DE19652451A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verpacken einer Materialbahnrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn, die einen Verpackungsbahnspender aufweist, der parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle verfahrbar ist und die Verpackungsbahn zumindest in einem Teil der axialen Länge der Materialbahnrolle mit einem spitzen Winkel zwischen ihrer Querrichtung und der Axialrichtung der Materialbahnrolle ausgibt, und mit einer Ablage, auf der die Materialbahnrolle liegt.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ver­ packen einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungs­ bahn, die schraubenlinienförmig um die Materialbahnrol­ le herumgewickelt wird.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren dieser Art sind aus GB 1 429 445 bekannt. Dort wird eine Kunststoffolie schraubenlinienförmig um die Materialbahnrolle herumge­ führt. An den axialen Enden wird der Winkel zwischen dem Verpackungsbahnspender und der Materialbahnrolle wieder auf 90° ausgerichtet und weitere Windungen der Folie um die Materialbahnrolle gelegt, um Endverpackun­ gen zu erzeugen. Die so mit einer Umfangsverpackung versehene Materialbahnrolle wird dann durch einen Wär­ meofen geführt, um die Kunststoffolie auf die Material­ bahnrolle aufzuschrumpfen.

Die Verpackung einer Materialbahnrolle mit einer schraubenlinienförmig geführten Verpackungsbahn hat den Vorteil, daß man mit einer einzigen Verpackungsbahn­ breite eine Vielzahl von Materialbahnrollen mit unter­ schiedlicher Breite verpacken kann. Dies erleichtert die Bevorratung und auch die Handhabung, weil die Ver­ packungsbahn schmaler sein kann als die Materialbahn­ rolle. Ihr Gewicht ist dementsprechend geringer.

Allerdings ist die Verwendung von Kunststoffolien unter Umweltgesichtspunkten nicht frei von Bedenken. Die Ver­ wendung von Packpapier als Verpackungsbahn bereitet aber andere Schwierigkeiten. So muß man zwischen der Korpusverpackung, die schraubenlinienförmig um die Ma­ terialbahnrolle herumgeführt wird, und den jeweiligen Endverpackungen, die an den axialen Enden der Material­ bahnrolle durch die in Umfangsrichtung verlaufende Ver­ packungsbahn jeweils eine Trennung durchgeführt werden. Danach muß die Verpackungsbahn wieder zur Materialbahn­ rolle ausgerichtet und an dieser befestigt werden. Die­ ses Prinzip ist aus der nachveröffentlichten DE 195 35 746 A1 bekannt.

Man hat nun beobachtet, daß die Materialbahnrolle beim Herstellen der Korpusverpackung, also beim schraubenli­ nienförmigen Umwickeln der Materialbahnrolle mit der Verpackungsbahn, axial wandert. Diese Wanderung kann durchaus einen oder sogar mehrere Zentimeter betragen. Sie ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß die Materialbahnrolle beim Herstellen der Korpusverpackung an einem Ende einen größeren Durchmesser als am anderen Ende aufweist. Bei jeder Umdrehung wandert sie dann einen kleinen Betrag in Richtung auf den größeren Durchmesser. Da eine Vielzahl von Umdrehungen durchzu­ führen sind, ergibt sich eine entsprechend große Wande­ rungsbewegung. Dies kann unter Umständen beim erneuten Positionieren des Verpackungsbahnspenders dazu führen, daß die Endverpackungen nicht mehr an der gewünschten Stelle angebracht werden, sondern entsprechend verscho­ ben sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität der Verpackung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Positionssensor vorgesehen ist, der die axiale Position der Material­ bahnrolle auf der Ablage ermittelt.

