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Die
Erfindung betrifft eine Rollenverpackungsvorrichtung mit mehreren
Verpackungsbahnrollen, die in einem Verpackungsbahnmagazin angeordnet
sind, und mit einer Rollenverpackungsposition, in die eine Materialbahnrolle
einlegbar ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer Papierbahnrolle als Beispiel
für eine Materialbahnrolle beschrieben. Sie ist aber auch
bei anderen Materialbahnrollen, die verpackt werden müssen,
in entsprechender Weise anwendbar.
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Eine
Papierbahn wird quasi endlos und in großer Breite von derzeit
bis zu etwa 10 m produziert. Um später für einen
Verwender, beispielsweise eine Druckerei, handhabbar zu sein, wird
die breite Papierbahn in Teilbahnen geschnitten. Derartige Teilbahnen
weisen eine Breite im Bereich von etwa 0,3 bis 3,8 m auf. Diese
Teilbahnen werden dann zu Materialbahnrollen aufgewickelt. Der Durchmesser
einer derartigen Materialbahnrolle liegt in der Größenordnung
von etwa 0,5 bis etwa 2,5 m. Für den Transport muss die
Materialbahnrolle verpackt werden. Ein übliches Verpackungsmaterial
ist hierbei Packpapier. Das Packpapier wird auf Verpackungsbahnrollen
bereitgehalten.
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Die
Materialbahnrollen, die verpackt werden müssen, haben üblicherweise
unterschiedliche axiale Längen. Die "axiale Länge"
wird im Folgenden auch als "Breite" der Materialbahnrolle bezeichnet.
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Für
eine ordnungsgemäße Verpackung einer Materialbahnrolle
sollte eine Verpackungsbahn verwendet werden, die an den beiden
Stirnseiten der Materialbahnrolle um etwa 10 bis 20 cm übersteht. Dieser Überstand
wird dann auf die Stirnseite der Materialbahnrolle eingefaltet,
wobei die Stirnseite durch einen Innenstirndeckel abgedeckt ist.
Nach dem Einfalten des Überstandes auf den Innenstirndeckel
wird dann ein Außenstirndeckel angebracht, beispielsweise
aufgeklebt, um die Verpackung der Materialbahnrolle fertigzustellen.
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Um
den unterschiedlichen Breiten der Materialbahnrollen Rechnung zu
tragen, ist es erforderlich, eine große Vielzahl von unterschiedlich
breiten Verpackungsbahnen vorrätig zu halten. So zeigt
EP 1 209 082 B1 eine
Rollenverpackungsvorrichtung mit mehreren achsparallel angeordneten
Verpackungsbahnrollen, deren axiale Mitten in einer gemeinsamen
Ebene liegen. Eine zu verpackende Materialbahnrolle wird dann in
eine feste Position verfahren, bei der unabhängig von der
Breite der Materialbahnrolle die axiale Mitte dieser Materialbahnrolle
mit den axialen Mitten der Verpackungsbahnrollen übereinstimmt.
Eine Verpackungsbahn, deren Breite zur Breite der zu verpackenden
Materialbahnrolle passt, wird von der entsprechenden Verpackungsbahnrolle abgezogen
und zur Anlage an die Materialbahnrolle gebracht. Die Materialbahnrolle
wird dann mehrfach gedreht, beispielsweise zweimal, um eine Umfangsverpackung
zu erzeugen.
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In
Abhängigkeit von der möglichen Anzahl der unterschiedlich
breiten Materialbahnrollen ist auch eine entsprechend große
Anzahl von Verpackungsbahnrollen erforderlich. Bei einer größeren Zahl
von Verpackungsbahnrollen kann es durchaus vorkommen, dass eine
oder mehrere Verpackungsrollen selten verwendet werden. Bei diesen
Verpackungsbahnrollen besteht das Risiko des Alterns.
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Um
diesem Problem abzuhelfen, ist vorgeschlagen worden, die Verpackung
der Materialbahnrolle aus zwei oder mehr Abschnitten zusammenzusetzen,
die nacheinander aufgebracht werden. Eine derartige Vorgehensweise
zeigt beispielsweise
DE 40
34 757 C2 . Hier wird zunächst an einem axialen Ende
eine Verpackungsbahn um den Umfang der Materialbahnrolle gelegt.
Der stirnseitige Überstand wird eingefaltet. Danach wird
die Materialbahnrolle axial verschoben und das noch unbedeckte Ende verpackt.
Bei einer derartigen Vorgehensweise verringert man zwar die Vorratshaltung
für breite Verpackungsbahnrollen. Allerdings verlängern
sich die Verpackungszeiten. Der Verbrauch an Verpackungsbahn steigt,
weil die Überlappungsbreite in Abhängigkeit von
der Breite der zu verpackenden Materialbahnrollen variiert.
