EP0849180B1 - Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle - Google Patents

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EP0849180B1
EP0849180B1 EP97121556A EP97121556A EP0849180B1 EP 0849180 B1 EP0849180 B1 EP 0849180B1 EP 97121556 A EP97121556 A EP 97121556A EP 97121556 A EP97121556 A EP 97121556A EP 0849180 B1 EP0849180 B1 EP 0849180B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packing
packaging
roll
web
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97121556A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0849180B2 (de
EP0849180A1 (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 Sulzer Finishing GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Voith Sulzer Finishing GmbH filed Critical Voith Sulzer Finishing GmbH
Publication of EP0849180A1 publication Critical patent/EP0849180A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0849180B1 publication Critical patent/EP0849180B1/de
Publication of EP0849180B2 publication Critical patent/EP0849180B2/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 dispenser that is used to manufacture a Corpus packaging the packaging web with a pointed Angle of their transverse direction to the axial direction of the web roll and for the production of a final packaging the Packaging web with its transverse direction parallel to Axial direction with the formation of an axial protrusion issues.
  • Such a device is known from GB 1 429 445.
  • the roll of material with a plastic film wrapped around This is so flexible that you can buying wrinkles when manufacturing the packaging can take.
  • the packaging line stays in one piece. After wrapping the web roll, the web roll becomes passed through an oven where the plastic wrap is shrunk.
  • the shrinks Film also on the end faces so that they are covered are.
  • US 3 393 492 A shows an end packaging device for a roll of material, in which a roll of material is placed laterally in a carrier bed, that from a variety of in the axial direction of the web roll juxtaposed idlers exists, each inclined alternately different are.
  • the packing presses that are used to feed end covers are used with the help of a pressure drive move in the direction of the web roll. If the pressure drive on one end If you feel increased resistance, the propulsion will start stopped this end.
  • This pressure surge can well cause the packaging to burst.
  • US 3 828 523 A shows an automatic inner front cover holding device, where the diameter of a web roll is determined by a sensor that is located in the vicinity of folding bikes.
  • a holding disc On the sledge that carries the folding bikes is a holding disc arranged for the inner front cover by a rest position based on double the amount is driven down to the axial center of the To reach the front of the web roll.
  • the invention has for its object the burden the device and the roll of material during manufacture to reduce the packaging.
  • This task is the beginning of a device mentioned type solved by a packing press device, one for each end of the web roll Movable packing press, at least one packing press independent of the other packing press is movable.
  • the rolls of material to which the invention relates can be found, for example, in a paper mill. Then they are rolls of paper. Also in textile factories there are rolls with wound ones textile webs of comparable size.
  • the axial length of the material web roll moves here in the range of 0.5 to 3.8 m or even beyond.
  • the diameter is in the range of 0.5 to 2.5 m.
  • the width of the packaging line is greater than 35 cm. Advantageously it is about 50 cm.
  • a sensor device which is the axial position of the with a circumferential packaging material web roll determined.
  • the peripheral packaging settles here together from the body packaging and the final packaging.
  • the packing presses it's relatively uninteresting where the web of material roll at the start of the packaging process lay. It is only important that one can determine where the web of material lies, if the packing presses take action. For this is the corresponding one Sensor device provided the position of the web roll determined. The sensor device can then position this on the packing press drives pass on so that the packing presses accordingly can be moved.
  • the sensor device is preferably parallel to the Axial direction of the web roll can be moved.
  • the The sensor device is thus the axial end of the roll of material web followed up. Based on the position of the The axial position can then be detected by the sensor device determine the respective end face of the roll of material web.
  • each packing press a separate sensor device is assigned, which together can be moved with the packing press.
  • the packing press so it feels itself to the respective one Front of the web roll.
  • the sensor device can be moved together with the packing press is saving time.
  • the axial position of the Material web roll is then during the movement of the packing press immediately determined.
  • the sensor device is preferably on the packaging press arranged. This eliminates the need for a separate drive for the sensor device. There is a predefined one mechanical coupling, so that transmission errors due to an incorrect determination of the assignment between Packing press and sensor device are not required.
  • the sensor device advantageously has a first one Sensor on which the axial protrusion of the packaging web detected.
