that the side edges are first locked in place and then the middle section of the row is pressed down.
  • the initially warped packaging blank is brought back into a flat shape and the openings are fully locked into the edge sections of the articles or cans.
  • the packaging blank is preferably reshaped and the warping is leveled, with the openings of the packaging blank being fully connected to the edge sections of the articles or cans. This can mean in particular that the openings are pressed completely over the edge sections and fully locked into place.
  • the invention further proposes a method for producing packaging units to achieve the above-mentioned objectives, wherein these packaging units are formed by assembling at least one packaging blank with several, in particular similar, articles.
  • the method provides at least the method steps explained below.
  • a defined number of articles are provided which are to be equipped with the at least one packaging blank. These articles are provided in a predetermined number and in a predetermined, in particular geometric, arrangement relative to one another, whereby fixed article groups are generally formed for this purpose and provided for the application of a packaging blank.
  • This packaging blank can thus be placed and applied to the articles provided.
  • the packaging blank is preferably placed on the exposed upper end faces of the articles provided, so that initial connections are formed between defined sections of the packaging blank and defined areas of the articles.
  • the packaging blank is thus already in a connection with the articles that is normally still easily detachable when defined joining or application forces are subsequently applied to the first connections are exerted on the packaging blank located on the articles.
  • second connections are formed between the packaging blank and the articles, whereby it is intended that the second connections formed after the first connections integrate or contain the first connections already formed previously.
  • the normally weaker first connections are formed first, after which, i.e. in chronological order, the stronger second connections are formed.
  • the method is characterized in that the second connections contain the first connections and strengthen them.
  • weaker first connections are mentioned in this context, this primarily means the holding or adhesive forces between the article grouping and the packaging blank, which show a lower resistance to the first connections coming loose compared to the fully formed packaging unit with the first and second connections.
  • stronger second connections are also mentioned in this context, this primarily means the holding or adhesive forces between the article grouping and the packaging blank, which show a significantly higher resistance to the second connections containing and integrating the first connections coming loose compared to the still unfinished packaging unit with the first connections.
  • the packaging blank used in the method according to the invention for producing the packaging units formed by several combined articles can in particular consist of relatively stiff material that can only be deformed by applying defined joining forces.
  • conventional packaging blanks can often consist of flexible cardboard materials
  • the packaging blank used here which can be formed e.g. from cellulose-containing material, stiff cardboard material or similar recycled material, is comparatively rigid, so that it cannot be connected to the respective article groups provided in a single application step as easily as a conventional packaging blank, but requires significantly more joining forces.
  • the method according to the invention can provide a two-stage application process with the formation of first connections described here and second connections formed thereafter. In this way, even very stiff packaging materials can be processed with acceptable joining forces, which also reduces the The advantage is that it also protects articles that can be easily deformed and should therefore preferably only be exposed to limited joining forces.
  • the first connections can be formed by snap-in connections between the articles of the article groups provided and the packaging blank placed on top of them.
  • the second connections can also be formed by snap-in connections, especially since the second connections contain, integrate and in particular reinforce the first connections.
  • the first connections can thus be used to carry out an initial pre-locking, whereby this first connection can still be released relatively easily, while the second connections can mean a complete locking into a final state of the finished packaging unit, which can only be released again with greater force.
  • the first joining forces for forming the first connections which are created immediately during or after the packaging blanks are placed on the articles provided, are weaker than the further joining forces subsequently applied to form the second connections and complete the packaging units.
  • the first and second connections can be formed, for example, between prepared openings within a main surface of the packaging blank and edge sections such as a circumferential upper flanged edge of the articles formed by cans.
  • Known beverage cans made of sheet metal generally have a deep-drawn cylindrical body to hold the liquid or beverage and a flat lid attached to the top and connected in a liquid-tight manner, which can also be provided with a tear-off tab and a tear-off opening connected to it.
  • the circular lid which initially slightly protrudes over the upper edge of the cylindrical can body, can be fixed there in an adhesive and liquid-tight manner, in particular with a flanged connection.
  • the packaging blank can be provided with circular Openings into which the cans can be locked.
  • corresponding receptacles can also be provided in a bowl-like inner side of the lid into which the beverage cans can be locked with their upper flanged edges.
  • Similar connections can also be made with plastic bottles, which can optionally form the items of the packaging units described here.
  • Such drinks bottles often made of PET plastic, usually have a ring around the upper neck area below the lid, a so-called neck ring, which can also be suitable for locking with packaging blanks.
  • the packaging blank with its receptacles or openings is pushed over the upper neck sections of the drinks bottles to be connected and locked with the neck rings, whereby the packaging units to be produced can be formed.
  • the packaging blank When producing the first connections, the packaging blank is deformed according to a sensible process variant, in particular warped, whereby the openings or receptacles of the packaging blank are only partially connected to the edge sections of the articles or beverage cans to be combined.
  • This can mean in particular that the openings or receptacles of the packaging blank are only partially pressed over the edge sections of the articles or cans and only partially locked to them.
  • the first connections can still be produced in this way, which at the same time provide the preparation for the second connections to be produced subsequently.
  • the process can also be used for a single row of two, three, four or five articles arranged in an aligned row if the side edges are first locked in place and then the middle area of the row is pressed down.
  • the packaging blank can warp because not all of the edge sections or lid areas of the articles or drinks cans are covered by the receptacles or openings of the packaging blank.
  • the initially warped packaging blank is brought back into a flat shape by applying additional joining forces, which are also preferably applied from above to the upwardly curved areas of the packaging blank, and the openings are fully locked to the edge sections of the articles/cans.
  • the method can therefore provide that when producing the second connections, the packaging blank is reshaped and the warping is leveled, with the openings of the packaging blank being fully connected to the edge sections of the articles/cans, i.e. completely pressed over the edge sections and fully locked to them.
  • the method according to the invention can provide for the two-stage joining process to be carried out with a single tool which is designed in several parts and works in two stages, wherein the tool in particular can have two joining areas which are used one after the other to first produce the first connections and then the second connections without changing the tool.
  • the two-stage joining process can also be carried out with two tools used one after the other, which work one after the other in a two-stage sequence and can form the two joining areas of the first and second connections between the packaging blank and the article grouping in chronological order.
  • the packaging blank typically consists of a rigid material that can only be deformed by applying defined joining forces. This could be material containing cellulose, rigid cardboard or similar.
  • the application tool according to the invention can be part of a manipulator for producing packaging units or containers. These packaging units or containers are produced by assembling a packaging blank with several similar articles and carrying out further manipulation steps, as already described above and as will be explained in more detail below using specific embodiments.
  • the articles to be provided with the packaging blank are first provided, preferably in a predetermined number and in a defined, in particular geometric, arrangement relative to one another.
  • Such an article grouping can, for example, comprise a total of six articles arranged in a rectangular arrangement, which can each be formed by similar beverage cans, for example.
  • the packaging blank for the application of such an article grouping is normally formed by a flat and relatively rigid rectangular section with a main surface with typically rounded outer corner areas and a total of six circular openings within the flat main surface.
  • a main surface The peripheral lateral edge 24 can optionally be drawn downwards like a roof, although this is not absolutely necessary.
  • beverage cans can be made from sheet metal in particular. They usually have a deep-drawn cylindrical body for holding a liquid or a beverage and a flat can lid that is attached to the top and connected in a liquid-tight manner, which can also be provided with a tear-off tab and a tear-off opening connected to it.
  • the circular can lid that covers and closes the upper, drawn-in edge of the cylindrical can body can be fixed there in an adhesive and liquid-tight manner, in particular with a flanged connection, which forms a peripheral flanged edge of the respective beverage can.
  • the packaging blank is equipped with the aforementioned circular openings or perforations, which can be introduced into the main surface of the packaging blank, for example, by punching processes or in some other way.
  • the beverage cans can be locked into place if the openings are appropriately dimensioned, which must correspond to the diameter of the flanged edges and should in particular be slightly smaller.
  • the arrangement of the openings defines the positioning of the articles or beverage cans within the packaging unit to be formed. It makes sense for the beverage cans to be locked into the openings in the packaging blank in such a way that their outer surfaces are in line contact and are fixed to one another in the desired rectangular arrangement.
  • the packaging blank is preferably first placed on the top of the article grouping so that the openings are aligned with the can lids of the beverage cans.
  • the packaging blank can already be partially locked into place with the flanged edges of the beverage cans, which in the present context is referred to as the formation of initial connections.
  • the application tool according to the invention is normally used, with which a first joining or application force can be applied to the packaging blank when the packaging blank is inserted there, placed on the article grouping by means of the application tool and pressed with a defined joining force in order to at least partially lock the openings with the flanged edges of the beverage cans.
  • the method according to the invention provides that the openings are then completely locked into place with the flanged edges of the beverage cans, for which the application tool is used.
  • the application tool can in particular have a stamp insert or the like that presses onto the main surface from above and is located on the inside of the bell-shaped application tool in order to be able to exert an additional joining force on the main surface of the packaging blank when it is in place, whereby the flanged edges can be completely locked into place with the openings in the packaging blank.
  • the packaging blank warps in the middle area of its main surface, which is still above the flanged edges, while the longitudinal edge sections are already below the flanged edges, since the openings in the outer areas are already partially locked into place with the flanged edges of the beverage cans.
  • the particular advantage of the step-by-step locking of the packaging blank with the beverage cans of the article group is that the second connections formed after the first connections integrate the first connections, whereby the joining forces to be applied can be divided into two successive process steps, which enables the locking of very rigid and unyielding packaging blanks with thin-walled and mechanically not excessively resilient beverage cans, so that they do not have to be loaded with relatively high joining forces in a single locking process, which could potentially lead to damage to the articles or beverage cans to be connected.
  • the application tool can have a bowl-like shape with a flat upper lid area that is placed on the packaging blank and can press this onto the beverage cans.
  • the application tool can have a circumferential side edge area that can cover the beverage cans to about a third of their height or a little more.
  • the side edge area essentially has the function of preventing the beverage cans from moving sideways or tipping over when the application tool is pressed downwards and the flat upper lid area exerts the joining forces on the packaging blank. By exerting the defined joining forces, the openings can be at least partially locked into the flanged edges of the beverage cans.
  • the middle area of the main surface refers to the area of the packaging blank through which a vertical plane of symmetry runs, which separates the two aligned groups of three of the total of six grouped beverage containers from each other.
  • the middle area of the main surface is still above the flanged edges, while the long edge sections are already below the flanged edges, as the openings in the outer areas are already partially locked into place with the flanged edges of the beverage cans.
  • the warping of the packaging blank can be several millimeters, whereby this dimension depends on the height of the flanged edges of the beverage cans being combined. Only the additional joining forces, which are applied by the stamp insert to the upwardly curved central area of the main surface of the packaging blank, bring it back into a flat shape, since the openings are now completely pressed over the flanged edges and can thus be locked into place with the flanged edges of the beverage cans.
  • Such a stamp insert can, for example, reach through slot-like recesses in the flat upper lid area of the application tool, so that corresponding active edges of the stamp insert can press onto the areas of the packaging blank located between the openings.
  • the openings in the packaging blank are completely locked into place with the flanged edges of the beverage cans, including their reinforced edges, so that the packaging blank regains its original flat shape and is attached to the top of the article grouping in a flattened and rigid form, holding the individual articles together and mechanically fixing them.
  • the initially existing warping of the middle area of the main surface of the packaging blank is thus eliminated and leveled again in the finished packaging unit.
  • Sleeve-like support sections can optionally be provided on the inside of the application tool, the short cylindrical sections of which point from the underside of the upper lid area facing the packaging blank to the inside of the shell-like application tool press onto the main surface of the packaging blank and can partially lock it into place with the beverage cans of the article grouping, forming the first connections.
  • the number and positions of the sleeve-like support sections correspond to the arrangements and the number of corresponding articles of the article grouping to be equipped with the packaging blank.
  • the sleeve-like support sections each have slanted lower end faces, wherein the sleeve-like support sections in the respective inner region, where they adjoin one another in pairs and are separated from one another by one of several aligned slot-like recesses that extend between the narrow sides of the rectangular application tool, are shorter than in the outer regions.