Mit Hilfe dieses Positionssensors können nun Informa­ tionen gewonnen werden, die für eine Reihe von Schrit­ ten beim Herstellen der Verpackung sehr hilfreich sind. Zum einen läßt sich nun die axiale Position der Materi­ albahnrolle auf der Ablage auch schon vor Beginn des Wickelns ermitteln. Es ist also nicht mehr notwendig, die Materialbahnrolle axial genau mittig auf der Ablage zu positionieren, wie dies bei herkömmlichen Ver­ packungsvorrichtungen der Fall ist. Es ist lediglich not­ wendig, die Materialbahnrolle in einem Arbeitsbereich zu positionieren, auf den alle notwendigen Aggregate, wie beispielsweise ein Verpackungsbahnspender oder ge­ gebenenfalls Packpressen, Falteinrichtungen, Stirn­ deckelzuführeinrichtungen etc., Zugriff haben. Die Materi­ albahnrolle wird durch die Zuführeinrichtung praktisch immer in den Arbeitsbereich abgelegt. Da der Schritt des zusätzlichen Positionierens entfällt, kann der ge­ samte Verpackungsvorgang auch etwas verkürzt werden. Beim Herstellen der Endverpackung kann die axiale Posi­ tion der Materialbahnrolle ebenfalls ermittelt werden, so daß die Endverpackung genauer positioniert werden kann. Da der Verpackungsbahnspender ohnehin axial ver­ fahrbar ist, müssen keine weiteren Maßnahmen getroffen werden, wenn die Information über die axiale Position der Materialbahnrolle zur Verfügung steht.

Vorzugsweise ist der Positionssensor als Abstandssensor ausgebildet, der mit einer Stirnseite der Materialbahn­ rolle zusammenwirkt. Ein einzelner Sensor kann eine Vielzahl von Positionen ermitteln. Er ermittelt einen Abstand zu einem Bezugspunkt, der bekannt ist. Auf die­ se Weise läßt sich relativ einfach die Position der Materialbahnrolle ermitteln.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Positionssen­ sor als Ultraschall-Entfernungsmesser ausgebildet ist. Derartige Sensoren arbeiten zuverlässig mit ausreichen­ der Genauigkeit. Sie sind klein und relativ preiswert erhältlich.

Mit Vorteil ist der Positionssensor in Axialrichtung verfahrbar, wobei eine Lagedetektor vorgesehen ist, der die axiale Position des Positionssensors ermittelt. Die in Frage stehenden axialen Längen der Materialbahnrol­ len liegen im Bereich von 0,5 bis 3,8 m oder sogar dar­ über hinaus. Je größer der Meßbereich eines Entfer­ nungsmessers ist, desto aufwendiger wird er bzw. desto größer ist die Fehlertoleranz. Wenn man nun den Posi­ tionssensor in Axialrichtung verfahren läßt, dann kann man sich beispielsweise auf einen bestimmten Meßbereich festlegen. Der Positionssensor wird dann solange ver­ fahren, bis die Entfernung zur Stirnseite der Material­ bahnrolle im gewünschten Meßbereich liegt. Die Ermitt­ lung der Entfernung ist dann mit relativ großer Genau­ igkeit möglich. Da der Lagedetektor den Bezugspunkt er­ mitteln kann, demgegenüber die Entfernung zur Stirnsei­ te der Materialbahnrolle besteht, ergibt sich die Posi­ tion der Materialbahnrolle durch Addition der Entfer­ nung der Stirnseite von dem Bezugspunkt und der Entfer­ nung des Bezugspunkts von einem Basispunkt, der bei­ spielsweise in einem Gestell der Vorrichtung vorgesehen sein kann und auf den sich alle anderen Aggregate der Vorrichtung ebenfalls beziehen können.

Mit Vorteil ist eine Falteinrichtung zum Einfalten ei­ nes axialen Überstandes der Verpackungsbahn auf die Stirnseite der Materialbahnrolle vorgesehen, die an einem beweglichen Träger angeordnet ist, wobei der Po­ sitionssensor mit dem Träger verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kann man den Positionssensor zusammen mit der Falteinrichtung vor die Stirnseite der Material­ bahnrolle bewegen. Eine derartige Bewegung der Faltein­ richtung ist ohnehin notwendig, wenn man den axialen Überstand der Verpackungsbahn auf die Stirnseite der Materialbahnrolle einfalten will. Die Falteinrichtung muß aber auch für unterschiedliche Durchmesser der zu verpackenden Materialbahnrollen geeignet sein, der sich beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 2,5 m bewegen kann. Durch die Kopplung des Positionssensors an den Träger der Falteinrichtung spart man auch einen Ar­ beitstakt. Im Verlaufe der Verpackung muß die Faltein­ richtung ohnehin zur Stirnseite hin verschwenkt werden. Dieses Einfahren kann man auch vorziehen, so daß auch dadurch der Verpackungsvorgang insgesamt zeitlich kür­ zer gehalten werden kann. Weiterhin ist von Vorteil, daß der Positionssensor dann auch die Position der End­ verpackung ermitteln kann, so daß die Falteinrichtung lagerichtig auf die Materialbahnrolle positioniert wer­ den kann, um den Überstand der Endverpackung mit den gewünschten Maßen auf die Stirnseite einfalten zu kön­ nen.

