EP4277850A1 - Umreifungsvorrichtung und verfahren zur herstellung von umreifungsgebinden - Google Patents

Umreifungsvorrichtung und verfahren zur herstellung von umreifungsgebinden

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Publication number
EP4277850A1
EP4277850A1 EP21839842.8A EP21839842A EP4277850A1 EP 4277850 A1 EP4277850 A1 EP 4277850A1 EP 21839842 A EP21839842 A EP 21839842A EP 4277850 A1 EP4277850 A1 EP 4277850A1
Authority
EP
European Patent Office
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strapping
strap
articles
blank
arms
Prior art date
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Pending
Application number
EP21839842.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Schmid
Herbert Spindler
Thomas Stadler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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 AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4277850A1 publication Critical patent/EP4277850A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65B13/00—Bundling articles
    • B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
    • B65B13/24—Securing ends of binding material
    • B65B13/32—Securing ends of binding material by welding, soldering, or heat-sealing; by applying adhesive
    • B65B13/325—Ultrasonic welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B21/00—Packaging or unpacking of bottles
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    • B65B13/30—Securing ends of binding material by deforming the overlapping ends of the strip or band
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    • B65B27/04—Bundling groups of cans or bottles
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    • B65B49/12—Rotary folders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B49/00—Devices for folding or bending wrappers around contents

Definitions

  • the present invention relates to a strapping device and a method for producing strapped bundles according to the features of the independent claims.
  • Bundles are an effective way of allowing multiple items to be handled at once, for example to facilitate the transport of multiple items at once.
  • Containers made up of several items held together are therefore the most common variant of sales units for many items, such as beverage containers.
  • the articles can be, for example, objects such as packaged or unpackaged objects, cardboard boxes, containers such as beverage bottles or cans, or in turn bundles made up of several objects, with the objects of a bundle themselves, for example, by means of an enclosure that the articles of the container on the periphery of the group of articles are held together, for example in the form of a strap, an outer packaging such as a wrap, a shrink tube or a cardboard box, a cardboard box or a carrying frame, to name just a few conceivable versions.
  • An enclosure can be used to wrap an object or multiple objects held together by an enclosure at the same time.
  • beverage containers can not only be held together by means of shrink film wrappings, wrappings or a carton to form bundles, but can also be packed at the same time.
  • the articles are first put together according to a desired arrangement within an article group to form a bundle and then folded over with a fastening tape, the so-called strapping tape, during the strapping.
  • the strap placed around the outside of the article grouping is then tensioned, secured and cut using a strapping device.
  • Strapping devices use so-called strap frames in which the strapping strap is guided around the group of articles to be strapped. A ring shape of the strap is created.
  • a strapping head with a strap frame is described, for example, in DE 102014225 880 A1.
  • the disadvantage is that shooting the strapping into the strap frame is error-prone, especially in the case of strapping materials with low bending stiffness.
  • the friction of the straps within the strap frame causes undesired wear.
  • when strapping using a strap frame only relatively thin materials can be processed.
  • the object of the invention is to produce strapping packages in a cost-effective and simple manner.
  • a strapping device is used to produce strapping bundles in which at least two articles are combined by means of at least one strap, in particular by means of at least one strap.
  • the strapping device is assigned a device for preparing groups, each comprising two or more articles.
  • the device can preferably be a divider module or other suitable grouping device.
  • the items are fed to the divider module via a suitable transport device.
  • a transport device can in particular be formed by a horizontal conveyor device.
  • a conveyor belt, a mat chain conveyor or similar conveyor device can be suitable as such a horizontal conveyor device.
  • the articles are promoted, for example, in an orderly or unordered mass flow.
  • the divider module preferably at least two similar, in particular at least two identically designed, articles are combined as an article group and subsequently combined into sales units, packaging units or strapped containers by means of outer packaging.
  • At least two different items can be put together as an item group and then combined.
  • so-called mixed bundles can be created by putting together differently designed articles.
  • the articles can preferably be beverage containers, in particular bottles made of glass, PET or another suitable material.
  • the articles can also be beverage containers in the form of cans made of plastic and/or sheet metal such as aluminum or the like.
  • the strapping device is also suitable for combining other suitable articles with a corresponding strapping as packaging units or strapping bundles.
  • the strapping can be formed by a flexible strapping band, for example a plastic band, a paper band or a band made of a composite material.
  • the strapping can also be formed by a flat strapping blank that is provided standing or lying in a stacking magazine. In this case, the strapping can be made of a rather stiff material, such as cardboard or the like.
  • the strapping band or the strapping blank is provided at least in a length that corresponds to at least one circumference of the group of articles.
  • the length of the strapping band or the strapping blank is preferably at least slightly longer than the circumference of the group of articles.
  • a strapping blank is removed from the stacking magazine or the like and transferred to the handling device described below.
  • the strapping material can be provided as endless material on a roll. In this case, corresponding sections of strapping material before or in connection with the Fasten the strapping to the article group using the handling device described below and cut to length accordingly.
  • the group of articles is strapped by means of a handling device which has two swivel arms which can be advanced towards one another and which are each equipped with clamping devices for clamping the strap ends of a strap in place.
  • a handling device which has two swivel arms which can be advanced towards one another and which are each equipped with clamping devices for clamping the strap ends of a strap in place.
  • the swivel arms of the handling device are swiveled in such a way that they encompass the grouped articles.
  • both the first and the second swivel arm of the handling device are swiveled in relation to one another.
  • the pivoting movement is generated, for example, by a simple rotation or via a joint with several links.
  • An embodiment can provide that the two swivel arms are pivotably arranged on a base element. The pivoting of the two pivot arms takes place in particular about at least one axis of rotation.
  • the two swivel arms are articulated in a swiveling manner on a common axis of rotation.
  • a further particularly preferred embodiment provides that the two swivel arms are each articulated to swivel about their own axis of rotation, with the axes of rotation preferably being aligned parallel to one another.
  • the swivel arms could in principle also be formed by multi-axis robotic arms.
  • clamping devices are provided for the temporary clamping of the two free strap ends of the strap.
  • the handling device can assume an open state and a closed state. In the open state, clamping devices of the two swivel arms are arranged at a maximum distance from one another. In particular, the distance between the clamping devices of the handling device in the open state essentially corresponds to the length of the strapping band or strapping blank.
  • a pivoting movement of the two pivoting arms in which the first pivoting arm moves in the direction of the second pivoting arm and the second pivoting arm moves in the direction of the first pivoting arm, converts the handling device from the open state to the closed state.
  • the group of articles arranged within the handling device is enclosed or encompassed by the swivel arms and thus by the strapping band or the strapping blank fixed within the handling device.
  • the two free strap ends of the strapping strap are thereby brought closer together and preferably partially overlapping or at least abutted and connected to one another.
  • the two pivoting arms interlace to produce the overlapping arrangement of the belt ends.
  • the clamping devices which fix the strapping blank, perform a relative movement to the swivel arms during the swiveling movement of the latter.
  • the necessary pretensioning force of the strapping band can be applied by the torque of the swivel arm drive, for example a pretensioning force of approximately 160 N.
  • a force control of the drive for the swivel arms can be used for this purpose.
  • the swivel arms are temporarily connected to one another in the overlapping area when the handling device is in the closed state and that the prestressing force is generated by an additional pneumatic or electric drive in order to reduce the torque due to the long lever arms.