  • their sloping lower end faces preferably extend further downwards.
  • Fig. 1 shows, in a schematic and perspective view, successive process steps in the production of packaging units by assembling a packaging blank with a provided article grouping.
  • Figures 2A to 2E show, in schematic and perspective views, the various process stages in the production of the packaging units, which are formed by applying a packaging blank to a group of articles.
  • Figures 3A to 3E show in various schematic views an application tool as it is used in the production of packaging units and can be combined with two different versions of a stamp insert.
  • FIG. 1 shows in a highly schematic form the basic sequence of the necessary process steps required to produce packaging units, as they are to be considered in the process according to the invention described here.
  • These packaging units are produced by assembling a packaging blank 10 with several similar articles 12 by carrying out further manipulation steps, as explained in more detail below.
  • the articles 12 to be equipped with the packaging blank 10 are first provided, sensibly in a predetermined number and in a defined, in particular geometric, arrangement relative to one another.
  • the article grouping 14 shown here comprises a total of six articles 12 arranged in a rectangular arrangement, which in the embodiment shown are each formed by similar beverage cans 16.
  • the packaging blank 10 is formed by a flat and relatively rigid rectangular section with a main surface 18, each with typically rounded outer corner regions 20 and with a total of six circular openings 22 located within the flat main surface 18.
  • a peripheral lateral edge 24 delimiting the main surface 18 can optionally be pulled downwards like a roof, although this is not visible in the illustration in Fig. 1.
  • Such a design of the packaging blank 10 can, however, be found in the following illustrations in Figs. 2A to 2E.
  • the conventional beverage cans 16 shown in Fig. 1 can be made in particular from sheet metal. They have a deep-drawn cylindrical body for holding a liquid or a beverage and a flat can lid 26 placed on top and connected in a liquid-tight manner, which can also be provided with a tear-open tab 28 and a tear-open opening connected thereto, as is indicated in the drawing here for each of the beverage cans 16.
  • the circular can lid 26 covering and closing the upper recessed edge of the cylindrical can body can be fixed there in an adhesive and liquid-tight manner, in particular with a flange connection, which forms a circumferential flange 30 of the respective beverage can 16.
  • the packaging blank 10 is equipped with the aforementioned circular openings or breakthroughs 22, which e.g. by punching operations or in some other way into the main surface 18 of the packaging blank 10.
  • the beverage cans 16 can be locked in place if the openings 22 are appropriately dimensioned, which must correspond to the diameters of the flanged edges 30 and should in particular be slightly smaller.
  • the arrangement of the openings 22 defines the positioning of the articles 12 or beverage cans 16 within the packaging unit to be formed. It makes sense for the beverage cans 16 to lock into the openings 22 of the packaging blank 10 in such a way that their outer surfaces are in line contact and are fixed to one another in the desired rectangular arrangement.
  • the latter can first be placed on the top of the article grouping 14 so that the openings 22 are aligned with the can lids 26 of the beverage cans 16 (see Fig. 2A).
  • the packaging blank 10 can be partially locked to the flanged edges 30 of the beverage cans 16, which in the present context is referred to as the formation of first connections (not visible here) (see Fig. 2C).
  • an application tool 32 which is only indicated here, is normally used, with which a first joining or application force can be applied to the packaging blank 10 when the packaging blank 10 is inserted there, placed on the article grouping 14 by means of the application tool 32 and pressed with a defined joining force in order to at least partially lock the openings 22 with the flanged edges 30 of the beverage cans 16 (cf. Fig. 2B).
  • This defined joining force for producing the first connections using the application tool 32 is illustrated by the curved arrow designated B between the upper side of the packaging blank 10 and the lower side of the bell-shaped or bowl-shaped application tool 32.
  • the method according to the invention provides that the openings 22 are then completely locked into place with the flanged edges 30 of the beverage cans 16, for which the application tool 32 is used.
  • the application tool 32 can in particular have a stamp insert 34 or the like which presses onto the main surface 18 from above and is located on the inside of the bell-shaped application tool 32 in order to be able to exert an additional joining force on the main surface 18 of the packaging blank 10 when in place, whereby a complete locking of the flanged edges 30 with the openings 22 of the packaging blank 10 can be achieved.
  • the typical sequence of the process steps corresponds to the letter sequence of the arrows A, B and C, whereby in principle the process steps A and B can be carried out in an integrated manner in the manner described by inserting the packaging blank 10 into the application tool 32 and placing the latter together with the packaging blank 10 onto the article grouping 14 and applying a defined joining force to form the first connections.
  • the particular advantage of the step-by-step locking of the packaging blank 10 with the beverage cans 16 of the article grouping 14 is that the second connections formed after the first connections integrate the first connections, whereby the joining forces to be applied can be divided into two successive process steps, which enables the locking of very rigid and unyielding packaging blanks 10 with thin-walled and mechanically not excessively resilient beverage cans 16, so that they do not have to be loaded with relatively high joining forces in a single locking process, which could potentially lead to damage.
  • FIG. 2E The perspective representations of Figures 2A to 2E are intended to illustrate the successive process steps described above in their sequence between the placing of the packaging blank 10 on the article grouping 14 (Fig. 2A) up to the production of the first (Fig. 2B) and the second connections (Fig. 2D), after which Fig. 2E shows the packaging unit 36 thus completed.
  • the packaging blank 10 is placed on the top of the article grouping 14 according to Fig. 2A, so that its openings 22 are aligned with the can lids 26.
  • the raised and reinforced edges 38 surrounding the openings 22 show that the packaging blank 10 used here is a relatively rigid and bend-resistant packaging element which cannot simply be pressed over the flanged edges 30 of the beverage cans 16 like conventional packaging blanks made of cardboard material, but can only be placed there and locked in place using increased joining forces.
  • the application tool 32 shown there as an example is used according to Fig. 2B, with which a first joining or application force can be applied to the packaging blank 10.
  • the application tool 32 can in particular have the bowl-like shape, which has a flat upper lid region 40, which is placed on the packaging blank 10 and presses it onto the beverage cans 16.
  • the inner contouring of the upper lid area is explained in more detail using the following figures 3A to 3E.
  • the application tool 32 has a circumferential lateral edge region 42 which can cover the beverage cans 16 to approximately one third of their height or slightly more, as shown by way of example in Figures 2B and 2D.
  • the lateral edge region 42 essentially only has the function of preventing the beverage cans 16 from moving sideways or tipping over when the application tool 32 is pressed downwards and the flat upper lid region 40 exerts the joining forces on the packaging blank 10. By exerting the defined joining forces, the openings 22 are at least partially locked to the flanged edges 30 of the beverage cans 16, as shown in Figure 2C.
  • the middle area of the main surface 18 here means the area of the packaging blank 10 through which a vertical plane of symmetry runs, which separates the two aligned groups of three of the total of six grouped beverage containers 16 from each other.
  • This middle area which shows the aforementioned curvature 19 upwards after the formation of the first connections, is identified in Fig. 2C.
  • the middle area of the main surface 18 is still above the flanged edges 30, while the longitudinal edge sections 24 are already below the flanged edges 30, since the openings 22 on the outer areas are already partially locked to the flanged edges 30 of the beverage cans 16.
  • the curvature of the packaging blank 10 can be several millimeters, whereby this dimension depends on the height of the flanged edges 30 of the beverage cans 16 combined in each case.
  • the stamp insert 34 can, for example, have the design shown in Fig. 2D and reach through slot-like recesses 44 in the flat upper lid area 40 of the application tool 32, so that corresponding active edges of the stamp insert 34 can press onto the areas of the packaging blank 10 lying between the openings 22 (not visible here).
  • Fig. 2D illustrates the pressing down of the stamp insert 34, which causes the openings 22 to completely lock into place with the flanged edges 30 of the beverage cans 16.
  • Fig. 2E shows the finished packaging unit 36, in which the openings 22 of the packaging blank 10 are completely locked together with their reinforced edges 38 with the flanged edges 30 of the beverage cans 16, so that the packaging blank 10 regains its original flat shape and is attached in a flattened and rigid form to the top of the article grouping 14 and holds the individual articles 12 together and mechanically fixes them.
  • the curvature 19 of the middle area of the main surface 18 of the packaging blank 10 which can still be seen in Fig. 2C, is thus eliminated in the finished packaging unit 36 according to Fig. 2E.
  • Figures 3A to 3E show a second variant of the application tool 32 already shown in a first variant in Figures 2B and 2D.
  • Fig. 3A shows the application tool 32 without the stamp insert 34 attached thereto.
  • This stamp insert 34 is shown in two different design variants, in a branched first variant ( Figures 3B and 3C) and in a simpler second variant ( Figures 3D and 3E), which can optionally be combined with the same application tool 32.
  • the outside of the application tool 32 shown in perspective in Fig. 3A shows the flat upper cover area 40 and the slot-like recesses 44 located there, as well as the collar-like edge area 42 that continues downwards with a slight slope on all sides and opens slightly.
  • the total of seven slot-like recesses 44 are each of the same size so that the elongated webs 46 of the stamp insert 34 (Fig. 3B or Fig. 3D) that engage there fit into them.
  • the arrangement of the total of seven slot-like recesses 44 in the upper flat lid area 40 of the bowl-like application tool 32 is such that three of the slot-like recesses 44 extend at short distances from one another in an aligned arrangement between the two opposite narrow sides of the application tool 32, so that they follow a line of symmetry between the narrow sides.
  • these three slot-like recesses 44 are located above the curvature 19 (see Fig. 2C), so that the webs 46 of the stamp insert 34 reaching through there can press the curvature 19 downwards and create the second connections between the openings 22 of the packaging blank 10 and the flanged edges 30 of the beverage cans 16 held together (see Fig. 2E).
  • Two pairs of further slot-like recesses 44 extend between the two opposite long sides of the application tool 32, with these four slot-like recesses 44 in total being oriented perpendicular to the other three aligned slot-like recesses 44.
  • Each of the two aligned pairs of slot-like recesses 44 that extend between the long sides of the application tool 32 is interrupted by a material bridge of the cover area 40 in those areas in which the three slot-like recesses 44 that run perpendicularly thereto and extend between the narrow sides are also interrupted.
  • the slot-like recesses 44 thus meet in the middle area of the cover area 40 and form two cross-like groupings with the slot-like recess 44 located in the middle of the cover area 40, which belongs to both cross-like groupings.
  • the first variant of the stamp insert 34 shown in perspective view in Fig. 3B has a total of seven elongated flat webs 46 with vertical extension directions, which fit exactly into the slot-like recesses 44 and can reach through them in order to be able to press the packaging blank 10 completely onto the article grouping 14 (cf. Fig. 2D).
  • An upper grip region 48 of the stamp insert 34 protrudes from the upper side of the application tool 32, ie from its upper cover region 40, even in the activated state of the webs 46, which are all completely pressed through the slot-like recesses 44, as is illustrated in the perspective view of Fig. 3C.
  • the second variant of the stamp insert 34 shown in perspective view in Fig. 3D has only three elongated flat webs 46 with vertical extension directions, which fit exactly into the three aligned slot-like recesses 44 above the curvature 19 of the packaging blank 10 and can reach through them in order to be able to press the packaging blank 10 completely onto the article grouping 14 (cf. Fig. 2D).
  • the four additional webs 46 arranged transversely thereto in the first variant (Fig. 3B) are missing in this stamp insert 34, so that it has a flat, stretched-out and flat contour that can be pushed vertically into the three aligned recesses 44, as the perspective view in Fig. 3E shows.
  • the upper handle area 48 of the stamp insert protrudes from the top of the application tool 32 in the activated state of its three webs 46, which are completely pressed through the corresponding slot-like recesses 44.
  • the slot-like recesses 44 perpendicular to this, which extend in pairs between the long sides of the application tool 32, remain unused.
  • FIG. 4A illustrates an inner side of the application tool 32 shown from the outside in Fig. 3A, whereby the slot-like recesses 44 can be seen here too.