  • the axial projection stands like the name says a little distance over the front. If the first sensor detects this supernatant, then has the Pack press also a small distance to Front of the web roll. You can use this for Take advantage of the brakes so that the packing presses actually to the end faces at a relatively high speed can be moved there. With the axial Surplus has no precise information yet about the axial position of the web roll. Man but knows that you are in the area of the front.
  • the first sensor is preferably a light barrier educated. This allows the position of the axial Protrusion or the web roll without contact to capture. Under the term of the light barrier are supposed to even those sensors that fall with light reflection work.
  • the sensor device advantageously has a second one Sensor on the system of the packing press to the front of the web roll. Once the packing press there must be any further Stop the movement of the packing press. Because of the axial The end of the final packaging can be planted Pack press to the front but through the first sensor no longer record.
  • the second sensor is designed as a pressure or touch sensor. He can thus, for example, be designed as a limit switch, which is operated by the front. Also through the Pressure that the end face exerts on the pack press, you can get the necessary signal.
  • the pressure sensor can also be accommodated in the drive train for the packing press become.
  • One advantage is the axial overhang folding device acting parallel to the final packaging movable to the axial direction of the material web direction, which has a position indicator.
  • the folding device folds the axial overhang of the final packaging on the front of the web roll. Because this fold-in is as close as possible to the front the folding device is usually done Move pressure-controlled in the axial direction as long as this is possible, i.e. as long as, for example, the impellers still turn with a reasonable effort or an axial movement at a feed pressure results. If the folding device is no longer can be moved further, then you have the information about the axial position of the respective end face of the Roll of material so that you can by a simple Position detector on the folding device the corresponding Can gain and evaluate information.
  • the packaging of a roll of material web 2 is schematic shown in Figs. 1 to 3.
  • the material web roll are relatively large structures with a axial length of up to 3.8 m or greater.
  • the lower limit is in the range of 0.5 m.
  • the diameter is in the range of 9.5 to 2.5 m.
  • the packaging web dispenser is on the one hand on rails 5, 6 parallel to the axial direction the web of material can be moved. He is for others from a direction perpendicular to the rails 5, 6 rotatable in a direction in which he with the Rails 5, 6 enclose an acute angle, such as this is shown in Fig. 1.
  • the packaging web 3 at an appropriate angle out. If now the packaging web 3 around the material web roll 2 is wound, for which the material web roll 2 on support rollers 7, 8, one of which is driven, is rotated, then there is a helical Body packaging 11, which is essentially about the entire axial length of the web roll 2 extends. Here, the packaging web 3 can also over the end faces 9, 10 of the material web roll 2 survive.
  • the packaging web dispenser 4 the body packaging 11 has completed, i.e. the packaging line 3 helically from one end of the web roll to the other, it is on the left End of web roll 2. He will then how this is shown in Fig. 2, again at right angles the rails 5, 6 aligned.
  • the packaging line 3 is then with the formation of an axial projection 12th wrapped around the web roll 2. It follows this results in a final packaging 13. Between the winding process, which is shown in Fig. 1, and the winding process, which is shown in Fig. 2, the packaging web 3 separated. After making the final packaging 13, the packaging line 3 is also severed.
  • the packaging web dispenser 4 then moves to the other axial end of the web roll 2 and produces a similar end package 14 there also has an axial projection.
  • each end the material web roll 2 has a packing press 15, 16 shown.
  • Each packing press has a drive 17, 18 on, with the help of them on a rail 19, 20 in Is movable in the axial direction.
  • the drive can too are formed by a piston-cylinder arrangement, between the respective packing press 15, 16 and one Not shown frame of the device 1 arranged is.
  • the drives 17, 18 are independent of one another.
  • Each folding device 21, 22 is in the axial direction movable. It instructs in a known manner Impeller 23 and an axle extension 24.
  • the axis process 24 is on the scope of the web roll hung up.
  • the impeller 23 rotates along the rotating web of material and folds the axial Overhang 12 of the final packaging 13 on the front side 10 of the material web roll 2. The same thing happens at the other end 9.