  • the strapping device includes a fixing device which is arranged on the handling device or is assigned to the handling device.
  • the components for connecting the belt ends are formed by a separate component which is arranged in a stationary manner adjacent to the handling device or which is arranged on a movably designed tool arm.
  • the fixing device can be designed as a welding device with a punch and die.
  • the fixing device can be designed as an ultrasonic unit (i.e. as an ultrasonic welding unit) with a sonotrode and anvil tool in order to connect the strap ends to one another by ultrasonic welding, friction welding or ultra-friction welding.
  • fixing devices can also be used for strapping made of paper or strapping blanks made of cardboard material and/or a composite material.
  • the fixing device can also be formed by a gluing device, in which case an adhesive is applied to the belt ends to be connected in a targeted manner via a gluing nozzle or the like.
  • a variant of the fixing device that is particularly advantageous in practice can optionally also ensure that the overlapping strap ends are clamped or crimped, which on the one hand ensures a permanent and mechanically resilient connection, but on the other hand enables problem-free detachment of the strap ends.
  • crimping of the overlapping strip ends is essentially to be understood as the procedure explained below.
  • At least one incision and/or at least one folded edge with a folded or bent section adjoining it is made at each of the two strap ends at the joint.
  • These incisions and/or folded edges of the two strap ends necessarily lie on top of each other at the joint so that they can engage in one another. Because the folded or kinked sections of the strap ends lying one above the other lie at least partially on one another, the strap ends can be connected to one another in a form-fitting and adhesive manner at the joint will.
  • the at least one folded section protrudes either from the
  • the Bent or folded sections form material tongues, with the superimposed incisions and sections each forming pairs of tongues that are lifted out of the plane of the strap, bent together and/or folded over, whereby the desired stable connection of the two strap ends and thus a closed strapping strap is formed.
  • the incisions in the band ends can, for example, be straight, angled, triangular, T-shaped, U-shaped, semi-circular, parabola-shaped, rectangular or have other shapes.
  • the incisions can also be made in two parallel, closely spaced jagged rows, for example U-shaped with jagged flanks and a straight end part. Due to the fact that the connections of the two strap ends are produced by bending the incision, forming a kinked edge on the part of the material tongues that is not cut, a sufficiently stable fixation of the strap ends of the strapping strap can be produced. This is achieved in that the two belt ends are connected to one another in an adhesive and detachable manner at the joint, forming at least one form-fitting punching that extends through both belt ends.
  • connection can be released again relatively easily by manually exerting a pull on the upper end of the strap, without the strap having to be cut through or processed in any other way. This means that the positive connection created by punching and folding material tongues can be released again without tools.
  • the pairs of tongues are bent over their common kink point by an angle of at least 15°, but in particular by an angle of at least 40°, particularly preferably by an angle of at least 60°.
  • the swivel arms of the handling device are released from the strapping strap or the strapping blank by opening the clamping devices.
  • the swivel arms are swiveled apart again, so that the strapping pack produced in this way can be removed from the handling device and fed to further processing.
  • a plurality of strapped bundles are arranged on a pallet in a subsequent palletizing step in order to produce a transport or storage unit.
  • the entire handling device can perform a linear movement in the horizontal direction.
  • the handling device can be moved synchronously with the article group.
  • a strapping band that is already half-closed or a strapping blank that is already half-closed is attached to the article group coming from above.
  • strapping bundles in particular are produced according to the following method:
  • the ends of the straps can be connected both on a long side and on a short side of an article group.
  • the swivel arms can be made shorter, which means that the torques are lower.
  • the strapping device described here and the method for producing strapping bundles is characterized by high performance and at the same time low susceptibility to errors. Different bandwidths of strapping bands can be processed within the strapping device.
  • the swivel arms and also the basic element of the handling device of the strapping device can be designed to be variable in length, so that the handling device can be easily switched over when changing products in order to process different strap lengths and/or different articles and/or article combinations.
  • the handling device can also be used to process materials with high rigidity and thickness that cannot be provided as endless material on a roll.
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment variant of a packaging system for conveying, handling and packaging of articles or groupings of articles.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of an embodiment variant of a handling device for strapping articles in an open state, which handling device can form a component of the packaging system shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the variant of the handling device shown in FIG. 2 for strapping articles in a closed state.
  • FIG. 4 shows details of the handling device as shown in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 4 shows details of the handling device as shown in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a packaging system 1 and some of the assemblies belonging to it.
  • the packaging system 1 shown comprises a device 2 for providing two or more grouped articles 20, in particular a divider module 3.
  • the schematically indicated articles 20 can be, for example or also preferably, beverage containers, in particular bottles made of glass, PET or another suitable material.
  • the articles 20 may also be beverage containers in the form of cans made of plastic and/or sheet metal such as aluminum or the like.
  • the packaging system 1 is also suitable for combining other suitable articles 20 with a corresponding strapping 25 as packaging units 30 or strapping bundles 31 .
  • At least two similar, in particular at least two identically designed, articles 20 are put together in a divider module 3 or the like as an article group 21 and combined by means of outer packaging 25 to form sales units, packaging units 30 or strapped containers 31 .
  • At least two different articles 20 can be put together in the divider module 3 or the like as an article group 21 and then combined into sales units or packaging units 30 by means of strapping 25 .
  • So-called mixed bundles can be produced, for example, by putting together differently designed articles 20 (not shown).
  • the articles 20 are fed to the divider module 3 via a suitable transport device 5, for example a conveyor belt 6, in a transport direction TR.
  • the articles 20 are supplied in an orderly or unordered mass flow.
  • the strapping 25 is then fastened to the articles 20 of the article group 21 in a strapping device 4 , with a strapping band 26 or a strapping blank 28 being stretched around the articles 20 of the article group 21 .
  • the strapping device 4 comprises a handling device 10, which is shown as an example in Figures 2 to 4 and is described in detail further below.
  • the group of articles 21 strapped in this way forms the finished packaging unit 30, which is also referred to as a strapping container 31.
  • the application of a further outer packaging can be provided at the same time or subsequently or also beforehand, for example the attachment of an upper gripping packaging or the like.
  • the strapping band 26 can be formed by a plastic band.
  • a paper band, a cellulose band or a band made of a composite material is conceivable.
  • the strapping band 26 is provided at least in a length L26, which length L26 corresponds to at least one of the circumferences of the article group 21. Provision is preferably made for the strapping to be formed by a flat strapping blank 28 which is provided in a stacking magazine 40 in a standing or lying position.
  • a strapping blank 28 is removed from the stacking magazine and transferred to the handling device 10 described below.
  • the strapping blank 28 can be formed from a stiffer and/or thicker material, for example cardboard or the like.
  • FIG. 2 shows part of a handling device 10 for strapping articles 20 in an open state oZ.
  • FIG. 3 shows the handling device 10 in a closed state gZ.
  • the schematic detailed view of Fig. 4 shows further details of the handling device 10.
  • the handling device 10 has two pivoting arms 11, 12 which can be advanced towards one another and which are pivotably arranged on a base element 13, for example.
  • a first swivel arm 11 and a second swivel arm 12 are arranged on the base element 13 .
  • Clamping devices 14 , 15 are provided on each of the two swivel arms 11 , 12 for temporarily fixing the two free strap ends 27 of a strapping strap 26 or a strapping blank 28 in a clamping manner.
  • the strapping band 26 is spoken of, and this also applies to the strapping blank 28 .