  • a total of six sleeve-like support sections 50 can be seen more clearly, the short cylindrical sections of which point from the underside of the upper lid region 40 facing the packaging blank 10 to the inside of the shell-like application tool 32 press onto the main surface 18 of the packaging blank 10 and can partially lock it to the beverage cans 16 of the article grouping 14, forming the first connections in the manner shown in Fig. 2C.
  • Fig. 4B shows a side view of the application tool 32 with the stamp insert 34 placed there and with its webs 46 extending through the slot-like recesses 44 in its first embodiment (see Figures 3B and 3C).
  • Fig. 4B illustrates the side view of the long sides of the edge region 42 of the application tool 32.
  • Fig. 4C shows a cross section through the application tool 32 with the stamp insert 34 attached along the section lines BB from Fig. 4B.
  • the sleeve-like support sections 50 each have oblique lower end faces 52, wherein the sleeve-like support sections 50 in the respective inner region, where they adjoin one another in pairs and are each separated from one another by one of the three aligned slot-like recesses 44 that extend between the narrow sides of the rectangular application tool 32, are shorter than in the outer regions.
  • the sectional view of Fig. 4C also shows that the two pairs of webs 46 of the stamp insert 34, which are oriented transversely to the three central aligned webs 46, are dimensioned such that, when the stamp insert 34 is inserted, they extend into an area that reaches below the lower end faces 52 of the sleeve-like support sections 50.
  • the webs 46 can completely lock the packaging blank 10 to the beverage cans 16, whereby the warping of the packaging blank 10 previously produced by the roof-like beveled lower end faces 52 of the sleeve-like support sections 50 can be leveled out again.
  • the webs 46 thus each press onto the main surface 18 of the packaging blank 10 and lock it completely with the beverage cans 16 of the article grouping 14, forming the second connections in the manner shown in Fig. 2E.
  • Fig. 4D again shows a side view of the application tool 32 with the stamp insert 34 placed there and with its webs 46 extending through the slot-like recesses 44 in its second embodiment (see Figures 3D and 3E).
  • Fig. 4D illustrates the side view of the long sides of the edge region 42 of the application tool 32.
  • Fig. 4E shows a cross section through the application tool 32 with the stamp insert 34 placed thereon along the cutting lines DD from Fig. 4D. Since the application tool 32 does not differ from the embodiment already described with reference to Fig. 4G, the sleeve-like support sections 50 with their slanted lower end faces 52 are also located there, which are used to form the first connections between the article grouping 14 and the packaging blank 10 curved according to Fig. 2C. The sectional view of Fig. 4E also shows that only the three aligned webs 46 of the stamp insert 34, which are oriented transversely to the plane of the illustration, are present.
  • These webs 46 are each dimensioned such that, when the stamp insert 34 is inserted, they can press the curved middle region of the packaging blank 10 downwards, since they extend to below the lower end faces 52 of the sleeve-like support sections 50. In this way, by pressing down the stamp insert 34, which can be pressed with its grip area 48 onto the lid area 40 of the application tool 32, the webs 46 can completely lock the packaging blank 10 to the beverage cans 16, whereby the curvature of the packaging blank 10 previously produced by the roof-like beveled lower end faces 52 of the sleeve-like support sections 50 can be leveled out again.
  • the three webs 46 of the stamp insert 34 thus each press onto the main surface 18 of the packaging blank 10 and lock it completely with the beverage cans 16 of the article grouping 14, forming the second connections in the manner shown in Fig. 2E.

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Abstract

Es sind ein Applikationswerkzeug (32) einer Verpackungsmaschine zur Herstellung von Verpackungseinheiten (36) sowie ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten (36) offenbart, die durch Zusammenfügen mindestens eines Verpackungszuschnittes (10) mit mehreren Artikeln (12) ausgebildet werden. Das Applikationswerkzeug (32) wird auf einer Oberseite einer Artikelgruppierung (14) aufgesetzt. Ein Verpackungszuschnitt (10) wird auf eine Oberseite der Artikel (12) aufgesetzt und dort mit einer Fügekraft beaufschlagt. Eine der Applikationseinrichtung zugeordnete und gemeinsam mit dieser auf die Artikelgruppierung (14) aufsetzbare Stempeleinheit (34) drückt nach dem Applizieren des Verpackungszuschnittes (10) mit einer zusätzlichen Fügekraft auf die Oberseiten der bereitgestellten Artikel (12), um den Verpackungszuschnitt (10) komplett mit den Artikeln (12) zu verbinden.

Description

Applikationswerkzeug und Verfahren zum Applizieren von Umverpackungen bei der Herstellung von Verpackungseinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Applikationswerkzeug einer Verpackungsmaschine zur Herstellung von Verpackungseinheiten sowie ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten, die durch Zusammenfügen mindestens eines Verpackungszuschnittes mit mehreren Artikeln ausgebildet werden.
Getränkedosen stellen neben Flaschen und Getränkekartons eine der wichtigsten Handelsverpackungen für Getränke dar. Sie können darüber hinaus zugleich als Trinkgefäß dienen. Getränkedosen werden vor allem für kohlensäurehaltige Getränke wie Dosenbier und Softdrinks wie bspw. Cola-Getränke, Limonaden aller Art und Energy- Drinks verwendet. Das Öffnen von Getränkedosen zum Zwecke des Verzehrs erfolgt typischerweise mittels deckelseitig angeordneter Aufreißlaschen.
Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie bspw. Getränkebehältern in Form von Flaschen oder Dosen gibt es unterschiedliche Verpackungsarten. Als solche Verpackungsart eignet sich bspw. die Zusammenfassung der Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten, die allgemein auch als Verpackungseinheiten betrachtet werden können. Auch hier sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, einzelne Flaschen oder Dosen zu größeren Gebinden zusammenzufassen.
Bekannt ist insbesondere die Verpackung in Form von Schrumpfgebinden oder die Verwendung sogenannter Umreifungen.
Weiterhin ist die Verwendung von sogenannten oberen Greifkartonverpackungen bekannt, um mehrere Artikel wie bspw. Getränkebehälter, insbesondere Flaschen oder Dosen, über ihre Halsbereiche zusammenzufassen. Eine Verpackungsmaschine zum Aufsetzen solcher oberen Greifkartonverpackungen findet sich bspw. in der EP 1 075419 B1 offenbart. Hierbei sind die Artikel in einer Kiste angeordnet und die Greifkartonverpackung wird von oben auf den mindestens einen in der Kiste angeordneten Artikel aufgesetzt. Insbesondere 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.
Bei vielen dieser bekannten Greifkartonverpackungen werden flexibel verformbare Verpackungszuschnitte verwendet, die jedoch die zusammengefassten Dosen nicht immer in der gewünschten stabilen Anordnung zueinander fixieren können. Sollen keine weiteren Verpackungsmittel wie etwa Schrumpffolien, Umreifungsbänder o. dgl. eingesetzt werden, so kann ggf. durch Verwendung steiferer Verpackungszuschnitte die notwendige Stabilität hergestellt werden. Dies scheitert jedoch oftmals an den hierfür notwendigen Fügekräften, die mit den verfügbaren Verpackungswerkzeugen meist nicht aufgebracht werden können.
Angesichts der festgestellten Nachteile bekannter Verpackungseinheiten kann es als vorrangiges Ziel der Erfindung betrachtet werden, möglichst stabile Verpackungseinheiten unter Verwendung von Verpackungszuschnitten verfügbar zu machen, die sich mit ausreichender Zuverlässigkeit herstellen lassen. Zudem soll ein Verfahren zur Herstellung solcher stabilen Verpackungseinheiten zur Verfügung gestellt werden.
Die genannten Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Zur Erreichung zumindest von Teilaspekten der genannten Ziele schlägt die vorliegende Erfindung ein Applikationswerkzeug einer Verpackungsmaschine vor, die der Herstellung von Verpackungseinheiten dient. Diese Verpackungseinheiten werden jeweils durch Zusammenfügen mindestens eines Verpackungszuschnittes mit mehreren Artikeln hergestellt, insbesondere unter Zusammenfügung jeweils gleichartiger Artikel. Das erfindungsgemäße Applikationswerkzeug umfasst zumindest eine auf eine Oberseite einer Artikelgruppierung aufsetzbare Applikationseinrichtung, die an ihrer Unterseite einen Verpackungszuschnitt trägt und diesen auf eine Oberseite der mit dem mindestens einen Verpackungszuschnitt auszustattenden Artikel aufsetzen und dort eine erste Fügekraft in paralleler Richtung zu den vertikalen Längsmittelachsen der Artikel ausüben kann. Weiterhin umfasst das Applikationswerkzeug eine der Applikationseinrichtung zugeordnete und gemeinsam mit dieser auf die Artikelgruppierung aufsetzbare Stempeleinheit, die nach dem Applizieren des Verpackungszuschnittes und in einem auf den Artikeln aufgesetzten Zustand der Applikationseinrichtung auf die Oberseite der bereitgestellten Artikel mit einer zweiten Fügekraft drückt, um den Verpackungszuschnitt komplett mit den Artikeln zu verbinden.
Das Applikationswerkzeug kann insbesondere einen flachen, schalenartigen oder glockenartigen Aufsatz mit Durchbrechungen für die Stempeleinheit aufweisen. Vorzugsweise greift die Stempeleinheit durch den flachen oder glockenartigen Aufsatz des Applikationswerkzeuges hindurch und kann somit die zweiten Verbindungen herstellen, indem auf den Verpackungszuschnitt eine definierte Fügekraft ausgeübt wird.
Die zweiten Verbindungen werden insbesondere durch Ausüben einer definierten Füge- oder Applikationskraft auf den Verpackungszuschnitt hergestellt, so dass dadurch die erwähnten zweiten Verbindungen zwischen dem Verpackungszuschnitt und den Artikeln hergestellt werden, wobei die zeitlich nach den ersten Verbindungen ausgebildeten zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen integrieren.
Das zweistufige Fügeverfahren kann insbesondere mit einem einzigen Werkzeug vorgenommen werden, das zweistufig arbeitet und bei dem zwei Fügebereiche ineinandergreifen. Wahlweise jedoch kann das zweistufige Fügeverfahren auch mit zwei nacheinander eingesetzten Werkzeugen vorgenommen werden, die nacheinander eingesetzt werden und zweistufig arbeiten und in zeitlicher Folge die zwei Fügebereiche ausbilden können.
Unabhängig vom jeweils verwendeten Werkzeug werden zunächst die schwächeren ersten Verbindungen ausgebildet, und anschließend, d.h. in zeitlicher Abfolge danach, die stärkeren zweiten Verbindungen, wobei die zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen enthalten und diese verfestigen.
Sowohl die ersten Verbindungen als auch die zweiten Verbindungen können jeweils durch Rastverbindungen gebildet werden. So können die Verbindungen zwischen vorbereiteten Öffnungen oder Durchbrüchen innerhalb einer Hauptfläche des Verpackungszuschnittes und Randabschnitten der Artikel ausgebildet werden, bspw. mit einem Bördelrand der durch Dosen gebildeten Artikel.
Vorzugsweise kann der Verpackungszuschnitt bei der Herstellung der ersten Verbindungen verformt werden, wobei er insbesondere verwölbt wird. Dabei werden die Öffnungen oder Durchbrüche des Verpackungszuschnittes nur teilweise mit den Randabschnitten der Artikel oder Dosen verbunden, d.h. sie werden bspw. nur teilweise über die Randabschnitte gedrückt und nur abschnittsweise damit verrastet. Aus diesem Grund ist es insbesondere sinnvoll, Vierer-, Sechser- oder Achter-Gebinde auf die beschriebene Weise herzustellen. Grundsätzlich kann das Applikationswerkzeug aber auch für die Herstellung von Einzelreihen von zwei, drei, vier oder fünf in einer fluchtenden Reihe angeordneten Artikeln verwendet werden, wenn dort zunächst die seitlichen Ränder verrastet und anschließend der mittlere Bereich der Reihe heruntergedrückt wird.
