DE19549664C2 - Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Verpacken einer Materialbahnrolle (2) angegeben mit einer Wickelstation (5), die einen Rollenantrieb (8) und einen Verpackungsbahnspender (10) mit einer Verpackungsbahnabgabeeinrichtung (33) aufweist, die in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle (2) einstellbar ist und der Verpackungsbahnspender (10) entlang der Materialbahnrolle (2) axial bewegbar ist und einen Antrieb (16) zur Bewegung entlang der Materialbahnrolle aufweist. DOLLAR A Man möchte die Verpackung der Materialbahnrolle vereinfachen. DOLLAR A Hierzu ist eine Steuereinrichtung (23) vorgesehen, die mit einer Durchmesser-Meßeinrichtung (22) verbunden ist und die die Wickelgeschwindigkeit und den Vorschub des Verpackungsbahnspenders (10) unter Berücksichtigung des Durchmessers der Materialbahnrolle (2) aufeinander abstimmt, wobei die Verpackungsbahn als Papierbahn ausgebildet ist.

Description

Eine Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Wickelstation, die einen Rollenantrieb und einen Verpackungsbahnspender mit einer Verpackungsbahn­ abgabeeinrichtung aufweist, die in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle einstellbar ist und der Verpackungsbahnspender entlang der Ma­ terialbahnrolle axial bewegbar ist und einen Antrieb zur Bewegung entlang der Materialbahnrolle aufweist.

Die zu verpackenden Materialbahnrollen haben eine be­ trächtliche Größe. Ihr Durchmesser liegt üblicherweise im Bereich von 500 bis 2.100 mm. Die Rollenbreite be­ trägt üblicherweise 500 bis 3.800 mm oder darüber hin­ aus. Derartige Materialbahnrollen entstehen beispiels­ weise bei der Papier- oder Textilproduktion. Um die Ma­ terialbahnrollen von ihrer Produktionsstätte, bei­ spielsweise der Papierfabrik, zu der Verbrauchsstätte, beispielsweise einer Druckerei, transportieren zu kön­ nen, müssen sie mit einer Verpackungsbahn umhüllt wer­ den, um sie zu schützen. Die Verpackungsbahn bietet hierbei einerseits einen mechanischen Schutz gegen Be­ schädigungen. Andererseits soll sie auch den Einfluß von Umgebungsgrößen, wie Luftfeuchtigkeit, kleinhalten. Da die Materialbahnrollen bei der Produktion mit höchst unterschiedlichen Breiten anfallen, ist bei bekannten Vorrichtungen (EP 0 499 954 A1) eine große Anzahl von Verpackungsbahnrollen mit unterschiedlichen Breiten vorgesehen. Hierbei werden die Materialbahnrollen in Abhängigkeit von ihrer Breite in unterschiedliche Klas­ sen eingeteilt. Für jede Breitenklasse ist jeweils eine entsprechend breite Verpackungsbahnrolle notwendig. Diese muß so breit sein, daß sie beim Umhüllen oder Einwickeln der Materialbahnrolle axial noch um eine ge­ wisse Länge, in der Regel 100 bis 250 mm, über die Ma­ terialbahnrolle übersteht. Der Überstand muß groß genug sein, um ihn auf die Stirnseite der Materialbahnrolle einfalten zu können. Andererseits darf der Überstand nicht zu groß sein. Ansonsten kann das Einfalten nicht mehr mit der gewünschten Qualität erfolgen. Dies ist beispielsweise dann wichtig, wenn die fertigverpackten Materialbahnrollen axial übereinander gestapelt werden sollen (sogenannte Kaminstapelung).

Für viele unterschiedliche Breiten der Materialbahnrol­ len müssen also viele Verpackungsbahnrollen bereit ge­ halten werden. Die große Anzahl von Verpackungsbahnrol­ len bedeutet natürlich einen erheblichen logistischen Aufwand. Es müssen entsprechend viele unterschiedliche Rollenbreiten bevorratet werden. Weiterhin müssen in der Verpackungsbahn-Spenderanordnung die notwendigen Lagerplätze für die Verpackungsrollen bereitgehalten werden. Dies kostet Platz, erhöht den Wartungsaufwand und vergrößert den maschinenbaulichen Aufwand.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus GB 750 561 bekannt. Dort wird eine Verpackungsbahn aus Pa­ pier schraubenlinienförmig um eine Materialbahnrolle gelegt. Die Verpackungsbahn steht hierbei axial so über die Materialbahnrolle über, daß die Materialbahnrolle vollständig eingehüllt ist. Zum Begradigen der überste­ henden Kanten kann die Verpackungsbahn dann geschnitten werden.