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Eine ähnliche
Vorgehensweise ist aus
EP
0 865 380 B1 bekannt. Hier wird die Verpackungsbahnrolle
zusammen mit einem Verpackungsbahnspender verschoben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kosten beim Verpacken
einer Materialbahnrolle niedrig zu halten.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Rollenverpackungsvorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, dass im Verpackungsbahnmagazin mehrere
erste Verpackungsbahnrollen mit ihren Stirnseiten entlang einer
Ebene angeordnet sind und mindestens eine zweite Verpackungsbahnrolle
auf der anderen Seite der Ebene angeordnet ist.
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Mit
dieser Ausgestaltung kann man eine große Anzahl von unterschiedlichen
Breiten der Materialbahnrollen abdecken. Zunächst einmal
kann man diejenige Materialbahnrolle, für die eine passende Verpackungsbahn
zur Verfügung steht, mit einer einstückigen Umfangsverpackung
versehen. Aus den zur Verfügung stehenden Verpackungsbahnrollen wird
eine ausgewählt, deren Breite etwas größer
ist als die Breite der zu verpackenden Materialbahnrolle. Wenn die
Materialbahnrolle breiter ist als die breiteste Verpackungsbahnrolle,
dann verwendet man die zweite Verpackungsbahnrolle zusammen mit
einer der ersten Verpackungsbahnrollen, um eine zusammengesetzte
Verpackung der Materialbahnrolle zu erzeugen. Damit steht dann erneut
ein Spektrum von festen Breiten für die Verpackungsbahn
zur Verfügung, wobei sich diese Breiten zusammensetzen
aus der Breite der zweiten Verpackungsbahnrolle und der Breite einer
der ersten Verpackungsbahnrollen. Man hat damit knapp doppelt so
viele feste Breiten für die Verpackung von Materialbahnrollen
zur Verfügung, wie es Verpackungsbahnrollen gibt.
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Vorzugsweise
steht die zweite Verpackungsbahnrolle um eine vorbestimmte Strecke über
die Ebene über. Damit kann man eine Überlappung
zwischen der von der zweiten Verpackungsbahnrolle kommenden Verpackungsbahn
und der von einer der ersten Verpackungsbahnrollen kommenden Verpackungsbahn
erreichen. Diese Überlappung wird beim Verpacken, also
beim Einwickeln der Materialbahnrolle mit der Verpackungsbahn, erzeugt.
Da sich dann die beiden Verpackungsbahnen von der ersten Verpackungsbahnrolle
und der zweiten Verpackungsbahnrolle sozusagen ineinander verschachteln,
ist eine derartige Verpackung trotz der Tatsache, dass es sich um
eine zusammengesetzte Verpackung handelt, sehr dicht und haltbar.
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Vorzugsweise
weisen alle Verpackungsbahnrollen unterschiedliche axiale Längen
auf. Dies gilt auch für die zweite Verpackungsbahnrolle.
Man kann dann die zweite Verpackungsbahnrolle in das Spektrum der
Verpackungsbahnrollen mit einbeziehen, die bei schmaleren Materialbahnrollen
für eine einstückige Verpackung verwendet werden
können.
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Vorzugsweise
weist jede Verpackungsbahnrolle eine Rollenmitte auf und in der
Rollenverpackungsposition ist ein Rollenpositionierer angeordnet,
mit dem jede Materialbahnrolle mit ihrer Rollenmitte in der Rollenmitte
der ihr zugeordneten Verpackungsbahnrolle festlegbar ist. Dies gilt
sowohl für die ersten Verpackungsbahnrollen als auch für
die zweite oder die zweiten Verpackungsbahnrollen. In Abhängigkeit
von der Breite der zu verpackenden Materialbahnrollen haben die
Materialbahnrollen dann zwar unterschiedliche Positionen in der
Rollenverpackungsposition. Dies ist aber unkritisch. Mit den heute
zur Verfügung stehenden Rollenpositionierern, beispielsweise
einem Plattentransporteur, lässt sich eine ausreichende
Genauigkeit der Positionierung mit geringem Aufwand erreichen.
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Vorzugsweise
weist jede erste Verpackungsbahnrolle eine zusammengesetzte Rollenmittelposition
auf und in der Rollenverpackungsposition ist ein Rollenpositionierer
angeordnet, mit dem jede Materialbahnrolle mit ihrer Rollenmitte
in der zusammengesetzten Rollenmittelposition der ihr zugeordneten ersten
Verpackungsbahnrolle festlegbar ist. Die zusammengesetzte Rollenmittelposition
ist gegenüber der Rollenmitte der ersten Verpackungsbahnrolle versetzt.
Die Rollenmittelposition ergibt sich aus der Hälfte der
Summe der Breiten von einer ersten Verpackungsbahnrolle und der
zweiten Verpackungsbahnrolle, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Überlappung
der Verpackungsbahnen von erster und zweiter Verpackungsbahnrolle.
