EP0849179B1 - Vorrichtung zum Verpacken einer materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Verpacken einer materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn Download PDF

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EP0849179B1
EP0849179B1 EP97121510A EP97121510A EP0849179B1 EP 0849179 B1 EP0849179 B1 EP 0849179B1 EP 97121510 A EP97121510 A EP 97121510A EP 97121510 A EP97121510 A EP 97121510A EP 0849179 B1 EP0849179 B1 EP 0849179B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
packaging
web
web material
guide surface
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97121510A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0849179A1 (de
Inventor
Jakob Hannen
Hans-Josef Peters
Frank Rostek
Volker Schölzke
Udo Ticheloven
Jozef-Franc Zajec
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7814972&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0849179(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP0849179A1 publication Critical patent/EP0849179A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0849179B1 publication Critical patent/EP0849179B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/14—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form
    • B65B25/146—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form packaging rolled-up articles
    • B65B25/148—Jumbo paper rolls

Definitions

  • the invention relates to a device for packaging a material web roll with a packaging web a packaging web donor who the packaging web at an adjustable angle to the radial direction of the Output web roll that is parallel to the axial direction the web roll is movable and on the a supply roll of the packaging web is arranged, and with a drive for the web roll to be packaged.
  • Such a device is known from GB 1 429 445.
  • the web of material for example a paper roll, preferably wrapped with a plastic film.
  • the plastic film has a much smaller width than the web roll to be packed.
  • the plastic film is first circumferentially aligned to the web roll and attached to it.
  • the roll of material web is then rotated, so that there is an edge or final packaging.
  • To the packaging web dispenser becomes a predetermined number of turns then twisted a bit, i.e. the width direction the packaging line leaves its orientation parallel to the axis of the roll of material to be packed and then closes a great one with it Angle on.
  • the packaging web dispenser becomes parallel at the same time move to the axis of the material web direction, see above that there is a helical packaging.
  • EP 0 431 922 A1 describes a device for packaging a roll of material web, in which a packaging web dispenser, the parallel to the web of material to be packed is arranged, its own drive of the packaging web roll.
  • the packaging line has a width along the axis of the packaging web roll that is sufficient to deal with a single rotation of the web roll, this completely wrap.
  • screw packaging is that one with a single packaging web width can pack wide web rolls. You don't have to Packing lanes with different widths ready hold.
  • the screw packaging makes it easier Stocking up with packaging material and therefore can increase the economy of a roll packaging.
  • the disadvantage is that it is no longer sufficient the web of material to be packed accordingly the number of desired packaging web layers to rotate, for example two or three times. Required is rather a multitude of turns, until the material web roll along its longitudinal extent is enveloped. This requires a longer packaging time.
  • the possibilities, the packaging speed to increase are limited. Especially when using it of wrapping paper there is a risk that the packaging web tears when the winding speed is within should be increased sharply in a short time. This but is a prerequisite for ever higher packaging speeds to achieve.
  • the invention has for its object the packaging times to keep short.
  • This task is the beginning of a device mentioned type in that the packaging web is formed from wrapping paper, and that the supply roll one Controllable rotary drive which has the supply roll at the start of a winding process accelerates and brakes at the end, and a control device the circumferential speed is provided the supply roll on the peripheral speed the material web roll and the stock roll adds a share by the axial displacement of the packaging web dispenser.
  • the diameter sensor determines the diameter of the packaging web roll.
  • the peripheral speed of the web roll is usually known because of the web roll lies on support rollers, at least one of which is driven.
  • the vote does not have to mean that the peripheral speed the material web roll with the peripheral speed the supply roll exactly matches.
  • the packaging web dispenser is a preferred device with at least one driven feed roller having. So now the speed the packaging web even better at the peripheral speed adjust the web roll to be packed.
  • the preferred roller expediently acts with a counter roller together.
  • the speed of the packaging line is defined. This can meet the requirements for the accuracy of the Rotary drive can be reduced. It doesn't come anymore essential to ensure that the packaging line with exactly added to the speed of the supply roll with which it is delivered to the material web roll becomes. Rather, minor deviations can vary from the preferred device can be compensated. This can also ensure that a certain tension in the Packaging web between the material web roll and the Preferred device is applied so that one very tight packaging of the material web roll achieved.
  • a separation device is advantageously provided between the material web roll and the preferred device is arranged. So you can at the conclusion of a Separate the material web. The web of material but remains in the preferred facility, so that it can still be driven. So she can without additional measures being required pushed back to the roll of material to be packed if this is for another winding step is required or it can be advanced when packing a new web roll is.
  • the separating device can be used, for example, as a knock-off knife be trained. You can also make that the preference device at the moment of disconnection generates a slightly higher web tension, i.e. that the Packaging web before immersing the cutting knife is more taut than when winding.