Eine weitere Verpackungsmöglichkeit ist aus GB 1 429 445 bekannt. Dort wird der Umfang der Material­ bahnrolle mit einer Folie umwickelt. Die Folie wird mit ihrer Längskante unter einem spitzen Winkel zur Um­ fangsrichtung der Materialbahnrolle an die Material­ bahnrolle angelegt und dann schraubenlinienförmig um die Materialbahnrolle herumgeführt. Hierbei wird eben­ falls ein Verpackungsbahnspender parallel zur Längsach­ se der zu verpackenden Materialbahnrolle geführt. Wenn das Ende der Materialbahnrolle erreicht ist, wird die parallele Bewegung unterbrochen. Der Verpackungsbahn­ spender wird eine Strecke zurückgefahren und dann rechtwinklig zu der Materialbahnrolle ausgerichtet. Alsdann wird die Verpackungsbahn weiter gewickelt, um einen Endabschluß zu erzeugen. Das gleiche Wickelver­ fahren wird auch beim Beginn der Verpackung angewendet. Hier werden allerdings zuerst die rechtwinkligen Wic­ kellagen der Verpackungsbahn aufgebracht. Die so fertig mit einer Kunststoffolie verpackte Rolle wird dann durch einen Heiztunnel gefahren, so daß die Folie an­ einanderhaftet und schrumpft und die Materialbahn voll­ ständig eingehüllt ist.

Eine ähnliche Vorgehensweise ist aus EP 0 519 672 A1 bekannt. Auch hier wird eine Folie schraubenlinienför­ mig um die Materialbahnrolle geführt. Es ist hierzu nicht einmal notwendig, den Verpackungsbahnspender un­ ter einem Winkel anzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Verpackung einer Materialbahnrolle zu vereinfachen.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die mit einer Durchmesser-Meßeinrich­ tung verbunden ist und die die Wickelgeschwindigkeit und den Vorschub des Verpackungsbahnspenders unter Be­ rücksichtigung des Durchmessers der Materialbahnrolle aufeinander abstimmt, wobei die Verpackungsbahn als Pa­ pierbahn ausgebildet ist.

Die Verpackungsbahnabgabeeinrichtung ist der Teil des Verpackungsbahnspenders, aus dem die Verpackungsbahn herauskommt. Wenn die Verpackungsbahnabgabeeinrichtung einen spitzen Winkel zur Umfangsrichtung der Material­ bahnrolle aufweist, heißt dies, daß die Längskante der Verpackungsbahn eben diesen spitzen Winkel mit der Um­ fangsrichtung der Materialbahnrolle einschließt. Damit ergibt sich, wenn die Materialbahnrolle gedreht wird, automatisch der schraubenlinienförmige Verlauf der Ver­ packungsbahn auf dem Umfang der Materialbahnrolle. Da der Verpackungsbahnspender gleichzeitig axial bewegt wird, entstehen auch keine unzulässigen seitlichen Spannungen auf der Verpackungsbahn, die insbesondere bei Packpapier zu einem Einreißen der Verpackungsbahn führen könnten. Die Belastung auf die Verpackungsbahn wird durch den Antrieb kleingehalten. Die Axialbewegung muß nicht mehr über die Seitenkräfte auf die Verpac­ kungsbahn erzeugt werden. Sie erfolgt vielmehr unter der Wirkung des Antriebs. Durch die Steuereinrichtung lassen sich nahezu spannungsfreie Wickelvorgänge erzeu­ gen. Wenn der Durchmesser der zu verpackenden Material­ bahnrolle und der Winkel, mit dem die Verpackungsbahn zur Umfangsrichtung steht, bekannt sind, läßt sich die Vorschubgeschwindigkeit, die der Verpackungsbahnspender gegenüber der Materialbahnrolle erhalten muß, leicht ausrechnen. Der Antrieb kann dementsprechend gesteuert werden.

Vorzugsweise ist die Verpackungsbahnrolle aus einer La­ ge, in der ihre Achse parallel zur Achse der Material­ bahnrolle liegt, in eine Lage verschwenkbar, in der beide Achsen einen spitzen Winkel einschließen. Es sind also keine komplizierten Umlenkeinrichtungen notwendig, mit denen die Verpackungsbahn umgelenkt wird. Die Ver­ packungsbahn kann vielmehr geradlinig von der Verpac­ kungsbahnrolle abgezogen und unmittelbar auf die Um­ fangsfläche der Materialbahnrolle aufgelegt werden. Da­ durch, daß die Verpackungsbahnrolle auch in eine Lage zur Materialbahnrolle verschwenkt werden kann, in der die beiden Achsen parallel sind, kann man mit der glei­ chen Verpackungsbahnrolle auch die Kantenstreifen er­ zeugen, die den axialen Überstand aufweisen und die Kanten schützen. Damit kann man bei einer schraubenli­ nienförmig verpackten Materialbahnrolle die Stirnsei­ tenverpackung ähnlich herstellen, wie bei einer her­ kömmlichen Verpackung, die aus einer Verpackungsbahn mit an die Materialbahnrolle angepaßter Breite gebildet worden ist.

