DE102007006475A1

DE102007006475A1 - Verfahren und Vorrichtung zum stirnseitigen Verpacken einer Rolle

Info

Publication number: DE102007006475A1
Application number: DE102007006475A
Authority: DE
Inventors: Josef Nelles; Hermann Albert Stitz
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-02-10
Also published as: EP1955951B1; EP1955951A1; ATE453572T1; DE502008000269D1; DE102007006475B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stirnseitigen Verpacken von einer zwei Stirnseiten (3.1, 3.2) und eine Längsachse (4) aufweisenden und in einer Rollenlagereinrichtung (5) gelagerten Rolle (2). Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu verpackende Rolle (2) von der als Rollentransporteinrichtung (6) ausgebildeten Rollenlagereinrichtung (5) senkrecht zu ihrer Längsachse (4) bewegt wird, dass der jeweiligen Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) während ihrer Bewegung durch die Rollentransporteinrichtung (6) eine PE-beschichtete Packpapierbahn (11) anpressend und anschließend zumindest streckenweise parallel ausgerichtet zugeführt wird, dass die jeweilige PE-beschichtete Packpapierbahn (11) vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Anpressung an die Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2), vorzugsweise auf ihrer die zu verpackende Rolle (2) berührenden Seite, beheizt wird, sodass aufgrund der späteren Anpressung der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) an die Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) eine Verbindung zwischen der Stirnseite (3.1, 3.2) der zu1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) berührenden Bereich der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) hergestellt wird, dass bei fortlaufender Bewegung der Rolle (2) jeweils eine Ronde (18.1, 18.2) aus der parallel ausgerichteten und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) mittels ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stirnseitigen Verpacken von einer zwei Stirnseiten und eine Längsachse aufweisenden und in einer Rollenlagereinrichtung gelagerten Rolle.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum stirnseitigen Verpacken von einer zwei Stirnseiten und eine Längsachse aufweisenden Rolle mit einer Rollenlagereinrichtung.
Unter dem Begriff „Rolle" wird allgemein ein mit einer Materialbahn bewickelter Wickelkern verstanden, auf welchen eine Materialbahn jeglicher Art gewickelt wurde. Die Materialbahn kann hierbei aus Papier, Karton, Tissue, Kunststoff oder Metall bestehen, die allesamt auf ähnliche Weise gehandhabt werden müssen. Die Erfindung ist also bei jeglicher Art einer Materialbahn entsprechend anwendbar. Rein beispielhaft wird die Erfindung im Folgenden anhand einer zu verpackenden Papierrolle beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
In einem der letzten Herstellungsschritte werden Papierbahnen, nachdem sie auf die richtige Breite geschnitten worden sind, zu Papierrollen aufgewickelt. Vor dem Weitertransport zu einem Verbraucher müssen sie in einer Packanlage verpackt werden. Hierzu wird in der Regel jeweils ein so genannter Innenstirndeckel an den Stirnseiten der Papierrolle befestigt. Danach wird der Umfang der Papierrolle mit einer Verpackungsbahn eingehüllt, die üblicherweise etwas über die Stirnseiten übersteht. Dieser Überstand wird beim Einwickeln oder später auf die Stirnseiten eingeschlagen. Danach wird mittels einer Packpresse jeweils ein Außenstirndeckel auf jede Stirnseite geklebt. Hierzu verwendet man vielfach Außenstirndeckel, die mit einem wärmeaktivierbaren Kleb- oder Kunststoff versehen sind. Die Außenstirndeckel werden mit ihrer klebstofffreien Stelle auf eine Packpressenplatte, die auch als Pressschild bezeichnet wird, aufgelegt und dort gehalten, beispielsweise mittels Vakuum. Die Packpressenplatte wird erwärmt, die Wärme durchdringt den Außenstirndeckel und macht den Klebstoff klebrig. Gleichzeitig oder zeitlich versetzt dazu presst die Packpressenplatte den Außenstirndeckel mit einem sehr hohen Druck, beispielsweise im Bereich von 3,5 bis 4 Tonnen, gegen die Stirnseite der Papierrolle und verklebt damit den Außenstirndeckel mit dem Innenstirndeckel und den eingefalteten Überständen der Verpackungsbahn. Wenn so der Außenstirndeckel an die Stirnseite der Papierrolle festgeklebt worden ist, also nach einer gewissen Verweilzeit, wird die Packpressenplatte zurückgefahren.
Die Papierrollen werden im Bereich der Packanlage, insbesondere im Bereich der Packpresse, durch einen so genannten Walking Beam oder durch eine Transportkette in axialer Richtung transportiert und positioniert. Dies hat den Nachteil, dass die Packpresse schwenkbar ausgeführt werden muss, um an die beiden Stirnseiten jeder Papierrolle zu gelangen.
Alternativ werden die Papierrollen im Durchrollverfahren in die Packpresse transportiert. Diese Transportart hat wiederum den Nachteil, dass man die einzelne Papierrolle fangen, positionieren und beruhigen muss.