  • the adhesive placement device can, for example, an adhesive application device exhibit. If a packaging line with already applied Adhesive is used, for example with a water-soluble cold glue, then the adhesive device also simply in a humidifier or water application device exist. If a heat-activated adhesive on the packaging web a heater can also be applied act as an adhesive agent. As a result of that this adhesive device between the web of material and the separating device is arranged, it is ensured that the packaging line is always up to can be made sticky in the end. Furthermore ensures that the separator is clean remains, i.e. does not come into contact with adhesive. Both the preferred device and the adhesive device are at the packaging web dispenser arranged, i.e. on a sled with him, the parallel to the axial direction of the roll of material to be packed can be moved. This will Paths and response times kept very short.
  • the rotary drive advantageously acts on the axis the supply roll. This allows very sensitive control options can be achieved.
  • the packaging line is spared what, for example, when using of carrier rollers for the packaging web not in this Scope would be the case.
  • the rotary drive can immediately act on the packaging web roll without one Slip or friction should be noted.
  • the packaging web dispenser advantageously has a guide surface on which the packaging line up to a support roller slides on which the material web roll is stored.
  • the packaging web dispenser is convenient arranged laterally next to the web roll. This makes it easier to load the packaging web dispenser with the supply roll. This does not have to be the case be lifted up excessively. However it is then not so easy anymore, the packaging line up to Bring material web roll or even attach to it. If you now provide a guide surface, then this problem is solved with relatively simple measures solved.
  • the packaging web has a certain inherent rigidity on. If you now, for example through the Preferred device, advanced on the guide surface , it reaches the carrier roller on which the Material web roll is stored.
  • the guide surface is formed in several parts, at least one of the Support roller adjacent part of the guide surface retractable is.
  • the guideway then the subsequent winding process hinder, especially at higher speeds, where vibrations cannot be excluded. If you can now retract the "front" part of the guide surface the distance between the Guide surface and the support roller and thus the web roll again. But you can also do this easily do because during the actual packaging process Guiding the packaging line on the guiding surface is no longer required.
  • the end adjacent to the support roller preferably has the guide surface has an arcuate course.
  • FIG. 1 and 2 show a packaging device 1 for packaging a roll of material 2, for example a larger roll of paper from 0.8 to 2.5 m in diameter and 0.8 to 3.8 m in length.
  • the material web roll is packed 2 with a packaging web 3 made of wrapping paper with a width of at least 350 mm, preferably about 500 mm, unwound from a supply roll 4 becomes.
  • the supply roll 4 is on a packaging web dispenser 5 (Fig. 3) arranged. As from Fig.
  • the packaging web dispenser 5 a position shown on the left, in the transverse direction the packaging web 3 parallel to the axial direction of the Material web roll 2 lies, twisted or pivoted are in a position shown further to the right, in the the transverse direction of the packaging web 3 a sharp Includes angle with the axis of the web roll 2.
  • the transverse direction of the packaging web 3 is the direction that is at an angle of 90 ° to the longitudinal extent the packaging web 3 runs. She is right in the present embodiment corresponds to the direction the axis 6 of the supply roll 4.
  • the material web roll 2 is now packaged as follows: First, the packaging web dispenser 5 in at an acute angle to the axis of the material web roll 2 rotated, i.e. he takes the one shown on the right in FIG. 1 Position on. The one on top with Adhesive packaging web 3 is in the gap between the support roller 7 and the web roll 2 threaded. One of the two support rollers 7, 8 is driven. If the web of material rolls now, the packaging line is in the form of a helix wrapped around the web roll. Here the Packaging web dispenser 5 parallel to the axial direction of the Material roll 2 shifted. If the packaging line 3 reaches the other end of the material web roll 2 it is separated again.
  • the packaging web dispenser 5 is then aligned in such a way that that the packaging web 3 at right angles to Material web roll 2 is. Here it forms one axial protrusion.
  • the one on top with glue provided packaging web 3 is advanced, until they are between one of the support rollers 7, 8, on which the web roll 2 is stored, and the web roll 2 arrives. If the packaging line 3 accordingly If it gets into this "gap", it will be taken along. After a predetermined number of turns the material web with the aid of a separating device 9, which has a tee knife 10, separated.
  • the packaging line 3 when packing the web roll in several Sections is used.
  • Each section can be viewed as own winding process can be viewed, in which the Packaging web 3 together with the material web roll 2 accelerated and braked again.
  • the packaging web 3 i.e. when making a so-called Body packaging, it is important as soon as possible to achieve a high winding speed to the To keep packaging time short.
  • the packaging web dispenser 5 is on a carriage 13 arranged on rails 14 parallel to the axial direction the web roll 2 can be moved.
  • a large diameter bolt 15 provided the fulcrum for the packaging web dispenser 5 forms relative to the carriage 13.