Die zusammengesetzte Rollenmittelposition wird verwendet, wenn die
zu verpackende Materialbahnrolle breiter ist als die zur Verfügung
stehenden Verpackungsbahnrollen.
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Vorzugsweise
weist die zweite Verpackungsbahnrolle die zweitgrößte
oder drittgrößte axiale Länge auf. Damit
lässt sich ein Breitenspektrum der zu verpackenden Materialbahnrollen
ziemlich lückenlos abdecken. Größere
Sprünge zwischen einzelnen Breiten der Verpackungsbahnrollen
können vermieden werden.
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Vorzugsweise
ist die zweite Verpackungsbahnrolle in Axialrichtung verschiebbar.
Damit lässt sich die Überdeckung zwischen der
zweiten Verpackungsbahnrolle und einer der ersten Verpackungsbahnrollen
verändern, wenn dies erforderlich sein sollte. Damit ist
eine noch größere Flexibilität beim Verpacken
der Materialbahnrollen gegeben. Da man auch in diesem Fall zwei
Verpackungsbahnen mit einem axialen Versatz gleichzeitig um die
verpackende Materialbahnrolle wickelt, ergeben sich auch hier relativ
dichte Verpackungen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Rollenverpackungsvorrichtung beim
Verpacken einer schmalen Rolle und
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2 eine
schematische Draufsicht auf die Rollenverpackungsvorrichtung beim
Verpacken einer breiteren Rolle.
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Eine
Rollenverpackungsvorrichtung 1 weist ein Verpackungsrollenmagazin 2 auf,
in dem mehrere Verpackungsbahnrollen 3–7 einer
ersten Gruppe auf einer Seite einer Ebene 8 und eine zweite
Verpackungsbahnrolle 9 auf der anderen Seite der Ebene 8 angeordnet
sind. Die zweite Verpackungsbahnrolle 9 überlappt
die Ebene 8 um eine kleine Strecke. Die zweite Verpackungsbahnrolle 9 ist
auf Schienen 10 parallel zu ihrer Achse 11 in
Richtung eines Doppelpfeils 12 verlagerbar. Diese Verlagerbarkeit
ist optional.
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Die
Verpackungsbahnrollen 3–7 der ersten Gruppe,
die auch kurz als "erste Verpackungsbahnrollen" bezeichnet werden,
schließen mit ihrer linken Stirnseite bündig mit
der Ebene 8 ab. Dementsprechend sind auch die Lagereinrichtungen
für die ersten Verpackungsbahnrollen 3–7,
die hier nicht näher dargestellt sind, so ausgerichtet,
dass die Verpackungsbahnrollen 3–7 in
der dargestellten Weise positioniert werden können.
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Eine
Rollenverpackungsposition 13 weist zwei Tragwalzen 14, 15 auf,
die einen nicht näher dargestellten Drehantrieb aufweisen,
so dass sie in die gleiche Richtung gedreht werden können.
Ein durch einen Doppelpfeil 16 symbolisch dargestellter Rollenpositionierer
wird verwendet, um eine Materialbahnrolle 17 an vorbestimmten
axialen Positionen auf den Tragwalzen 14, 15 zu
positionieren. Die Materialbahnrolle 17 kann dabei durchaus
an unterschiedlichen Positionen positioniert werden. Wie weiter
unten näher erläutert werden wird, hängt
die axiale Position der Materialbahnrolle 17 davon ab,
wie breit die Materialbahnrolle 17 ist, d. h. welche axiale Länge
sie aufweist.
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In 1 ist
eine Situation dargestellt, bei der eine relativ schmale Materialbahnrolle 17 verpackt wird.
Um die Materialbahnrolle 17 zu verpacken, wird eine Verpackungsbahn 18 gewählt,
deren Breite etwas größer ist als die Breite der
Materialbahnrolle 17. Die Verpackungsbahn 18 wird
dann an die Materialbahnrolle 17 so angelegt, dass an beiden
Seiten jeweils ein Überstand 19 gebildet ist.
Die Verpackungsbahn 18 wird am Umfang der Materialbahnrolle 17 befestigt,
beispielsweise durch Kleben. Wenn dann die Tragwalzen 14, 15 gedreht
werden, wird die Materialbahnrolle 17 in Rotation versetzt
und zieht dabei die Verpackungsbahn 18 auf ihren Umfang.
Nach zwei Umdrehungen wird die Rotation der Materialbahnrolle 17 gestoppt.
Durch nicht näher dargestellte Mittel werden Innenstirndeckel
an den Stirnseiten der Materialbahnrolle 17 befestigt.