Beide Verfahren haben insgesamt den Nachteil, dass große Massen in kurzer Zeit verzögert und auch beschleunigt werden müssen, um auf eine hohe Packleistung und eine entsprechend hohe Taktzeit zu kommen. Die Taktzeiten von heutigen Hochleistungspackpressen liegen bei etwa 180 bis 190 Papierrollen pro Stunde.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass möglichst kurze Taktzeiten realisiert werden können. Weiterhin soll eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zu verpackende Rolle von der als Rollentransporteinrichtung ausgebildeten Rollenlagereinrichtung senkrecht zu ihrer Längsachse bewegt wird, dass der jeweiligen Stirnseite der zu verpackenden Rolle während ihrer Bewegung durch die Rollentransporteinrichtung eine PE-beschichtete Packpapierbahn anpressend und anschließend zumindest streckenweise parallel ausgerichtet zugeführt wird, dass die jeweilige PE-beschichtete Packpapierbahn vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Anpressung an die Stirnseite der zu verpackenden Rolle vorzugsweise auf ihrer die zu verpackende Rolle berührenden Seite beheizt wird, sodass aufgrund der späteren Anpressung der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn an die Stirnseite der zu verpackenden Rolle eine Verbindung zwischen der Stirnseite der zu verpackenden Rolle und dem die Stirnseite der zu verpackenden Rolle berührenden Bereich der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn hergestellt wird, dass bei fortlaufender Bewegung der Rolle jeweils eine Ronde aus der parallel ausgerichteten und PE-beschichteten Packpapierbahn mittels mindestens einer Schneideinrichtung herausgeschnitten wird, wobei die herausgeschnittene Ronde im Wesentlichen der Stirnfläche der Rolle entspricht, und dass nach Fertigstellung der Ronde die jeweils beschnittene Packpapierbahn von der Stirnfläche der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle abgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den genannten Verfahrensschritten erlaubt ein kontinuierliches stirnseitiges Verpacken einer Vielzahl von Rollen innerhalb kürzester Verpackungszeiten, das heißt kleiner Taktzeiten. Die jeweilige zu verpackende Rolle erfährt durch den beschriebenen Transport eine Zwangsführung, die eine kontrollierte und zeitreduzierte, das heißt zeitminimierte Bewegung der Rolle erlaubt. Etwaige bisherige Totzeiten, beispielsweise infolge des Fangens, des Positionierens und des Beruhigens der Rolle, werden nunmehr eliminiert. Zudem entfällt ein Schwenken der Packpressenplatten der bisherigen Packpressen, was letztlich wiederum einen Zeitgewinn und eine Reduzierung sowohl der konstruktiven als auch der steuerungstechnischen Komplexibilität der Verpackungsvorrichtung erbringt. Letztlich kann die Rolle bei einer gleich bleibenden, gegebenenfalls sogar verbesserten Verpackungsqualität schneller und kostenreduzierter verpackt werden.
Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass man mit geringeren Presskräften auskommt, da die jeweilige Anpresseinrichtung bevorzugt eine Linienkraft erzeugt. Dahingegen erzeugen die heute üblichen Heizschilder eine Flächenpressung. So könnte durch eine entsprechende Ausgestaltung der jeweiligen Anpresseinrichtung, beispielsweise in Ausgestaltung einer segmentierten Anpresswalze, den Vorteil erbringen, dass bei variablen Rollenabmessungen bestimmte Zonen der entsprechenden Stirnfläche stärker gepresst werden als andere.
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die jeweilige Packpapierbahn von einer vorzugsweise seitlich der Rollentransporteinrichtung angeordneten Packpapierbobine abgewickelt und zugeführt wird. Aufgrund der Ausbildung und Anordnung der Zuführung wird gewährleistet, dass die Packpapierbahn in ausreichender Menge und prozesssicher zur Verfügung gestellt werden kann.
Die jeweilige Packpapierbahn wird bevorzugt mittels mindestens einer Heizeinrichtung vorzugsweise zumindest über die Höhe bzw. die Kontur der zu verpackenden Rolle hinweg und vorzugsweise ausschließlich über eine die zu verpackende Rolle berührende Länge hinweg erhitzt. Dadurch wird gerade einmal soviel der Packpapierbahn erhitzt, dass die entsprechende Stirnseite der zu verpackenden Rolle ausreichend mit verbindbarer Packpapierbahn belegt werden kann. Die Heizeinrichtung kann in bevorzugten Ausführungsvarianten wenigstens einen IR-Strahler, einen Gasheizer, eine Heißlufteinrichtung, einen Heizplattenstrahler oder dergleichen umfassen. Zudem kann die Heizeinrichtung zwecks optimaler Erhitzung der Packpapierbahn auch verstellbar, dass heißt an den jeweiligen Lauf der Packpapierbahn anstellbar sein.
Ferner wird die jeweilige beheizte Packpapierbahn bevorzugt mittels mindestens einer Anpressrolle an die entsprechende Stirnseite der zu verpackenden Rolle angepresst. Die Verwendung einer derartigen Anpressrolle garantiert eine prozesssichere Anpressung der Packpapierbahn bei einer merklich reduzierten Systemreibung. Die Anpressrolle kann bei Bedarf auch angetrieben sein.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Herausschnitt der jeweiligen Ronde aus der Packpapierbahn mittels mindestens einer vorzugsweise zwei Laserstrahlen erzeugenden Lasereinrichtung erfolgt, wobei der erste Laserstrahl optisch zunächst vertikal nach oben und nach Erreichen des oberen Scheitelpunkts der bewegten Rolle sodann vertikal nach unten geführt wird und wobei der zweite Laserstrahl optisch zunächst vertikal nach unten und nach Erreichen des unteren Scheitelpunkts der bewegten Rolle sodann vertikal nach oben geführt wird. Somit kann auf einfache Art und Weise die entsprechende Ronde erzeugt werden, wobei die Verwendung einer Lasereinrichtung überdies den Vorteil einer berührungslosen und somit auch reißsicheren Erzeugung des Schnitts aufweist.