  • the two pivoting arms 11, 12 are arranged pivoted apart in such a way that the distance A14 between the clamping devices 14,15 of the two pivoting arms 11, 12 essentially corresponds to the length L26 of the strapping band or the distance A27 between the free Tape ends 27 of the strap 26 corresponds.
  • the swivel arms 11 and 12 are swiveled around the group of articles 21, so that the group of articles 21 is enclosed or gripped by the handling device 10 in the closed state gZ according to FIG.
  • the pivoting movement is generated, for example, by a simple rotation or via a joint with several links.
  • the embodiment shown here provides for the two pivoting arms 11, 12 to be pivoted about two parallel axes of rotation D1 and D2.
  • the first swivel arm 11 is attached to the base element 13, for example, at a first pivot point 16 so that it can pivot about a first axis of rotation D1
  • the second pivot arm 12 is attached to the base element 13 so that it can pivot about a second axis of rotation D2 at a second pivot point 17.
  • the pretensioned strap 26 held taut between the clamping devices 14 , 15 is placed around the article group 21 .
  • the strapping band 26 is preferably pulled taut around the outer lateral surfaces of the articles 20 and7or tensioned.
  • the two free strap ends 27 of the strapping strap 26 are thereby brought closer together and preferably partially overlapping or at least abutted and connected to one another.
  • the two pivot arms 11, 12 to produce the overlapping arrangement of the belt ends 27 (see Fig. 4) interlock.
  • the torque of the swivel arm drive (not shown) can also be used to apply the necessary pretensioning force of the strapping band 26, for example a pretensioning force of around 160 N.
  • a force control of the drive for the swivel arms 11, 12 can be used for this.
  • the swivel arms 11, 12 are temporarily connected to one another in the overlapping area in the closed state gZ and that the prestressing force is generated by an additional pneumatic or electric drive in order to reduce the torque due to the long lever arms.
  • a fixing device 18 is provided for connecting the strap ends 27 .
  • the fixing device 18 can be designed, for example, as a welding device with a punch and die.
  • the fixing device 18 could also be formed by a gluing device, in which case an adhesive is applied to the belt ends 27 to be connected in a targeted manner via a gluing nozzle or the like.
  • the fixing device 18 could be designed as an ultrasonic unit with a sonotrode and anvil tool in order to connect the strap ends 27 to one another by ultrasonic welding or ultra-friction welding or ultrasonic friction welding.
  • the fixing device 18 can have suitable means for producing crimp connections, which has already been explained in more detail above.
  • crimp connections are understood to mean the formation of corresponding incisions and folded edges that are made in the overlapping ends of the strap, after which each folded section optionally protrudes from the surface of the end of the strap or, for example, can also be folded over.
  • the kinked or folded sections form material tongues, with the superimposed incisions and sections each forming pairs of tongues that are lifted out of the plane of the strap, bent together and/or folded over, whereby the desired stable connection of the two strap ends and thus a closed strapping strap is formed.
  • the components for connecting the belt ends 27 are assigned separately to the handling device 10 and are formed, for example, by a separate component which is arranged in a stationary manner or which is arranged on a tool arm designed to be movable.
  • the swivel arms 11, 12 are then released from the strapping band 26 by opening the clamping devices 14, 15 and the swivel arms 11, 12 are swiveled apart again so that the strapping bundle 31 produced in this way can be removed from the handling device 10 and fed to further processing.
  • the entire handling device 10 can, for example, perform a linear movement in the horizontal direction or can also be moved synchronously with the article group 21 . It can also be provided that already half-closed strapping strips 26 come from above and are attached to the respective article group 21 .
  • a connection of the strap ends 27 can be produced both on a longitudinal side and on a transverse side of an article group 21 with this method.
  • the swivel arms 11, 12 can be made shorter, as a result of which the torques are lower.
  • the handling device 10 described here is characterized by a high level of performance combined with a low susceptibility to errors. Different bandwidths can be processed within the device.
  • the swivel arms 11, 12 and also the base element 13 can be variable in length, so that the handling device 10 can be easily switched over, so that different tape lengths L26 and/or different article groups 21 can be processed.
  • the handling device 10 can also be used to process materials with high rigidity and thickness that cannot be provided as endless material on a roll.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umreifungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden, welches mindestens zwei Artikel mittels wenigstens einer Umreifung zusammenfasst. Der Umreifungsvorrichtung ist eine Einrichtung zur Bereitstellung von zwei oder mehr gruppierten Artikeln zugeordnet. Die Umreifungsvorrichtung umfasst eine Handhabungseinrichtung (10) mit zwei gegeneinander zustellbaren Schwenkarmen (11, 12), die jeweils mit Klemmeinrichtungen (14, 15) zur klemmenden Fixierung der Bandenden (27) eines Umreifungsbandes (26) oder eines Umreifungszuschnittes (28) ausgestattet sind. Die Schwenkarme (11, 12) können die gruppierten Artikel zum Zwecke ihrer Umreifung unter Verschwenken des ersten Schwenkarmes (11) und des zweiten Schwenkarmes (12) umgreifen. Die Umreifungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Fixierungseinrichtung zum Verbinden der beiden Bandenden (27) des Umreifungsbandes (26) oder des Umreifungszuschnitts (28).

Description

Umreifungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umreifungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Gebinde stellen eine effektive Art dar, den gleichzeitigen Umgang mit mehreren Artikeln zu ermöglichen, beispielsweise um den Transport mehrerer Artikel zugleich zu erleichtern. Gebinde aus mehreren zusammengehaltenen Artikeln stellen daher für viele Artikel, wie beispielsweise Getränkebehälter, die häufigste Variante von Verkaufseinheiten dar.
Bei den Artikeln kann es sich beispielsweise um Objekte, wie etwa verpackte oder unverpackte Gegenstände, Kartonagen, Behälter, wie etwa Getränkeflaschen oder Dosen, oder wiederum um Gebinde aus mehreren Objekten handeln, wobei die Objekte eines Gebindes beispielsweise selbst vermittels einer Umfassung, welche die Artikel des Gebindes an der Peripherie der Artikelgruppe umgibt, beispielsweise in Form einer Umreifung, einer Umverpackung, wie etwa einer Umwickelung, einem Schrumpfschlauch oder eines Kartons, einer Kartonschachtel oder eines Tragegestells zusammengehalten werden, um nur einige denkbare Ausführungen zu nennen. Mit einer Umfassung kann ein Objekt oder können mehrere mit einer Umfassung zusammengehaltenen Objekte gleichzeitig verpackt sein. So können bspw. Getränkebehälter mittels Schrumpffolienumhüllungen, Umwicklungen oder eines Kartons zu Gebinden nicht nur zusammengehalten, sondern gleichzeitig auch verpackt werden.
Um zu einer Artikelgruppe gruppierte Artikel vermittels einer Umreifung zu einem Gebinde zusammenzuhalten und dadurch zu sichern, werden die Artikel zunächst entsprechend einer gewünschten Anordnung innerhalb einer zu einem Gebinde zu umfassenden Artikelgruppe zusammengestellt und anschließend bei der Umreifung mit einem Verschlussband, dem so genannten Umreifungsband umlegt. Das um die Außenseite der Artikelgruppierung gelegte Umreifungsband wird dann mit Hilfe einer Umreifungsvorrichtung gespannt, gesichert und abgeschnitten.
