本发明涉及用于制造包装单元的一种应用装置和一种包装装置。
背景技术：
1、对于使用者而言有将各物品合并成更大的捆包的不同方案。例如，饮料容器通常采用热缩膜合并成并包装成每包由四个、六个或更多个饮料容器组成的捆包。捆包的制造通常是不可避免的，因为捆包是饮料容器(例如由pet塑料制成的瓶子)的销售单元的最常见变体。为进行运输，部分情况下还会将捆包再次合并和/或分层组合并码放到托盘上。
2、用于制造已知捆包的热缩膜必须某些工艺步骤，这些步骤对能源的需求相对较高。此外，所用的热缩膜产生制造、提供、搬运以及后续的废弃处理成本，因为出售后便不再需要这些热缩膜。用于提供所谓的薄膜缠绕模块和其他操作站的机械设备也产生高的投资费用。最后，提供所谓的热收缩通道也需要相对较高的资本投入，在该热收缩通道中，通过施加热空气将包裹捆包的热缩膜收缩在瓶子周围。
3、除此以外，还有一种已知的捆包，即用水平拉伸的捆扎带将多个物品捆扎在一起，捆扎带在不间断的输送过程中被放置在物品周围，然后固定到位。捆扎带由至少一条带子组成，该带子在物品外侧拉伸，然后在预拉力作用下在其两端连接。例如，在连续或周期性工作的捆扎机中，将容器、物品或瓶子分组，随后借助于捆扎机组用一条或多条带子将其捆扎在一起。典型的组合例如可以是1×2布局(一排两个容器)、2×2布局(四个容器呈正方形或菱形排列)、3×2布局、4×3布局或原则上也可以是可变的n×m布局。
4、例如，专利申请文件de 10 2009 040 700 a1中描述了一种捆包的制造。
5、其缺点是，捆扎时要将捆扎带连接起来，在物品上形成封闭的捆扎带。尤其地，需要额外的处理时间来建立稳定的连接，这在必要的生产时间和机器性能方面是巨大的劣势，尤其是在连续加工过程中。此外，制造封闭式捆扎所需的每个锁紧工具功能都增加了包装过程和所用工具的复杂性。
6、此外，还已知使用所谓的上部抓持纸箱包装(oberengreifkartonverpackungen)，以便例如将多个瓶子经由其颈部区域合并在一起。专利说明书ep 1075419 b1中例如描述过用于放置这种上部抓持纸箱包装的包装机。其中，物品布置在箱子中，从上方将抓持纸箱包装放置在布置在箱子中的至少一个物品上。箱子中特别是布置有多个物品，通过放置少量上部抓持纸箱包装形成分组，这些分组分别将布置在箱子中的物品的一部分合并在一起。
技术实现思路
1、本发明的目的在于优化制造包装单元的包装过程，特别是使其具有成本效益、安全且快速。
2、上述目的通过用于制造包装单元的一种应用装置和一种包装装置得以实现。
3、首先描述了一种用于制造包装单元的方法。通过该方法制造的包装单元分别由至少两个成组的且借助至少一条捆扎带和至少一个包装坯件集合在一起的物品组成。
4、尤其地，捆扎带可以由纸质材料、类纸质材料、塑料材料、复合材料或类似材料制成。捆扎带缠绕在物品组上，其中捆扎带被设置成张紧地环绕物品外表面区域。捆扎带的圆周可提供足够的带张力，以将物品组束紧并保持稳定。
5、与已知的现有技术不同的是，特别使用了封闭式捆扎带，即不再需要在物品组上捆扎材料的自由端区域之间进行连接。
6、要合并在一起的物品优选是装有液体的容器，例如瓶子或罐子，特别是饮料容器。但瓶子或罐子或类似容器例如也可以装有流体化妆品，如洗发水等。
7、包装坯件可以优选地由纸或纸板材料、塑料材料、纸板-塑料复合材料等构成。
8、每个包装坯件都有各自的通道口，用于通过包装坯件合并的物品，其中这些通道口与要合并的物品的纵向中心轴相对应，并根据需要接收这些物品，也可选地同时建立形状配合的连接。
9、所述方法至少设置以下步骤：