Nach der Erzeugung der Ronde und somit der stirnseitigen Verpackung der Rolle wird die beschnittene Packpapierbahn bevorzugt über eine Umlenkrolle abgeführt und anschließend zu einer Abfallbobine aufgewickelt. Diese Art der Abführung gewährleistet eine sichere und reibungsreduzierte Führung der beschnittenen Packpapierbahn bei vorheriger paralleler Ausrichtung zu der Stirnseite der Rolle. Die Umlenkrolle kann bei Bedarf auch angetrieben sein. Die Aufwicklung der beschnittenen Packpapierbahn zu einer Abfallbobine erlaubt eine sowohl raumreduzierte als auch sichere Entsorgung derselbigen.
Überdies wird die vorzugsweise ein umlaufendes Transportmittel umfassende Rollentransporteinrichtung bevorzugt mit einer Taktzeit von 120 bis 240 Rollen pro Stunde betrieben. Diesen Bereich kann das die Rolle senkrecht zu ihrer Längsachse bewegende Transportmittel der Rollentransporteinrichtung noch ohne größere technologische Schwierigkeiten erfüllen.
Im Hinblick auf einen geringst möglichen Verschnitt an der Packpapierbahn werden zwei aufeinander folgende und zu verpackende Rollen bevorzugt in einem Abstand von 0,05 bis 0,5 m, vorzugsweise von 0,1 bis 0,25 m, von der Rollentransporteinrichtung bewegt. Somit entsteht zwischen der Verpackung von zwei aufeinander folgenden und zu verpackenden Rollen ein minimaler Anfall von nicht verwendeter Packpapierbahn.
Im Hinblick auf die Erreichung eines möglichst einfachen Verfahrensablaufs ist es von Vorteil, wenn die Rolle in einem Durchrollverfahren zumindest antransportiert, vorzugsweise auch abtransportiert wird. Somit kann bei einer gegebenen Versorgungsqualität der Aufwand in die anliegenden Bereiche der Verpackungsvorrichtung merklich gesenkt werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Rollenlagereinrichtung als eine wenigstens ein Transportmittel umfassende Rollentransporteinrichtung ausgebildet ist, welche die Rolle senkrecht zu ihrer Längsachse bewegt, dass zwei vorzugsweise jeweils seitlich der Rollentransporteinrichtung angeordnete Packpapierbobinen zur Abwicklung und Zuführung von einer PE-beschichteten Packpapierbahn an die jeweilige Stirnseite der zu verpackenden Rolle vorgesehen sind, dass mindestens zwei Anpresseinrichtungen, insbesondere Anpressrollen, zur Anpressung der zugeführten und PE-beschichteten Packpapierbahnen an die jeweilige Stirnseite der zu verpackenden Rolle vorgesehen sind, dass mindestens zwei Heizeinrichtungen, beispielsweise IR-Strahler, zur Beheizung der PE-beschichteten Packpapierbahnen vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Anpressung an die jeweilige Stirnseite der zu verpackenden Rolle und vorzugsweise auf ihrer die zu verpackende Rolle berührenden Seite vorgesehen sind, dass mindestens zwei Schneideinrichtungen zum Herausschneiden von jeweils einer Ronde aus den parallel ausgerichteten und PE-beschichteten Packpapierbahnen bei fortlaufender Bewegung der Rolle vorgesehen sind, wobei die herausgeschnittenen Ronden im Wesentlichen den Stirnflächen der Rolle entsprechen, und dass mindestens zwei Abführeinrichtungen zum Abführen der jeweils beschnittenen Packpapierbahn von den Stirnflächen der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle nach Fertigstellung der entsprechenden Ronde vorgesehen sind.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise wiederum vollkommen gelöst und es ergeben sich die bereits genannten erfindungsgemäßen Vorteile.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Vorrichtungsansprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum stirnseitigen Verpacken einer Rolle;
2 eine schematische Seitenansicht der in der 1 dargestellten Vorrichtung in einem späteren Verfahrensstadium; und
3 eine schematische Perspektivdarstellung der in der 2 dargestellten Vorrichtung.
Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum stirnseitigen Verpacken einer Rolle 2. Die Rolle 2 weist zwei Stirnseiten 3.1, 3.2 und eine Längsachse 4 (Doppelpfeil) auf. Der Rolle 2 ist eine weitere Rolle 2.1 benachbart angeordnet, die dann anschließend stirnseitig verpackt wird.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Rollenlagereinrichtung 5, die als eine wenigstens ein Transportmittel 7 umfassende Rollentransporteinrichtung 6 ausgebildet ist, welche die Rolle 2 senkrecht zu ihrer Längsachse 4 bewegt (Bewegungspfeil B). Das eine Bewegungsgeschwindigkeit v.7 aufweisende Transportmittel 7 ist als ein horizontal umlaufendes Förderband 8 ausgebildet, welches um zwei Umlenkrollen 9.1, 9.2 geführt ist und zumindest streckenweise geführt, das heißt mittels bekannter Mittel abgestützt ist. Die anfangsseitige Umlenkrolle 9.1 ist eine reine Führungsrolle, wohingegen die endseitige Umlenkrolle 9.2 eine Antriebsrolle ist. Ferner ist das Förderband 8 außenseitig, das heißt oberseitig bevorzugt mit mehreren nicht dargestellten Haltemulden für die Lagerung der einzelnen Rollen 2 versehen. Das Förderband 8 kann selbstverständlich in einer für den Fachmann bekannten Weise auch andersartig ausgebildet sein, beispielsweise als ein bekannter Plattenförderer.
