EP1157929A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen eines Aussenstirndeckels an einer zu verpackenden Materialbahnrolle - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen eines Aussenstirndeckels an einer zu verpackenden Materialbahnrolle Download PDF

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EP1157929A1
EP1157929A1 EP01109633A EP01109633A EP1157929A1 EP 1157929 A1 EP1157929 A1 EP 1157929A1 EP 01109633 A EP01109633 A EP 01109633A EP 01109633 A EP01109633 A EP 01109633A EP 1157929 A1 EP1157929 A1 EP 1157929A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outer end
heating
end cover
cover
front cover
Prior art date
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Granted
Application number
EP01109633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1157929B1 (de
Inventor
Volker Schölzke
Frank Rostek
Franz Schwevers
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
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1157929A1 publication Critical patent/EP1157929A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1157929B1 publication Critical patent/EP1157929B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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 method for attaching a Outer end cover on a roll of material to be packed, in which the outer front cover by heating made sticky and against the face the material web is brought.
  • the invention further relates to a device for attaching outer end caps on a roll of material to be packed at least one stack of end covers with end covers, the one side with heat activated glue are provided, and a gripping device which over the End cover stack is movable.
  • Hot melt glue Used for this one often covers the front with a heat-activated Adhesive are provided, a so-called Hot melt glue.
  • the outer end covers are with your adhesive-free side placed on a packing press plate.
  • the packing press plate is heated. The heat permeates the outer front cover and makes the glue sticky. Presses simultaneously or at different times the packing press plate against the outer front cover Face of the paper roll and glued to the outer end cover with the inner front cover and the folded Overhangs of the packaging web.
  • the invention has for its object the energy consumption to diminish.
  • This task is carried out in a method of the type mentioned at the beginning Kind solved in that the outer front cover on the way between a shooting position and one Position in front of his with glue provided side is heated contactless.
  • Adhesive is to be understood widely here. With “glue” are meant all materials that are at elevated temperature become sticky and a compound after cooling of the front cover and the front. It can The adhesive is also a plastic coating the front cover, for example made of polyethylene (PE) act.
  • PE polyethylene
  • the PE layer is said to be first Line act as a "vapor barrier”. But since it is about 110 ° C begins to melt and become sticky, you can also use it as a heat-activated adhesive use.
  • end caps are placed one behind the other recorded and transported together.
  • a gripping device To the Picking up the outer forehead cover, the following also are briefly referred to as end covers, are used usually a gripping device. This gripping device must be the path between the shooting position and the Put the roll of material to be packed back. If you already wearing two end covers, it only needs half be driven back and forth so often.
  • the outer end cover is preferably used before heating centered. If you take the front cover off a pile decreases, is usually not easy to ensure that the front cover is then properly aligned with respect to the front of the web roll having. It is known for this, the front cover to center. If you center this before Provides for the step of heating, then you can do the heating of the adhesive in a more targeted manner, i.e. you don't have to use more heating energy than absolutely required, and still can be sure that the entire surface of the faceplate provided with adhesive meets.
  • the end covers are preferably centered one after the other. If you put the two end caps together transported, they also get together via the Centering device. So again it saves time, though the front covers there one after the other, but in front of the Further transport, centered.
  • An outer end cover is preferably first heated and attached to the web roll and then the other outer end cover is heated and on the web roll attached.
  • the heat activated adhesive may between heating and applying to the Face not below a predetermined temperature sink. In this case, it would become adhesive lose again. For this reason, it is advisable from the step of heating to each front cover again to handle individually.
  • the heat output is preferably limited to Surface of the outer front cover. This is not just for Energy saving, but also reduces moments of danger. Then thermal energy does not appear on the front cover over and can therefore not damage any components.
  • the outer front cover is preferably brought inside 10 seconds after the end of the heating to the Front side to the system. This time is so short that the heat-activated adhesive remains sticky.
  • the outer end cover is preferably attached to a heating device passed by. This in turn saves Time. The heating then takes place during a transport of the front cover, which is required anyway.
  • IR radiation is preferably used for heating. Infrared radiation enables problem-free Transport of the necessary heating energy. she is available relatively quickly, so usually needs no longer preheating times.
  • the invention is based on a device mentioned type solved in that a heating device is provided on the glued Side of the outer front cover acts and that the gripping device is movable past the heating device.