Bei der Herstellung der zweiten Verbindungen wird der zunächst verwölbte Verpackungszuschnitt wieder in eine ebene Form gebracht, und die Öffnungen werden vollumfänglich mit den Randabschnitten der Artikel oder Dosen verrastet. Somit wird der Verpackungszuschnitt bei der Herstellung der zweiten Verbindungen vorzugsweise zurückverformt und die Verwölbung eingeebnet, wobei die Öffnungen des Verpackungszuschnittes vollständig mit den Randabschnitten der Artikel oder Dosen verbunden werden. Damit kann insbesondere gemeint sein, dass die Durchbrüche komplett über die Randabschnitte gedrückt und vollumfänglich damit verrastet werden.
Neben dem in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Applikationswerkzeug schlägt die Erfindung zur Erreichung der genannten Ziele weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten vor, wobei diese Verpackungseinheiten durch Zusammenfügen mindestens eines Verpackungszuschnittes mit mehreren, insbesondere gleichartigen Artikeln ausgebildet werden.
Gemäß der Erfindung sieht das Verfahren zumindest die nachfolgend erläuterten Verfahrensschritte vor. So erfolgt zunächst die Bereitstellung einer definierten Anzahl von Artikeln, die mit dem mindestens einen Verpackungszuschnitt ausgestattet werden sollen. Diese Artikel werden in vorgegebener Anzahl und in vorgegebener, insbesondere geometrischer Anordnung zueinander bereitgestellt, wobei hierfür in aller Regel fest vorgegebene Artikelgruppierungen gebildet und für die Applikation eines Verpackungszuschnittes bereitgestellt werden.
Dieser Verpackungszuschnitt kann somit auf die bereitgestellten Artikel aufgesetzt und appliziert werden. Vorzugsweise wird der Verpackungszuschnitt auf freiliegende obere Stirnseiten der bereitgestellten Artikel aufgesetzt, so dass dadurch erste Verbindungen zwischen definierten Abschnitten des Verpackungszuschnittes und definierten Bereichen der Artikel ausgebildet werden. Der Verpackungszuschnitt befindet sich somit bereits in einer normalerweise noch leicht lösbaren Verbindung mit den Artikeln, wenn anschließend definierte Füge- oder Applikationskräfte auf den mittels der ersten Verbindungen an den Artikeln befindlichen Verpackungszuschnitt ausgeübt werden. Durch diese Ausübung der definierten Füge- oder Applikationskräfte werden zweite Verbindungen zwischen dem Verpackungszuschnitt und den Artikeln ausgebildet, wobei vorgesehen ist, dass die zeitlich nach den ersten Verbindungen ausgebildeten zweiten Verbindungen die zuvor bereits ausgebildeten ersten Verbindungen integrieren oder enthalten.
Somit werden bei dem erfindungsgemäßen Applikationsverfahren zuerst die normalerweise schwächeren ersten Verbindungen ausgebildet, wonach anschließend, d.h. in zeitlicher Abfolge danach, die stärkeren zweiten Verbindungen ausgebildet werden. Das Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass die zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen enthalten und diese verfestigen. Wenn in diesem Zusammenhang von schwächeren ersten Verbindungen gesprochen wird, so meint dies in erster Linie die Halte- oder Haftkräfte zwischen der Artikelgruppierung und dem Verpackungszuschnitt, die gegenüber der fertig ausgebildeten Verpackungseinheit mit den ersten und zweiten Verbindungen eine geringere Widerstandsfähigkeit gegen ein Lösen der ersten Verbindungen zeigen. Wenn in diesem Zusammenhang außerdem von stärkeren zweiten Verbindungen gesprochen wird, so meint dies in erster Linie die Halte- oder Haftkräfte zwischen der Artikelgruppierung und dem Verpackungszuschnitt, die gegenüber der noch unfertig ausgebildeten Verpackungseinheit mit den ersten Verbindungen eine deutlich höhere Widerstandsfähigkeit gegen ein Lösen der die ersten Verbindungen enthaltenden und integrierenden zweiten Verbindungen zeigen.
Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der durch mehrere zusammengefasste Artikel gebildeten Verpackungseinheiten verwendete Verpackungszuschnitt kann insbesondere aus relativ steifem Material bestehen, das sich nur mittels Aufbringens definierter Fügekräfte verformen lässt. Während herkömmliche Verpackungszuschnitte oftmals aus biegsamen Kartonmaterialien bestehen können, ist der hier eingesetzte Verpackungszuschnitt, der z.B. durch zellulosehaltiges Material, durch steifes Pappmaterial o.dgl. Recyclingmaterial gebildet sein kann, vergleichsweise biegesteif, so dass er sich nicht so leicht wie ein herkömmlicher Verpackungszuschnitt in einem einzigen Applikationsschritt mit den jeweils bereitgestellten Artikelgruppierungen verbinden lässt, sondern demgegenüber deutlich mehr Fügekräfte benötigt. Aus diesem Grund kann das erfindungsgemäße Verfahren einen zweistufigen Applikationsvorgang mit der hier beschriebenen Ausbildung erster Verbindungen und danach ausgebildeter zweiter Verbindungen vorsehen. Auf eine solche Weise können auch sehr steife Verpackungsmaterialien mit vertretbaren Fügekräften verarbeitet werden, was zudem den Vorteil hat, dass damit auch solche Artikel geschont werden, die sich leicht verformen lassen und die deshalb vorzugsweise nur begrenzten Fügekräften ausgesetzt werden sollten.
Wahlweise können die ersten Verbindungen durch Rastverbindungen zwischen den Artikeln der bereitgestellten Artikelgruppierungen und dem darauf aufgesetzten Verpackungszuschnitt gebildet sein. Sinnvollerweise sind in diesem Fall auch die zweiten Verbindungen durch Rastverbindungen gebildet, zumal die zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen enthalten, integrieren und insbesondere verstärken. Mit den ersten Verbindungen kann somit ein erstes Vorrasten durchgeführt werden, wobei diese erste Verbindung noch relativ leicht gelöst werden kann, während die zweiten Verbindungen ein komplettes und nur noch mit höherem Kraftaufwand wieder lösbares Verrasten in einen Endzustand der fertiggestellten Verpackungseinheit bedeuten können.
Somit sind auch die ersten Fügekräfte zur Ausbildung der ersten Verbindungen, die unmittelbar beim oder nach dem Aufsetzen der Verpackungszuschnitte auf die bereitgestellten Artikel hergestellt werden, schwächer als die anschließend aufgebrachten weiteren Fügekräfte, mit denen die zweiten Verbindungen ausgebildet und die Verpackungseinheiten fertiggestellt werden.
Die ersten und zweiten Verbindungen können bspw. zwischen vorbereiteten Öffnungen innerhalb einer Hauptfläche des Verpackungszuschnittes und Randabschnitten wie z.B. einem umlaufenden oberen Bördelrand der durch Dosen gebildeten Artikel ausgebildet werden. Bekannte Getränkedosen aus Metallblech weisen in aller Regel einen tiefgezogenen zylindrischen Korpus zur Aufnahme der Flüssigkeit oder des Getränks sowie einen oberseitig dort aufgesetzten und flüssigkeitsdicht verbundenen flachen Deckel auf, der zudem mit einer Aufreißlasche und damit verbundener aufreißbarer Öffnung versehen sein kann. Der den oberen Rand des zylindrischen Dosenkorpus zunächst leicht überragende kreisrunde Deckel kann dort insbesondere mit einer Bördelverbindung haftend und flüssigkeitsdicht fixiert werden.
Da bei solchen bekannten Getränkedosen der obere umlaufende Bördelrand die sich darunter anschließende Mantelfläche leicht überragt, befindet sich dort ein stufenartiger Absatz mit einer Durchmesseränderung, die sich zum Verbinden der die Artikel der hier beschriebenen Verpackungseinheit bildenden Getränkedosen mit dem Verpackungszuschnitt eignen. Um mit dem oberen Bördelrand der Dosen zusammenzuwirken, kann der Verpackungszuschnitt insbesondere mit kreisrunden Öffnungen ausgestattet sein, in welche die Dosen verrastet werden können. Bei einem oberseitig geschlossenen Verpackungszuschnitt können auch entsprechende Aufnahmen in einer schalenartigen Deckelinnenseite vorgesehen sein, in welche die Getränkedosen mit ihren oberen Bördelrändern verrastet werden können.
Ähnliche Verbindungen können zudem mit Kunststoffflaschen gebildet werden, die wahlweise die Artikel der hier beschriebenen Verpackungseinheiten bilden können. Solche oftmals aus PET- Kunststoff hergestellten Getränkeflaschen weisen meist im unterhalb des Deckels befindlichen oberen Halsbereich einen umlaufenden Ring, einen sog. Halsring oder Neckring, auf, der sich ebenfalls zum Verrasten mit Verpackungszuschnitten eignen kann. Auch hier wird der Verpackungszuschnitt mit seinen Aufnahmen oder Öffnungen über die oberen Halsabschnitte der zu verbindenden Getränkeflaschen geschoben und mit den Hals- oder Neckringen verrastet, wodurch die herzustellenden Verpackungseinheiten gebildet werden können.
Bei der Herstellung der ersten Verbindungen wird der Verpackungszuschnitt gemäß einer sinnvollen Verfahrensvariante verformt, insbesondere in sich verwölbt, wobei die Öffnungen oder Aufnahmen des Verpackungszuschnittes nur teilweise mit den Randabschnitten der zusammenzufassenden Artikel oder Getränkedosen verbunden werden. Damit kann insbesondere gemeint sein, dass die Öffnungen oder Aufnahmen des Verpackungszuschnittes nur teilweise über die Randabschnitte der Artikel oder Dosen gedrückt und nur abschnittsweise mit diesen verrastet werden. Auch wenn dadurch relativ leicht lösbare Verbindungen geschaffen wurden, bei denen der Verpackungszuschnitt unter Rückverformung der Verwölbung unter Aufbringung relativ geringer Zugkräfte von der Artikelgruppierung abgenommen werden könnte, lassen sich solchermaßen dennoch die ersten Verbindungen herstellen, die gleichzeitig die Vorbereitung der nachfolgend herzustellenden zweiten Verbindungen liefern.
Aus diesem Grund ist es insbesondere sinnvoll, Vierer-, Sechser- oder Achter- Gebinde mit Artikelgruppierungen in jeweiliger Rechteckanordnung auf die beschriebene Weise herzustellen. Grundsätzlich kann das Verfahren aber auch bei einer Einzelreihe von zwei, drei, vier oder fünf in einer fluchtenden Reihe angeordneter Artikel angewendet werden, wenn dort zunächst die seitlichen Ränder verrastet und anschließend der mittlere Bereich der Reihe heruntergedrückt wird. Auch hierbei lässt sich der Verpackungszuschnitt verwölben, da nicht die gesamten Randabschnitte oder Deckelbereiche der Artikel oder Getränkedosen von den Aufnahmen oder Öffnungen des Verpackungszuschnittes erfasst sind. Bei der Herstellung der zweiten Verbindungen wird durch Aufbringen zusätzlicher Fügekräfte, die zudem vorzugsweise von oben auf die nach oben gewölbten Bereiche des Verpackungszuschnittes aufgebracht werden, wird der zunächst verwölbte Verpackungszuschnitt wieder in eine ebene Form gebracht, und die Öffnungen werden vollumfänglich mit den Randabschnitten der Artikel/Dosen verrastet. Somit kann das Verfahren vorsehen, dass bei der Herstellung der zweiten Verbindungen der Verpackungszuschnitt zurückverformt und die Verwölbung eingeebnet wird, wobei die Öffnungen des Verpackungszuschnittes vollständig mit den Randabschnitten der Artikel/Dosen verbunden werden, d.h. komplett über die Randabschnitte gedrückt und vollumfänglich damit verrastet.
Wahlweise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das zweistufige Fügeverfahren mit einem einzigen Werkzeug vorgenommen, das mehrteilig ausgebildet ist und zweistufig arbeitet, wobei bei dem Werkzeug insbesondere zwei Fügebereiche ineinandergreifen können, die nacheinander zum Einsatz kommen, um zunächst die ersten Verbindungen und anschließend ohne Werkzeugwechsel die zweiten Verbindungen herzustellen.