  • each Folding device 21, 22 with a position indicator 25, 26 is provided, with the help of the axial position of the Folding device 21, 22 can be determined.
  • Fig. 5 shows an enlarged view of the left pack press 15.
  • the right packing press 16 is corresponding mirror-inverted.
  • the explanations apply here accordingly.
  • the packing press 15 has one Press plate 27 on which an outer end cover (not shown) is recorded. It is in use of external end caps with hot glue heatable. You can so long towards the front the web roll 2 are moved until the Outer end cover and thus the press plate 27 for Contact with the end face 10 of the material web roll 2 is coming. There the outer front cover is then on the End face, i.e. on the folded supernatant 12 of the Final packaging 13, glued on.
  • the packing press 15 has a light barrier trained first sensor 28.
  • the light barrier can also work with reflection. If the Light barrier of the first sensor 28 is interrupted, then there is something in the light beam 29 of the first Sensors 28. Acts correctly it is the axial projection 12 of the final packaging 13, which is still a small distance from the end face 10 of the material web roll 2, if it is folded onto this end face 10. Because of the rigidity and the internal stress of the as Packaging web 3 used wrapping paper is one such Spreading practically unavoidable.
  • the first sensor 28 Since the first sensor 28 also a small distance in front of the press plate 27 is arranged, the first sensor determines 28 the fact that the packing press is the front 10 of the web roll 2 approximates. So you can Packing press 15 initially at a relatively high speed drive because "braking distance" still there is enough space for braking.
  • a second sensor 30 is also provided, which as Push button sensor is formed, i.e. he points one out of the Press plate 27 protruding plunger, the system pressed onto the end face 10 of the material web roll 2 and then, for example, a limit switch (not shown) can trigger. So as soon as the second sensor 30 on the system of the press plate the end face 10 of the material web roll 2 is determined, listens to any movement on the web roll 2 on. You can now the two packing presses 15, 16 so control that they do so independently until the first sensor 28 approaches the Roll of material web 2 detected. Then both packing presses 15, 16 carefully continue until they each come to rest on the end face 9, 10, whereupon they are stopped. When reaching the axial Surplus is not guaranteed that both Packing presses 15, 16 are exactly the same distance from the Have end faces 9, 10. However, there is one sufficiently good approximation.
  • the second sensor 30 instead of the second sensor 30 from the press plate 27 to let it protrude, you can also use it as a pressure sensor train, which responds when on the press plate through the end face 10 of the corresponding counter pressure is exercised. You can also use a pressure sensor in the Place the drive train. Alternatively, you can also use another sensor, for example an ammeter when using an electric motor. When the current that the electric motor draws suddenly rises sharply, this is also a sign of the installation of the packing press on the front side.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn mit einem Verpackungsbahnspender, der zur Herstellung einer Korpusverpackung die Verpackungsbahn mit einem spitzen Winkel ihrer Querrichtung zur Axialrichtung der Materialbahnrolle und zur Herstellung einer Endverpackung die Verpackungsbahn mit ihrer Querrichtung parallel zur Axialrichtung unter Ausbildung eines axialen Überstandes ausgibt.
Eine derartige Vorrichtung ist aus GB 1 429 445 bekannt. Hier wird die Materialbahnrolle mit einer Kunststoffolie umwickelt. Diese ist so flexibel, daß man durchaus Falten beim Herstellen der Verpackung in Kauf nehmen kann. Zwischen dem Herstellen der Korpusverpakkung und dem Herstellen der Endverpackung erfolgt keine Unterbrechung. Die Verpackungsbahn bleibt am Stück. Nach dem Umwickeln der Materialbahnrolle wird die Materialbahnrolle durch einen Ofen geführt, wo die Kunststoffolie aufgeschrumpft wird. Hierbei schrumpft die Folie auch auf die Stirnseiten, so daß diese abgedeckt sind.
Die Verwendung von Kunststoffolien ist jedoch unter Umweltgesichtspunkten kritisch zu betrachten.