Mit Vorteil weist die Falteinrichtung ein drehbares Faltrad auf und der Positionssensor ist an einem Hilfs­ träger angeordnet, der radial über das Faltrad über­ steht. Der Positionssensor kann also durch das Faltrad nicht abgedeckt werden. Er steht bei einer einge­ schwenkten oder eingefahrenen Falteinrichtung vorzugs­ weise radial nach innen auf die Mitte der Stirnseite der Materialbahnrolle vor, so daß er die Stirnseite auf jeden Fall erfaßt, unabhängig von dem Durchmesser der Materialbahnrolle. Ein derartiger Hilfsträger ist in vielen Fällen ohnehin vorgesehen und zwar als Tastarm, der beim Einfalten des Überstandes auf die Stirnseite einen Innenstirndeckel festhält.

Mit besonderem Vorteil ermittelt der Positionssensor die axiale Position der Materialbahnrolle zumindest während einer Rotationsbewegung der Materialbahnrolle fortlaufend. Wie eingangs erwähnt, erfolgt bei dem schraubenlinienförmigen Umwickeln der Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn aus Packpapier eine nicht mehr zu vernachlässigende Wanderungsbewegung. Wenn nun die Position der Materialbahnrolle laufend überwacht wird, dann kann man bei Auftreten von Fehlern schneller eingreifen. Größere Schäden können dann vermieden wer­ den.

Dies gilt insbesondere dann, wenn der Positionssensor mit einer Steuereinrichtung verbunden ist; die die axiale Position des Verpackungsbahnspenders steuert. Der Verpackungsbahnspender wird mit einer Geschwindig­ keit parallel zur Achse der Materialbahnrolle verfah­ ren, die sich aus der Steigung der Schraubenlinie und der Umfangsgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Mate­ rialbahnrolle ergibt. Wenn man zusätzlich noch die axiale Bewegung der Materialbahnrolle berücksichtigt, die durchaus einen Fehler von einem oder mehreren Pro­ zent bezogen auf die Länge der Materialbahnrolle betra­ gen kann, berücksichtigt, dann erreicht man eine noch bessere Qualität, d. h. die Verpackungsbahn kann dann noch gleichmäßiger und über ihre gesamte Breite dichter an die Materialbahnrolle angelegt werden. Ein Einreißen der Verpackungsbahn aufgrund der Wanderungsbewegung kann vermieden werden, weil die Wanderungsbewegung beim Vortrieb des Verpackungsbahnspenders berücksichtigt wird. Auch beim Herstellen der Endverpackungen können kleinere Unregelmäßigkeiten ausgeglichen werden, die sich durch die axiale Wanderungsbewegung der Material­ bahnrolle ergeben können.

Vorteilhafterweise ist für jede Stirnseite eine Pack­ presse und eine Falteinrichtung vorgesehen, die jeweils in Axialrichtung verfahrbar sind, wobei die beiden Packpressen und/oder die beiden Falteinrichtungen un­ abhängig voneinander positionierbar sind. Normalerweise fahren die Packpressen gemeinsam auf die axiale Mitte der Verpackungsvorrichtung zu und legen die Außenstirn­ deckel gleichzeitig an die Stirnseiten der Material­ bahnrolle bzw. auf den eingefalteten Überstand an. Dies hat den Vorteil, daß sich äußere axiale Kräfte auf die Materialbahnrolle gegenseitig ausgleichen. Da die Mate­ rialbahnrolle aber beim Herstellen einer schraubenli­ nienförmigen Korpusverpackung aus der axialen Mitte oder überhaupt aus einer axialen Position heraus be­ wegt, würde ein derartiges Vorgehen dazu führen, daß eine Packpresse eher auf die Materialbahnrolle trifft als die andere. Sie schiebt dann die Materialbahnrolle mit ihrer Geschwindigkeit auf die andere Packpresse zu.