Alternativ hierzu kann das zweistufige Fügeverfahren jedoch auch mit zwei nacheinander eingesetzten Werkzeugen vorgenommen werden, die nacheinander in zweistufiger Abfolge arbeiten und in zeitlicher Folge die zwei Fügebereiche der ersten und zweiten Verbindungen zwischen dem Verpackungszuschnitt und der Artikelgruppierung ausbilden können.
Der Verpackungszuschnitt besteht typischerweise aus steifem Material, das sich nur mittels Aufbringens definierter Fügekräfte verformen lässt. Hierfür kommt z.B. zellulosehaltiges Material, steifes Pappmaterial o.ä. in Frage.
Sofern aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar, können einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder des erfindungsgemäßen Applikationswerkzeuges wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das/die oben formulierten Ziel(e) zumindest teilweise zu erreichen, und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Applikationswerkzeug erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Verpackungseinheiten betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Applikationswerkzeug 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 des erfindungsgemäßen Applikationswerkzeuges 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 das erfindungsgemäße Applikationswerkzeug.
Die nachfolgenden Ausführungen fassen nochmal einige Aspekte der zuvor bereits in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Erfindung zusammen, konkretisieren einige Aspekte, sollen jedoch nicht im Widerspruch zu den bereits gemachten Ausführungen gesehen werden, sondern in Zusammenschau, bei Zweifeln ggf. als speziellere Ausführungsvarianten und/oder Abwandlungen. So kann, wie bereits oben erwähnt, das erfindungsgemäße Applikationswerkzeug Teil eines Manipulators zur Herstellung von Verpackungseinheiten oder Gebinden sein. Diese Verpackungseinheiten oder Gebinde werden durch Zusammenfügen eines Verpackungszuschnittes mit mehreren gleichartigen Artikeln unter Durchführung weiterer Manipulationsschritte hergestellt, wie sie oben schon beschrieben wurden und wie sie nachfolgend anhand konkreter Ausführungsbeispiele nochmals näher erläutert werden sollen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die mit dem Verpackungszuschnitt auszustattenden Artikel bereitgestellt, und zwar sinnvollerweise in vorgegebener Anzahl und in definierter, insbesondere geometrischer Anordnung zueinander. Eine solche Artikelgruppierung kann bspw. insgesamt sechs in Rechteckanordnung zusammengestellte Artikel umfassen, die bspw. jeweils durch gleichartige Getränkedosen gebildet sein können.
Der Verpackungszuschnitt ist für den Anwendungsfall einer solchen Artikelgruppierung normalerweise durch einen flachen und relativ biegesteifen rechteckförmigen Abschnitt mit einer Hauptfläche mit typischerweise jeweils abgerundeten äußeren Eckbereichen sowie mit insgesamt sechs innerhalb der ebenen Hauptfläche befindlichen kreisrunden Durchbrüchen gebildet. Ein die Hauptfläche begrenzender umlaufender seitlicher Rand 24 kann wahlweise dachartig nach unten gezogen sein, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
Zusammenzufassende herkömmliche Getränkedosen können insbesondere aus Metallblech gefertigt sein. Sie weisen meist einen tiefgezogenen zylindrischen Korpus zur Aufnahme einer Flüssigkeit oder eines Getränks sowie einen oberseitig dort aufgesetzten und flüssigkeitsdicht verbundenen flachen Dosendeckel auf, der zudem mit einer Aufreißlasche und damit verbundener aufreißbarer Öffnung versehen sein kann. Der den oberen eingezogenen Rand des zylindrischen Dosenkorpus bedeckende und abschließende kreisrunde Dosendeckel kann dort insbesondere mit einer Bördelverbindung haftend und flüssigkeitsdicht fixiert sein, die einen umlaufenden Bördeland der jeweiligen Getränkedose bildet.
Da bei solchen Getränkedosen der obere umlaufende Bördelrand die sich darunter anschließende Mantelfläche des Dosenkorpus leicht überragt, befindet sich unmittelbar unterhalb des Bördelrandes ein stufenartiger Absatz mit einer Durchmesseränderung, die sich zum Verbinden der die Artikel der Verpackungseinheit bildenden Getränkedosen mit dem Verpackungszuschnitt eignen. Zu diesem Zweck ist der Verpackungszuschnitt mit den erwähnten kreisrunden Öffnungen oder Durchbrüchen ausgestattet, die bspw. durch Stanzvorgänge oder auf andere Weise in die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes eingebracht worden sein können.
Die Getränkedosen können bei passender Dimensionierung der Durchbrüche, die mit den Durchmessern der Bördelränder korrespondieren müssen und insbesondere geringfügig kleiner dimensioniert sein sollten, dort verrastet werden. Die Anordnung der Durchbrüche definiert die Positionierung der Artikel bzw. Getränkedosen innerhalb der zu bildenden Verpackungseinheit. Sinnvollerweise können die Getränkedosen solchermaßen in den Durchbrüchen des Verpackungszuschnittes einrasten, dass sie sich mit ihren Mantelflächen in Linienberührung befinden und in der gewünschten Rechteckanordnung zueinander fixiert sind.
Der Verpackungszuschnitt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise zunächst auf die Oberseite der Artikelgruppierung aufgesetzt, so dass die Durchbrüche jeweils mit den Dosendeckeln der Getränkedosen fluchten. Wahlweise kann der Verpackungszuschnitt schon teilweise mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet werden, was im vorliegenden Zusammenhang als die Ausbildung von ersten Verbindungen bezeichnet wird. Für die Ausbildung dieser ersten Verbindung wird normalerweise das erfindungsgemäße Applikationswerkzeug verwendet, mit dem eine erste Füge- oder Applikationskraft auf den Verpackungszuschnitt aufgebracht werden kann, wenn der Verpackungszuschnitt dort eingelegt, mittels des Applikationswerkzeuges auf der Artikelgruppierung aufgesetzt und mit definierter Fügekraft angedrückt wird, um die Durchbrüche zumindest teilweise mit den Bördelrändern der Getränkedosen zu verrasten.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass anschließend ein vollständiges Verrasten der Durchbrüche mit den Bördelrändern der Getränkedosen erfolgt, wozu wiederum das Applikationswerkzeug eingesetzt wird. Zu diesem Zweck kann das Applikationswerkzeug insbesondere einen von oben auf die Hauptfläche drückenden Stempeleinsatz o. dgl. aufweisen, der sich an der Innenseite des glockenartigen Applikationswerkzeuges befindet, um im aufgesetzten Zustand eine zusätzliche Fügekraft auf die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes ausüben zu können, wodurch ein vollständiges Verrasten der Bördelränder mit den Durchbrüchen des Verpackungszuschnittes bewirkt werden kann.
Zuvor und im aufgesetzten Zustand sind noch keine zweiten Verbindungen hergestellt, wo die Durchbrüche erst teilweise mit den Getränkedosen der Artikelgruppierung verrastet sind, so dass diese zweiten Verbindungen erst durch Aufdrücken des Stempeleinsatzes ausgebildet werden. Während der Aktivierung des Stempeleinsatzes bleibt der Verpackungszuschnitt mittels des Applikationswerkzeuges auf der Artikelgruppierung fixiert.
Typischerweise erfolgt beim Aufsetzen des Verpackungszuschnittes mittels des Applikationswerkzeuges eine Verwölbung des Verpackungszuschnittes im mittleren Bereich seiner Hauptfläche, der sich hierbei noch oberhalb der Bördelränder befindet, während sich die längsseitigen Randabschnitte bereits unterhalb der Bördelränder befinden, da die Durchbrüche an den äußeren Bereichen bereits teilweise mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet sind.
Erst die zusätzlichen Fügekräfte, die durch den Stempeleinsatz auf den nach oben gewölbten mittleren Bereich der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes aufgebracht werden, bringen diesen wieder in eine ebene Gestalt, da nun die Durchbrüche komplett über die Bördelränder gedrückt werden und solchermaßen mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet werden können. Der besondere Vorteil in der stufenweise erfolgenden Verrastung des Verpackungszuschnittes mit den Getränkedosen der Artikelgruppierung besteht darin, dass die zeitlich nach den ersten Verbindungen ausgebildeten zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen integrieren, wodurch die aufzubringenden Fügekräfte in zwei aufeinanderfolgende Prozessschritte unterteilt werden können, was die Verrastung sehr biegesteifer und unnachgiebiger Verpackungszuschnitte mit dünnwandigen und mechanisch nicht übermäßig belastbaren Getränkedosen ermöglicht, so dass diese nicht durch einen einzigen Verrastungsvorgang mit relativ hohen Fügekräften belastet werden müssen, was unter Umständen zur Beschädigungen der zu verbindenden Artikel oder Getränkedosen führen könnte.
Je nach gewählter Ausführungsvariante kann das Applikationswerkzeug eine schalenartige Gestalt aufweisen, die einen flachen oberen Deckelbereich aufweist, der auf den Verpackungszuschnitt aufgelegt wird und diesen auf die Getränkedosen drücken kann. Zudem kann das Applikationswerkzeug einen umlaufenden seitlichen Randbereich aufweisen, der die Getränkedosen in etwa zu einem Drittel ihrer Höhe oder etwas mehr bedecken kann. Der seitliche Randbereich hat dabei im Wesentlichen die Funktion, die Getränkedosen an einem seitlichen Ausweichen oder Verkippen zu hindern, wenn das Applikationswerkzeug nach unten gedrückt und der flache obere Deckelbereich die Fügekräfte auf den Verpackungszuschnitt ausübt. Durch das Ausüben der definierten Fügekräfte können die Durchbrüche zumindest teilweise mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet werden.
Sofern die Durchbrüche noch nicht vollständig mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet sind, resultiert hieraus die erwähnte Verwölbung des Verpackungszuschnittes im mittleren Bereich seiner Hauptfläche. Mit dem mittleren Bereich der Hauptfläche ist hierbei derjenige Bereich des Verpackungszuschnitts gemeint, durch den eine vertikale Symmetrieebene verläuft, welche die beiden jeweils fluchtenden Dreiergruppen der insgesamt sechs gruppierten Getränkebehälter voneinander trennt.
Der mittlere Bereich der Hauptfläche befindet sich hierbei noch oberhalb der Bördelränder, während sich die längsseitigen Randabschnitte bereits unterhalb der Bördelränder befinden, da die Durchbrüche an den äußeren Bereichen bereits teilweise mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet sind. Die Verwölbung des Verpackungszuschnittes kann hierbei mehrere Millimeter betragen, wobei dieses Maß von der Höhe der Bördelränder der jeweils zusammengefassten Getränkedosen abhängt. Erst die zusätzlichen Fügekräfte, die durch den Stempeleinsatz auf den nach oben gewölbten mittleren Bereich der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes aufgebracht werden, bringen diesen wieder in eine ebene Gestalt, da nun die Durchbrüche komplett über die Bördelränder gedrückt werden und solchermaßen mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet werden können.
Ein solcher Stempeleinsatz kann bspw. durch schlitzartige Ausnehmungen im flachen oberen Deckelbereich des Applikationswerkzeuges hindurchgreifen, so dass entsprechende Wirkkanten des Stempeleinsatzes auf die zwischen den Durchbrüchen liegenden Bereiche des Verpackungszuschnittes drücken können.
Bei einer fertiggestellten Verpackungseinheit sind die Durchbrüche des Verpackungszuschnittes vollständig und mitsamt ihren verstärkten Rändern vollumfänglich mit den Bördelrändern der Getränkedosen verrastet, so dass der Verpackungszuschnitt wieder seine ursprüngliche ebene Form erhält und in flachgedrückter und biegesteifer Gestalt auf der Oberseite der Artikelgruppierung befestigt ist und die einzelnen Artikel zusammenhält und mechanisch fixiert. Die zunächst vorhandene Verwölbung des mittleren Bereiches der Hauptfläche des Verpackungszuschnittes ist somit bei der fertiggestellten Verpackungseinheit wieder aufgehoben und eingeebnet.