Die Herstellung einer Umreifung mit einem Umreifungsband aus Kunststoff, welches vermittels einer vollautomatischen Umreifungsmaschine um eine Artikelgruppe gelegt, gespannt, geklemmt und geschnitten sowie durch Erhitzen verschweißt wird, ist beispielsweise durch DE 102007 022 438 B3 bekannt.
Umreifungsvorrichtungen verwenden sogenannte Bandrahmen, in denen das Umreifungsband um die zu umreifende Artikelgruppe geführt wird. Dabei wird eine Ringform des Umreifungsbandes erzeugt.
Ein Umreifungskopf mit Bandrahmen wird beispielsweise in der DE 102014225 880 A1 beschrieben.
Nachteilig ist, dass das Einschießen des Umreifungsbandes in den Bandrahmen besonders bei Umreifungsmaterialien mit geringer Biegesteifigkeit fehleranfällig ist. Zudem erzeugt die Reibung der Umreifungsbänder innerhalb des Bandrahmens einen ungewünschten Verschleiß. Bei einer Umreifung mittels eines Bandrahmens können zudem nur relativ dünne Materialien verarbeitet werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, kostengünstig und einfach Umreifungsgebinde herzustellen.
Die obige Aufgabe wird durch eine Umreifungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden gelöst, welche die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweils davon abhängigen Ansprüche beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Umreifungsvorrichtung wird verwendet, um Umreifungsgebinde herzustellen, bei welchen mindestens zwei Artikel mittels wenigstens einer Umreifung, insbesondere mittels wenigstens eines Umreifungsbandes, zusammengefasst werden.
Der Umreifungsvorrichtung ist eine Einrichtung zur Bereitstellung von Gruppen umfassend jeweils zwei oder mehr Artikel zugeordnet. Bei der Einrichtung kann es sich vorzugsweise um ein Einteilmodul oder eine andere geeignete Gruppiereinrichtung handeln.
Die Artikel werden dem Einteilmodul über eine geeignete Transporteinrichtung zugeführt. Eine solche Transporteinrichtung kann insbesondere durch eine Horizontalfördereinrichtung gebildet sein. Als solche Horizontalfördereinrichtung kann sich bspw. ein Förderband, ein Matten kettenförderer o. dgl. Fördereinrichtung eignen. Hierbei werden die Artikel beispielsweise im geordneten oder ungeordneten Massenstrom gefördert.
In dem Einteilmodul werden vorzugsweise mindestens zwei gleichartige, insbesondere mindestens zwei identisch ausgebildete Artikel als Artikelgruppe zusammengestellt und nachfolgend vermittels einer Umverpackung zu Verkaufseinheiten, Verpackungseinheiten oder Umreifungsgebinden zusammengefasst.
Wahlweise können mindestens zwei unterschiedliche Artikel als Artikelgruppe zusammengestellt und anschließend zusammengefasst werden. Durch eine Zusammenstellung von unterschiedlich ausgebildeten Artikeln können bspw. sogenannte Mischgebinde erzeugt werden.
Bei den Artikeln kann es sich vorzugsweise um Getränkebehälter handeln, insbesondere um Flaschen aus Glas, PET oder aus einem anderen geeigneten Material. Die Artikel können jedoch auch durch Getränkebehälter in Gestalt von Dosen aus Kunststoff und/oder Metallblech wie etwa Aluminium o.ä. handeln.
Die Umreifungsvorrichtung ist jedoch auch geeignet, andere geeignete Artikel mit einer entsprechenden Umreifung als Verpackungseinheiten oder Umreifungsgebinde zusammenzufassen.
Die Umreifung kann durch ein flexibles Umreifungsband gebildet werden, beispielsweise ein Kunststoffband, ein Papierband oder ein Band aus einem Verbundmaterial. Die Umreifung kann auch durch einen flachen Umreifungszuschnitt gebildet werden, der in einem Stapelmagazin stehend oder liegend bereitgestellt wird. In diesem Fall kann die Umreifung aus einem eher steifen Material, beispielsweise einem Karton o.ä., gebildet sein.
Das Umreifungsband oder der Umreifungszuschnitt wird mindestens in einer Länge bereitgestellt, welche Länge mindestens einem Umfang der Artikelgruppe entspricht. Vorzugsweise ist die Länge des Umreifungsbandes oder des Umreifungszuschnitts zumindest geringfügig länger als der Umfang der Artikelgruppe.
Zur Umreifung einer Artikelgruppe wird beispielsweise ein Umreifungszuschnitt aus dem Stapelmagazin o.ä. entnommen und an die nachfolgend beschriebene Handhabungseinrichtung übergeben. Alternativ kann das Umreifungsmaterial als Endlosmaterial auf einer Rolle bereitgestellt werden. In diesem Fall werden jeweils entsprechende Abschnitte an Umreifungsmaterial vor oder im Zusammenhang mit dem Befestigen der Umreifung an der Artikelgruppe vermittels nachfolgend beschriebener Handhabungseinrichtung entsprechend abgelängt.
Das Umreifen der Artikelgruppe erfolgt vermittels einer Handhabungseinrichtung, welche zwei gegeneinander zustellbare Schwenkarme aufweist, die jeweils mit Klemmeinrichtungen zur klemmenden Fixierung der Bandenden eines Umreifungsbandes ausgestattet sind. Zum Zwecke der Umreifung der Artikelgruppe mit einem zwischen den Klemmeinrichtungen der Schwenkarme fixierten Umreifungsbandes werden die Schwenkarme der Handhabungseinrichtung derart verschwenkt, dass sie die gruppierten Artikel umgreifen. Insbesondere werden hierbei sowohl der erste als auch der zweite Schwenkarm der Handhabungseinrichtung gegeneinander verschwenkt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die beiden Schwenkarme synchron und in gleicher Weise aufeinander zu geschwenkt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Schwenkarme nacheinander verschwenkt werden. Zudem kann der Bewegungsablauf der vom jeweiligen Schwenkarm ausgeführte Schwenkbewegung im Wesentlich gleich oder aber deutlich unterschiedlich sein.
Die Schwenkbewegung wird beispielsweise durch eine einfache Rotation oder über ein Gelenk mit mehreren Gliedern erzeugt.
Eine Ausführungsform kann vorsehen, dass die beiden Schwenkarme schwenkbar an einem Grundelement angeordnet sind. Das Verschwenken der beiden Schwenkarme erfolgt insbesondere um mindestens eine Drehachse.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die beiden Schwenkarme an einer gemeinsamen Drehachse schwenkbar angelenkt sind. Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die beiden Schwenkarme jeweils um eine eigene Drehachse schwenkbar angelenkt sind, wobei die Drehachsen vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet sind.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Schwenkarme um windschief stehende Achsen oder zueinander geneigte Achsen beweglich anzuordnen. Außerdem könnten die Schwenkarme grundsätzlich auch durch Mehrachs-Roboter-Arme gebildet werden.
An jedem freien Endbereich der beiden Schwenkarme sind jeweils Klemmeinrichtungen zur klemmenden temporären Fixierung der beiden freien Bandenden des Umreifungsbandes vorgesehen. Die Handhabungseinrichtung kann insbesondere einen geöffneten Zustand und einen geschlossenen Zustand einnehmen. Im geöffneten Zustand sind Klemmeinrichtungen der beiden Schwenkarme maximal zueinander beabstandet angeordnet. Insbesondere entspricht der Abstand zwischen den Klemmeinrichtungen der Handhabungseinrichtung im geöffneten Zustand im Wesentlichen der Länge des Umreifungsbandes oder Umreifungszuschnitts. Durch eine Schwenkbewegung der beiden Schwenkarme, bei der der erste Schwenkarm eine Bewegung in Richtung des zweiten Schwenkarmes und der zweite Schwenkarm eine Bewegung in Richtung des ersten Schwenkarmes durchführt, wird die Handhabungseinrichtung von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand überführt.