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 zwei jeweils seitlich der Rollentransporteinrichtung 6 angeordnete Packpapierbobinen 10.1, 10.2 zur Abwicklung und Zuführung von einer PE-beschichteten Packpapierbahn 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2. Jede Packpapierbobine 10.1, 10.2 umfasst einen vertikal ausgerichteten Wickelkern 12.1, 12.2, auf welchem die jeweilige abzuwickelnde Packpapierbahn 11 aufgewickelt ist. Der jeweilige Wickelkern 12.1, 12.2 kann in bevorzugter Ausführungsform angetrieben sein und dabei eine zu der Bewegungsgeschwindigkeit v.7 des Transportmittels 7 synchronisierte Umfangsgeschwindigkeit u.12.1, u.12.2 (Pfeil) aufweisen.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin zwei Anpresseinrichtungen 13.1, 13.2 in bevorzugter Ausgestaltung von Anpressrollen 14.1, 14.2 zur Anpressung der zugeführten Packpapierbahnen 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2. Die beiden Anpressrollen 14.1, 14.2 sind auf oder annähernd auf einer parallelen Geraden A zur Längsachse 4 (Doppelpfeil) der Rolle 2 angeordnet, so dass sie gleichzeitig auf die Rolle 2 einwirken und somit keine Verschiebung der Rolle 2 aufgrund wirkender Resultierenden, sowohl Kräfte als auch Momente, bewirken. Damit auch Rollen 2 mit verschiedenen Rollenbreiten stirnseitig verpackt werden können, sind die beiden Anpressrollen 14.1, 14.2 bewegbar (Doppelpfeile C) angeordnet, vorzugsweise linear entlang der Geraden A. Selbstverständlich können die beiden Anpressrollen 14.1, 14.2 auch in einer beliebigen Bewegung bewegt werden, beispielsweise entlang einer Bogenform oder einer kombinierten Form. Nach Ablauf von der jeweiligen Anpressrolle 14.1, 14.2 wird die entsprechende Packpapierbahn 11 parallel ausgerichtet, vorzugsweise sogar berührend zur benachbarten Stirnseite 3.1, 3.2 der Rolle 2 geführt.
Zwischen der jeweiligen Packpapierbobine 10.1, 10.2 und der entsprechenden Anpresseinrichtung 13.1, 13.2 ist jeweils eine Heizeinrichtung 15.1, 15.2 zur Beheizung der vorbeigeführten Packpapierbahn 11 vorgesehen. Die jeweilige Heizeinrichtung 15.1, 15.2 ist vorzugsweise unmittelbar vor der Anpressung der Packpapierbahn 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2 angeordnet. In vorliegender Ausführung ist die jeweilige Heizeinrichtung 15.1, 15.2 im Einlaufzwickel 16.1, 16.2 zwischen der Rolle 2 und der einlaufenden Packpapierbahn 11 angeordnet, sie wirkt also auf die Seite der Packpapierbahn 11 ein, die später die Rolle 2 berührt. In alternativer Ausführung können sie auch gegenseitig zur jeweiligen Packpapierbahn 11 angeordnet sein und eine Durchheizung der benachbarten Packpapierbahn 11 bewirken. Die jeweilige Heizeinrichtung 15.1, 15.2 kann in bevorzugten Ausführungsvarianten wenigstens einen IR-Strahler, einen Gasheizer, eine Heißlufteinrichtung, einen Heizplattenstrahler oder dergleichen umfassen. Zudem kann die einzelne Heizeinrichtung 15.1, 15.2 zwecks optimaler Erhitzung der benachbarten Packpapierbahn 11 auch verstellbar angeordnet sein, dass heißt an den jeweiligen Lauf der Packpapierbahn 11 anstellbar sein (gestrichelte Darstellungen).
Weiterhin sind zwei Schneideinrichtungen 17.1, 17.2 zum Herausschneiden von jeweils einer Ronde 18.1, 18.2 aus den parallel ausgerichteten Packpapierbahnen 11 bei fortlaufender Bewegung der Rolle 2 vorgesehen. Die herausgeschnittenen Ronden 18.1, 18.2 entsprechen im Wesentlichen den beiden Stirnflächen 3.1, 3.2 der Rolle 2. Die jeweilige im parallel ausgerichteten Bereich der Packpapierbahn 11 angeordnete Schneideinrichtung 17.1, 17.2 umfasst eine vorzugsweise zwei Laserstrahlen 20.1, 20.2 erzeugende und gesteuerte Lasereinrichtung 19, wobei der erste Laserstrahl 20.1 optisch zunächst vertikal nach oben und nach Erreichen des oberen Scheitelpunkts der bewegten Rolle 2 sodann vertikal nach unten führbar ist und wobei der zweite Laserstrahl 20.2 optisch zunächst vertikal nach unten und nach Erreichen des unteren Scheitelpunkts der bewegten Rolle 2 sodann vertikal nach oben führbar ist (vgl. 2).