In der Innenseite des Applikationswerkzeuges können wahlweise hülsenartige Stützabschnitte vorgesehen sein, deren von der zum Verpackungszuschnitt weisenden Unterseite des oberen Deckelbereiches zur Innenseite des schalenartigen Applikationswerkzeuges weisende kurze zylindrische Abschnitte auf die Hauptfläche des Verpackungszuschnittes drücken und diesen unter Ausbildung der ersten Verbindungen teilweise mit den Getränkedosen der Artikelgruppierung verrasten können. Die Anzahl und Positionen der hülsenartigen Stützabschnitte stimmt mit den Anordnungen und der Anzahl der entsprechenden Artikel der jeweils mit dem Verpackungszuschnitt auszustattenden Artikelgruppierung überein.
Vorzugsweise weisen die hülsenartigen Stützabschnitte jeweils schräge untere Stirnseiten auf, wobei die hülsenartigen Stützabschnitte im jeweiligen inneren Bereich, wo sie paarweise aneinandergrenzen und jeweils durch eine von mehreren fluchtenden schlitzartigen Ausnehmungen, die sich zwischen den Schmalseiten des rechteckförmigen Applikationswerkzeuges erstrecken, voneinander separiert sind, kürzer sind als in den äußeren Bereichen. In den äußeren Bereichen der hülsenartigen Stützabschnitte, die sich nahe an den längsseitigen Randbereichen des schalenartigen Applikationswerkzeuges befinden, reichen ihre schrägen unteren Stirnseiten vorzugsweise weiter nach unten.
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 in einer schematischen und perspektivischen Ansicht aufeinanderfolgende Prozessschritte bei der Herstellung von Verpackungseinheiten durch Zusammenfügen eines Verpackungszuschnittes mit einer bereitgestellten Artikelgruppierung.
Figuren 2A bis 2E zeigen in schematischen und Perspektivischen Ansichten die verschiedenen Verfahrensstadien bei der Herstellung der Verpackungseinheiten, die durch Applikation eines Verpackungszuschnittes auf eine Artikelgruppierung gebildet werden.
Figuren 3A bis 3E zeigen in verschiedenen schematischen Ansichten ein Applikationswerkzeug, wie es bei der Herstellung von Verpackungseinheiten verwendet und mit zwei unterschiedlichen Ausführungsvarianten eines Stempeleinsatzes kombiniert werden kann.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie das erfindungsgemäße Applikationswerkzeug oder das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten ausgestaltet sein könnte und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die Perspektivdarstellung der Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Form die prinzipielle Abfolge der notwendigen Verfahrensschritte, die zur Herstellung von Verpackungseinheiten erforderlich sind, wie sie bei dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren betrachtet werden sollen. Diese Verpackungseinheiten werden durch Zusammenfügen eines Verpackungszuschnittes 10 mit mehreren gleichartigen Artikeln 12 unter Durchführung weiterer Manipulationsschritte hergestellt, wie sie nachfolgend näher erläutert werden sollen.
Wie es die Fig. 1 verdeutlichen kann, werden bei dem Verfahren zunächst die mit dem Verpackungszuschnitt 10 auszustattenden Artikel 12 bereitgestellt, und zwar sinnvollerweise in vorgegebener Anzahl und in definierter, insbesondere geometrischer Anordnung zueinander. Die hier gezeigte Artikelgruppierung 14 umfasst insgesamt sechs in Rechteckanordnung zusammengestellte Artikel 12, die im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils durch gleichartige Getränkedosen 16 gebildet sind.
Der Verpackungszuschnitt 10 ist hierbei durch einen flachen und relativ biegesteifen rechteckförmigen Abschnitt mit einer Hauptfläche 18 mit typischerweise jeweils abgerundeten äußeren Eckbereichen 20 sowie mit insgesamt sechs innerhalb der ebenen Hauptfläche 18 befindlichen kreisrunden Durchbrüchen 22 gebildet. Ein die Hauptfläche 18 begrenzender umlaufender seitlicher Rand 24 kann wahlweise dachartig nach unten gezogen sein, was in der Darstellung der Fig. 1 jedoch nicht erkennbar ist. Eine solche Ausgestaltung des Verpackungszuschnittes 10 findet sich jedoch in den folgenden Darstellungen der Figuren 2A bis 2E.
Die in der Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Getränkedosen 16 können insbesondere aus Metallblech gefertigt sein. Sie weisen einen tiefgezogenen zylindrischen Korpus zur Aufnahme einer Flüssigkeit oder eines Getränks sowie einen oberseitig dort aufgesetzten und flüssigkeitsdicht verbundenen flachen Dosendeckel 26 auf, der zudem mit einer Aufreißlasche 28 und damit verbundener aufreißbarer Öffnung versehen sein kann, wie dies hier bei jeder der Getränkedosen 16 zeichnerisch angedeutet ist. Der den oberen eingezogenen Rand des zylindrischen Dosenkorpus bedeckende und abschließende kreisrunde Dosendeckel 26 kann dort insbesondere mit einer Bördelverbindung haftend und flüssigkeitsdicht fixiert sein, die einen umlaufenden Bördeland 30 der jeweiligen Getränkedose 16 bildet.
Da bei solchen Getränkedosen 16, wie sie hier beispielhaft gezeigt sind, der obere umlaufende Bördelrand 30 die sich darunter anschließende Mantelfläche des Dosenkorpus leicht überragt, befindet sich unmittelbar unterhalb des Bördelrandes 30 ein stufenartiger Absatz mit einer Durchmesseränderung, die sich zum Verbinden der die Artikel 12 der Verpackungseinheit bildenden Getränkedosen 16 mit dem Verpackungszuschnitt 10 eignen. Zu diesem Zweck ist der Verpackungszuschnitt 10 mit den erwähnten kreisrunden Öffnungen oder Durchbrüchen 22 ausgestattet, die bspw. durch Stanzvorgänge oder auf andere Weise in die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 eingebracht sein können.
Die Getränkedosen 16 können bei passender Dimensionierung der Durchbrüche 22, die mit den Durchmessern der Bördelränder 30 korrespondieren müssen und insbesondere geringfügig kleiner dimensioniert sein sollten, dort verrastet werden. Die Anordnung der Durchbrüche 22 definiert die Positionierung der Artikel 12 bzw. Getränkedosen 16 innerhalb der zu bildenden Verpackungseinheit. Sinnvollerweise können die Getränkedosen 16 solchermaßen in den Durchbrüchen 22 des Verpackungszuschnittes 10 einrasten, dass sie sich mit ihren Mantelflächen in Linienberührung befinden und in der gewünschten Rechteckanordnung zueinander fixiert sind.
Wie es die Fig. 1 durch den gekrümmten und mit A bezeichneten Pfeil zwischen der Oberseite der Artikelgruppierung 14 und dem Verpackungszuschnitt 10 verdeutlicht, kann dieser zunächst auf die Oberseite der Artikelgruppierung 14 aufgesetzt werden, so dass die Durchbrüche 22 jeweils mit den Dosendeckeln 26 der Getränkedosen 16 fluchten (vgl. Fig. 2A). Wahlweise kann der Verpackungszuschnitt 10 teilweise mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet werden, was im vorliegenden Zusammenhang als die Ausbildung von ersten Verbindungen (hier nicht erkennbar) bezeichnet wird (vgl. Fig. 2C).
Für die Ausbildung dieser ersten Verbindung wird normalerweise ein hier lediglich angedeutetes Applikationswerkzeug 32 verwendet, mit dem eine erste Füge- oder Applikationskraft auf den Verpackungszuschnitt 10 aufgebracht werden kann, wenn der Verpackungszuschnitt 10 dort eingelegt, mittels des Applikationswerkzeuges 32 auf der Artikelgruppierung 14 aufgesetzt und mit definierter Fügekraft angedrückt wird, um die Durchbrüche 22 zumindest teilweise mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 zu verrasten (vgl. Fig. 2B).
Diese definierte Fügekraft zur Herstellung der ersten Verbindungen unter Verwendung des Applikationswerkzeuges 32 ist durch den mit B bezeichneten gekrümmten Pfeil zwischen der Oberseite des Verpackungszuschnittes 10 und der Unterseite des glockenartig oder schalenartig geformten Applikationswerkzeuges 32 verdeutlicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass anschließend ein vollständiges Verrasten der Durchbrüche 22 mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 erfolgt, wozu wiederum das Applikationswerkzeug 32 eingesetzt wird. Zu diesem Zweck kann das Applikationswerkzeug 32 insbesondere einen von oben auf die Hauptfläche 18 drückenden Stempeleinsatz 34 o. dgl. aufweisen, der sich an der Innenseite des glockenartigen Applikationswerkzeuges 32 befindet, um im aufgesetzten Zustand eine zusätzliche Fügekraft auf die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 ausüben zu können, wodurch ein vollständiges Verrasten der Bördelränder 30 mit den Durchbrüchen 22 des Verpackungszuschnittes 10 bewirkt werden kann.
Zuvor und im aufgesetzten Zustand sind noch keine zweiten Verbindungen hergestellt, wo die Durchbrüche 22 erst teilweise mit den Getränkedosen 16 der Artikelgruppierung 14 verrastet sind, so dass diese zweiten Verbindungen durch Aufdrücken des Stempeleinsatzes 34 ausgebildet werden.
Das Aufbringung dieser zusätzlichen Fügekräfte durch Aktivierung des Stempeleinsatzes 34, wobei der Verpackungszuschnitt 10 gleichzeitig mittels des Applikationswerkzeuges 32 auf der Artikelgruppierung 14 fixiert bleibt, ist durch den von oben auf den Stempeleinsatz 34 weisenden Pfeil C verdeutlicht (vgl. Fig. 2D).
Die typische Reihenfolge der Prozessschritte entspricht der Buchstabenreihenfolge der Pfeile A, B und C, wobei grundsätzlich die Prozessschritte A und B in der beschriebenen Weise integriert ablaufen können, indem der Verpackungszuschnitt 10 in das Applikationswerkzeug 32 eingelegt und dieses mitsamt dem Verpackungszuschnitt 10 auf die Artikelgruppierung 14 aufgesetzt und mit einer definierten Fügekraft zur Ausbildung der ersten Verbindungen beaufschlagt werden kann.
Die typischerweise hierbei erfolgende Verwölbung des Verpackungszuschnittes 10 im mittleren Bereich seiner Hauptfläche 18, der sich hierbei noch oberhalb der Bördelränder 30 befindet, während sich die längsseitigen Randabschnitte 24 bereits unterhalb der Bördelränder 30 befinden, da die Durchbrüche 22 an den äußeren Bereichen bereits teilweise mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet sind, lässt sich erst in den nachfolgend erläuterten Figuren 2A bis 2E deutlicher erkennen, und hier insbesondere in der Darstellung der Fig. 2C.
Erst die zusätzlichen Fügekräfte C, die durch den Stempeleinsatz 34 auf den nach oben gewölbten mittleren Bereich der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 aufgebracht werden, bringen diesen wieder in eine ebene Gestalt, da nun die Durchbrüche 22 komplett über die Bördelränder 30 gedrückt werden und solchermaßen mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet werden können (vgl. Fig. 2E). Der besondere Vorteil in der stufenweise erfolgenden Verrastung des Verpackungszuschnittes 10 mit den Getränkedosen 16 der Artikelgruppierung 14 besteht darin, dass die zeitlich nach den ersten Verbindungen ausgebildeten zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen integrieren, wodurch die aufzubringenden Fügekräfte in zwei aufeinanderfolgende Prozessschritte unterteilt werden können, was die Verrastung sehr biegesteifer und unnachgiebiger Verpackungszuschnitte 10 mit dünnwandigen und mechanisch nicht übermäßig belastbaren Getränkedosen 16 ermöglicht, so dass diese nicht durch einen einzigen Verrastungsvorgang mit relativ hohen Fügekräften belastet werden müssen, was unter Umständen zu Beschädigungen führen könnte.
Anhand der perspektivischen Darstellungen der Figuren 2A bis 2E sollen die oben beschriebenen aufeinanderfolgenden Prozessschritte in ihrer Abfolge zwischen dem Auflegen des Verpackungszuschnitts 10 auf die Artikelgruppierung 14 (Fig. 2A) bis zur Herstellung der ersten (Fig. 2B) und der zweiten Verbindungen (Fig. 2D) verdeutlichen, wonach die Fig. 2E die solchermaßen fertiggestellte Verpackungseinheit 36 zeigt.