Vorzugsweise ist der gesamte Verpackungsbahnspender ge­ genüber der Materialbahnrolle verdreh- oder verschwenk­ bar. Man kann also den Verpackungsbahnspender als eine Einheit auffassen, die im wesentlichen so aufgebaut ist, wie herkömmliche Verpackungsbahnspender auch. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Einrichtungen muß der neue Verpackungsbahnspender nur verdreh- oder ver­ schwenkbar sein. Dies läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß der Verpackungsbahnspender dreh- oder schwenkbar auf einem Schlitten montiert ist, der die Axialbewegung bewirkt.

Vorzugsweise weist der Verpackungsbahnspender eine Lei­ mauftragseinrichtung auf. Damit läßt sich nach dem Ab­ wickeln der Verpackungsbahn von der Verpackungsbahnrol­ le unmittelbar Leim auftragen, der zu einem dichten Verkleben der Verpackung führt. Falls eine bereits klebstoffbeschichtete Verpackungsbahn verwendet wird, kann man die Leimauftragseinrichtung auch durch eine andere Klebevermittlungsstation ersetzen. Eine derarti­ ge Klebevermittlungsstation kann bei einem wasserlösli­ chen Klebstoff beispielsweise dadurch arbeiten, daß sie Wasser auf die Verpackungsbahn aufträgt. Bei PE- beschichteten Verpackungsbahnen wird die Verklebung durch Hitze aktiviert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Rol­ lenverpackungseinrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 bis 5 verschiedene Stadien einer Rollenverpa­ kung.

Eine Rollenverpackungseinrichtung 1 zum Verpacken einer Materialbahnrolle 2, die einen Rollendurchmesser im Be­ reich von 500 bis 2.100 mm und eine Rollenbreite von 500 bis 3.800 mm oder darüber aufweisen kann, weist ei­ ne Rollbahn 3 mit einem Rollenfänger 4 auf. Eine ankom­ mende Materialbahnrolle 2a wird vom Rollenfänger 4 ab­ gebremst und dann in eine Wickelstation 5 gerollt. Dort wird sie auf einem Transportband 6 abgelegt, mit dessen Hilfe sie nach dem Verpacken in Richtung eines Pfeiles 7 einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann.

Seitlich neben dem Transportband 6 sind zwei anheb- und absenkbare Tragwalzen 8, 9 angeordnet, von denen eine Tragwalze 8 angetrieben ist.

Ferner ist ein Verpackungsbahnspender 10 vorgesehen, der eine Verpackungsbahnrolle 11 trägt, auf die eine Verpackungsbahn 12 aufgewickelt ist, die über eine Ab­ gabeeinrichtung 33 abgegeben werden kann. Der Verpac­ kungsbahnspender 10 ist auf einem Schlitten 13 angeord­ net, der auf Schienen 14, 15 parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle 2 verfahrbar ist. Hierzu weist der Schlitten 13 einen Antrieb 16 auf, der allerdings nur schematisch dargestellt ist.

Der Verpackungsbahnspender 10 ist gegenüber dem Schlit­ ten 13 drehbar gelagert. Er weist einen Drehantrieb 17 auf, mit dessen Hilfe ein Winkel zwischen der Achse der Verpackungsbahnrolle 11 und der Achse der Materialbahn­ rolle 2 verändert werden kann. Der Verpackungsbahnspen­ der 10 kann mit Hilfe des Drehantriebs 17 sowohl so ausgerichtet werden, daß beide Achsen parallel zueinan­ der sind, als auch so, daß beide Achsen einen spitzen Winkel einschließen. Ein derartiger Fall ist in Fig. 1 dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, daß die Verpac­ kungsbahn 12 dementsprechend auch mit der Umfangsrich­ tung der Materialbahnrolle 2 einen spitzen Winkel ein­ schließt. Die Umfangsrichtung ist an der Materialbahn­ rolle 2 die Richtung auf der Umfangsfläche der Ma­ terialbahnrolle 2, die parallel zu den Stirnseiten ver­ läuft.