  • a drive 16 is provided for twisting, which only is shown schematically.
  • the supply roll 4 of the packaging web 3 is with her Axis 17 on a stand 18 on the packaging web dispenser 5 hung.
  • the axis 17 is rotatably driven here, i.e. a rotary drive 19 is operatively connected with the axis of rotation 17.
  • the rotary drive 19 can Both accelerate and brake supply roll 4.
  • the packaging web 3 runs from the supply roll 4 via deflection rollers 20, 21 to a preferred device 22, the nip 23 with a driven Has roller 24.
  • the packaging line 3 is with the help a pressure roller 25 against the driven roller 24th pressed.
  • a piston-cylinder engine 26 is provided for this purpose.
  • it is a glue application device.
  • Guide surface 29 the top view of which is shown in FIG. 4 is.
  • the guide surface 29 is in two parts here educated.
  • Your rear part 30 is the preferred device 22 adjacent.
  • Your front part 31 is displaceable educated. It can retract under the rear part 30 become.
  • FIG. 4 be extended. In the extended state it is the support roller 7 closely adjacent, as it can be seen for example in Fig. 2.
  • the front part 31 has a rounded front end 32 on.
  • the rounding can also be done by a sequence of short straight sections.
  • the supply roll 4 accelerates the packaging line 3. Fine-tuning the speed of the packaging line 3 in relation to the peripheral speed of the Material web roll 2, with a certain tension in packaging 3 when winding onto the web of material 3 is then maintained by the preferred device 22. Because the moment of inertia the supply roll 4 practically completely from that Rotary drive 19 of the supply roll 4 is overcome the loading of the packaging web 3 by tensile stresses kept extremely low. Still can high winding speeds and above all high acceleration values achieve.
  • the packaging web dispenser 5 also has one Sensor 33 on that continuously the diameter of the Supply roll 4 determined, for example without contact with the help of light beam reflection. The smaller the The diameter of the supply roll 4 is, the higher the Speed so that the same packaging web speed can be achieved.
  • a control device is provided which both the drive of the support rollers 7, 8 and Rotary drive 19 and the preference device 22 controls and coordinated so that the packaging web 3rd with the necessary tension around the web roll 2 is placed without the voltage being so high is that the packaging web 3 is overused.
  • the separator 9 and the Adhesion mediation device 27 on the slide 13 are arranged, can be a very compact unit realize with the high winding speeds and thus short packaging times can be realized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn mit einem Verpackungsbahnspender, der die Verpackungsbahn unter einem einstellbaren Winkel zur Radialrichtung der Materialbahnrolle ausgibt, der parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle verfahrbar ist und auf dem eine Vorratsrolle der Verpackungsbahn angeordnet ist, und mit einem Antrieb für die zu verpackende Materialbahnrolle.
Eine derartige Vorrichtung ist aus GB 1 429 445 bekannt. Dort wird die Materialbahnrolle, beispielsweise eine Papierrolle, vorzugsweise mit einer Kunststoffolie umwickelt. Die Kunststoffolie hat eine wesentlich geringere Breite als die zu verpackende Materialbahnrolle. Beim Verpakken wird die Kunststoffolie zunächst in Umfangsrichtung zur Materialbahnrolle ausgerichtet und an ihr befestigt. Die Materialbahnrolle wird dann gedreht, so daß sich eine Rand- oder Endverpackung ergibt. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Windungen wird der Verpackungsbahnspender dann etwas verdreht, d.h. die Breitenrichtung der Verpackungsbahn verläßt ihre Ausrichtung parallel zur Achse der zu verpackenden Materialbahnrolle und schließt mit dieser dann einen spitzen Winkel ein. Wenn die Materialbahnrolle weiter gedreht wird, wird der Verpackungsbahnspender gleichzeitig parallel zur Achse der Materialbahnrichtung verfahren, so daß sich eine schraubenlinienförmige Verpackung ergibt.
Ein ähnliches Prinzip ist aus der nachveröffentlichten DE 195 35 746 A1 bekannt. Hier wird zum Verpacken Packpapier verwendet, dessen spezifisches Gewicht im allgemeinen etwas höher ist als das von Kunststofffolie.
EP 0 431 922 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verpakken einer Materialbahnrolle, bei der ein Verpackungsbahnspender, der parallel zu der zu verpackenden Materialbahnrolle angeordnet ist, einen eigenen Antrieb der Verpackungsbahnrolle aufweist. Die Verpackungsbahn weist dabei eine Breite entlang der Achse der Verpakkungsbahnrolle auf, die ausreichend ist, um mit einer einzelnen Umdrehung der Materialbahnrolle, diese vollständig einzuhüllen.