10、首先，提供至少两个成组的物品，这些物品定位在应用头的移动空间或操作空间中。将至少一条预制的封闭式捆扎带插入应用头，并固定在限定的位置上。应用头的外罩具有可变的开口宽度，这样外罩就能在外壳侧围绕成组的物品。
11、此外，还可将准备好的包装坯件插入应用头中，其中将包装坯件固定在应用头的限定位置上。
12、然后，装配有至少一条捆扎带和至少一个包装坯件的应用头可通过进给运动送至物品上方，其中进给运动大致平行于物品的纵向中心轴。在进给运动过程中，应用头的外罩与成组的物品的外壳侧接触，并确保接触到的物品至少受到轻微压缩。
13、当应用头向着物品移动时，这意味着使装配有至少一条捆扎带的应用头下降至物品上方。替代性地，也可以描述应用头和物品组之间的相对运动，这可以通过抬起物品组并从下方使其穿入应用头来实现。
14、优选地设置如下，当应用头以限定的方式下降时，施加在物品外表面的压力随着冲程深度的增加而增加，直到达到所需的压力。为此所需的冲程可通过如下方式确定，例如在应用头的轮廓件上执行如下所述的压缩倾斜。随着向下运动的进行，插入应用头的捆扎带被推到压缩物品组上。
15、当然，如果物品组是通过从下往上抬升的方式插入应用头，也会出现这种情况。
16、通过限定进给同时压缩物品的应用头，将捆扎带定位在物品上的预定位置。此外，通过应用头的限定进给将包装坯件固定在物品上，应用头同时压缩物品。
17、包装坯件分别以如下方式装在物品上，即使得物品部分地穿过包装坯件的通孔，从而通过包装坯件保持在一起。尤其地，包装坯件通过这种方式与物品固定在一起。
18、为此目的，包装坯件的通孔可以分别具有适宜的固设装置，其例如可以由固设舌片形成。例如，固设舌片例如由从通孔向内径向延伸出来的切口等形成。
19、特别优选地，包装坯件以如下方式固定在物品上，将物品夹持在包装坯件上锥面区域的通道口内。尤其地，瓶子被夹持在所谓的颈环下方，罐子被夹持在构成罐子边缘的凸缘下方，从而确保包装坯件和物品之间的有效定位。
20、在捆扎带和包装坯件固定在物品上之后，应用头外罩的开口宽度扩大，并且同时将至少一条捆扎带从应用头内的固定位置释放并取下。此外，至少一个包装坯件从应用头上释放并取下。
21、最后，从装配有包装坯件的捆扎的物品组中除去应用头，并从物品组中除去应用头，从而完成包装单元。
22、该方法的特别优势在于包装单元的单阶段生产，包装单元是通过两个不同的固定装置或包装装置将多个成组的物品机械地合并在一起而形成的。同时或几乎同时使用捆扎带和包装坯件，捆扎带用于围绕和收紧外壳侧的物品，包装坯件用于将顶部的物品合并在一起，通过单一的应用过程，包装单元的生产速度比以前更快，包装机内的同步工作也更少，因为在捆扎过程中，物品组同时准备好连接包装坯件，并且定位精确，因此不同的应用模块之间或与待包装物品之间无需多次协调。
23、在该方法的变体中，一旦取下捆扎带，将其安在物品组的预定目标位置上，并借助预定的预拉力定位其上，则立即停止压外罩。以此方式，捆扎带的张力就可以通过可压缩物品的弹性恢复力进行调节，而不需要额外的装置来施加预定的带张力和/或连接捆扎带的两个开口端。
24、此外，一旦包装坯件固定在物品的限定位置上，就可以松开对包装坯件的夹持或固定。由于将一组物品定位在应用装置的外罩中已经确保了包装坯件和物品的相对位置的精确对齐和固定，因此包装坯件可以精确定位，并在应用捆扎带的同时应用到物品上。
25、优选地，该方法可以设置如下，将捆扎带定位在物品的预定位置上并且同时或几乎同时将包装坯件固定在物品上。
26、然而，在替代性的方法变体中，可选地可以设置如下，将捆扎带定位在物品的预定位置上并且不是同时将包装坯件固定在物品上。
27、然而，在这两种方法变体中，物品组在应用单元外罩中的定位都能确保物品的精确对齐，从而使包装坯件能够顺利地应用到预定位置，无论这是与捆扎带的应用同时还是稍不同时地进行。