Ferner weist die Rollenverpackungseinrichtung auf bei­ den Seiten der Materialbahnrolle je eine schwenkbare Packpresse 18 auf. Auf jeder Seite der Materialbahnrol­ le ist ferner eine Faltvorrichtung 19 vorgesehen, die ein an einem Hebel 20 angeordnetes Faltrad 21 für jede axiale Stirnseite der Materialbahnrolle 2 aufweist.

Schließlich weist die Rollenverpackungseinrichtung 1 auch noch eine Dickenmeßeinrichtung 22 auf, die mit ei­ ner Steuereinrichtung 23 verbunden ist und dieser Steu­ ereinrichtung 23 den Rollendurchmesser der Material­ bahnrolle 2 mitteilt. Die Steuereinrichtung 23 wiederum ist verbunden mit dem Antrieb 16 für den Schlitten 13 des Verpackungsbahnspenders 10, mit dem Antrieb der an­ getriebenen Tragwalze 8 und mit dem Drehantrieb 17, der den Winkel zwischen dem Verpackungsbahnspender 10 und dem Schlitten 13 einstellt.

Die Rollenverpackungseinrichtung 1 arbeitet wie folgt: Der Schlitten 13 wird in den Bereich einer axialen End­ lage der Materialbahnrolle 2 verfahren. Hierbei wird er schräg zur Materialbahnrolle 2 gestellt, d. h. die Achse der Verpackungsbahnrolle 11 und die Achse der zu ver­ packenden Materialbahnrolle 2 schließen einen spitzen Winkel miteinander ein, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Verpackungsbahn 12 wird mit Hilfe einer Lei­ mauftragsstation 24 an ihrer Oberseite mit Leim oder einem anderen Klebstoff versehen und dann zur Anlage an die Materialbahnrolle 2 gebracht. Mit Hilfe der Steuer­ einrichtung 23 wird nun die angetriebene Tragwalze 8 gedreht. Daraufhin setzt sich auch die Materialbahnrol­ le 2 in Drehung. Die Steuereinrichtung 23 hat zuvor den Verpackungsbahnspender 10 so gedreht, also den Winkel zwischen der Verpackungsbahnrollenachse und der Ma­ terialbahnrollenachse so eingestellt, daß sich eine schraubenlinienförmige Umwicklung der Materialbahnrolle 2 durch die Verpackungsbahn 12 ergibt. Diese Umwicklung ist so ausgebildet, daß sich aufeinanderfolgende Lagen überlappen und zwar um etwa die halbe Verpackungsbahn­ breite. Dadurch entsteht eine zweilagige Hülle, die praktisch über die gesamte axiale Länge der Material­ bahnrolle 2 aus zwei Lagen oder Schichten der Verpac­ kungsbahn besteht. Hierbei ist die Verpackungsbahn so angeordnet, daß sie (in Längsrichtung der Verpackungs­ bahn gesehen) mit einer Hälfte außen liegt und mit der anderen Hälfte innen an der zu verpackenden Material­ bahnrolle 2 anliegt. Man kann laufend Klebstoff in Form einer Leimraupe auf die Verpackungsbahn 12 auftragen, so daß die Verpackungsbahn 12 mit dem Umfang der Ma­ terialbahnrolle 2 einerseits und andererseits mit sich selbst verklebt wird.

Eine Ausnahme hiervon bilden die axialen Enden der Ma­ terialbahnrolle 2. Man hat nämlich dafür gesorgt, daß die Verpackungsbahn, solange sie in der schraubenlini­ enförmigen Weise in die Materialbahnrolle 2 gewickelt worden ist, nicht über die Stirnseiten 25, 26 der Ma­ terialbahnrolle 2 übersteht. Auf diese Weise entstehen unbedeckte Abschnitte, die im wesentlichen keilförmig oder dreieckförmig ausgebildet sind.