Der Vorteil einer Schraubenverpackung liegt darin, daß man mit einer einzigen Verpackungsbahnbreite beliebig breite Materialbahnrollen verpacken kann. Man muß nicht Verpackungsbahnen mit unterschiedlichen Breiten bereit halten. Die Schraubenverpackung erleichtert also die Bevorratung mit Verpackungsbahnmaterial und kann daher die Wirtschaftlichkeit einer Rollenverpackung steigern.
Nachteilig ist allerdings, daß es nun nicht mehr ausreicht, die zu verpackende Materialbahnrolle entsprechend der Anzahl der gewünschten Verpackungsbahnlagen zu drehen, also beispielsweise zwei- oder dreimal. Erforderlich ist vielmehr eine Vielzahl von Umdrehungen, bis die Materialbahnrolle entlang ihrer Längserstrekkung eingehüllt ist. Dies erfordert eine höhere Verpakkungszeit. Die Möglichkeiten, die Verpackungsgeschwindigkeit zu steigern, sind begrenzt. Gerade bei der Verwendung von Packpapier besteht die Gefahr, daß die Verpackungsbahn reißt, wenn die Wickelgeschwindigkeit innerhalb von kurzer Zeit stark erhöht werden soll. Dies ist aber Voraussetzung, um überhaupt höhere Verpakkungsgeschwindigkeiten zu erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verpakkungszeiten kurz zu halten.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Verpackungsbahn aus Packpapier gebildet ist, und daß die Vorratsrolle einen steuerbaren Drehantrieb aufweist, der die Vorratsrolle zu Beginn eines Wickelvorgangs beschleunigt und am Ende abbremst, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Umfangsgeschwindigkeit der Vorratsrolle auf die Umfangsgeschwindigkeit der Materialbahnrolle abstimmt und bei der Vorratsrolle ein Anteil hinzufügt, der durch die axiale Verschiebung des Verpackungsbahnspenders bestimmt ist.
Mit dieser relativ einfach erscheinenden Maßnahme ist es nun möglich, die Verpackungsgeschwindigkeiten ganz wesentlich zu erhöhen, d.h. die Geschwindigkeit, mit der die Verpackungsbahn um die zu verpackende Materialbahnrolle gelegt wird. Versuche haben gezeigt, daß man ohne weiteres Bahngeschwindigkeiten von 300 m/min erzielen kann. Diese Geschwindigkeiten können aufgrund des Antriebs der Vorratsrolle bereits nach einer sehr kurzen Beschleunigungszeit erreicht werden, so daß man die hohe Verpackungsgeschwindigkeit über einen großen Teil der axialen Länge der Materialbahnrolle aufrechterhalten kann. Der steuerbare Drehantrieb treibt die Vorratsrolle zu Beginn des Wickelvorgangs an und bremst sie am Ende ab. Damit entfällt am Anfang die Notwendigkeit, die Vorratsrolle für die Verpackungsbahn alleine aufgrund des Zugs in der Verpackungsbahn zu beschleunigen. Vielmehr wird die Verpackungsbahn von der Vorratsrolle sozusagen nachgeliefert und zwar in dem Umfang, wie sie zum Verpacken der Materialbahnrolle benötigt wird. Das große Trägheitsmoment der Vorratsrolle für die Verpackungsbahn wird dann durch den Drehantrieb kompensiert. Umgekehrt bremst der Drehantrieb am Ende des Wickelvorgangs die Vorratsrolle, so daß kein nennenswerter Überschuß an Verpackungsbahn entsteht. Dementsprechend können auch die Bremszeiten kurzgehalten werden.
Im einfachsten Fall ist ein Durchmessersensor vorhanden, der den Durchmesser der Verpackungsbahnrolle ermittelt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Materialbahnrolle ist in der Regel bekannt, weil die Materialbahnrolle auf Tragwalzen liegt, von denen mindestens eine angetrieben ist. Je stärker der Durchmesser der Verpakkungsbahnrolle abnimmt, desto größer ist ihre Drehzahl, um die Abzugsgeschwindigkeit, die sich aus der Umfangsgeschwindigkeit der Vorratsrolle ergibt, auf die Umfangsgeschwindigkeit der Materialbahnrolle abstimmen zu können. Die Abstimmung muß nicht bedeuten, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Materialbahnrolle mit der Umfangsgeschwindigkeit der Vorratsrolle genau übereinstimmt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Verpackungsbahnspender eine Vorzugseinrichtung mit mindestens einer angetriebenen Vorzugswalze aufweist. Damit läßt sich nun die Geschwindigkeit der Verpackungsbahn noch besser an die Umfangsgeschwindigkeit der zu verpackenden Materialbahnrolle anpassen.