Aus der nachveröffentlichten DE 195 35 746 A1 ist eine Vorrichtung zum Verpacken einer Materialbahnrolle mit einer Verpackungsbahn bekannt, bei der die Verpackungsbahn aus Packpapier gebildet ist. Hier stellt man zuerst die Korpusverpackung her, indem die Verpackungsbahn schraubenlinienförmig um die Materialbahnrolle geführt wird. Danach wird die Verpackungsbahn abgetrennt und in getrennten Schritten jeweils eine Endverpackung an beiden axialen Enden der Materialbahnrolle hergestellt. In den Überstand, der durch die Endverpackungen gebildet ist, kann ein Innenstirndeckel eingelegt werden, auf den der axiale Überstand dann eingefaltet wird. Auf den eingefalteten axialen Überstand der Endverpackung kann dann ein Außenstirndeckel aufgebracht werden, beispielsweise mit Hilfe einer Packpresse.
Dieses Vorgehen ist aber mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Bei herkömmlichen Verpackungsvorrichtungen, die mit einer an die Breite der Materialbahnrolle angepaßten Verpackungsbahn arbeitet, wird die Materialbahnrolle mittig in die Verpackungsvorrichtung eingelegt, d.h. ihre axiale Mitte befindet sich genau in der Mitte zwischen den beiden Packpressen. Wenn dann zum Abschluß der Verpackung die Packpressen auf die Materialbahnrolle zu bewegt werden, kommen sie auch gleichzeitig an den Stirnseiten an, so daß sich die von den Packpressen auf die Materialbahnrolle ausgeübten Axialkräfte gegenseitig aufheben.
US 3 393 492 A zeigt eine Stirnseitenverpackungsvorrichtung für eine Materialbahnrolle, bei der eine Materialbahnrolle seitlich in ein Tragbett gelegt wird, das aus einer Vielzahl von in Axialrichtung der Materialbahnrolle nebeneinander angeordneten Tragrollen besteht, die jeweils abwechselnd unterschiedlich geneigt sind. Die Packpressen, die zur Zufuhr von Stirndeckeln verwendet werden, werden mit Hilfe eines Druckantriebes in Richtung auf die Materialbahnrolle verfahren. Wenn der Druckantrieb an einer Stirnseite einen erhöhten Widerstand verspürt, dann wird der Vortrieb an dieser Stirnseite gestoppt.
Das gleiche Vorgehen führt beim Herstellen einer Korpusverpackung mit einer schraubenlinienförmig geführten Verpackungsbahn zu erheblichen Problemen. Auch wenn man die Materialbahnrolle mittig ablegt, ist in sehr vielen Fällen zu beobachten, daß eine der beiden Packpressen früher an die Materialbahn gelangt als die andere. Dies ist möglicherweise auf die Kombination zweier Vorgänge zurückzuführen, die sich beim Herstellen einer Korpusverpackung mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden Verpackungsbahn ergibt. Zum einen hat die Materialbahnrolle temporär an einem axialen Ende einen, wenn auch nur geringfügig, größeren Durchmesser als am anderen Ende. Zum anderen sind bei der Herstellung einer derartigen Korpusverpackung relativ viele Umdrehungen der Materialbahnrolle notwendig. Dies führt dazu, daß die Materialbahnrolle axial in Richtung des größeren Durchmessers wandert. Diese Wanderbewegung kann durchaus in der Größenordnung von einem oder mehreren Zentimetern liegen. Die zuerst auftreffende Packpresse schiebt dann die Verpackungsbahn mit ihrer Geschwindigkeit auf die andere Packpresse zu, so daß sich beim Zusammentreffen mit der anderen Packpresse ein Aufprall mit doppelter Geschwindigkeit ergibt. Dieser Druckstoß kann durchaus zum Platzen der Verpackung führen. Darüber hinaus ergibt sich ein erheblicher Verschleiß an dem Antrieb der ersten Packpresse, weil dieser das gesamte Gewicht der Materialbahnrolle mitbeschleunigen muß.