Nach der bereits anhand der Fig. 1 erläuterten Bereitstellung der Artikelgruppierung 14, die in dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel jeweils sechs gleichartige Artikel 12 in Gestalt von metallenen Getränkedosen 16 umfasst, wird gemäß Fig. 2A auf die Oberseite der Artikelgruppierung 14 der Verpackungszuschnitt 10 aufgelegt, so dass dessen Durchbrüche 22 jeweils mit den Dosendeckeln 26 fluchten. Die jeweils die Durchbrüche 22 umgebenden erhöhten und verstärkten Ränder 38 lassen erkennen, dass es sich bei dem hier verwendeten Verpackungszuschnitt 10 um ein relativ starres und biegesteifes Verpackungselement handelt, das nicht wie herkömmliche Verpackungszuschnitte aus Kartonmaterial einfach über die Bördelränder 30 der Getränkedosen 16 gedrückt werden kann, sondern nur unter Einsatz erhöhter Fügekräfte dort aufgesetzt und verrastet werden kann.
Für die Ausbildung der ersten Verbindungen zwischen den Durchbrüchen 22 mit ihren versteifenden umlaufenden Rändern 38 und den Bördelrändern 30 an den oberen Dosendeckeln 26 der Getränkedosen 16 wird gemäß Fig. 2B das dort beispielhaft verdeutlichte Applikationswerkzeug 32 verwendet, mit dem eine erste Füge- oder Applikationskraft auf den Verpackungszuschnitt 10 aufgebracht werden kann. Wie es die Figuren 2B und 2D verdeutlichen, kann das Applikationswerkzeug 32 insbesondere die schalenartige Gestalt aufweisen, die einen flachen oberen Deckelbereich 40 aufweist, der auf den Verpackungszuschnitt 10 aufgelegt wird und diesen auf die Getränkedosen 16 drücken kann. Die innere Konturierung des oberen Deckelbereiches soll anhand der folgenden Figuren 3A bis 3E näher erläutert.
Zudem weist das Applikationswerkzeug 32 einen umlaufenden seitlichen Randbereich 42 auf, der die Getränkedosen 16 in etwa zu einem Drittel ihrer Höhe oder etwas mehr bedecken kann, wie dies die Figuren 2B und 2D beispielhaft zeigen. Der seitliche Randbereich 42 hat im Wesentlichen nur die Funktion, die Getränkedosen 16 an einem seitlichen Ausweichen oder Verkippen zu hindern, wenn das Applikationswerkzeug 32 nach unten gedrückt und der flache obere Deckelbereich 40 die Fügekräfte auf den Verpackungszuschnitt 10 ausübt. Durch das Ausüben der definierten Fügekräfte werden die Durchbrüche 22 zumindest teilweise mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet, wie dies die Fig. 2C verdeutlicht.
Sofern die Durchbrüche 22 noch nicht vollständig mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet sind, resultiert hieraus die in Fig. 2C erkennbare Verwölbung 19 des Verpackungszuschnittes 10 im mittleren Bereich seiner Hauptfläche 18. Mit dem mittleren Bereich der Hauptfläche 18 ist hierbei derjenige Bereich des Verpackungszuschnitts 10 gemeint, durch den eine vertikale Symmetrieebene verläuft, welche die beiden jeweils fluchtenden Dreiergruppen der insgesamt sechs gruppierten Getränkebehälter 16 voneinander trennt. Dieser mittlere Bereich, der nach der Ausbildung der ersten Verbindungen die erwähnte Verwölbung 19 nach oben zeigt, ist in der Fig. 2C kenntlich gemacht.
Der mittlere Bereich der Hauptfläche 18 befindet sich hierbei noch oberhalb der Bördelränder 30, während sich die längsseitigen Randabschnitte 24 bereits unterhalb der Bördelränder 30 befinden, da die Durchbrüche 22 an den äußeren Bereichen bereits teilweise mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet sind. Die Verwölbung des Verpackungszuschnittes 10 kann hierbei mehrere Millimeter betragen, wobei dieses Maß von der Höhe der Bördelränder 30 der jeweils zusammengefassten Getränkedosen 16 abhängt.
Erst die zusätzlichen Fügekräfte C, die durch den Stempeleinsatz 34 auf den nach oben gewölbten mittleren Bereich der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 aufgebracht werden, bringen diesen wieder in eine ebene Gestalt, da nun die Durchbrüche 22 komplett über die Bördelränder 30 gedrückt werden und solchermaßen mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet werden können. Der Stempeleinsatz 34 kann bspw. die in der Fig. 2D gezeigte Gestaltung aufweisen und durch schlitzartige Ausnehmungen 44 im flachen oberen Deckelbereich 40 des Applikationswerkzeuges 32 hindurchgreifen, so dass entsprechende Wirkkanten des Stempeleinsatzes 34 auf die zwischen den Durchbrüchen 22 liegenden Bereiche des Verpackungszuschnittes 10 drücken können (hier nicht erkennbar).
Die Fig. 2D verdeutlicht das Herunterdrücken des Stempeleinsatzes 34, wodurch das vollständige Verrasten der Durchbrüche 22 mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 bewirkt wird. Das Aufbringung dieser zusätzlichen Fügekräfte durch Aktivierung des Stempeleinsatzes 34, wobei der Verpackungszuschnitt 10 gleichzeitig mittels des Applikationswerkzeuges 32 auf der Artikelgruppierung 14 fixiert bleibt, ist durch den von oben auf den Stempeleinsatz 34 weisenden Pfeil C verdeutlicht.
Die Fig. 2E zeigt die fertiggestellte Verpackungseinheit 36, bei der die Durchbrüche 22 des Verpackungszuschnittes 10 vollständig und mitsamt ihren verstärkten Rändern 38 vollumfänglich mit den Bördelrändern 30 der Getränkedosen 16 verrastet sind, so dass der Verpackungszuschnitt 10 wieder seine ursprüngliche ebene Form erhält und in flachgedrückter und biegesteifer Gestalt auf der Oberseite der Artikelgruppierung 14 befestigt ist und die einzelnen Artikel 12 zusammenhält und mechanisch fixiert. Die in Fig. 2C noch erkennbare Verwölbung 19 des mittleren Bereiches der Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 ist somit bei der fertiggestellten Verpackungseinheit 36 gemäß Fig. 2E aufgehoben.
Die schematischen und perspektivischen Darstellungen der Figuren 3A bis 3E zeigen eine zweite Variante des bereits in den Figuren 2B und 2D in einer ersten Variante gezeigten Applikationswerkzeuges 32. Hierbei zeigt die Fig. 3A das Applikationswerkzeug 32 ohne dort aufgesetzten Stempeleinsatz 34. Dieser Stempeleinsatz 34 ist in zwei unterschiedlichen Ausführungsvarianten gezeigt, in einer verzweigten ersten Variante (Figuren 3B und 3C) sowie in einer einfacheren zweiten Variante (Figuren 3D und 3E), die wahlweise mit demselben Applikationswerkzeug 32 kombiniert werden können.
Die in Fig. 3A perspektivisch dargestellte Außenseite des Applikationswerkzeuges 32 lässt den flachen oberen Deckelbereich 40 und die dort befindlichen schlitzartigen Ausnehmungen 44 sowie den sich mit allseitiger leichter Schräge nach unten fortsetzenden und leicht öffnenden kragenartigen Randbereich 42 erkennen. Die insgesamt sieben schlitzartigen Ausnehmungen 44 sind jeweils gleich bemessen, so dass die dort eingreifenden länglichen Stege 46 des Stempeleinsatzes 34 (Fig. 3B oder Fig. 3D) dort hineinpassen. Die Anordnung der insgesamt sieben schlitzartigen Ausnehmungen 44 im oberseitigen flachen Deckelbereich 40 des schalenartig gestalteten Applikationswerkzeuges 32 ist dergestalt, dass sich drei der schlitzartigen Ausnehmungen 44 in geringen Abständen voneinander in fluchtender Anordnung zwischen den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten des Applikationswerkzeuges 32 erstrecken, so dass sie einer Symmetrielinie zwischen den Schmalseiten folgen. Diese drei schlitzartigen Ausnehmungen 44 befinden sich bei auf den Verpackungszuschnitt 10 aufgesetztem Zustand des Applikationswerkzeuges 32 über der Verwölbung 19 (vgl. Fig. 2C), so dass die dort hindurchgreifenden Stege 46 des Stempeleinsatzes 34 die Verwölbung 19 nach unten drücken und die zweiten Verbindungen zwischen den Durchbrüchen 22 des Verpackungszuschnittes 10 und den Bördelrändern 30 der zusammengehaltenen Getränkedosen 16 herstellen können (vgl. Fig. 2E).
Jeweils zwei Paare von weiteren schlitzartigen Ausnehmungen 44 erstrecken sich zwischen den beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Applikationswerkzeuges 32, wobei diese insgesamt vier schlitzartigen Ausnehmungen 44 senkrecht zu den anderen drei fluchtenden schlitzartigen Ausnehmungen 44 orientiert sind. Jedes der beiden fluchtenden Paare von schlitzartigen Ausnehmungen 44, die sich zwischen den Längsseiten des Applikationswerkzeuges 32 erstrecken, ist jeweils in denjenigen Bereichen durch eine Materialbrücke des Deckelbereiches 40 unterbrochen, in denen auch die senkrecht dazu verlaufenden drei schlitzartigen Ausnehmungen 44, die sich zwischen den Schmalseiten erstrecken, unterbrochen sind. Somit treffen sich die schlitzartigen Ausnehmungen 44 jeweils im mittleren Bereich des Deckelbereiches 40 und bilden zwei kreuzartige Gruppierungen mit der mittig im Deckelbereich 40 befindlichen schlitzartigen Ausnehmung 44, die beiden kreuzartigen Gruppierungen zugehörig ist.
Die in Fig. 3B in perspektivischer Ansicht gezeigte erste Variante des Stempeleinsatzes 34 weist insgesamt sieben längliche flache Stege 46 mit senkrechten Erstreckungsrichtungen auf, die exakt in die schlitzartigen Ausnehmungen 44 passen und durch diese hindurchgreifen können, um den Verpackungszuschnitt 10 komplett auf die Artikelgruppierung 14 aufdrücken zu können (vgl. Fig. 2D).
Ein oberer Griffbereich 48 des Stempeleinsatzes 34 ragt auch im aktivierten Zustand der allesamt komplett durch die schlitzartigen Ausnehmungen 44 gedrückten Stege 46 aus der Oberseite des Applikationswerkzeuges 32, d.h. aus dessen oberem Deckelbereich 40 heraus, wie dies die perspektivische Ansicht der Fig. 3C verdeutlicht. Die in Fig. 3D in perspektivischer Ansicht gezeigte zweite Variante des Stempeleinsatzes 34 weist lediglich drei längliche flache Stege 46 mit senkrechten Erstreckungsrichtungen auf, die exakt in die drei fluchtenden schlitzartigen Ausnehmungen 44 oberhalb der Verwölbung 19 des Verpackungszuschnittes 10 passen und durch diese hindurchgreifen können, um den Verpackungszuschnitt 10 komplett auf die Artikelgruppierung 14 aufdrücken zu können (vgl. Fig. 2D).
Die quer dazu angeordneten weiteren vier Stege 46 der ersten Variante (Fig. 3B) fehlen bei diesem Stempeleinsatz 34, so dass dieser eine flachgestreckte und flache Kontur aufweist, die senkrecht in die drei fluchtenden Ausnehmungen 44 geschoben werden kann, wie dies die perspektivische Ansicht der Fig. 3E verdeutlicht. Auch hier ragt der obere Griffbereich 48 des Stempeleinsatzes im aktivierten Zustand seiner drei komplett durch die entsprechenden schlitzartigen Ausnehmungen 44 gedrückten Stege 46 aus der Oberseite des Applikationswerkzeuges 32 heraus. Die dazu senkrechten schlitzartigen Ausnehmungen 44, die sich paarweise zwischen den Längsseiten des Applikationswerkzeuges 32 erstrecken, bleiben hierbei unbenutzt.