  • the heater is next to (i.e. laterally, positioned above or below) a movement path, the gripping device on its way from the End cover stack to the front of the web roll travels.
  • the gripping device can also stay in front of the heater to the adhesive layer to heat if necessary.
  • There the heating device next to the movement path of the gripping device is arranged, it is possible to cover the outer end with the help of the gripping device immediately to attach to the front of the web roll. So there is no repositioning of the front cover Press plates or the like required.
  • a centering unit is preferably provided between the inclusion of an outer front cover and the heating is approachable.
  • This centering device causes two things. Firstly, the outer front cover is in relation centered on the web of material so that it is relatively there can be positioned exactly. On the other hand but it also centers with respect to the heater, so that the heater no longer has area irradiate than is necessary.
  • the gripping device preferably has two gripping heads on.
  • the gripping device can have two End cover from the end cover stack to the material web roll transport.
  • the gripping heads are preferably offset by 180 degrees arranged to each other. You can use it both front covers record in the same way.
  • the gripping device is lowered on the stack of end covers and can take the first front cover. After that, it turns 180 Turned and lowered again onto the stack of end caps, to accommodate the second front cover. The two End covers can then be transported together become.
  • the gripping device preferably has surface-acting Pressure medium on. You can then use the gripping device use the front cover on the front press the web roll. The gripping device gets another, about the pure gripping and Task going beyond transportation.
  • the heating device preferably has several individually activatable heating elements. These heating elements can then individually turned on or activated, to heat certain areas of the front cover. It is conceivable, for example, that the heating elements are designed as rings that are concentric or on are otherwise arranged so that one is dependent only one of the diameter of the end face must turn on predetermined number of heating elements. It is also conceivable that the heating elements in a row are arranged next to each other, while driving past the front cover only activates the heating elements be at a certain time from the outer front cover be covered.
  • the heating device preferably acts without contact. In order to you avoid contamination of the heating elements through the glue. They will also be lower Requirements for the positioning accuracy of the end covers placed opposite the heater.
  • heating device IR illuminator.
  • Infrared radiation is like outlined above, a particularly effective form of heat transfer.
  • Figure 1 shows a device 1 for attaching outer end caps on a packed roll of material web 2, for example a paper roll.
  • the web roll is already known with a Provided peripheral packaging, with axial protrusions of the Peripheral packaging on the end faces 3, 4 of the roll of material web 2 are folded. If necessary an inner front cover before folding the protrusions have been applied to the end faces 3, 4.
  • the Material web roll 2 rests on support rollers 5, 6 which may also be used as a means of transport can.
  • the diameter and axial length of the web rolls can vary from role to role.
  • the outer end covers are arranged on stack 7a-7e, on which the outer front cover (in the following also in short: front cover) 7 are kept in stock.
  • the Stacks 7a-7e are arranged approximately on a circular line, formed around a stand 8 of a gripping device 9 is.
  • the gripping device has a telescopic Arm 10 with several joints 11, 12, wherein the extreme end of the arm 10 still around the axis of the Armes is rotatable, as shown in Figure 2 by a Arrow 13 should be symbolized.
  • the joints 11, 12 are only shown as examples. It can, if necessary, even more joints are provided his.
  • a gripping mechanism 14 is arranged at the end of the arm 10.
  • This gripping mechanism 14 is by means of Arm 10 and the stand 8, which in the direction of a Arrow 15 can be rotated in practically any Position movable within the device. In particular, he can over the individual end cover stacks 7a-7e are moved.
  • the stand 8 is adjustable in height, so that the gripping mechanism 14 each on the top end cover of a stack 7a-7e can be lowered can to a front cover 7 located there seize.
  • the gripping mechanism 14 can also do so be moved that he has a front cover 7 on the end faces 3, 4 brings the web of material roll 2 to the plant.
  • a centering device is also on the circular path 16 17 arranged, which has an inclined plane 18, a prism 19 is located at the lower end thereof.
  • a heating device 20 arranged that a variety of individually activated Has heating elements 21 which act as infrared emitters are trained.
  • FIG. 3 shows the same arrangement in schematic perspective view. Same parts are with provided with the same reference numerals.
  • the device 1 works as follows:
  • the gripping mechanism 14 of the gripping device 9 is pivoted over that of the end cover stacks 7a-7e, whose front cover is one of the rolls to be packed 2 corresponding diameter.