Dabei wird die innerhalb der Handhabungseinrichtung angeordnete Artikelgruppe durch die Schwenkarme und somit durch das innerhalb der Handhabungseinrichtung fixierte Umreifungsband oder den Umreifungszuschnitt umschlossen oder umfasst.
Die beiden freien Bandenden des Umreifungsbandes werden dabei aneinander angenähert und vorzugsweise teilweise überlappend oder zumindest aneinanderstoßend angeordnet und miteinander verbunden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass sich die beiden Schwenkarme zur Herstellung der überlappenden Anordnung der Bandenden verschränken. Die Klemmeinrichtungen, die den Umreifungszuschnitt fixieren, führen während der Schwenkbewegung der Schwenkarme eine Relativbewegung zu diesen aus.
Durch das Drehmoment des Schenkarmantriebs kann zugleich die nötig Vorspannkraft des Umreifungsbandes aufgebracht werden, beispielsweise eine Vorspannkraft von etwa 160 N. Hierfür kann eine Kraftregelung des Antriebs für die Schwenkarme verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schwenkarme im geschlossenen Zustand der Handhabungseinrichtung im Überlappungsbereich zeitweise miteinander verbunden werden und dass die Vorspannkraft durch einen zusätzlichen pneumatischen oder elektrischen Antrieb erzeugt wird, um die Drehmomente aufgrund der langen Hebelarme zu reduzieren.
Zum Verbinden der Bandenden umfasst die Umreifungsvorrichtung eine Fixierungseinrichtung, welche an der Handhabungseinrichtung angeordnet oder der Handhabungseinrichtung zugeordnet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Komponenten zum Verbinden der Bandenden durch ein separates Bauteil gebildet werden, welches stationär benachbart zu der Handhabungseinrichtung angeordnet ist oder welches an einem beweglich ausgebildeten Werkzeugarm angeordnet ist.
Die Art und Weise der Fixierung oder Befestigung der Bandenden ist unter anderem vom verwendeten Material des Umreifungsbandes abhängig. Besteht dieses aus Kunststoff oder weist zumindest einen Kunststoffanteil auf, so kann die Befestigung vorzugsweise durch Schweißen erfolgen. In diesem Fall kann die Fixierungseinrichtung als Schweißvorrichtung mit Stempel und Matrize ausgeführt sein. Weiterhin kann die Fixierungseinrichtung als Ultraschalleinheit (d.h. als Ultraschall-Schweißeinheit) mit Sonotrode und Ambosswerkzeug ausgeführt sein, um die Bandenden durch Ultraschallschweissen, Reibschweißen oder Ultrareibschweissen miteinander zu verbinden.
Solche Fixiereinrichtungen können aber auch gut für Umreifungsbänder aus Papier oder Umreifungszuschnitte aus einem Kartonmaterial und/oder einem Verbundmaterial verwendet werden.
Die Fixierungseinrichtung kann auch durch eine Klebeeinrichtung gebildet werden, wobei über eine Klebedüse o.ä. gezielt ein Haftmittel auf die zu verbindenden Bandenden aufgebracht wird.
Eine in der Praxis besonders vorteilhafte Variante der Fixierungseinrichtung kann wahlweise auch für ein Verklammern oder Vercrimpen der überlappenden Bandenden sorgen, was einerseits für eine dauerhafte und mechanisch belastbare Verbindung sorgt, andererseits jedoch ein problemloses Lösen der Bandenden ermöglicht. Unter einem Vercrimpen der überlappenden Bandenden ist im vorliegenden Zusammenhang im Wesentlichen das nachfolgend erläuterte Procedere zu verstehen.
Bei einer Crimpverbindung wird jedem der beiden Bandenden an der Fügestelle jeweils mindestens ein Einschnitt und/oder mindestens eine Faltkante mit einem daran angrenzenden umgefalteten oder abgeknickten Abschnitt beigebracht. Diese Einschnitte und/oder Faltkanten der beiden Bandenden liegen an der Fügestelle notwendigerweise übereinander, um ineinandergreifen zu können, dadurch, dass die umgefalteten oder abgeknickten Abschnitte der übereinander liegenden Bandenden zumindest teilweise aneinander liegen, können dadurch die Bandenden an der Fügestelle formschlüssig und haftend miteinander verbunden werden.
Dabei ragt der mindestens eine umgefaltete Abschnitt wahlweise aus der
Oberfläche des Bandendes heraus oder kann bspw. auch um 180° umgelegt sein. Die umgeknickten oder umgefalteten Abschnitte bilden Materialzungen, wobei die übereinander liegenden Einschnitte und Abschnitte jeweils Zungenpaare ausbilden, die aus der Bandebene herausgehoben, gemeinsam abgeknickt und/oder umgeschlagen sind, wodurch die gewünschte stabile Verbindung der beiden Bandenden und damit ein geschlossenes Umreifungsband ausgebildet ist.
Die Einschnitte in die Bandenden können bspw. gerade, abgewinkelt, dreieckförmig, T-förmig, U-förmig, halbrund, parabelförmig, rechteckförmig oder anders gestaltet sein. Wahlweise können die Einschnitte auch in jeweils zwei parallelen, eng beeinander liegenden gezackten Reihen ausgeführt sein, so bspw. U-förmig mit gezackten Flanken und geradem Endteil. Dadurch, dass die Verbindungen der beiden Bandenden durch Abknicken des Einschnittes unter Ausbildung einer Knickkante am nicht eingeschnittenen Teil der Materialzungen hergestellt werden, kann eine ausreichend stabile Fixierung der Bandenden des Umreifungsbandes hergestellt werden. Dies wird dadurch erreicht, indem die beiden Bandenden an der Fügestelle unter Ausbildung wenigstens einer formschlüssigen und durch beide Bandenden hindurchgreifenden Durchstanzung haftend und lösbar miteinander verbunden sind.
Die Verbindung kann im Gegensatz zu einer Klebe- oder Schweißverbindung durch manuell ausgeübten Zug am oberen Bandende wieder relativ leicht gelöst werden, ohne dass das Band durchschnitten oder auf sonstige Weise bearbeitet werden muss. D.h. die durch Stanzen und Umlegen von Materialzungen hergestellte formschlüssige Verbindung kann werkzeuglos wieder gelöst werden.
Die Zungenpaare sind um einen Winkel von mindestens 15° um ihre gemeinsame Knickstelle umgelegt, insbesondere jedoch um einen Winkel von mindestens 40°, besonders bevorzugt um einen Winkel von mindesten 60°.