Die Vorzugswalze wirkt zweckmäßigerweise mit einer Gegenwalze zusammen. In dem so gebildeten Walzenspalt wird die Geschwindigkeit der Verpackungsbahn definiert. Damit können die Anforderungen an die Genauigkeit des Drehantriebs vermindert werden. Es kommt nicht mehr maßgeblich darauf an, daß die Verpackungsbahn mit genau der Geschwindigkeit von der Vorratsrolle nachgeliefert wird, mit der sie an die Materialbahnrolle abgegeben wird. Kleinere Abweichungen können vielmehr noch von der Vorzugseinrichtung kompensiert werden. Diese kann auch dafür sorgen, daß eine gewisse Spannung in der Verpackungsbahn zwischen der Materialbahnrolle und der Vorzugseinrichtung aufgebracht wird, so daß man eine sehr straffe Verpackung der Materialbahnrolle erzielt.
Mit Vorteil ist eine Trenneinrichtung vorgesehen, die zwischen der Materialbahnrolle und der Vorzugseinrichtung angeordnet ist. Damit kann man beim Abschluß eines Wickelvorganges die Materialbahn trennen. Die Materialbahn bleibt aber noch in der Vorzugseinrichtung, so daß sie nach wie vor angetrieben werden kann. Sie kann also, ohne daß zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, wieder zu der zu verpackenden Materialbahnrolle vorgeschoben werden, falls dies für einen weiteren Wickelschritt erforderlich ist, oder sie kann vorgeschoben werden, wenn eine neue Materialbahnrolle zu verpacken ist. Die Trenneinrichtung kann beispielsweise als Abschlagmesser ausgebildet sein. Man kann auch dafür sorgen, daß die Vorzugseinrichtung im Moment des Trennens eine etwas höhere Bahnspannung erzeugt, d.h. daß die Verpackungsbahn vor dem Eintauchen des Abschlagmessers stärker gespannt ist als beim Wickeln.
Vorteilhafterweise ist eine Klebevermittlungseinrichtung zwischen der Materialbahnrolle und der Trenneinrichtung angeordnet. Die Klebevermittlungseinrichtung kann beispielsweise eine Klebstoffauftragseinrichtung aufweisen. Wenn eine Verpackungsbahn mit bereits aufgetragenem Klebstoff verwendet wird, beispielsweise mit einem wasserlöslichen Kaltleim, dann kann die Klebevermittlungseinrichtung auch einfach in einer Befeuchtungs- oder Wasserauftragseinrichtung bestehen. Falls ein wärmeaktivierbarer Kleber auf die Verpackungsbahn aufgetragen ist, dann kann auch eine Heizeinrichtung als Klebevermittlungseinrichtung wirken. Dadurch, daß diese Klebevermittlungseinrichtung zwischen der Materialbahnrolle und der Trenneinrichtung angeordnet ist, wird sichergestellt, daß die Verpackungsbahn immer bis zum Ende klebrig gemacht werden kann. Darüber hinaus wird sichergestellt, daß die Trenneinrichtung sauber bleibt, d.h. nicht mit Klebstoff in Berührung kommt. Sowohl die Vorzugseinrichtung als auch die Klebevermittlungseinrichtung sind am Verpackungsbahnspender angeordnet, d.h. mit ihm gemeinsam auf einem Schlitten, der parallel zur Axialrichtung der zu verpackenden Materialbahnrolle verfahren werden kann. Dadurch werden Wege und Reaktionszeiten sehr kurz gehalten.
Vorteilhafterweise wirkt der Drehantrieb auf die Achse der Vorratsrolle. Damit können sehr feinfühlige Steuerungsmöglichkeiten erreicht werden. Die Verpackungsbahn wird geschont, was beispielsweise bei der Verwendung von Tragwalzen für die Verpackungsbahn nicht in diesem Umfang der Fall wäre. Der Drehantrieb kann unmittelbar auf die Verpackungsbahnrolle wirken, ohne daß man einen Schlupf oder eine Reibung beachten müßte.