Dort treffen Materialbahnrolle und Packpresse dann mit der doppelten Geschwindigkeit aufeinander, was durchaus zu einem Aufplatzen der Verpackung führen kann. Darüber hinaus verursacht eine derartige Vorgehensweise einen erheblichen Verschleiß am Packpressenantrieb, weil der Packpressenantrieb das gesamte Gewicht der Material­ bahnrolle bewegen muß. Das gleiche gilt im Grunde ge­ nommen auch für die Falteinrichtungen. Auch hier ergibt sich unter Umständen ein erheblicher Verschleiß. Wenn man nun die Antriebe unabhängig voneinander steuert, dann kann man sowohl die Packpressen als auch gegebe­ nenfalls die Falteinrichtungen unabhängig voneinander zu den jeweiligen Stirnseiten der Materialbahnrolle verfahren und eine für die Antriebe und die Material­ bahnrolle schonende Verpackung erreichen. Auch dies verbessert die Qualität der Verpackung.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß die axiale Position der Materialbahnrolle während des Wickelns fortlaufend er­ mittelt und der axiale Vorschub des Verpackungsbahn­ spenders auch unter Berücksichtigung der aktuellen axialen Position der Materialbahnrolle gesteuert wird.

Die Verpackungsbahn kann sich dann wesentlich besser an den Umfang der Materialbahnrolle anlegen. Die axiale Bewegung, die beim schraubenlinienförmigen Verpacken der Materialbahnrolle auftritt, wird kompensiert. Der Verpackungsbahnspender wird entsprechend schneller oder langsamer parallel zur Axialrichtung der Materialbahn­ rolle verfahren, so daß seine augenblickliche Lage im­ mer so ist, daß die Verpackungsbahn vollflächig an den Umfang der Materialbahnrolle zur Anlage kommt. Würde der Verpackungsbahnspender voreilen, also die Wanderbe­ wegung der Materialbahnrolle nicht berücksichtigen, dann liegt die vordere Kante der Verpackungsbahn nicht mit der gleichen Spannung an, wie die hintere Kante.

Die vordere Kante kann sich damit unter Umständen leichter lösen. Umgekehrt ergibt sich bei einem Nachei­ len des Verpackungsbahnspenders gegenüber der eigentli­ chen Sollposition beim Wickeln das entsprechende Pro­ blem für die hintere Kante der Verpackungsbahn. Wenn man nun fortlaufend die Position der Materialbahnrolle ermittelt, dann kann man den Verpackungsbahnspender so steuern, daß axiale Wanderungsbewegungen der Material­ bahnrolle kompensiert werden. Die fortlaufende Ermitt­ lung der Position kann entweder kontinuierlich erfolgen oder in kurzen Abständen. Der Abstand zwischen einzel­ nen Messungen darf allerdings nur so groß sein, daß die daraus gewonnenen Informationen noch zur Korrektur des axialen Vorschubs des Verpackungsbahnspenders verwendet werden können.

Vorzugsweise wird vor dem Beginn des Wickelns die axia­ le Länge der Materialbahnrolle ermittelt. Damit steht die axiale Position beider Stirnseiten der Material­ bahnrolle fest, obwohl man nur einen einzigen Posi­ tionssensor benötigt. Man spart hierdurch nicht nur den zusätzlichen Sensor, sondern auch im Betrieb die zur Auswertung eines zweiten Signals notwendigen Einrich­ tungen.

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

Fig. 1-3 verschiedene Schritte beim Herstellen einer Umfangsverpackung einer Materialbahnrolle,

Fig. 4 eine Vorrichtung zum Verpacken und

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht V-V nach Fig. 4.