US 3 828 523 A zeigt eine automatische Innenstirndekkelhalteeinrichtung, bei der der Durchmesser einer Materialbahnrolle durch einen Sensor ermittelt wird, der in der Nachbarschaft von Falträdern angeordnet ist. An dem Schlitten, der die Falträder trägt, ist eine Haltescheibe für den Innenstirndeckel angeordnet, die von einer Ruheposition ausgehend um den doppelten Betrag nach unten gefahren wird, um die axiale Mitte der Stirnseite der Materialbahnrolle zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belastung der Vorrichtung und der Materialbahnrolle beim Herstellen der Verpackung zu verringern.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch eine Packpresseneinrichtung, die für jede Stirnseite der Materialbahnrolle eine axial verfahrbare Packpresse aufweist, wobei mindestens eine Packpresse unabhängig von der anderen Packpresse verfahrbar ist.
Mit dieser neuen Packpresseneinrichtung kann man der axialen Wanderbewegung der Materialbahnrolle Rechnung tragen. Die Materialbahnrollen, um die es bei der Erfindung geht, finden sich beispielsweise in einer Papierfabrik. Es handelt sich dann um Papierrollen. Auch in Textilfabriken gibt es Rollen mit aufgewickelten textilen Warenbahnen vergleichbarer Größenordnung. Die axiale Länge der Materialbahnrolle bewegt sich hierbei im Bereich von 0,5 bis 3,8 m oder sogar darüber hinaus. Der Durchmesser liegt im Bereich von 0,5 bis 2,5 m. Die Breite der Verpackungsbahn ist größer als 35 cm. Vorteilhafterweise liegt sie bei etwa 50 cm. Mit einer einzigen Verpackungsbahnbreite kann man dann eine Vielzahl von unterschiedlich breiten Materialbahnrollen verpacken, indem die Verpackungsbahn beim Herstellen der Korpusverpackung schraubenlinienförmig um die Materialbahnrolle herumgeführt wird. Hierbei verläßt die Materialbahnrolle zwar ihre mittige Position, d.h. der Abstand ihrer Stirnseiten von der jeweiligen Packpresse unterscheidet sich. Da man aber nunmehr die beiden Packpressen unabhängig voneinander bewegen kann, kann die eine Packpresse mit ihrer Bewegung aufhören, sobald sie zur Anlage an die Materialbahnrolle gekommen ist. Eine weitere Bewegung kann unterbunden werden, so daß auch die Materialbahnrolle nicht mehr bewegt werden muß. Andererseits ist aber sichergestellt, daß auch die andere Packpresse noch zur Anlage an die Stirnseite der Materialbahnrolle gebracht werden kann. Insgesamt ergibt sich dadurch einerseits eine sehr schonende Behandlung der Materialbahnrolle, auch wenn sie ihre mittige Position verlassen hat. Andererseits wird der Verschleiß im Antrieb der Packpressen klein gehalten.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die die axiale Position der mit einer Umfangsverpackung versehenen Materialbahnrolle ermittelt. Die Umfangsverpackung setzt sich hierbei zusammen aus der Korpusverpackung und der Endverpackung. Für die Packpressen ist es relativ uninteressant, wo die Materialbahnrolle zu Beginn des Verpackungsvorgangs lag. Wichtig ist lediglich, daß man feststellen kann, wo die Materialbahnrolle liegt, wenn die Packpressen in Aktion treten. Hierfür ist die entsprechende Sensoreinrichtung vorgesehen, die die Position der Materialbahnrolle ermittelt. Die Sensoreinrichtung kann diese Position dann an die Packpressenantriebe weitergeben, so daß die Packpressen entsprechend bewegt werden können.
Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle verfahrbar. Die Sensoreinrichtung wird also dem axialen Ende der Materialbahnrolle nachgefahren. Anhand der Position der Sensoreinrichtung läßt sich dann die axiale Position der jeweiligen Stirnseite der Materialbahnrolle bestimmen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß jeder Packpresse eine eigene Sensoreinrichtung zugeordnet ist, die gemeinsam mit der Packpresse verfahrbar ist. Die Packpresse tastet sich also sozusagen an die jeweilige Stirnseite der Materialbahnrolle heran. Dadurch, daß die Sensoreinrichtung gemeinsam mit der Packpresse verfahrbar ist, spart man Zeit. Die axiale Position der Materialbahnrolle wird dann bei der Bewegung der Packpresse unmittelbar ermittelt.
Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung an der Packpresse angeordnet. Damit entfällt ein eigener Antrieb für die Sensoreinrichtung. Es existiert eine vorgegebene mechanische Kopplung, so daß Übertragungsfehler aufgrund einer fehlerhaften Ermittlung der Zuordnung zwischen Packpresse und Sensoreinrichtung entfallen.
Mit Vorteil weist die Sensoreinrichtung einen ersten Sensor auf, der den axialen Überstand der Verpackungsbahn erfaßt. Der axiale Überstand steht, wie der Name sagt, eine kleine Strecke über die Stirnseite vor. Wenn der erste Sensor diesen Überstand erfaßt, dann hat die Packpresse ebenfalls noch einen kleinen Abstand zur Stirnseite der Materialbahnrolle. Diesen kann man zum Bremsen ausnutzen, so daß die Packpressen tatsächlich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit zu den Stirnseiten hin verfahren werden können. Mit dem axialen Überstand hat man zwar noch keine genaue Information über die axiale Position der Materialbahnrolle. Man weiß aber, daß man sich im Bereich der Stirnseite befindet.
Vorzugsweise ist der erste Sensor als Lichtschranke ausgebildet. Damit läßt sich die Position des axialen Überstandes bzw. der Materialbahnrolle berührungslos erfassen. Unter den Begriff der Lichtschranke sollen auch solche Sensoren fallen, die mit Lichtreflexion arbeiten.
Mit Vorteil weist die Sensoreinrichtung einen zweiten Sensor auf, der die Anlage der Packpresse an die Stirnseite der Materialbahnrolle erfaßt. Sobald die Packpresse dort zur Anlage gekommen ist, muß jede weitere Bewegung der Packpresse aufhören. Aufgrund des axialen Überstands der Endverpackung läßt sich die Anlage der Packpresse an die Stirnseite aber durch den ersten Sensor nicht mehr erfassen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der zweite Sensor als Druck- oder Tastsensor ausgebildet ist. Er kann also beispielsweise als Endschalter ausgebildet sein, der durch die Stirnseite betätigt wird. Auch durch den Druck, den die Stirnseite auf die Packpresse ausübt, kann man das notwendige Signal gewinnen. Der Drucksensor kann auch im Antriebsstrang für die Packpresse untergebracht werden.
Mit besonderem Vorteil ist eine auf den axialen Überstand der Endverpackung wirkende Falteinrichtung parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrichtung verfahrbar, die einen Positionsmelder aufweist. Die Falteinrichtung faltet den axialen Überstand der Endverpackung auf die Stirnseite der Materialbahnrolle ein. Da dieses Einfalten möglichst dicht an der Stirnseite erfolgen soll, wird die Falteinrichtung üblicherweise druckgesteuert in Axialrichtung verfahren, solange dies möglich ist, d.h. solange sich beispielsweise die Flügelräder noch mit einem vertretbaren Aufwand drehen lassen oder sich bei einem Vorschubdruck noch eine Axialbewegung ergibt. Wenn die Falteinrichtung nicht mehr weiterbewegt werden kann, dann hat man die Information über die axiale Position der jeweiligen Stirnseite der Materialbahnrolle, so daß man durch einen einfachen Positionsmelder an der Falteinrichtung die entsprechende Information gewinnen und auswerten kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung 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 Seitenansicht einer Packpresse.