Den beiden Schneideinrichtungen 17.1, 17.2 nachgeordnet sind zwei jeweils seitlich der Rollentransporteinrichtung 6 angeordnete Abführeinrichtungen 21.1, 21.2 zum Abführen der jeweils beschnittenen Packpapierbahn 11 von den Stirnflächen 3.1, 3.2 der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle 2 nach Fertigstellung der entsprechenden Ronde 18.1, 18.2. Die einzelne Abführeinrichtung 21.1, 21.2 umfasst eine Umlenkrolle 22.1, 22.2, der jeweils eine Abfallbobine 23.1, 23.2 zur Aufwicklung der beschnittenen Packpapierbahn 11 nachgeschaltet ist. Jede Abfallbobine 23.1, 23.2 umfasst einen vertikal ausgerichteten Wickelkern 24.1, 24.2, auf welchem die jeweilige aufzuwickelnde Packpapierbahn 11 aufgewickelt wird. Der jeweilige Wickelkern 24.1, 24.2 ist angetrieben und weist dabei eine zu der Bewegungsgeschwindigkeit v.7 des Transportmittels 7 synchronisierte Umfangsgeschwindigkeit u.24.1, u.24.2 (Pfeil) auf.
Sowohl die Packpapierbobinen 10.1, 10.2 als auch die Abfallbobinen 23.1, 23.2 sind aufgrund der gestellten Anforderungen in leichter Weise auswechselbar.
Die jeweilige Heizeinrichtung 15.1, 15.2 erhitzt die Packpapierbahn 11 vorzugsweise zumindest über die Höhe bzw. die Kontur der zu verpackenden Rolle 2 hinweg und vorzugsweise ausschließlich über eine die zu verpackende Rolle 2 berührende Länge hinweg. Hierzu kann die Geometrie, dass heißt insbesondere die Höhe und die Kontur der zu verpackenden Rolle 2 in bekannter Weise mittels nicht explizit dargestellten Messsystemen ermittelt werden. Die ermittelten Daten können dann zur Steuerung der beiden, vorzugsweise sektional über ihre Höhe h ansteuerbaren Heizeinrichtungen 15.1, 15.2 verwendet werden (vgl. 2).
Die Vorrichtung 1 ist in bevorzugter Betriebsweise mit einer Taktzeit t von 120 bis 240 Rollen 2 pro Stunde betreibbar. Hierzu weisen zwei aufeinander folgende, von der Rollentransporteinrichtung 6 bewegte und zu verpackende Rollen 2, 2.1 einen Abstand a von 0,05 bis 0,5 m, vorzugsweise von 0,1 bis 0,25 m, auf. Zudem ist die einzelne Rolle 2 in einem Durchrollverfahren zumindest antransportierbar, vorzugsweise auch abtransportierbar. Bei Bedarf kann auch eine nicht dargestellte Rampe zur Übergabe der stirnseitig verpackten Rolle 2 an das weitere Transportsystem vorgesehen sein.
Die 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der in der 1 dargestellten Vorrichtung 1 in einem späteren Verfahrensstadium. Dabei wurde die zu verpackende Rolle 2 bereits schon teilweise an der Anpresseinrichtung 13.1 vorbeigeführt.
Wie bereits in der Beschreibung der 1 ausgeführt, umfasst die Vorrichtung 1 eine Rollenlagereinrichtung 5, die als eine wenigstens ein Transportmittel 7 umfassende Rollentransporteinrichtung 6 ausgebildet ist, welche die Rolle 2 senkrecht zu ihrer Längsachse 4 bewegt (Bewegungspfeil B). Das Transportmittel 7 ist als ein horizontal umlaufendes Förderband 8 ausgebildet, welches um zwei Umlenkrollen 9.1, 9.2 geführt ist und zumindest streckenweise geführt, das heißt mittels bekannter Mittel abgestützt ist. Die anfangsseitige Umlenkrolle 9.1 ist eine reine Führungsrolle, wohingegen die endseitige Umlenkrolle 9.2 eine Antriebsrolle ist. Ferner ist das Förderband 8 außenseitig, das heißt oberseitig bevorzugt mit mehreren Haltemulden 25 für die Lagerung der einzelnen Rollen 2 versehen. Lediglich zwei Haltemulden 25 sind schematisch angedeutet.
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 zwei jeweils seitlich der Rollentransporteinrichtung 6 angeordnete Packpapierbobinen 10.1 zur Abwicklung und Zuführung von einer PE-beschichteten Packpapierbahn 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1 der zu verpackenden Rolle 2. Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin zwei Anpresseinrichtungen 13.1 in bevorzugter Ausgestaltung von Anpressrollen 14.1 zur Anpressung der zugeführten Packpapierbahnen 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1 der zu verpackenden Rolle 2. Zwischen der jeweiligen Packpapierbobine 10.1 und der entsprechenden Anpresseinrichtung 13.1 ist jeweils eine Heizeinrichtung 15.1 zur Beheizung der vorbeigeführten Packpapierbahn 11 vorgesehen. Die jeweilige Heizeinrichtung 15.1 erhitzt die Packpapierbahn 11 vorzugsweise zumindest über die Höhe H bzw. die Kontur K der zu verpackenden Rolle 2 hinweg und vorzugsweise ausschließlich über eine die zu verpackende Rolle 2 berührende Länge L hinweg. Hierzu kann die Geometrie, dass heißt insbesondere die Höhe H und die Kontur K der zu verpackenden Rolle 2 in bekannter Weise mittels nicht explizit dargestellten Messsystemen ermittelt werden. Die ermittelten Daten können dann zur Steuerung der beiden, vorzugsweise sektional über ihre Höhe h ansteuerbaren Heizeinrichtungen 15.1 verwendet werden. Weiterhin sind zwei Schneideinrichtungen 17.1 zum Herausschneiden von jeweils einer Ronde 18.1 aus den parallel ausgerichteten Packpapierbahnen 11 bei fortlaufender Bewegung der Rolle 2 vorgesehen. Die herausgeschnittenen Ronden 18.1 entsprechen im Wesentlichen den beiden Stirnflächen 3.1 der Rolle 2.