Mit Vorteil weist der Verpackungsbahnspender eine Führungsfläche auf, auf der die Verpackungsbahn bis zu einer Tragwalze gleitet, auf der die Materialbahnrolle gelagert ist. Der Verpackungsbahnspender ist zweckmäßigerweise seitlich neben der Materialbahnrolle angeordnet. Dies erleichtert das Beschicken des Verpackungsbahnspenders mit der Vorratsrolle. Dies muß dann nicht mehr übermäßig hochgehoben werden. Allerdings ist es dann nicht mehr so einfach, die Verpackungsbahn bis zur Materialbahnrolle zu bringen bzw. sogar an ihr zu befestigen. Wenn man nun eine Führungsfläche vorsieht, dann wird dieses Problem mit relativ einfachen Maßnahmen gelöst. Die Verpackungsbahn weist eine gewisse Eigensteifigkeit auf. Wenn sie nun, beispielsweise durch die Vorzugseinrichtung, auf der Führungsfläche vorgeschoben wird, gelangt sie bis zu der Tragwalze, auf der die Materialbahnrolle gelagert ist. Bei einem weiteren Vorschub gelangt sie dann zwischen die Materialbahnrolle und die Tragwalze und wird dann von der gemeinsame Wirkung der Materialbahnrolle und der Tragwalze weiter gefördert. Da die Verpackungsbahn klebrig gemacht worden ist, bleibt sie an der Materialbahnrolle haften, so daß beim Weiterdrehen der Materialbahnrolle die Verpakkung hergestellt werden kann. Weitere "Einfädelhilfen" sind nicht erforderlich.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Führungsfläche mehrteilig ausgebildet ist, wobei zumindest ein der Tragwalze benachbartes Teil die Führungsfläche zurückziehbar ist. Je dichter die Führungsfläche an die Tragwalze heranreicht, desto problemloser gestaltet sich das Heranführen der Verpackungsbahn. Gleichzeitig kann die Führungsbahn dann aber den nachfolgenden Wickelvorgang behindern, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, wo Schwingungen nicht auszuschließen sind. Wenn man nun denn "vorderen" Teil der Führungsfläche zurückziehbar macht, vergrößert man den Abstand zwischen der Führungsfläche und der Tragwalze und damit der Materialbahnrolle wieder. Dies kann man aber auch problemlos tun, weil beim eigentlichen Verpackungsvorgang eine Führung der Verpackungsbahn auf der Führungsfläche nicht mehr erforderlich ist.
Vorzugsweise weist das der Tragwalze benachbarte Ende der Führungsfläche einen bogenförmigen Verlauf auf. Da der Verpackungsbahnspender mit unterschiedlichen Winkelstellungen zur Materialbahnrolle und damit auch zu den Tragwalzen ausgerichtet werden muß, ergibt sich bei der Ausbildung der Vorderseite der Führungsfläche mit einem bogenförmigen Verlauf die Möglichkeit, den Spalt zwischen der Führungsfläche und den Tragwalzen in praktisch allen Winkelstellungen, die zulässig sind, konstant zu halten. Es wird also immer sichergestellt, daß die Verpackungsbahn mit der notwendigen Zuverlässigkeit zwischen Materialbahnrolle und Tragwalze eingefädelt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1
eine schematische Draufsicht auf eine Verpackungsvorrichtung,
Fig. 2
eine schematische Seitenansicht,
Fig. 3
einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 und
Fig. 4
eine Draufsicht auf eine Führungsfläche.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Verpackungsvorrichtung 1 zum Verpacken einer Materialbahnrolle 2, beispielsweise einer größeren Papierrolle von 0,8 bis 2,5 m Durchmesser und 0,8 bis 3,8 m Länge. Verpackt wird die Materialbahnrolle 2 mit einer Verpackungsbahn 3 aus Packpapier mit einer Breite von mindestens 350 mm, vorzugsweise etwa 500 mm, die von einer Vorratsrolle 4 abgewickelt wird. Die Vorratsrolle 4 ist auf einem Verpakkungsbahnspender 5 (Fig. 3) angeordnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann der Verpackungsbahnspender 5 aus einer links dargestellten Lage, in der die Querrichtung der Verpackungsbahn 3 parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle 2 liegt, verdreht oder verschwenkt werden in eine weiter rechts dargestellte Position, in der die Querrichtung der Verpackungsbahn 3 einen spitzen Winkel mit der Achse der Materialbahnrolle 2 einschließt. Die Querrichtung der Verpackungsbahn 3 ist die Richtung, die in einem Winkel von 90° zur Längserstreckung der Verpackungsbahn 3 verläuft. Sie stimmt im vorliegenden Ausführungsbeispiel überein mit der Richtung der Achse 6 der Vorratsrolle 4.
Die Materialbahnrolle 2 wird nun folgendermaßen verpackt: Zunächst wird der Verpackungsbahnspender 5 in einem spitzen Winkel zur Achse der Materialbahnrolle 2 gedreht, d.h. er nimmt die in Fig. 1 weiter rechts dargestellte Position ein. Die an ihrer Oberseite mit Klebstoff versehene Verpackungsbahn 3 wird in den Spalt zwischen der Tragwalze 7 und der Materialbahnrolle 2 eingefädelt. Eine der beiden Tragwalzen 7, 8 ist angetrieben. Wenn sich nun die Materialbahnrolle dreht, wird die Verpackungsbahn in Form einer Schraubenlinie um die Materialbahnrolle gewickelt. Hierbei wird der Verpackungsbahnspender 5 parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle 2 verschoben. Wenn die Verpackungsbahn 3 das andere Ende der Materialbahnrolle 2 erreicht hat, wird sie wieder getrennt.