Das Verpacken einer Materialbahnrolle 2 ist schematisch in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Bei der Materialbahn­ rolle handelt es sich um relativ große Gebilde mit ei­ ner axialen Länge von bis zu 3,8 m oder größer. Die untere Grenze liegt im Bereich von 0,5 m. Der Durchmes­ ser liegt im Bereich von 0,5 bis 2,5 in. Verpackt wird die Materialbahnrolle 2 mit einer wesentlich schmaleren Verpackungsbahn 3 mit einer Breite im Bereich von 0,35 bis 0,8 m, vorzugsweise etwa 0,5 m, die hierzu von ei­ nem Verpackungsbahnspender 4 abgegeben wird. Der Ver­ packungsbahnspender ist zum einen auf Schienen 5, 6 parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle ver­ fahrbar. Er ist zum anderen aus einer Richtung recht­ winklig zu den Schienen 5, 6 verdrehbar in eine Rich­ tung, in der er mit den Schienen 5, 6 einen spitzen Winkel einschließt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Dementsprechend gibt er die Verpackungsbahn 3, die aus Packpapier besteht, unter einem entsprechenden Winkel aus. Wenn nun die Verpackungsbahn 3 um die Material­ bahnrolle 2 gewickelt wird, wozu die Materialbahnrolle 2 auf Tragwalzen 7, 8, von denen eine angetrieben ist, gedreht wird, dann ergibt sich eine schraubenlinienför­ mige Korpusverpackung 11, die sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Materialbahnrolle 2 er­ streckt. Hierbei kann die Verpackungsbahn 3 auch durch­ aus über die Stirnseiten 9, 10 der Materialbahnrolle 2 überstehen.

Wenn der Verpackungsbahnspender 4 die Korpusverpackung 11 fertiggestellt hat, also die Verpackungsbahn 3 schraubenlinienförmig von einem Ende der Materialbahn­ rolle zum anderen geführt hat, befindet er sich am lin­ ken Ende der Materialbahnrolle 2. Er wird dann, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wieder rechtwinklig zu den Schienen 5, 6 ausgerichtet. Die Verpackungsbahn 3 wird dann unter Ausbildung eines axialen Überstandes 12 um die Materialbahnrolle 2 gewickelt. Es ergibt sich hierdurch eine Endverpackung 13. Zwischen dem Wickel­ vorgang, der in Fig. 1 dargestellt ist, und dem Wickel­ vorgang, der in Fig. 2 dargestellt ist, wird die Ver­ packungsbahn 3 abgetrennt. Nach dein Herstellen der End­ verpackung 13 wird die Verpackungsbahn 3 ebenfalls durchgetrennt. Der Verpackungsbahnspender 4 fährt dann an das andere axiale Ende der Materialbahnrolle 2 und stellt dort eine ähnliche Endverpackung 14 her, die ebenfalls einen axialen Überstand aufweist.

Es läßt sich nun beobachten, daß die Materialbahnrolle beim Herstellen der Korpusverpackung 11 (Fig. 1) axial wandert, und zwar in Richtung auf den größeren Durch­ messer hin, d. h. in Fig. 1 nach rechts. Diese Wanderbe­ wegung kann man mit etwa 1 bis 2 cm pro Meter Länge der Materialbahnrolle abschätzen.

Diese Wanderungsbewegung bringt nun einige Probleme mit sich. Die Vorschubgeschwindigkeit des Verpackungsbahn­ spenders 4, der parallel zur Achse der Materialbahnrol­ le 2 bewegt wird, hängt bei einer axial an ihrer Posi­ tion verbleibenden Materialbahnrolle nur von dem Stei­ gungswinkel der Verpackungsbahn 3, dem Umfang der Mate­ rialbahnrolle 2 und der Drehgeschwindigkeit der Materi­ albahnrolle 2 auf den Tragwalzen 7, 8 (über die der Antrieb erfolgt) ab. Wenn sich nun die Materialbahnrol­ le 2 axial bewegt, beispielsweise in Fig. 1 nach rechts, dann stimmt die Zuordnung zwischen dem Ver­ packungsbahnspender und der Materialbahnrolle 2 nicht mehr, so daß die Verpackungsbahn 3 nicht mehr glatt an den Umfang der Materialbahnrolle angelegt wird.