Nach dem Fixieren der Bandenden, wodurch das Umreifungsband oder der Umreifungszuschnitt geschlossen wird, werden die Schwenkarme der Handhabungseinrichtung durch Öffnen der Klemmeinrichtungen von dem Umreifungsband oder dem Umreifungszuschnitt gelöst. Die Schwenkarme werden wieder auseinander geschwenkt, so dass das derart hergestellte Umreifungsgebinde aus der Handhabungseinrichtung entnommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann. Beispielsweise wird eine Mehrzahl von Umreifungsgebinden in einem nachfolgenden Palettierungsschritt auf einer Palette angeordet, um eine Transport- oder Lagereinheit herzustellen. Gemäß einer Ausführungsform kann die gesamte Handhabungseinrichtung eine lineare Bewegung in horizontaler Richtung ausführen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Handhabungseinrichtung synchron mit der Artikelgruppe mitbewegt werden kann. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein bereits halb geschlossenes Umreifungsband oder ein bereits halb geschlossener Umreifungszuschnitt von oben kommen an der Artikelgruppe angebracht wird.
Mit der vorbeschriebenen Umreifungsvorrichtung werden insbesondere Umreifungsgebinde gemäß folgendem Verfahren hergestellt:
• Bereitstellen von zwei oder mehr gruppierten Artikeln,
• Bereitstellen eines Umreifungsbandes einer Länge, die mindestens einem Umfang der gruppierten Artikel entspricht,
• lösbares oder klemmendes Fixieren eines ersten Bandendes des Umreifungsbandes an einem ersten Schwenkarm und lösbares oder klemmendes Fixieren eines zweiten Bandendes des Umreifungsbandes an einem zweiten Schwenkarm,
• Umgreifen der gruppierten Artikel unter Verschwenken des ersten Schwenkarmes und des zweiten Schwenkarmes, wobei sich die fixierten Bandenden einander annähern, wodurch das Umreifungsband um die gruppierten Artikel gelegt und dabei straff gezogen oder vorgespannt wird,
• Verbinden der beiden Bandenden des Umreifungsbandes,
• Lösen der Schwenkarme von den Bandenden und
• Entfernen der Schwenkarme von dem durch Fixieren des um die gruppierten Artikel gelegten und vorgespannten Umreifungsbandes gebildeten Umreifungsgebindes.
Dabei kann eine Verbindung der Bandenden sowohl an einer Längsseite als auch an einer Querseite einer Artikelgruppe hergestellt werden. Bei Verbindung der Bandenden im Bereich einer Längsseite können die Schwenkarme kürzer ausgebildet werden, wodurch die Drehmomente geringer sind.
Die hier beschriebene Umreifungsvorrichtung und das Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden zeichnet sich durch eine hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig geringer Fehleranfälligkeit aus. Innerhalb der Umreifungsvorrichtung können verschiedene Bandbreiten an Umreifungsbändern verarbeitet werden. Optional können die Schwenkarme und auch das Grundelement der Handhabungseinrichtung der Umreifungsvorrichtung längenvariabel ausgebildet sein, so dass die Handhabungseinrichtung bei einem Produktwechsel einfach umgestellt werden kann, um unterschiedliche Bandlängen und/oder verschiedene Artikel und/oder Artikelzusammenstellungen verarbeitet werden können. Zudem sind mit der Handhabungseinrichtung auch Materialien mit hoher Steifigkeit und Dicke verarbeitbar, die nicht als Endlosmaterial auf Rolle bereitgestellt werden können.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Umreifungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Umreifungsvorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Umreifungsvorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Umreifungsvorrichtung.
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 schematisch eine Ausführungsvariante einer Verpackungsanlage zur Förderung, Handhabung und Verpackung von Artikeln oder Artikelgruppierungen.
Fig. 2 zeigt in schematischer Perspektivdarstellung eine Ausführungsvariante einer Handhabungseinrichtung zur Umreifung von Artikeln in einem geöffneten Zustand, welche Handhabungseinrichtung eine Komponente der in Fig. 1 gezeigten Verpackungsanlage bilden kann. Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 gezeigte Variante der Handhabungseinrichtung zur Umreifung von Artikeln in einem geschlossenen Zustand.
Fig. 4 zeigt Details der Handhabungseinrichtung, wie sie in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die Seitenansicht der Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Verpackungsanlage 1 und einige der zu dieser gehörenden Baugruppen. Die gezeigte Verpackungsanlage 1 umfasst eine Einrichtung 2 zur Bereitstellung von zwei oder mehr gruppierten Artikeln 20, insbesondere ein Einteilmodul 3.
Bei den schematisch angedeuteten Artikeln 20 kann es sich beispielsweise oder auch vorzugsweise um Getränkebehälter handeln, insbesondere um Flaschen aus Glas, PET oder aus einem anderen geeigneten Material. Die Artikel 20 können jedoch auch durch Getränkebehälter in Gestalt von Dosen aus Kunststoff und/oder Metallblech wie etwa Aluminium o.ä. handeln.
Die Verpackungsanlage 1 ist jedoch auch geeignet, andere geeignete Artikel 20 mit einer entsprechenden Umreifung 25 als Verpackungseinheiten 30 oder Umreifungsgebinde 31 zusammenzufassen.
Vorzugsweise werden mindestens zwei gleichartige, insbesondere mindestens zwei identisch ausgebildete Artikel 20 in einem Einteilmodul 3 o.ä. als Artikelgruppe 21 zusammengestellt und vermittels einer Umverpackung 25 zu Verkaufseinheiten, Verpackungseinheiten 30 oder Umreifungsgebinden 31 zusammengefasst.
Wahlweise können mindestens zwei unterschiedliche Artikel 20 in dem Einteilmodul 3 o.ä. als Artikelgruppe 21 zusammengestellt und anschließend vermittels einer Umreifung 25 zu Verkaufseinheiten oder Verpackungseinheiten 30 zusammengefasst werden. Durch eine Zusammenstellung von unterschiedlich ausgebildeten Artikeln 20 (nicht gezeigt) können bspw. sogenannte Mischgebinde erzeugt werden. Die Artikel 20 werden dem Einteilmodul 3 über eine geeignete Transporteinrichtung 5, beispielsweise ein Förderband 6, in einer Transportrichtung TR zugeführt. Beispielsweise werden die Artikel 20 im geordneten oder ungeordneten Massenstrom zugeführt.
Anschließend wird die Umreifung 25 in einer Umreifungsvorrichtung 4 an den Artikeln 20 der Artikelgruppe 21 befestigt, wobei ein Umreifungsband 26 oder ein Umreifungszuschnitt 28 um die Artikel 20 der Artikelgruppe 21 gespannt wird. Insbesondere umfasst die Umreifungsvorrichtung 4 hierfür eine in den Figuren 2 bis 4 beispielhaft dargestellte und weiter unten im Detail beschriebene Handhabungseinrichtung 10.
Die derart umreifte Artikelgruppe 21 bildet die fertige Verpackungseinheit 30, welche auch als Umreifungsgebinde 31 bezeichnet wird. Gegebenenfalls kann zeitgleich oder nachfolgend oder auch vorher die Applikation einer weiteren Umverpackung vorgesehen sein, beispielsweise das Befestigen einer oberen Greifverpackung o.ä.
Das Umreifungsband 26 kann durch ein Kunststoffband gebildet werden. Alternativ ist die Verwendung eines Papierbandes, eines Zellstoffbandes oder eines Bandes aus einem Verbundmaterial denkbar.
Das Umreifungsband 26 wird mindestens in einer Länge L26 bereitgestellt, welche Länge L26 mindestens einem der Umfang der Artikelgruppe 21 entspricht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das die Umreifung durch einen flachen Umreifungszuschnitt 28 gebildet wird, der in einem Stapelmagazin 40 stehend oder liegend bereitgestellt wird.