Das Verpacken einer Materialbahnrolle 2 ist schematisch in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Bei der Materialbahnrolle handelt es sich um relativ große Gebilde mit einer axialen Länge von bis zu 3,8 m oder größer. Die untere Grenze liegt im Bereich von 0,5 m. Der Durchmesser liegt im Bereich von 9,5 bis 2,5 m. Verpackt wird die Materialbahnrolle 2 mit einer wesentlich schmaleren Verpackungsbahn 3, die hierzu von einem Verpackungsbahnspender 45 abgegeben wird. Der Verpackungsbahnspender ist zum einen auf Schienen 5, 6 parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle verfahrbar. Er ist zum anderen aus einer Richtung rechtwinklig zu den Schienen 5, 6 verdrehbar in eine Richtung, 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 unter einem entsprechenden Winkel aus. Wenn nun die Verpackungsbahn 3 um die Materialbahnrolle 2 gewickelt wird, wozu die Materialbahnrolle 2 auf Tragwalzen 7, 8, von denen eine angetrieben ist, gedreht wird, dann ergibt sich eine schraubenlinienförmige Korpusverpackung 11, die sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Materialbahnrolle 2 erstreckt. Hierbei kann die Verpackungsbahn 3 auch durchaus 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 Materialbahnrolle zum anderen geführt hat, befindet er sich am linken 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 Wickelvorgang, der in Fig. 1 dargestellt ist, und dem Wickelvorgang, der in Fig. 2 dargestellt ist, wird die Verpackungsbahn 3 abgetrennt. Nach dem Herstellen der Endverpackung 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 Durchmesser hin, d.h. in Fig. 1 nach rechts. Diese Wanderbewegung kann man mit etwa 1 bis 2 cm pro Meter Länge der Materialbahnrolle abschätzen. Dies führt zu Problemen bei der Anlage von Stirndeckeln, was nun im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert werden soll, die eine Vorrichtung zum Verpacken der Materialbahnrolle 2 in näheren Einzelheiten zeigt.
Neben dem Verpackungsbahnspender 4 sind für jede Stirnseite 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 angeordnet ist. Die Antriebe 17, 18 sind voneinander unabhängig.
Ferner ist für jede Stirnseite eine Falteinrichtung 21, 22 vorgesehen. Jede Falteinrichtung 21, 22 ist in Axialrichtung verfahrbar. Sie weist in bekannter Weise ein Flügelrad 23 und einen Achsfortsatz 24 auf. Der Achsfortsatz 24 wird auf den Umfang der Materialbahnrolle aufgelegt. Das Flügelrad 23 rotiert entlang der sich drehenden Materialbahnrolle und faltet dabei den axialen Überstand 12 der Endverpackung 13 auf die Stirnseite 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.
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht der linken Packpresse 15. Die rechte Packpresse 16 ist entsprechend spiegelverkehrt ausgebildet. Die Erläuterungen gelten hierbei entsprechend. Die Packpresse 15 weist eine Pressenplatte 27 auf, auf der ein Außenstirndeckel (nicht dargestellt) festgehalten ist. Sie ist bei Verwendung von mit Heißkleber versehenen Außenstirndeckeln beheizbar. Sie kann so lange in Richtung auf die Stirnseite der Materialbahnrolle 2 verfahren werden, bis der Außenstirndeckel und damit die Pressenplatte 27 zur Anlage an die Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 kommt. Dort wird der Außenstirndeckel dann auf die Stirnseite, d.h. auf den eingefalteten Überstand 12 der Endverpackung 13, aufgeklebt.
Da die mit der Umfangsverpackung versehene Materialbahnrolle 2 nicht mehr axial in der Mitte liegt, d.h. zu den beiden Packpressen 15, 16 unterschiedliche Abstände aufweist, ist die Bewegung jeder Packpresse unabhängig von der Bewegung der anderen Packpresse steuerbar. Hierzu weist die Packpresse 15 einen als Lichtschranke ausgebildeten ersten Sensor 28 auf. Die Lichtschranke kann auch mit Reflexion arbeiten. Wenn die Lichtschranke des ersten Sensors 28 unterbrochen wird, dann befindet sich etwas im Lichtstrahl 29 des ersten Sensors 28. Bei einem korrekten Betriebsablauf handelt es sich hierbei um den axialen Überstand 12 der Endverpackung 13, der auch dann noch eine kleine Entfernung von der Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 aufweist, wenn er auf diese Stirnseite 10 eingefaltet ist. Aufgrund der Steifigkeit und der Eigenspannung des als Verpackungsbahn 3 verwendeten Packpapiers ist ein derartiges Abspreizen praktisch nicht vermeidbar. Da der erste Sensor 28 auch eine kleine Strecke vor der Pressenplatte 27 angeordnet ist, ermittelt der erste Sensor 28 die Tatsache, daß sich die Packpresse der Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 annähert. Man kann also die Packpresse 15 zunächst mit einer relativ großen Geschwindigkeit antreiben, weil als "Bremsstrecke" noch genügend Raum zum Bremsen zur Verfügung steht.