28、在所述的方法变体中，可选地可以设置如下，封闭式捆扎带首先由条状捆扎材料制成，然后直接定位在应用头中。优选地，制造预制的捆扎带段，在其带端连接，然后才插入应用头。这样，应用头的设计就相对简单，因为不需要带引导装置、切割装置和锁紧装置。
29、此外，该方法还可以设置如下，将捆扎带插入应用头之前，在定位在应用头之前还可以在捆扎材料或捆扎带上施加独特的打印。这种多样的印刷可能性为捆扎带的彩色设计、以纯文本或编码形式应用产品信息等开辟了广泛的应用领域。
30、在进一步的测试中还发现，应用头或外罩内的附加位置也有利于插入捆扎带。在这种情况下，夹紧装置的浸边在四角和两侧向捆包中心略微移动，这样就可以始终将捆扎带可靠地插入浸边之后。然后，这些夹紧装置就可以进入其各自的工作位置，并夹紧捆扎带。
31、为了实现上述目的，本发明除了采用所述方法的各种变体外，还进一步提出了一种用于制造包装单元的应用装置，这些包装单元分别由至少两个成组的且借助至少一条捆扎带和至少一个包装坯件集合在一起的物品组成。
32、应用装置为应用头分配有移动空间和/或操作空间，用于与移动空间和/或操作空间内成组的至少两个物品共同作用。应用头被设计为用于将至少一条捆扎带和至少一个包装坯件安到物品组上。
33、此外，应用头包括开口宽度可变的外罩和用于插入至少一条预制封闭式捆扎带的区域，其中外罩可以在外壳侧围绕成组的物品。此外，应用头还包括至少一个用于包装坯件的夹持装置。
34、尤其地，外罩具有分部分的结构，外罩的开口宽度可以通过各部分的进给运动来改变，尤其是通过外罩的单个部分垂直于物品外表面或垂直于物品纵轴的打开运动来改变，因此也可以实现旋转运动以及旋转和平移运动的组合。这样，一旦带子从外罩上脱离，外罩就能比较容易地从捆扎的物品组上脱离，而不会对包装单元或包装单元的一部分造成损坏。
35、通过进给运动，使应用头连同固定其中的至少一条捆扎带和至少一个夹持的包装坯件一起下降到位于移动空间中的物品，其中进给运动与物品的纵向中心轴近似平行，其中应用头的外罩与成组的物品的外壳侧接触，并至少轻微地压缩成组的物品。
36、此外，应用头的外罩可以打开，同时至少一条捆扎带可以从应用头内的固定位置释放并取下。
37、可选地，应用装置的外罩可配备用于捆扎带的固设装置，其中固设装置尤其可包括夹紧元件、抽吸元件、真空夹具或粘附夹具。以此方式，带子就可以被可靠地固定在应用装置中，直至其位于物品组上的预定位置。然后，通过使用可控夹紧元件、抽吸元件、真空夹具或粘附夹具，可将带子从应用装置上取下，使其留在物品组上，并将其包绕夹紧，形成包装单元。
38、此外，应用装置外罩的内圆周上可以有轮廓引导装置，轮廓引导装置在角半径处模制成型，和/或使外罩的内轮廓在下降方向上向物品组成斜面。例如，轮廓引导装置可以由引导元件或夹持元件构成。
39、固设装置和引导元件或夹持元件对于捆扎带在应用头内的正确定位和固定尤为必要。
40、优选地，外罩的至少一部分是由以下描述的轮廓件构成，该轮廓件尤其是构成轮廓引导件的一部分。
41、为了在捆扎过程中压缩物品，轮廓件在进给方向，特别是在物品组的下降方向或应用方向上倾斜，这样当应用头沿物品纵轴方向向下移动时，或当成组的物品沿物品纵轴方向向上移动时，就会对应用头内的物品施加压缩，并在此过程中对成组的物品进行封闭捆扎。
42、例如，通过轮廓件的向外移动松开压缩。与此同时，应用头内的捆扎带被松开，从而使其张紧地环绕现已松开的成组的物品的外表面。此外，包装坯件也被释放。
43、轮廓件的向外移动可沿径向向应用头的中心点移动。替代性地，也可以通过相反的运动使相对布置的轮廓件相互远离。