Am Ende der Korpusverpackung 11 sollte die Verpackungs­ bahn einen bestimmten, wohl definierten Überstand über die Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 aufweisen. Wenn sich die Materialbahnrolle 2 bewegt hat, dann wird dieser Überstand verändert werden, was unerwünscht ist.

Die Endverpackungen 13, 14 sollten ebenfalls so um die Materialbahnrolle 2 gewickelt werden, daß ein vorbe­ stimmter axialer Überstand entsteht. Würde man keine zusätzlichen Maßnahmen treffen, sondern davon ausgehen, daß die Materialbahnrolle 2 an ihrem Platz verbleibt, dann wäre der axiale Überstand 12 der Endverpackung 13 zu groß und der der Endverpackung 14 zu klein.

Um dieses Problem zu umgehen, ist ein Positionssensor 27 vorgesehen, der als Ultraschall-Entfernungsmesser ausgebildet ist. Die Lage und die Arbeitsweise des Po­ sitionssensors 27 soll nun im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 erläutert werden, die die Verpackungsvorrich­ tung 1 in weiteren Einzelheiten zeigen.

Neben dem Verpackungsbahnspender 4 sind für jede Stirn­ seite der Materialbahnrolle 2 je eine Packpresse 15, 16 dargestellt. Jede Packpresse weist einen Antrieb 17, 18 auf, mit dessen Hilfe sie auf einer Schiene 19, 20 in Axialrichtung verfahrbar ist. Der Antrieb kann auch durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet werden, die zwischen der jeweiligen Packpresse 15, 16 und einem nicht näher dargestellten Rahmen der Vorrichtung 1 an­ geordnet ist. Die Antriebe 17, 18 sind voneinander un­ abhängig.

Ferner ist für jede Stirnseite eine Falteinrichtung 21, 22 vorgesehen. Jede Falteinrichtung 21, 22 ist in Axi­ alrichtung verfahrbar. Sie weist in bekannter Weise ein Flügelrad 23 und einen Achsfortsatz 24 auf. Der Achs­ fortsatz 24 wird auf den Umfang der Materialbahnrolle aufgelegt. Das Flügelrad 23 rotiert entlang der sich drehenden Materialbahnrolle und faltet dabei den axia­ len Überstand 12 der Endverpackung 13 auf die Stirnsei­ te 10 der Materialbahnrolle 2 ein. Das gleiche erfolgt bei der anderen Stirnseite 9.

Als Besonderheit ist hier noch zu erwähnen, daß jede Falteinrichtung 21, 22 mit einem Positionsmelder 25, 26 versehen ist, mit dessen Hilfe die axiale Lage der Falteinrichtung 21, 22 festgestellt werden kann.

Der Positionssensor 27 ist nun an der Falteinrichtung 21 angeordnet. Die Falteinrichtung 21 weist einen Trä­ ger 28 auf, mit dem sie aus der in Fig. 5 dargestellten Lage nach unten geschwenkt werden kann, so daß sie mit ihrem Achsfortsatz 24 auf den Umfang der Materialbahn­ rolle 2 aufgelegt werden kann. Diese Position ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Am Träger 28 ist ein Hilfsträger 29 befestigt, an dem der Positionssensor 27 so angeordnet ist, daß er radial über das Flügelrad 23 vorsteht. Wenn nun der Träger 28 verschwenkt wird, um die Falteinrichtung 21 in Faltpo­ sition zu bringen, wozu im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel ein Winkel im Bereich von 45° bis 90° erforder­ lich ist, dann befindet sich der Positionssensor 27 vor der Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2. Er kann nun die Entfernung zwischen seiner Position und der Stirn­ seite 10 der Materialbahnrolle 2 ermitteln. Seine Posi­ tion ist über den Positionsmelder 25 bekannt, so daß problemlos festgestellt werden kann, an welcher axialen Position in Bezug auf die Vorrichtung 1 sich die Mate­ rialbahnrolle 2 befindet.