Zur Umreifung einer Artikelgruppe 21 wird jeweils ein Umreifungszuschnitt 28 aus dem Stapelmagazin entnommen und an die nachfolgend beschriebene Handhabungseinrichtung 10 übergeben. Der Umreifungszuschnitt 28 kann aus einem steiferen und/oder dickeren Material gebildet sein, beispielsweise aus einem Karton o.ä.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 2 zeigt einen Teil einer Handhabungseinrichtung 10 zur Umreifung von Artikeln 20 in einem geöffneten Zustand oZ.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 3 zeigt die Handhabungseinrichtung 10 in einem geschlossenen Zustand gZ. Die schematische Detailansicht der Fig. 4 zeigt weitere Details der Handhabungseinrichtung 10.
Die Handhabungseinrichtung 10 weist zwei gegeneinander zustellbare Schwenkarme 11, 12 auf, welche beispielsweise an einem Grundelement 13 schwenkbar angeordnet sind. Insbesondere ist ein erster Schwenkarm 11 und ein zweiter Schwenkarm 12 am Grundelement 13 angeordnet. An jedem der beiden Schwenkarme 11 , 12 sind jeweils Klemmeinrichtungen 14,15 zur klemmenden temporären Fixierung der beiden freien Bandenden 27 eines Umreifungsbandes 26 oder eines Umreifungszuschnitts 28 vorgesehen. Nachfolgend wird nur noch von Umreifungsband 26 gesprochen, wobei dies auch für den Umreifungszuschnitt 28 gilt.
Im geöffneten Zustand oZ gemäß Fig. 2 sind die beiden Schwenkarme 11 , 12 derart auseinandergeschwenkt angeordnet, dass der Abstand A14 zwischen den Klemmeinrichtungen 14,15 der beiden Schwenkarme 11 , 12 im Wesentlichen der Länge L26 des Umreifungsbandes bzw. dem Abstand A27 zwischen den freien Bandenden 27 des Umreifungsbandes 26 entspricht.
Zur Ausbildung der Umreifung 25 werden die Schwenkarme 11 und 12 um die Artikelgruppe 21 herum verschwenkt, so dass die Artikelgruppe 21 von der Handhabungseinrichtung 10 im geschlossenen Zustand gZ gemäß Fig. 3 umschlossen oder umgriffen ist.
Die Schwenkbewegung wird beispielsweise durch eine einfache Rotation oder über ein Gelenk mit mehreren Gliedern erzeugt. Die hier dargestellte Ausführungsform sieht ein Verschwenken der beiden Schwenkarme 11, 12 um zwei parallele Drehachsen D1 und D2 vor. Hierfür ist der erste Schwenkarm 11 beispielsweise in einem ersten Drehpunkt 16 um eine erste Drehachse D1 schwenkbar am Grundelement 13 befestigt und der zweite Schwenkarm 12 ist in einem zweiten Drehpunkt 17 um eine zweite Drehachse D2 schwenkbar am Grundelement 13 befestigt.
Durch das Verschwenken der beiden Schwenkarme 11 , 12 wird das zwischen den Klemmeinrichtungen 14, 15 straff gehaltene, vorgespannte Umreifungsband 26 um die Artikelgruppe 21 gelegt. Dabei wird das Umreifungsband 26 vorzugsweise straff um die Außenmantelflächen der Artikel 20 gezogen und7oder gespannt.
Die beiden freien Bandenden 27 des Umreifungsbandes 26 werden dabei aneinander angenähert und vorzugsweise teilweise überlappend oder zumindest aneinanderstoßend angeordnet und miteinander verbunden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass sich die beiden Schwenkarme 11, 12 zur Herstellung der überlappenden Anordnung der Bandenden 27 (vergleiche Fig. 4) verschränken.
Die Klemmeinrichtungen 14, 15, die das Umreifungsband 26 fixieren, führen während der Schwenkbewegung der Schwenkarme 11 , 12 eine Relativbewegung zu diesen aus. Durch das Drehmoment des Schenkarmantriebs (nicht dargestellt) kann zugleich die nötig Vorspannkraft des Umreifungsbandes 26 aufgebracht werden, beispielsweise eine Vorspannkraft von etwa 160 N. Hierfür kann eine Kraftregelung des Antriebs für die Schwenkarme 11 , 12 verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schwenkarme 11, 12 im geschlossenen Zustand gZ im Überlappungsbereich zeitweise miteinander verbunden werden und dass die Vorspannkraft durch einen zusätzlichen pneumatischen oder elektrischen Antrieb erzeugt wird, um die Drehmomente aufgrund der langen Hebelarme zu reduzieren.
Zum Verbinden der Bandenden 27 ist beispielsweise eine Fixierungseinrichtung 18 vorgesehen. Die Fixierungseinrichtung 18 kann beispielsweise als Schweißvorrichtung mit Stempel und Matrize ausgeführt sein. Die Fixierungseinrichtung 18 könnte auch durch eine Klebeeinrichtung gebildet werden, wobei über eine Klebedüse o.ä. gezielt ein Haftmittel auf die zu verbindenden Bandenden 27 aufgebracht wird.
Weiterhin könnte die Fixierungseinrichtung 18 als Ultraschalleinheit mit Sonotrode und Ambosswerkzeug ausgeführt sein, um die Bandenden 27 durch Ultraschallschweissen oder Ultrareibschweissen bzw. Ultraschall-Reibschweißen miteinander zu verbinden.
Außerdem kann die Fixierungseinrichtung 18 geeignete Mittel zum Herstellen von Crimpverbindungen aufweisen, was oben bereits näher erläutert wurde. Unter Crimpverbindungen wird im vorliegenden Zusammenhang die Ausbildung korrespondierender Einschnitte und Faltkanten verstanden, die in die überlappenden Bandenden eingebracht werden, wonach jeder umgefaltete Abschnitt wahlweise aus der Oberfläche des Bandendes herausragt oder bspw. auch umgelegt sein kann. Die umgeknickten oder umgefalteten Abschnitte bilden Materialzungen, wobei die übereinander liegenden Einschnitte und Abschnitte jeweils Zungenpaare ausbilden, die aus der Bandebene herausgehoben, gemeinsam abgeknickt und/oder umgeschlagen sind, wodurch die gewünschte stabile Verbindung der beiden Bandenden und damit ein geschlossenes Umreifungsband ausgebildet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Komponenten zum Verbinden der Bandenden 27 separat der Handhabungseinrichtung 10 zugeordnet sind und beispielsweise durch ein separates Bauteil gebildet werden, welches stationär angeordnet ist oder welches an einem beweglich ausgebildeten Werkzeugarm angeordnet ist.
Anschließend werden die Schwenkarme 11 , 12 durch Öffnen der Klemmeinrichtungen 14, 15 von dem Umreifungsband 26 gelöst und die Schwenkarme 11 , 12 werden wieder auseinander geschwenkt, so dass das derart hergestellte Umreifungsgebinde 31 aus der Handhabungseinrichtung 10 entnommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann.
Die gesamte Handhabungseinrichtung 10 kann beispielsweise eine lineare Bewegung in horizontaler Richtung ausführen oder auch synchron mit der Artikelgruppe 21 mitbewegt werden. Auch kann vorgesehen sein, dass bereits halb geschlossene Umreifungsbänder 26 von oben kommen an der jeweiligen Artikelgruppe 21 angebracht werden.
Wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt, kann mit diesem Verfahren eine Verbindung der Bandenden 27 sowohl an einer Längsseite als auch an einer Querseite einer Artikelgruppe 21 hergestellt werden. Bei Verbindung der Bandenden 27 im Bereich einer Längsseite können die Schwenkarme 11 , 12 kürzer ausgebildet werden, wodurch die Drehmomente geringer sind.
Die hier beschriebene Handhabungseinrichtung 10 zeichnet sich durch eine hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig geringer Fehleranfälligkeit aus. Innerhalb der Vorrichtung können verschiedene Bandbreiten verarbeitet werden. Optional können die Schwenkarme 11 , 12 und auch das Grundelement 13 längenvariabel ausgebildet sein, so dass die Handhabungseinrichtung 10 einfach umgestellt werden kann, so dass unterschiedliche Bandlängen L26 und/oder verschiedene Artikelgruppen 21 verarbeitet werden können. Zudem sind mit der Handhabungseinrichtung 10 auch Materialien mit hoher Steifigkeit und Dicke verarbeitbar, die nicht als Endlosmaterial auf Rolle bereitgestellt werden können.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.
Wenn auch im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figurenbeschreibung generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen der Artikel und/oder Teilen der Vorrichtung oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Verpackungsanlage
2 Einrichtung
3 Einteilmodul
4 Umreifungsvorrichtung
5 Transporteinrichtung
6 Förderband
10 Handhabungseinrichtung
11 (erster) Schwenkarm
12 (zweiter) Schwenkarm
13 Grundelement
14 (erste) Klemmeinrichtung
15 (zweite) Klemmeinrichtung
16 (erster) Drehpunkt
17 (zweiter) Drehpunkt
18 Fixierungseinrichtung
20 Artikel
21 Artikelgruppe
25 Umreifung
26 Umreifungsband
27 freies Bandende
28 Umreifungszuschnitt
30 Verpackungseinheit
31 Umreifungsgebinde
40 Stapelmagazin
A14 Abstand zwischen Klemmeinrichtungen
A27 Abstand zwischen freien Bandenden
D1 (erste) Drehachse
D2 (zweite) Drehachse gZ geschlossener Zustand
L26 Länge Umreifungsband oZ offener / geöffneter Zustand
TR Transportrichtung

Claims

Ansprüche
1. Umreifungsvorrichtung (4) zur Herstellung von jeweils aus mindestens zwei mittels wenigstens einer Umreifung zusammengefassten Artikeln (20) gebildeten Umreifungsgebinden (31), welcher eine Einrichtung (3) zur Bereitstellung von zwei oder mehr gruppierten Artikeln (20) zugeordnet ist, welche Umreifungsvorrichtung (4) zumindest umfasst:
- eine Handhabungseinrichtung (10) mit zwei gegeneinander zustellbaren Schwenkarmen (11, 12), die jeweils mit Klemmeinrichtungen (14, 15) zur klemmenden Fixierung der Bandenden (27) eines Umreifungsbandes (26) oder eines Umreifungszuschnitts (28) ausgestattet sind,
- welche Schwenkarme (11, 12) der Handhabungseinrichtung (10) die gruppierten Artikel (20) zum Zwecke ihrer Umreifung unter Verschwenken des ersten Schwenkarmes (11) und des zweiten Schwenkarmes (12) umgreifen können,
- und wobei die Umreifungsvorrichtung (4) weiterhin eine Fixierungseinrichtung (18) zum Verbinden der beiden Bandenden (27) des Umreifungsbandes (26) oder des Umreifungszuschnitts (28) umfasst.
2. Umreifungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1 , wobei die beiden Schwenkarme (11, 12) um mindestens eine Drehachse schwenkbar angeordnet sind.
3. Umreifungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Schwenkarme (11 , 12) jeweils um eine Drehachse (D1 , D2) schwenkbar sind.
4. Umreifungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die beiden Schwenkarme (11, 12) an einem Grundelement (13) der Handhabungseinrichtung (10) angeordnet sind,
5. Umreifungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die beiden Schwenkarme (11, 12) durch Arme eines Mehrachs-Roboters gebildet werden.
6. Umreifungsvorrichtung (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Fixierungseinrichtung (18) an der Handhabungseinrichtung (10) angeordnet oder der Handhabungseinrichtung (10) zugeordnet ist.
7. Umreifungsvorrichtung (4) nach Anspruch 6, wobei die Fixierungseinrichtung (18) durch eine Schweißeinheit oder eine Ultraschallschweißeinheit gebildet ist. Umreifungsvorrichtung (4) nach Anspruch 6, wobei die Fixierungseinrichtung (18) durch eine Klebeeinrichtung gebildet ist. Umreifungsvorrichtung (4) nach Anspruch 6, bei welcher die Fixierungseinrichtung
(18) durch eine Einrichtung zum Einbringen von korrespondierenden und übereinanderliegenden Einschnitten und/oder Faltkanten in jede der beiden Bandenden (27) mit jeweils daran angrenzenden umgefalteten oder abgeknickten Abschnitten, wobei die umgefalteten oder abgeknickten Abschnitte der übereinander liegenden Bandenden (27) zumindest teilweise aneinander liegen und die Bandenden (27) an der Fügestelle (26) formschlüssig und haftend miteinander verbinden. Verfahren zur Herstellung von Umreifungsgebinden (31), die aus mindestens zwei mittels wenigstens einer Umreifung zusammengefassten Artikeln (20) gebildet werden, welches Verfahren zumindest folgende Schritte vorsieht:
• Bereitstellen von zwei oder mehr gruppierten Artikeln (20),
• Bereitstellen eines Umreifungsbandes (26) oder eines Umreifungszuschnitts (28) einer Länge, die mindestens einem Umfang der gruppierten Artikel (20) entspricht,
• lösbares oder klemmendes Fixieren eines ersten Bandendes (27) des Umreifungsbandes (26) oder des Umreifungszuschnitts (28) an einem ersten Schwenkarm (11) und lösbares oder klemmendes Fixieren eines zweiten Bandendes (27) des Umreifungsbandes (26) oder des Umreifungszuschnitts (28) an einem zweiten Schwenkarm (12),
• Umgreifen der gruppierten Artikel (20) unter Verschwenken des ersten Schwenkarmes (11) und des zweiten Schwenkarmes (12),
• wobei sich die fixierten Bandenden (27) einander annähern,
• wodurch das Umreifungsband (26) oder der Umreifungszuschnitt (28) um die gruppierten Artikel (20) gelegt und dabei straffgezogen oder vorgespannt wird,
• Verbinden der beiden Bandenden (27) des Umreifungsbandes (26) oder des Umreifungszuschnitts (28),
• Lösen der Schwenkarme (11 , 12) von den Bandenden (27) und
• Entfernen der Schwenkarme (11 , 12) von dem durch Fixieren des um die gruppierten Artikel (20) gelegten und vorgespannten Umreifungsbandes (26) oder des Umreifungszuschnitts (28) gebildeten Umreifungsgebindes (31). Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bandenden (27) überlappend angeordnet und im Überlappungsbereich aneinander fixiert werden. - 19 - Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Bandenden (27) durch Verschweißen oder Ultraschallschweißen oder Verkleben miteinander verbunden werden. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Bandenden (27) durch mechanische Verbindung, insbesondere durch gegenseitiges Vercrimpen miteinander verbunden werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, welches vermittels einer Umreifungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird.
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