Die jeweilige im parallel ausgerichteten Bereich der Packpapierbahn 11 angeordnete Schneideinrichtung 17.1 umfasst eine vorzugsweise zwei Laserstrahlen 20.1 erzeugende und gesteuerte Lasereinrichtung 19, wobei der erste Laserstrahl 20.1 (Pfeil) optisch zunächst vertikal nach oben und nach Erreichen des oberen Scheitelpunkts S.O der bewegten Rolle 2 sodann vertikal nach unten führbar ist und wobei der zweite Laserstrahl 20.2 (Pfeil) optisch zunächst vertikal nach unten und nach Erreichen des unteren Scheitelpunkts S.U der bewegten Rolle 2 sodann vertikal nach oben führbar ist.
Den beiden Schneideinrichtungen 17.1 nachgeordnet sind zwei Abführeinrichtungen 21.1 zum Abführen der jeweils beschnittenen Packpapierbahn 11 von den Stirnflächen 3.1 der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle 2 nach Fertigstellung der entsprechenden Ronde 18.1. Die einzelne Abführeinrichtung 21.1 umfasst eine Umlenkrolle 22.1, der jeweils eine Abfallbobine 23.1 zur Aufwicklung der beschnittenen Packpapierbahn 11 nachgeschaltet ist.
Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass die Vorrichtung 1 spiegelbildlich oder annähernd spiegelbildlich aufgebaut ist. Vorliegend wurde jedoch aufgrund der Seitenansicht lediglich eine Seite der Vorrichtung 1 beschrieben.
Die 3 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung der in der 2 dargestellten Vorrichtung 1 bei einer einseitigen stirnseitigen Verpackung der Rolle 2. Es ist wiederum lediglich eine Seite der Vorrichtung 1 dargestellt und auch beschrieben.
Wiederum deutlich erkennbar ist die seitlich der lediglich angedeuteten Rollentransporteinrichtung 6 angeordnete Packpapierbobine 10.1 zur Abwicklung und Zuführung von der Packpapierbahn 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1 der zu verpackenden Rolle 2. Die nicht explizit dargestellte Anpresseinrichtung 13.1 umfasst in bevorzugter Ausgestaltung eine Anpressrolle 14.1 (Liniendarstellung) zur Anpressung der zugeführten Packpapierbahn 11 an die jeweilige Stirnseite 3.1 der zu verpackenden Rolle 2. Zwischen der Packpapierbobine 10.1 und der Anpresseinrichtung 13.1 ist die lediglich angedeutete Heizeinrichtung 15.1 zur Beheizung der vorbeigeführten Packpapierbahn 11 angedeutet. Die Heizeinrichtung 15.1 erhitzt die Packpapierbahn 11 vorzugsweise zumindest über die Höhe H bzw. die Kontur K der zu verpackenden Rolle 2 hinweg und vorzugsweise ausschließlich über eine die zu verpackende Rolle 2 berührende Länge L hinweg. Weiterhin sind eine Schneideinrichtung 17.1 zum Herausschneiden von der Ronde 18.1 aus den parallel ausgerichteten Packpapierbahnen 11 bei fortlaufender Bewegung der Rolle 2 vorgesehen. Die letztlich herausgeschnittene Ronde 18.1 entspricht im Wesentlichen der Stirnfläche 3.1 der Rolle 2. In der dargestellten Packpapierbahn 11 sind bereits zwei weitere Ronden 18.1 mit unterschiedlichen Durchmessern herausgeschnitten worden. Der Schneideinrichtung 17.1 nachgeordnet ist die lediglich angedeutete Abführeinrichtung 21.1 zum Abführen der jeweils beschnittenen Packpapierbahn 11 von den Stirnflächen 3.1 der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle 2 nach Fertigstellung der entsprechenden Ronde 18.1. Die Abführeinrichtung 21.1 umfasst die Umlenkrolle 22.1, der die Abfallbobine 23.1 zur Aufwicklung der beschnittenen Packpapierbahn 11 nachgeschaltet ist.