Als Hilfsträger 29 kann man beispielsweise auch einen Tastarm verwenden, der beim Einfalten des axialen Über­ standes 12 der Endverpackung 13 auf die Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 dazu dient, einen Innenstirn­ deckel festzuhalten.

Mit Hilfe des Positionssensors 27 läßt sich nun der Verpackungsvorgang wie folgt gestalten:
Die Materialbahnrolle 2, deren axiale Länge und deren Durchmesser zuvor ermittelt worden ist, also bekannt ist, wird in die Verpackungsvorrichtung 1 eingelegt, d. h. auf den Tragwalzen 7, 8 abgelegt. Hierbei ist es nun nicht mehr erforderlich, daß die Materialbahnrolle 2 zwischen den beiden Packpressen 15, 16 oder an einer anderen Mittenposition zentriert wird. Es reicht aus, wenn sie so in die Verpackungsvorrichtung 1 eingelegt wird, daß jede Stirnseite 9, 10 sowohl von der zugehö­ rigen Packpresse 16, 15 und der Falteinrichtung 22, 21 erreicht werden kann. Dies ergibt sich aber praktisch immer durch den normalen Transport der Materialbahnrol­ le 2 in die Verpackungsvorrichtung 1.

Sobald die Materialbahnrolle 2 auf den Tragwalzen 7, 8 liegt, wird die Falteinrichtung 21 in axialem Abstand zur Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 einge­ schwenkt. Der axiale Abstand läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß die Falteinrichtung 21 in ihre äußerste Position (in Fig. 4 links) verfahren wird. Der Positionssensor 27 kann nun die Entfernung zwischen der Stirnseite 10 und seiner Position ermitteln. Falls die­ se Entfernung nicht in seinem Meßbereich liegt, dann kann die Falteinrichtung 21 so lange axial verfahren werden, bis die Entfernung im Meßbereich liegt.

Es erfolgt dann die Bestimmung der axialen Position durch Addieren der Entfernung zwischen Positionssensor 27 und der Position des Positionssensors 27, die durch den Positionsmelder 25 ermittelt wird. Der Positions­ melder 25 kann beispielsweise eine Auswerteeinrichtung aufweisen, die Impulse eines Schrittmotors 30 zählt, mit dessen Hilfe die Falteinrichtung 21 axial verfahren wird.

Da die axiale Länge der Materialbahnrolle 2 bekannt ist, ergibt sich nach dem Messen der Position der Stirnseite 10 auch die Position der Stirnseite 9. Der Verpackungsbahnspender 4 kann axial in seine Ausgangs­ position verfahren und in den richtigen Winkel ge­ schwenkt werden. Es erfolgt dann die Herstellung der Korpusverpackung 11, wobei der Positionssensor 27 kon­ tinuierlich oder quasi kontinuierlich die axiale Posi­ tion der Stirnseite 10 überwacht. Die Vorschubgeschwin­ digkeit des Verpackungsbahnspenders parallel zur Axial­ richtung der Materialbahnrolle 2 wird auch unter Be­ rücksichtigung der Wanderbewegung der Materialbahnrolle 2 gesteuert und zwar durch eine Steuereinrichtung 31, die mit dem Positionssensor 27 und dem Positionsmelder 25 verbunden ist.

Da nach dem Abschluß der Korpusverpackung 11 die Posi­ tionen der Stirnseiten 9, 10 immer noch oder wieder bekannt sind, können die Endverpackungen 13, 14 lage­ richtig aufgebracht werden.

Alsdann können die Falteinrichtungen 21, 22 genau in die Positionen gefahren werden, die zur Ausbildung ei­ ner optimalen Faltung des Überstandes auf die Stirnsei­ ten notwendig ist. Dies ist ebenfalls nur dann möglich, wenn die axiale Position der Stirnseiten 9, 10 bekannt ist. Da die Materialbahnrolle 2 nun nicht mehr mittig liegt, ist es allerdings erforderlich, daß die Faltein­ richtungen 21, 22 jeweils unabhängig voneinander steu­ erbar sind. Es ist also möglich, daß die beiden Falt­ einrichtungen 21, 22 unterschiedliche Wege zurücklegen, bevor sie zur Anlage an die Materialbahnrolle 2 kommen.