44、尤其地，在工作模式下，应用头的第一开口宽度至少部分地至少小于物品组的宽度，这样物品组至少被轻微压缩。而捆扎带所在的应用头区域的宽度与未压缩物品组的宽度一致。
45、然而，在释放模式下，应用头的第二开口宽度大于未压缩物品组的宽度，也大于固定在应用头上的捆扎带的宽度，这样，装配有包装坯件的捆扎的物品组(下文也称为包装单元)就被释放。
46、尤其地，外罩的轮廓引导装置确定捆扎带的环形形状。在外罩内临时固定捆扎带是有必要的，以使捆扎带在捆扎过程中保持位置或所需的环形，并确保捆扎带正确地张紧在物品组上。固设元件既可以沿圆周轮廓分布，也可以特别设置在突出位置，例如角半径区域或类似位置。
47、例如，可以设置带有浸边或底部缺口的轮廓夹紧装置，捆扎带至少部分位于其中。这样既能确保带子可靠地固定在外罩上，又能在带子定位在物品组上后很容易地从外罩上取下。
48、此外，进一步的测试还发现，应用头或外罩内的附加位置也有利于插入捆扎带。在这种情况下，夹紧装置的浸边在四角和两侧向捆包中心略微移动，这样就可以始终将捆扎带可靠地插入浸边之后。然后，这些夹紧装置就可以进入其各自的工作位置，并夹紧捆扎带。这同样适用于以下描述的包装装置，该装置使用这种应用头来制造捆扎包。
49、最后，本发明包括一种用于制造包装单元的包装装置，这些包装单元分别由至少两个成组的且借助至少一条捆扎带和至少一个包装坯件集合在一起的物品组成，其中包装装置包括根据上述实施方案变体的应用装置。
50、根据本发明的包装装置还包括用于制造封闭式捆扎带的装置，该装置具有至少一个储料仓，其中储料仓提供条状捆扎材料储备，特别是成卷的连续材料。此外，该装置还包括连接装置，用于将条状捆扎材料的自由端连接起来，形成封闭的捆扎带。
51、下面将从连续材料开始介绍捆扎带的预制造。如果使用已经分段切割好的捆扎材料，则不需要相应的切割步骤。这意味着相应的装置不需要下面描述的切割装置。
52、连续捆扎材料通过进给装置送入切割装置。例如，进给装置由两个橡胶辊组成，其中至少一个被驱动，并相应地将连续捆扎材料展开。切割装置由下游的刀或其他合适的切割单元组成。
53、规定长度的捆扎材料被切割装置切断，被切断的捆扎材料的自由端区域连接在一起，形成环形的预制捆扎带。尤其地，自由端部分重叠布置，并使用胶粘或焊接工艺或类似工艺连接在一起。
54、例如，使用黏合装置进行连接，黏合装置包括用于形成粘合连接的涂胶装置和压紧装置。
55、优选地，黏合装置分配有框架，框架在沿着框架的内圆周或外圆周形成的凹槽中形成所需的捆扎带周长。框架分配有循环传送单元。
56、例如，框架可以分段构建，可以通过调节单个框架段来调节框架圆周，从而设定要形成的捆扎带的圆周。这样就可以对物品组圆周上的任何变化做出反应，或使用相同的捆扎材料改变样式。
57、可以使用一条或多条真空带和/或机械输送元件，例如环形夹紧元件、橡胶带、传送带或类似装置，沿着框架的内轮廓或外轮廓输送捆扎材料。
58、捆扎材料通过输送单元绕框架的整个内轮廓或外轮廓输送一圈，直至在黏合单元区域形成重叠。
59、通过涂胶装置将分段切割好的捆扎材料条的起始区域和/或末端区域涂胶，然后通过压紧装置的冲压模进行冲压，从而形成弹性连接。
60、现在，相应的封闭式捆扎带可由递送元件按上述方式抓取，并输送到用于捆扎物品组的应用模块的应用头。
61、通过将这种用于制造封闭式捆扎带的装置集成到包装装置中，可以对物品组的圆周变化做出在线反应。在包装样式发生变化时，只有在需要改变捆扎材料的宽度时才需要更换材料。由于成卷提供的捆扎材料比专门预装的封闭式捆扎带便宜得多，因此准备模块的成本可以很快摊销。
62、此外，在本发明中，可以在捆扎带形成过程中或将捆扎带应用到物品上时对捆扎材料进行内联打印。