Vorgesehen ist ferner ein zweiter Sensor 30, der als Tastsensor ausgebildet ist, d.h. er weist einen aus der Pressenplatte 27 vorstehenden Stößel auf, der bei Anlage an die Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 eingedrückt wird und dann beispielsweise einen Endlagenschalter (nicht dargestellt) auslösen kann. Sobald also der zweite Sensor 30 die Anlage der Pressenplatte an die Stirnseite 10 der Materialbahnrolle 2 ermittelt, hört jegliche Bewegung auf die Materialbahnrolle 2 zu auf. Man kann nun die beiden Packpressen 15, 16 so steuern, daß sie unabhängig voneinander so verfahren werden, bis der erste Sensor 28 die Annäherung an die Materialbahnrolle 2 erfaßt. Danach werden beide Packpressen 15, 16 vorsichtig weitergefahren, bis sie jeweils zur Anlage an die Stirnseite 9, 10 kommen, woraufhin sie angehalten werden. Bei Erreichen des axialen Überstandes ist zwar nicht gewährleistet, daß beide Packpressen 15, 16 genau den gleichen Abstand zu den Stirnseiten 9, 10 aufweisen. Es ergibt sich jedoch eine ausreichend gute Näherung.
Anstelle des ersten Sensors 28 oder zusätzlich als Redundanz kann man auch die Positionsmelder 25, 26 der Falteinrichtungen 21, 22 zur Gewinnung der notwendigen Informationen verwenden.
Statt den zweiten Sensor 30 aus der Pressenplatte 27 vorstehen zu lassen, kann man ihn auch als Drucksensor ausbilden, der dann anspricht, wenn auf die Pressenplatte durch die Stirnseite 10 der entsprechende Gegendruck ausgeübt wird. Man kann einen Drucksensor auch im Antriebsstrang unterbringen. Alternativ dazu kann man auch einen anderen Sensor verwenden, beispielsweise einen Strommesser bei Verwendung eines Elektromotors. Wenn der Strom, den der Elektromotor aufnimmt, plötzlich stark ansteigt, ist dies ebenfalls ein Zeichen für die Anlage der Packpresse an die Stirnseite.

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum Verpacken einer Materialbahnrolle (2) mit einer Verpackungsbahn (3) mit einem Verpackungsbahnspender (4), der zur Herstellung einer Korpusverpackung die Verpackungsbahn (3) mit einem spitzen Winkel ihrer Querrichtung zur Axialrichtung der Materialbahnrolle (2) und zur Herstellung einer Endverpackung die Verpackungsbahn (3) mit ihrer Querrichtung parallel zur Axialrichtung unter Ausbildung eines axialen Überstandes ausgibt, gekennzeichnet durch eine Packpresseneinrichtung, die für jede Stirnseite (9, 10) der Materialbahnrolle (2) eine axial verfahrbare Packpresse (15, 16) aufweist, wobei mindestens eine Packpresse (15, 16) unabhängig von der anderen Packpresse (16, 15) verfahrbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung (28, 30, 25, 26) vorgesehen ist, die die axiale Position der mit einer Umfangsverpackung (11, 13, 14) versehenen Materialbahnrolle (2) ermittelt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (28, 30, 25, 26) parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle (2) verfahrbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Packpresse (15, 16) eine eigene Sensoreinrichtung (28, 30) zugeordnet ist, die gemeinsam mit der Packpresse (15, 16) verfahrbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (28, 30) an der Packpresse (15, 16) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (28, 30) einen ersten Sensor (28) aufweist, der den axialen Überstand (12) der Verpackungsbahn (3) erfaßt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (28) als Lichtschranke ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen zweiten Sensor 30 aufweist, der die Anlage der Packpresse (15, 16) an die Stirnseite (9, 10) der Materialbahnrolle 2 erfaßt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (30) als Druck- oder Tastsensor ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den axialen Überstand (12) der Endverpackung (13, 14) wirkende Falteinrichtung (21, 22) parallel zur Axialrichtung der Materialbahnrolle (2) verfahrbar, die einen Positionsmelder (25, 26) aufweist.
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