Danach wird der Verpackungsbahnspender 5 so ausgerichtet, daß die Verpackungsbahn 3 im rechten Winkel zur Materialbahnrolle 2 liegt. Hierbei bildet sie einen axialen Überstand aus. Die an ihrer Oberseite mit Klebstoff versehene Verpackungsbahn 3 wird vorgeschoben, bis sie zwischen einer der Tragwalzen 7, 8, auf denen die Materialbahnrolle 2 gelagert ist, und die Materialbahnrolle 2 gelangt. Wenn die Verpackungsbahn 3 dementsprechend in diesen "Spalt" gelangt, wird sie mitgenommen. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Windungen wird die Materialbahn mit Hilfe einer Trenneinrichtung 9, die ein Abschlagmesser 10 aufweist, abgetrennt.
Danach wird der Verpackungsbahnspender 5 an das andere Ende der Materialbahnrolle 2 gefahren und das andere Ende ebenfalls mit einer axial überstehenden Verpackung versehen. Dieser Überstand kann dann mit Hilfe eines Faltrades 11, das für jede Stirnseite der Materialbahnrolle 2 vorgesehen ist (in Fig. 1 nicht gezeigt) auf die Stirnseite der Materialbahnrolle 2 eingefaltet werden. Danach können Packpressen 12 betätigt werden, um sogenannte Außenstirndeckeln auf den eingefalteten Überstand aufzubringen und zu befestigen.
Aus diesem Ablauf wird deutlich, daß die Verpackungsbahn 3 beim Verpacken der Materialbahnrolle in mehreren Abschnitten verwendet wird. Jeder Abschnitt kann als eigener Wickelvorgang angesehen werden, bei dem die Verpackungsbahn 3 zusammen mit der Materialbahnrolle 2 beschleunigt und wieder abgebremst werden muß. Insbesondere beim schraubenlinienförmigen Wickeln der Verpackungsbahn 3, d.h. beim Herstellen einer sogenannten Korpusverpackung, ist es wichtig, möglichst schnell eine hohe Wickelgeschwindigkeit zu erzielen, um die Verpackungszeit kurzhalten zu können.
Fig. 3 zeigt nun eine vergrößerte Darstellung des Verpackungsbahnspenders 5, mit dem dieses Ziel realisiert werden kann.
Der Verpackungsbahnspender 5 ist auf einem Schlitten 13 angeordnet, der auf Schienen 14 parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle 2 verfahren werden kann. Auf dem Schlitten 13 ist ein Bolzen 15 mit großem Durchmesser vorgesehen, der einen Drehpunkt für den Verpakkungsbahnspender 5 gegenüber dem Schlitten 13 bildet. Zum Verdrehen ist ein Antrieb 16 vorgesehen, der lediglich schematisch dargestellt ist.
Die Vorratsrolle 4 der Verpackungsbahn 3 ist mit ihrer Achse 17 an einem Ständer 18 am Verpackungsbahnspender 5 aufgehängt. Die Achse 17 ist hierbei drehbar angetrieben, d.h. ein Drehantrieb 19 steht in Wirkverbindung mit der Drehachse 17. Der Drehantrieb 19 kann die Vorratsrolle 4 sowohl beschleunigen als auch abbremsen.
Die Verpackungsbahn 3 verläuft von der Vorratsrolle 4 über Umlenkrollen 20, 21 zu einer Vorzugseinrichtung 22, die einen Walzenspalt 23 mit einer angetriebenen Walze 24 aufweist. Die Verpackungsbahn 3 wird mit Hilfe einer Anpreßwalze 25 gegen die angetriebene Walze 24 gepreßt. Hierzu ist ein Kolben-Zylinder-Motor 26 vorgesehen.
In Laufrichtung der Verpackungsbahn 3 folgt dann die Trenneinrichtung 9 mit dem Abschlagsmesser 10 und danach eine Klebevermittlungseinrichtung 27, mit deren Hilfe die Verpackungsbahn 3 an ihrer Oberseite 28 klebrig gemacht werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Leimauftragseinrichtung.
Ferner schließt sich an die Vorzugseinrichtung 21 eine Führungsfläche 29 an, deren Draufsicht in Fig. 4 dargestellt ist. Die Führungsfläche 29 ist hier zweiteilig ausgebildet. Ihr Hinterteil 30 ist der Vorzugseinrichtung 22 benachbart. Ihr Vorderteil 31 ist verschiebbar ausgebildet. Es kann unter das Hinterteil 30 zurückgefahren werden. Es kann aber auch, wie in Fig. 4 dargestellt, ausgefahren werden. In dem ausgefahrenen Zustand ist es der Tragwalze 7 eng benachbart, wie es beispielsweise in Fig. 2 zu sehen ist.
Das Vorderteil 31 weist ein abgerundetes vorderes Ende 32 auf. Die Abrundung kann auch durch eine Abfolge von kurzen geradlinigen Abschnitten erzeugt werden. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, daß das vordere Ende 32 unabhängig von der Winkelstellung des Verpakkungsbahnspenders 5 in einem sehr kleinen Abstand zur Tragwalze 7 gehalten werden kann. Damit wird sichergestellt, daß die Verpackungsbahn, die über die Führungsfläche 29 vorgeschoben wird, immer in den Spalt zwischen Materialbahnrolle 2 und Tragwalze 7 gelangt.