63、尤其地，在成卷材料上采用了一种散点印刷作为基本印刷设计。这是一种在限定距离上连续重复的印刷图像。理想情况下，重复距离的设计方式是，在捆扎带材料各自的宽度范围内，在封闭捆扎带的每个圆周上具有至少一个完整的图案重复，特别是在捆包圆周上。
64、如果还需要在要形成的封闭式捆扎带上进行捆包专用印刷，则会形成空位，作为散点打印的一部分。所需的打印内容可在线打印在该空位内，例如条形码、格式信息、保质期或类似内容。为此，可以在生产封闭式捆扎带的设备内安装打印单元，以便在形成封闭式捆扎带的过程中进行所需的打印。
65、替代性地，也可以在应用模块中分配相应的打印单元，其中打印可以在将封闭式捆扎带应用在成组物品上之前或在包装单元形成之后进行。
66、空位内的内联打印位置可以通过分析展开长度和计算待打印空位的位置来确定。
67、替代性地，也可以通过传感器识别捆扎材料上的空位或其他标记。例如，可以想到的是，识别特殊几何标记，该标记作为散点打印一部分等。
68、内联打印的优点是减少了捆扎材料的用量，因为现在可以灵活地使用这些材料。这可以进一步降低材料成本，因为相同的捆扎材料可以用于不同的产品。
69、在这一点上，应当明确地提到，与本发明的装置有关的所有方面和实施变型都同样地涉及或可能是所描述的方法的部分方面。因此，如果在关于本发明装置的描述中的某一点提到了某些方面和/或联系和/或效果，则同样适用于所描述的方法。以相反的方式，同样适用，因此与所描述的方法有关的所有方面和实施变型也同样涉及或可能是根据本发明的装置的部分方面。因此，如果在针对所述方法的描述中的任何一点处提到了某些方面和/或相互关系和/或效果，那么这同样适用于本发明的装置。
1.一种用于制造包装单元(13)的应用装置(40)，这些包装单元分别由至少两个成组的且借助至少一条捆扎带(15)和至少一个包装坯件(60)集合在一起的物品(10)组成，
2.根据权利要求1所述的应用装置(40)，所述应用装置的外罩(50)配有用于所述捆扎带(15)的固定装置。
3.根据权利要求2所述的应用装置(40)，其中这些固定装置包括夹紧元件(3)、抽吸元件(4)、真空夹具或粘附夹具。
4.根据权利要求1所述的应用装置(40)，其中所述外罩(50)的内圆周上具有轮廓引导装置(51)，所述轮廓引导装置在角半径处模制成型，和/或使所述外罩(50)的内轮廓在下降方向上向所述物品组(12)成斜面。
5.根据权利要求4的应用装置(40)，其中所述外罩(50)包括至少一个底部缺口(21)，所述捆扎带(15)在插入所述应用头(1)的外罩(50)后被布置在所述底部缺口中。
6.根据权利要求2所述的应用装置(40)，其中所述外罩(50)的内圆周上具有轮廓引导装置(51)，所述轮廓引导装置在角半径处模制成型，和/或使所述外罩(50)的内轮廓在下降方向上向所述物品组(12)成斜面。
7.根据权利要求6的应用装置(40)，其中所述外罩(50)包括至少一个底部缺口(21)，所述捆扎带(15)在插入所述应用头(1)的外罩(50)后被布置在所述底部缺口中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的应用装置(40)，其中所述外罩(50)的打开可以通过所述外罩(50)的各个部分垂直于所述物品(10)外侧面的打开运动来进行。
9.一种用于制造包装单元(13)的包装装置，这些包装单元分别由至少两个成组的且借助至少一条捆扎带(15)和至少一个包装坯件(60)集合在一起的物品(10)组成，所述包装装置包括根据权利要求1至8中任一项所述的应用装置(40)。
10.根据权利要求9所述的包装装置，所述包装装置还包括用于制造封闭式捆扎带(15)的装置(30)，所述装置(30)包括