Die in den drei 1 bis 3 beschriebene Vorrichtung 1 eignet sich in einem besonderen Maße zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum stirnseitigen Verpacken von einer zwei Stirnseiten 3.1, 3.2 und eine Längsachse 4 (Doppelpfeil) aufweisenden und in einer Rollenlagereinrichtung 5 gelagerten Rolle 2. Dabei wird die zu verpackende Rolle 2 von der als Rollentransporteinrichtung 6 ausgebildeten Rollenlagereinrichtung 5 senkrecht zu ihrer Längsachse 4 (Doppelpfeil) bewegt (Bewegungspfeil B). Der jeweiligen Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2 wird während ihrer Bewegung durch die Rollentransporteinrichtung 6 eine PE-beschichtete Packpapierbahn 11 zugeführt, angepresst und anschließend zumindest streckenweise parallel ausgerichtet weitergeführt. Zudem wird die jeweilige PE-beschichtete Packpapierbahn 11 vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Anpressung an die Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2 vorzugsweise auf ihrer die zu verpackende Rolle 2 berührenden Seite beheizt, sodass aufgrund der späteren Anpressung der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn 11 an die Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2 eine Verbindung zwischen der Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2 und dem die Stirnseite 3.1, 3.2 der zu verpackenden Rolle 2 berührenden Bereich der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn 11 hergestellt wird. Weiterhin wird bei fortlaufender Bewegung der Rolle 2 jeweils eine Ronde 18.1, 18.2 aus der parallel ausgerichteten und PE-beschichteten Packpapierbahn 11 mittels mindestens einer Schneideinrichtung 17.1, 17.2 herausgeschnitten, wobei die herausgeschnittene Ronde 18.1, 18.2 im Wesentlichen der Stirnfläche 3.1, 3.2 der Rolle 2 entspricht. Nach der Fertigstellung der jeweiligen Ronde 18.1, 18.2 wird die jeweils beschnittene Packpapierbahn 11 von der Stirnfläche 3.1, 3.2 der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle 2 abgeführt.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Arten derart verbessert werden, dass möglichst kurze Taktzeiten realisiert werden können.

1: Vorrichtung
2: Rolle
2.1: Rolle
3.1: Stirnseite
3.2: Stirnseite
4: Längsachse (Doppelpfeil)
5: Rollenlagereinrichtung
6: Rollentransporteinrichtung
7: Transportmittel
8: Förderband
9.1: Umlenkrolle
9.2: Umlenkrolle
10.1: Packpapierbobine
10.2: Packpapierbobine
11: Packpapierbahn
12.1: Wickelkern
12.2: Wickelkern
13.1: Anpresseinrichtung
13.2: Anpresseinrichtung
14.1: Anpressrolle
14.2: Anpressrolle
15.1: Heizeinrichtung
15.2: Heizeinrichtung
16.1: Einlaufzwickel
16.2: Einlaufzwickel
17.1: Schneideinrichtung
17.2: Schneideinrichtung
18.1: Ronde
18.2: Ronde
19: Lasereinrichtung
20.1: Laserstrahl
20.2: Laserstrahl
21.1: Abführeinrichtung
21.2: Abführeinrichtung
22.1: Umlenkrolle
22.2: Umlenkrolle
23.1: Abfallbobine
23.2: Abfallbobine
24.1: Wickelkern
24.2: Wickelkern
25: Haltemulde
A: Gerade
a: Abstand
B: Bewegungspfeil
C: Doppelpfeil
H: Höhe
h: Höhe
K: Kontur
L: Länge
S.O: Oberer Scheitelpunkt
S.U: Unterer Scheitelpunkt
t: Taktzeit
u.12.1: Umfangsgeschwindigkeit (Pfeil)
u.12.2: Umfangsgeschwindigkeit (Pfeil)
u.24.1: Umfangsgeschwindigkeit (Pfeil)
u.24.2: Umfangsgeschwindigkeit (Pfeil)
v.7: Bewegungsgeschwindigkeit (Pfeil)

Claims

Verfahren zum stirnseitigen Verpacken von einer zwei Stirnseiten (3.1, 3.2) und eine Längsachse (4) aufweisenden und in einer Rollenlagereinrichtung (5) gelagerten Rolle (2), dadurch gekennzeichnet, dass die zu verpackende Rolle (2) von der als Rollentransporteinrichtung (6) ausgebildeten Rollenlagereinrichtung (5) senkrecht zu ihrer Längsachse (4) bewegt wird, dass der jeweiligen Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) während ihrer Bewegung durch die Rollentransporteinrichtung (6) eine PE-beschichtete Packpapierbahn (11) anpressend und anschließend zumindest streckenweise parallel ausgerichtet zugeführt wird, dass die jeweilige PE-beschichtete Packpapierbahn (11) vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Anpressung an die Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) vorzugsweise auf ihrer die zu verpackende Rolle (2) berührenden Seite beheizt wird, sodass aufgrund der späteren Anpressung der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) an die Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) eine Verbindung zwischen der Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) und dem die Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) berührenden Bereich der beheizten und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) hergestellt wird, dass bei fortlaufender Bewegung der Rolle (2) jeweils eine Ronde (18.1, 18.2) aus der parallel ausgerichteten und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) mittels mindestens einer Schneideinrichtung (17.1, 17.2) herausgeschnitten wird, wobei die herausgeschnittene Ronde (18.1, 18.2) im Wesentlichen der Stirnfläche (3.1, 3.2) der Rolle (2) entspricht, und dass nach Fertigstellung der Ronde (18.1, 18.2) die jeweils beschnittene und PE-beschichtete Packpapierbahn (11) von der Stirnfläche (3.1, 3.2) der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle (2) abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Packpapierbahn (11) von einer vorzugsweise seitlich der Rollentransporteinrichtung (6) angeordneten Packpapierbobine (10.1, 10.2) abgewickelt und zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Packpapierbahn (11) mittels mindestens einer Heizeinrichtung (15.1, 15.2), beispielsweise eines IR-Strahlers, vorzugsweise zumindest über die Höhe (H) bzw. die Kontur (K) der zu verpackenden Rolle (2) hinweg und vorzugsweise ausschließlich über eine die zu verpackende Rolle (2) berührende Länge (L) hinweg erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige beheizte Packpapierbahn (11) mittels mindestens einer Anpressrolle (14.1, 14.2) an die entsprechende Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) angepresst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Herausschnitt der jeweiligen Ronde (18.1, 18.2) aus der Packpapierbahn (11) mittels mindestens einer vorzugsweise zwei Laserstrahlen (20.1, 20.2) erzeugenden Lasereinrichtung (19) erfolgt, wobei der erste Laserstrahl (20.1) optisch zunächst vertikal nach oben und nach Erreichen des oberen Scheitelpunkts (S.O) der bewegten Rolle (2) sodann vertikal nach unten geführt wird und wobei der zweite Laserstrahl (20.2) optisch zunächst vertikal nach unten und nach Erreichen des unteren Scheitelpunkts (S.U) der bewegten Rolle (2) sodann vertikal nach oben geführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschnittene Packpapierbahn (11) über eine Umlenkrolle (22.1, 22.2) abgeführt und anschließend zu einer Abfallbobine (23.1, 23.2) aufgewickelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise ein umlaufendes Transportmittel (7) umfassende Rollentransporteinrichtung (6) mit einer Taktzeit (t) von 120 bis 240 Rollen (2) pro Stunde betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufeinanderfolgende und zu verpackende Rollen (2, 2.1) in einem Abstand (a) von 0,05 bis 0,5 m, vorzugsweise von 0,1 bis 0,25 m, von der Rollentransporteinrichtung (6) bewegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (2) in einem Durchrollverfahren zumindest antransportiert, vorzugsweise auch abtransportiert wird.