Das gleiche gilt für die Packpressen 15, 16. Nach dem Einfalten des Überstandes kann der Positionssensor 27 unter Umständen nicht mehr die axiale Position der Stirnseiten 9, 10 ermitteln. Er ermittelt dann aber die axiale Position des eingefalteten Überstandes, so daß es möglich ist, die Packpressen 15, 16 bis dorthin zu verfahren. Um die Außenstirndeckel, die mit den Pack­ pressen aufgebracht werden sollen, dann mit dem notwen­ digen Druck zu befestigen, können die Packpressen dann druckgesteuert weiterverfahren werden. Es ist auch mög­ lich, einen Druck- oder Tastsensor an jeder Packpresse vorzusehen, der ein Signal ausgibt, wenn die Packpres­ se, genauer gesagt ihre Pressenplatte, mit dem notwen­ digen Druck an der Stirnseite der Materialbahnrolle anliegt.

Mit einer derartigen Vorrichtung 1 ist es möglich, re­ lativ hohe Verpackungsgeschwindigkeiten zu erzielen, beispielsweise von etwa 300 m/min für die Verpackungs­ bahn 3. Zwar steigt die Wanderungsbewegung der Materi­ albahnrolle 2 mit zunehmender Geschwindigkeit. Dies ist aber aufgrund der getroffenen Maßnahmen nicht kritisch.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn, die einen Verpackungs­ bahnspender aufweist, der parallel zur Axialrich­ tung der Materialbahnrolle verfahrbar ist und die Verpackungsbahn zumindest in einem Teil der axialen Länge der Materialbahnrolle mit einem spitzen Win­ kel zwischen ihrer Querrichtung und der Axialrich­ tung der Materialbahnrolle ausgibt, und mit einer Ablage, auf der die Materialbahnrolle liegt, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Positionssensor (27) vorgesehen ist, der die axiale Position der Materi­ albahnrolle (2) auf der Ablage (7, 8) ermittelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Positionssensor (27) als Abstandssen­ sor ausgebildet ist, der mit einer Stirnseite (10) der Materialbahnrolle (2) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Positionssensor (27) als Ultraschall-Ent­ fernungsmesser ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Positionssensor (27) in Axialrichtung verfahrbar ist, wobei eine Lagede­ tektor (25) vorgesehen ist, der die axiale Position des Positionssensors (27) ermittelt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Falteinrichtung (21) zum Einfalten eines axialen Überstandes (12) der Verpackungsbahn auf die Stirnseite (10) der Materi­ albahnrolle (2) vorgesehen ist, die an einem beweg­ lichen Träger (28) angeordnet ist, wobei der Posi­ tionssensor (27) mit dem Träger (28) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Falteinrichtung (21) ein drehbares Faltrad (23) aufweist und der Positionssensor (27) an einem Hilfsträger (29) angeordnet ist, der radi­ al über das Faltrad (23) übersteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Positionssensor (27) die axiale Position der Materialbahnrolle (2) zu­ mindest während einer Rotationsbewegung der Materi­ albahnrolle (2) fortlaufend ermittelt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Positionssensor (27) mit einer Steuer­ einrichtung (31) verbunden ist, die die axiale Po­ sition des Verpackungsbahnspenders (4) steuert.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß für jede Stirnseite (9, 10) eine Packpresse (15, 16) und eine Falteinrich­ tung (21, 22) vorgesehen ist, die jeweils in Axial­ richtung verfahrbar sind, wobei die beiden Pack­ pressen (15, 16) und/oder die beiden Falteinrich­ tungen (21, 22) unabhängig voneinander positionier­ bar sind.

10. Verfahren zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn, die schraubenlinienförmig um die Materialbahnrolle herumgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Position der Materi­ albahnrolle während des Wickelns fortlaufend ermit­ telt und der axiale Vorschub des Verpackungsbahn­ spenders auch unter Berücksichtigung der aktuellen axialen Position der Materialbahnrolle gesteuert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Beginn des Wickelns die axiale Länge der Materialbahnrolle ermittelt wird.