Die schematische und perspektivische Darstellung der Fig. 4A verdeutlicht eine Innenseite des in der Fig. 3A von außen gezeigten Applikationswerkzeuges 32, wobei auch hier wiederum die schlitzartigen Ausnehmungen 44 erkennbar sind. Deutlicher erkennbar jedoch sind insgesamt sechs hülsenartige Stützabschnitte 50, deren von der zum Verpackungszuschnitt 10 weisenden Unterseite des oberen Deckelbereiches 40 zur Innenseite des schalenartigen Applikationswerkzeuges 32 weisende kurze zylindrische Abschnitte auf die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 drücken und diesen unter Ausbildung der ersten Verbindungen in der in Fig. 2C gezeigten Weise teilweise mit den Getränkedosen 16 der Artikelgruppierung 14 verrasten können.
Die Fig. 4B zeigt eine Seitenansicht des Applikationswerkzeuges 32 mit dem dort aufgesetzten und mit seinen Stegen 46 jeweils durch die schlitzartigen Ausnehmungen 44 reichenden Stempeleinsatz 34 in seiner ersten Ausführungsvariante (vgl. Figuren 3B und 3C). Die Fig. 4B verdeutlicht die Seitenansicht auf die Längsseiten des Randbereiches 42 des Applikationswerkzeuges 32.
Die Fig. 4C zeigt einen Querschnitt durch das Applikationswerkzeug 32 mit aufgesetztem Stempeleinsatz 34 entlang der Schnittlinien B-B aus Fig. 4B. Dort ist erkennbar, dass die hülsenartige Stützabschnitte 50 jeweils schräge untere Stirnseiten 52 aufweisen, wobei die hülsenartigen Stützabschnitte 50 im jeweiligen inneren Bereich, wo sie paarweise aneinandergrenzen und jeweils durch eine der drei fluchtenden schlitzartigen Ausnehmungen 44, die sich zwischen den Schmalseiten des rechteckförmigen Applikationswerkzeuges 32 erstrecken, voneinander separiert sind, kürzer sind als in den äußeren Bereichen. In den äußeren Bereichen der hülsenartigen Stützabschnitte 50, die sich nahe an den längsseitigen Randbereichen 42 des schalenartigen Applikationswerkzeuges 32 befinden, reichen ihre schrägen unteren Stirnseiten 52 weiter nach unten, wie dies deutlich in der Schnittansicht der Fig. 4C erkennbar ist.
Die Schnittansicht der Fig. 4C lässt zudem erkennen, dass die beiden Paare von Stegen 46 des Stempeleinsatzes 34, die quer zu den drei mittleren fluchtenden Stegen 46 orientiert sind, so bemessen sind, dass sie sich im eingesetzten Zustand des Stempeleinsatzes 34 in einen Bereich erstecken, der bis unterhalb der unteren Stirnseiten 52 der hülsenartigen Stützabschnitte 50 reicht. Auf diese Weise können durch Herunterdrücken des Stempeleinsatzes 34, der mit seinem Griffbereich 48 auf den Deckelbereich 40 des Applikationswerkzeuges 32 gedrückt werden kann, die Stege 46 den Verpackungszuschnitt 10 komplett mit den Getränkedosen 16 verrasten, wodurch auch die zuvor durch die dachartig abgeschrägten unteren Stirnseiten 52 der hülsenartigen Stützabschnitte 50 hergestellte Verwölbung des Verpackungszuschnittes 10 wieder eingeebnet werden kann. Die Stege 46 drücken somit jeweils auf die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 und verrasten diesen unter Ausbildung der zweiten Verbindungen in der in Fig. 2E gezeigten Weise vollständig mit den Getränkedosen 16 der Artikelgruppierung 14.
Die Fig. 4D zeigt nochmals eine Seitenansicht des Applikationswerkzeuges 32 mit dem dort aufgesetzten und mit seinen Stegen 46 jeweils durch die schlitzartigen Ausnehmungen 44 reichenden Stempeleinsatz 34 in seiner zweiten Ausführungsvariante (vgl. Figuren 3D und 3E). Die Fig. 4D verdeutlicht die Seitenansicht auf die Längsseiten des Randbereiches 42 des Applikationswerkzeuges 32.
Die Fig. 4E zeigt einen Querschnitt durch das Applikationswerkzeug 32 mit dort aufgesetztem Stempeleinsatz 34 entlang der Schnittlinien D-D aus Fig. 4D. Da sich das Applikationswerkzeug 32 nicht von der bereits anhand der Fig. 4G beschriebenen Ausführungsvariante unterscheidet, befinden sich dort ebenfalls die hülsenartigen Stützabschnitte 50 mit ihren schrägen unteren Stirnseiten 52, die zur Ausbildung der ersten Verbindungen zwischen der Artikelgruppierung 14 und dem gemäß Fig. 2C verwölbtem Verpackungszuschnitt 10 genutzt werden. Die Schnittansicht der Fig. 4E lässt zudem erkennen, dass lediglich die drei fluchtenden Stege 46 des Stempeleinsatzes 34, die quer zur Darstellungsebene orientiert sind, vorhanden sind. Diese Stege 46 sind jeweils so bemessen, dass sie im eingesetzten Zustand des Stempeleinsatzes 34 den verwölbten mittleren Bereich des Verpackungszuschnittes 10 nach unten drücken können, da sie sich bis unterhalb der unteren Stirnseiten 52 der hülsenartigen Stützabschnitte 50 erstrecken. Auf diese Weise können durch Herunterdrücken des Stempeleinsatzes 34, der mit seinem Griffbereich 48 auf den Deckelbereich 40 des Applikationswerkzeuges 32 gedrückt werden kann, die Stege 46 den Verpackungszuschnitt 10 komplett mit den Getränkedosen 16 verrasten, wodurch auch die zuvor durch die dachartig abgeschrägten unteren Stirnseiten 52 der hülsenartigen Stützabschnitte 50 hergestellte Verwölbung des Verpackungszuschnittes 10 wieder eingeebnet werden kann.
Die drei Stege 46 des Stempeleinsatzes 34 drücken somit jeweils auf die Hauptfläche 18 des Verpackungszuschnittes 10 und verrasten diesen unter Ausbildung der zweiten Verbindungen in der in Fig. 2E gezeigten Weise vollständig mit den Getränkedosen 16 der Artikelgruppierung 14.
Folgendes sei als ergänzender Hinweis zu den vorstehenden Ausführungen gegeben. Wenn auch im Zusammenhang mit den in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten und deren vorstehenden Beschreibungen oftmals oder auch generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen von Teilen des Applikationswerkzeuges 32, dessen Einzelheiten oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser vielmehr, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Verpackungseinheiten 36 und des konkreter erläuterten Aufbaus des erfindungsgemäßen Applikationswerkzeuges 32 ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung zumindest hinsichtlich einiger Aspekte allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
10 Verpackungszuschnitt
12 Artikel
14 Artikelgruppierung
16 Dose, Getränkedose
18 Hauptfläche
20 äußere Eckbereiche
22 Durchbruch
24 Rand, umlaufender seitlicher Rand
26 Dosendeckel
28 Aufreißlasche
30 Bördelrand
32 Applikationswerkzeug
34 Stempeleinsatz
36 Verpackungseinheit, Gebinde
38 verstärkter Rand
40 Deckel bereich
42 Randbereich
44 schlitzartige Ausnehmung
46 Steg, flacher Steg
48 Griffbereich
50 Stützabschnitt, hülsenartiger Stützabschnitt
52 untere Stirnseite (des Stützabschnittes)

Claims
Ansprüche Applikationswerkzeug (32) einer Verpackungsmaschine zur Herstellung von Verpackungseinheiten (36), die durch Zusammenfügen mindestens eines Verpackungszuschnittes (10) mit mehreren Artikeln (12) ausgebildet werden, welches Applikationswerkzeug (32) zumindest umfasst:
- eine auf eine Oberseite einer Artikelgruppierung (14) aufsetzbare Applikationseinrichtung, die an ihrer Unterseite einen Verpackungszuschnitt (10) trägt oder an einen solchen anlegbar ist und den Verpackungszuschnitt (10) auf eine Oberseite der mit dem mindestens einen Verpackungszuschnitt (10) auszustattenden und zu verbindenden Artikel (12) aufsetzen und dort eine erste Fügekraft in paralleler Richtung zu vertikalen Längsmittelachsen der Artikel (12) ausüben kann,
- eine der Applikationseinrichtung zugeordnete und gemeinsam mit dieser auf die Artikelgruppierung (14) aufsetzbare Stempeleinheit (34), die nach dem Applizieren des Verpackungszuschnittes (10) und in einem auf den Artikeln (12) aufgesetzten Zustand der Applikationseinrichtung auf die Oberseiten der bereitgestellten Artikel (12) mit einer zweiten Fügekraft drückt, um den Verpackungszuschnitt (10) komplett mit den Artikeln (12) zu verbinden. Applikationswerkzeug (32) nach Anspruch 1 , das einen flachen oder schalenartigen Aufsatz mit Durchbrechungen oder Ausnehmungen (44) für die Stempeleinheit (34) umfasst. Applikationswerkzeug nach Anspruch 2, bei dem die Stempeleinheit (34) durch den flachen oder schalenartigen Aufsatz hindurchgreifen und den Verpackungszuschnitt (10) mit einer Fügekraft zur Ausbildung der zweiten Verbindungen beaufschlagen kann. Applikationswerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, bei dem mittels der Stempeleinheit (34) eine definierte Füge- oder Applikationskraft auf den Verpackungszuschnitt (10) zur Ausbildung zweiter Verbindungen zwischen dem Verpackungszuschnitt (10) und den Artikeln (12) applizierbar ist, wobei die zweiten Verbindungen erste Verbindungen zwischen dem Verpackungszuschnitt (10) und den Artikeln (12) integrieren.
5. Applikationswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das zur Durchführung eines zweistufigen Fügeverfahrens in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Applikationsstufen arbeitet, und bei dem zwei Fügebereiche ineinandergreifen.
6. Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten (36), die durch Zusammenfügen mindestens eines Verpackungszuschnittes (10) mit mehreren Artikeln (12) ausgebildet werden, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte vorsieht:
- Bereitstellen der mit dem mindestens einen Verpackungszuschnitt (10) auszustattenden Artikel (12),
- Aufsetzen und Applizieren des Verpackungszuschnittes (10) auf die bereitgestellten Artikel (12) unter Ausbildung erster Verbindungen zwischen definierten Abschnitten des Verpackungszuschnittes (10) und definierten Bereichen der Artikel (12),
- Ausüben einer definierten Füge- oder Applikationskraft auf den Verpackungszuschnitt (10) unter Ausbildung zweiter Verbindungen zwischen dem Verpackungszuschnitt (10) und den Artikeln (12), wobei die zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen integrieren.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die zweiten Verbindungen die ersten Verbindungen enthalten und diese verfestigen.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die ersten Verbindungen insbesondere durch Rastverbindungen gebildet sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die zweiten Verbindungen insbesondere durch Rastverbindungen gebildet sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Verbindungen zwischen Durchbrüchen (22) innerhalb einer Hauptfläche (18) des Verpackungszuschnittes (10) und Randabschnitten der Artikel (12) ausgebildet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem der Verpackungszuschnitt (10) bei der Herstellung der ersten Verbindungen verformt, insbesondere verwölbt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Durchbrüche (22) des Verpackungszuschnittes (10) nur teilweise mit den Randabschnitten der Artikel (12) verbunden werden, insbesondere teilweise verrastet.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der durch die ausgebildeten ersten Verbindungen verformte oder verwölbte Verpackungszuschnitt (10) bei der Herstellung der zweiten Verbindungen in eine annähernd oder vollständig ebene Gestalt zurückverformt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Durchbrüche (22) vollumfänglich mit den
Randabschnitten der Artikel (12) verbunden oder verrastet werden.
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