Vorrichtung (1) zum stirnseitigen Verpacken von einer zwei Stirnseiten (3.1, 3.2) und eine Längsachse (4) aufweisenden Rolle (2) mit einer Rollenlagereinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenlagereinrichtung (5) als eine wenigstens ein Transportmittel (7) umfassende Rollentransporteinrichtung (6) ausgebildet ist, welche die Rolle (2) senkrecht zu ihrer Längsachse (4) bewegt, dass zwei vorzugsweise jeweils seitlich der Rollentransporteinrichtung (6) angeordnete Packpapierbobinen (10.1, 10.2) zur Abwicklung und Zuführung von einer PE-beschichteten Packpapierbahn (11) an die jeweilige Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) vorgesehen sind, dass mindestens zwei Anpresseinrichtungen (13.1, 13.2), insbesondere Anpressrollen (14.1, 14.2), zur Anpressung der zugeführten und PE-beschichteten Packpapierbahnen (11) an die jeweilige Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) vorgesehen sind, dass mindestens zwei Heizeinrichtungen (15.1, 15.2), beispielsweise IR-Strahler, zur Beheizung der PE-beschichteten Packpapierbahnen (11) vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Anpressung an die jeweilige Stirnseite (3.1, 3.2) der zu verpackenden Rolle (2) und vorzugsweise auf ihrer die zu verpackende Rolle (2) berührenden Seite vorgesehen sind, dass mindestens zwei Schneideinrichtungen (17.1, 17.2) zum Herausschneiden von jeweils einer Ronde (18.1, 18.2) aus den parallel ausgerichteten und PE-beschichteten Packpapierbahnen (11) bei fortlaufender Bewegung der Rolle (2) vorgesehen sind, wobei die herausgeschnittenen Ronden (18.1, 18.2) im Wesentlichen den Stirnflächen (3.1, 3.2) der Rolle (2) entsprechen, und dass mindestens zwei Abführeinrichtungen (21.1, 21.2) zum Abführen der jeweils beschnittenen und PE-beschichteten Packpapierbahn (11) von den Stirnflächen (3.1, 3.2) der nunmehr stirnseitig verpackten Rolle (2) nach Fertigstellung der entsprechenden Ronde (18.1, 18.2) vorgesehen sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Heizeinrichtung (15.1, 15.2), beispielsweise ein IR-Strahler, die Packpapierbahn (11) vorzugsweise zumindest über die Höhe (H) bzw. die Kontur (K) der zu verpackenden Rolle (2) hinweg und vorzugsweise ausschließlich über eine die zu verpackende Rolle (2) berührende Länge (L) hinweg erhitzt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schneideinrichtung (17.1, 17.2) mindestens eine vorzugsweise zwei Laserstrahlen (20.1, 20.2) erzeugende Lasereinrichtung (19) umfasst, wobei der erste Laserstrahl (20.1) optisch zunächst vertikal nach oben und nach Erreichen des oberen Scheitelpunkts (S.O) der bewegten Rolle (2) sodann vertikal nach unten führbar ist und wobei der zweite Laserstrahl (20.2) optisch zunächst vertikal nach unten und nach Erreichen des unteren Scheitelpunkts (S.U) der bewegten Rolle (2) sodann vertikal nach oben führbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Abführeinrichtung (21.1, 21.2) eine Umlenkrolle (22.1, 22.2) umfasst, der eine Abfallbobine (23.1, 23.2) zur Aufwicklung der beschnittenen Packpapierbahn (11) nachgeschaltet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Taktzeit (t) von 120 bis 240 Rollen (2) pro Stunde betreibbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufeinander folgende, von der Rollentransporteinrichtung (6) bewegte und zu verpackende Rollen (2, 2.1) einen Abstand (a) von 0,05 bis 0,5 m, vorzugsweise von 0,1 bis 0,25 m, aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (2) in einem Durchrollverfahren zumindest antransportierbar, vorzugsweise auch abtransportierbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollentransporteinrichtung (6), insbesondere das Transportmittel (7) als ein umlaufendes Förderband (8) oder als ein Plattenförderer ausgebildet ist.