Wenn nun die Materialbahnrolle 2, abgesehen von den eben erwähnten unbedeckten Abschnitten 27, 28, voll­ ständig von der Verpackungsbahn 12 umhüllt ist, wird die Verpackungsbahn 12 mit Hilfe des Abschlagmessers 31 abgeschlagen oder durchtrennt. Dann befindet sich der Verpackungsbahnspender 10 etwa in der in Fig. 4 darge­ stellten Position, also am linken Ende der Material­ bahnrolle 2. In dieser Position wird er nun so gedreht oder geschwenkt, daß er die Verpackungsbahn 12 in einem Winkel von 90° zur Materialbahnrolle 2 zuführt. Gleich­ zeitig wird er axial so positioniert, daß die Verpac­ kungsbahn 12 einen axialen Überstand 29 zur Material­ bahnrolle 2 bildet. Dieser axiale Überstand hat eine axiale Länge von etwa 100 bis 150 mm. Auch hierbei wird die Verpackungsbahn 12 mit Klebstoff versehen, so daß die einzelnen Lagen fest aufeinander haften. Die in Um­ fangsrichtung um die Materialbahnrolle 2 gewickelte Verpackungsbahn 12 bildet also einen Kantenstreifen 30, der später mit seinem Überstand 29 auf die Stirnseite 26 der Materialbahnrolle 2 eingefaltet werden kann. Dieser Kantenstreifen 30 dient dem Schutz der Kanten der Materialbahnrolle 2. Für deren Schutz ist in der Regel eine stärkere Hülle notwendig. Man kann daher den Kantenstreifen 30 aus einer größeren Anzahl von Lagen der Verpackungsbahn 12 aufbauen als den Rest der Hülle.

Wenn der Kantenstreifen 30 fertiggestellt ist, wird er­ neut das Abschlagmesser 31 betätigt. Die Materialbahn­ rolle 2 dreht sich weiter und der Kantenstreifen 30 wird fertiggestellt.

Der Verpackungsbahnspender 10 fährt dann, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, an das andere Ende der Ma­ terialbahnrolle 2 und bringt dort in gleicher Weise ei­ nen Kantenstreifen 32 auf, der ebenfalls axial über­ steht und aus mehreren Lagen der Verpackungsbahn 12 zu­ sammengesetzt werden kann.

Wenn der Kantenstreifen 32 fertiggewickelt worden ist, werden auf bekannte Art und Weise Innenstirndeckel in die Verpackungsbahn Überstände 29 eingelegt. Mit Hilfe der Falteinrichtung 19 werden die Überstände auf die Innenstirndeckel eingefaltet. Mit Hilfe der Packpressen 18 werden Außenstirndeckel aufgesetzt und mit dem ein­ gefalteten Überstand verklebt.

Mit Hilfe des Transportbandes 6 erfolgt dann der Ab­ transport der fertig verpackten Materialbahnrolle 2, nachdem die Tragwalzen 8, 9 abgesenkt worden sind.

Für die gesamte Umfangsverpackung der Materialbahnrolle 2 benötigt man nur eine einzige Verpackungsbahnrolle 11, die eine Breite von etwa 500 mm aufweist. Die Ver­ packungsbahn kann nach wie vor aus Packpapier gebildet sein, was eine preisgünstige Verpackung ermöglicht. Durch das Abstimmen von Wickelgeschwindigkeit, Vorschub und Winkel zwischen den Rollenachsen läßt sich eine Wicklung realisieren, die nahezu frei von seitlichen Spannungen auf die Verpackungsbahn ist. Trotz des schraubenlinienförmigen oder wendelförmigen Umhüllens der Materialbahnrolle mit der Verpackungsbahn 12 kann man eine nach wie vor gleichmäßige Einfaltung der Ver­ packungsbahn auf die Stirnseite der Materialbahnrolle 2 realisieren. Der Kantenschutz kann verbessert werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Wickelstation, die einen Rollenantrieb und einen Verpackungsbahnspender mit einer Verpa­ kungsbahnabgabeeinrichtung aufweist, die in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung der Material­ bahnrolle einstellbar ist und der Verpackungsbahn­ spender entlang der Materialbahnrolle axial beweg­ bar ist und einen Antrieb zur Bewegung entlang der Materialbahnrolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (23) vorgesehen ist, die mit einer Durchmesser-Meßeinrichtung (22) verbunden ist und die die Wickelgeschwindigkeit und den Vor­ schub des Verpackungsbahnspenders (10) unter Be­ rücksichtigung des Durchmessers der Materialbahn­ rolle (2) aufeinander abstimmt, wobei die Verpa­ kungsbahn als Papierbahn ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verpackungsbahnrolle (11) aus einer Lage, in der ihre Achse parallel zur Achse der Ma­ terialbahnrolle (2) liegt, in eine Lage verschwenk­ bar ist, in der beide Achsen einen spitzen Winkel einschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der gesamte Verpackungsbahnspender (10) gegenüber der Materialbahnrolle verdreh- oder verschwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verpackungsbahnspen­ der (10) eine Leimauftragseinrichtung (24) auf­ weist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verpackungsbahnspen­ der (10) als Klebevermittlungseinrichtung eine Was­ serauftragseinrichtung oder eine Wärmequelle auf­ weist.