Wenn nun der Verpackungsvorgang beginnt, d.h. die Materialbahnrolle 2 auf den Tragwalzen 7, 8 beschleunigt wird, wird mit Hilfe des Drehantriebs 19 auch die Vorratsrolle 4 der Verpackungsbahn 3 beschleunigt. Eine Feinabstimmung der Geschwindigkeit der Verpakkungsbahn 3 in Bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit der Materialbahnrolle 2, mit der auch eine gewisse Spannung in der Verpackung 3 beim Aufwickeln auf die Materialbahnrolle 3 aufrechterhalten wird, erfolgt dann durch die Vorzugseinrichtung 22. Dadurch, daß das Trägheitsmoment der Vorratsrolle 4 praktisch vollkommen von dem Drehantrieb 19 der Vorratsrolle 4 überwunden wird, wird die Belastung der Verpackungsbahn 3 durch Zugspannungen ausgesprochen gering gehalten. Trotzdem lassen sich hohe Wickelgeschwindigkeiten und vor allem hohe Beschleunigungswerte erzielen.
Am Ende des Verpackungsvorgangs wird die Vorratsrolle 4 mit Hilfe des Drehantriebs 19 in genau der gleichen Weise abgebremst wie die Materialbahnrolle 2. Dadurch entsteht praktisch kein Überschuß an Verpackungsbahn 3, der aufgenommen werden müßte.
Der Verpackungsbahnspender 5 weist zusätzlich noch einen Sensor 33 auf, der fortlaufend den Durchmesser der Vorratsrolle 4 ermittelt, beispielsweise berührungslos mit Hilfe einer Lichtstrahlreflektion. Je kleiner der Durchmesser der Vorratsrolle 4 ist, desto höher muß die Drehzahl sein, damit die gleiche Verpackungsbahngeschwindigkeit erzielt werden kann. In nicht dargestellter Weise ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die sowohl den Antrieb der Tragwalzen 7, 8 als auch den Drehantrieb 19 und die Vorzugseinrichtung 22 steuert und so aufeinander abstimmt, daß die Verpackungsbahn 3 mit der notwendigen Spannung um die Materialbahnrolle 2 gelegt wird, ohne daß allerdings die Spannung so hoch wird, daß die Verpackungsbahn 3 überbeansprucht wird.
Da sowohl die angetriebene Vorratsrolle 4 als auch die Vorzguseinrichtung 22, die Trenneinrichtung 9 und die Klebevermittlungseinrichtung 27 auf dem Schlitten 13 angeordnet sind, läßt sich eine sehr kompakte Baueinheit realisieren, mit der hohe Wickelgeschwindigkeiten und damit kurze Verpackungszeiten realisierbar sind.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle (2) mit einer Verpackungsbahn (3) mit einem Verpackungsbahnspender (5), der die Verpackungsbahn unter einem einstellbaren Winkel zur Radialrichtung der Materialbahnrolle ausgibt, der parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle verfahrbar ist und auf dem eine Vorratsrolle (4) der Verpackungsbahn angeordnet ist, und mit einem Antrieb für die zu verpackende Materialbahnrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackungsbahn (3) aus Packpapier gebildet ist und daß die Vorratsrolle (4) einen steuerbaren Drehantrieb (19) aufweist, der die Vorratsrolle (4) zu Beginn eines Wickelvorgangs beschleunigt und am Ende abbremst, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Umfangsgeschwindigkeit der Vorratsrolle (4) auf die Umfangsgeschwindigkeit der Materialbahnrolle (2) abstimmt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verpackungsbahnspender (5) eine Vorzugseinrichtung (22) mit mindestens einer angetriebenen Vorzugswalze (24) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trenneinrichtung (9) vorgesehen ist, die zwischen der Materialbahnrolle (2) und der Vorzugseinrichtung (22) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebevermittlungseinrichtung (27) zwischen der Materialbahnrolle (2) und der Trenneinrichtung (9) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (19) auf die Achse (17) der Vorratsrolle (4) wirkt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verpackungsbahnspender (5) eine Führungsfläche (29) aufweist, auf der die Verpackungsbahn (3) bis zu einer Tragwalze (7) gleitet, auf der die Materialbahnrolle (2) gelagert ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (29) mehrteilig ausgebildet ist, wobei zumindest ein der Tragwalze (7) benachbartes Teil (31) die Führungsfläche (29) zurückziehbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das der Tragwalze (7) benachbarte Ende (32) der Führungsfläche (29) einen bogenförmigen Verlauf aufweist.
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