Der Überstand 19 wird auf die Innenstirndeckel
eingeschlagen. Danach werden Außenstirndeckel auf die Stirnseiten
geklebt und die Verpackung der Materialbahnrolle 17 ist
fertig.
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Um
den Überstand 19, der auf beiden Seiten der Materialbahnrolle 17 etwa
gleich groß sein sollte, zu erzeugen, wird die Materialbahnrolle 17 mit
ihrer axialen Rollenmitte gegenüber der axialen Rollenmitte
der Verpackungsbahnrolle 3 positioniert. Wenn eine breitere
Materialbahnrolle verpackt werden soll, für die beispielsweise
die Verpackungsbahn von den Verpackungsbahnrollen 4–7 abgezogen
werden sollte, dann muss die axiale Mitte einer derartigen Verpackungsbahnrolle
weiter rechts positioniert werden, als dies für die Materialbahnrolle 17 in 1 dargestellt
ist. Die Materialbahnrolle kann auch mit einer Verpackungsbahn verpackt
werden, die von der Verpackungsbahnrolle 9 abgezogen wird.
In diesem Fall muss die Materialbahnrolle weiter links positioniert werden,
als in 1 dargestellt. Auch in diesem Fall wird die Materialbahnrolle
mit ihrer axialen Mitte gegenüber der axialen Mitte der
Verpackungsbahnrolle 9 positioniert.
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Solange
die Materialbahnrolle 17 schmaler ist als die zur Verfügung
stehenden Verpackungsbahnen von den Verpackungsbahnrollen 3–7 oder 9, kann
man eine einstückige Umfangsverpackung erzeugen.
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In 2 ist
eine Situation dargestellt, in der eine Materialbahnrolle 20 eine
größere axiale Länge, d. h. eine größere
Breite als jede der zur Verfügung stehenden Verpackungsbahnrollen 3–7, 9,
aufweist.
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In
diesem Fall verwendet man für die Verpackung der Materialbahnrolle 20 zwei
Verpackungsbahnen, nämlich eine Verpackungsbahn 21,
die beispielsweise von der Verpackungsbahnrolle 5 abgezogen
wird, und eine Verpackungsbahn 22, die von der Verpackungsbahnrolle 9 abgezogen
wird. Beide Verpackungsbahnen weisen eine Überlappung 23 auf.
Die axiale Mitte der Materialbahnrolle 20 wird gegenüber
einer zusammengesetzten Rollenmittelposition 24 positioniert.
Die beiden Verpackungsbahnen 21, 22 werden gemeinsam
am Umfang der Materialbahnrolle 20 befestigt, beispielsweise
durch Kleben. Gegebenenfalls kann auch noch ein Klebstoff zwischen
den beiden Verpackungsbahnen 21, 22 in der Überlappung
aufgetragen werden. Dies ist aber in vielen Fällen nicht
erforderlich.
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Die
zusammengesetzten Verpackungsbahnen 21, 22 bilden
an den beiden Stirnseiten der Materialbahnrolle 20 wiederum
einen Überstand 19, der auf gleiche Weise gehandhabt
wird, wie bei der Verpackungssituation, die in 1 dargestellt
ist.
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Die
zweite Verpackungsbahnrolle 9 weist die zweitgrößte
Breite aller zur Verfügung stehenden Verpackungsbahnrollen 3–7, 9 auf.
Es ist auch möglich, als zweite Verpackungsbahnrolle 9 die
Rolle mit der drittgrößten Breite zu verwenden.
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Auf
diese Weise ist es möglich, mit dem Spektrum der Verpackungsbahnrollen 3–7, 9 einstückige
Verpackungen zu erzeugen, solange die zu verpackende Materialbahnrolle 17 schmaler
ist als die breiteste Verpackungsbahnrolle 7.
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Wenn
breitere Materialbahnrollen 20 zu verpacken sind, dann
wird das Spektrum der Verpackungsbahnrollen 3–7 um
die konstante Breite der Verpackungsbahnrolle 9 erweitert
(gegebenenfalls abzüglich der Breite der Überlappung 23),
so dass man bei den dargestellten sechs zur Verfügung stehenden
Verpackungsbahnrollen 3–7, 9 insgesamt
elf konstante Breiten hat, mit denen eine Verpackung erzeugt werden
kann. Durch die Verwendung der zweiten Verpackungsbahnrolle 9 wird
also die Zahl der zur Verfügung stehenden Breiten fast
verdoppelt. Der Verpackungsvorgang bei der zusammengesetzten Verpackung
aus den Verpackungsbahnen 21, 22 ist genauso schnell
wie der Verpackungsvorgang mit einer einzelnen Verpackungsbahn 18.
Das Risiko, dass eine Verpackungsbahnrolle 3–7, 9 altert,
ist gering
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1209082
B1 [0006]
- - DE 4034757 C2 [0008]
- - EP 0865380 B1 [0009]