  • the Diameter of web roll 2 and end cover 7 do not match exactly.
  • the front cover 7 can do something be smaller.
  • the gripping device 9 lowers the gripping mechanism 14 on the stack 7a-7e and takes over the top one End cover 7. Then the gripping mechanism 14 raised again, 180 degrees in the direction of Arrow 13 pivoted and take over a second Front cover 7 lowered again.
  • the gripping mechanism 14 has a first one Gripping head 22 and a second gripping head 23, the are arranged mirror-symmetrically to each other.
  • everyone Gripping head 22, 23 has a predetermined number of Suction cups 24, which are placed under negative pressure can to hold the front cover 7. Between Suction cups 24 are arranged pressure pads 25, the Function will be described later.
  • the for the Supply of the suction cups 24 and the pressure pads 25 necessary pneumatic lines are for the sake of Overview not shown.
  • the arm 10 pivots, this of course has been set to the appropriate length, via the centering device 7, i.e. whose sloping level 18, at the lower end of which is the prism 19.
  • the lower front cover is first thrown off. He then slips into the on the inclined level 18 Prism 19, which centers it. The one so centered The lid is then picked up again by the gripping head 22.
  • the gripping head 22 is positioned so that the front cover 7 later centered on the End faces 3, 4 of the material web roll 2 brought into contact can be.
  • the relevant data are available a control device not shown for Available.
  • the gripping mechanism 14 then moves over the heating device 20 away.
  • the pressure pads 25 are inflated so that the Face cover 7 pressed flat against the end face 3 can be. Since the underside of the front cover 7 (in FIG. 2, these are the outer sides of the end covers 7) heated by the heater 20 and thus sticky the front cover is connected 7 with the web roll 2 while cooling.
  • the individual heating elements 21 of the heating device 20 can be controlled individually, so that always only those heating elements that are currently active by one Front cover 7 to be covered.
  • the heating elements 21 can be designed, for example, as infrared emitters be activated by switching a current on and off or be deactivated. So there is none Danger of being directed past a front cover Radiation any other parts of the device in Fire sets.
  • the second end cover is then on the other end 4 of the material web roll created and with the help the pressure pockets 25 pressed flat.
  • a conventional packing press is in this configuration not mandatory.
  • the energy you need to make you sticky the outer end cover 7 required is relative low.
  • the gripping device 9 with the help of a well-known industrial robots can be realized can, the front cover of relatively quickly the heating device 20 to the end faces 3, 4 transport so that you can be sure that the End covers 7 are still sticky when they are on the end faces 3, 4 brought the material web roll to the plant become.
  • the heating elements 21 can also provide that the heating elements are designed as concentric rings are, the gripping mechanism 14 the corresponding End cover 7 then centered over the heating device positioned.
  • the gripping mechanism 14 must pause briefly in front of the heater to get the Heating up the adhesive side of the front cover, other training are also possible, for example the respective end covers can also be heated with hot air. In any case, contactless heating is preferable.
  • the specific training of the heating device is aimed depending on the adhesive used. If the time that the front cover needs to be sticky, relatively is long, an apprenticeship in which Gripping mechanism remains in front of the heating device. Man can also provide that the gripping mechanism 14th moved the front cover back and forth in front of the heater.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbringen von Außenstirndeckeln an eine zu verpackende Materialbahnrolle (2) angegeben, bei dem der Außenstirndeckel durch Erhitzen klebrig gemacht und zur Anlage an die Stirnseite (3,4) der Materialbahnrolle (2) gebracht wird. Die Stirndeckel liegen hierbei auf Stirndeckelstapeln (7a-7b) und sind auf einer Seite mit wärmeaktivierbarem Klebstoff versehen. Hierbei möchte man den Energieverbrauch beim Verpacken verringern. Hierzu wird auf dem Weg zwischen einer Aufnahmeposition und einer Position vor der Stirnseite (3,4) die Außenstirndeckel von seiner mit Klebstoff versehenen Seite her kontaktlos erhitzt. Hierzu ist eine Heizeinrichtung (20) vorgesehen, die auf diese Seite wirkt und die Greifeinrichtung (9) ist an der Heizeinrichtung (20) vorbeibewegbar. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Außenstirndeckels an einer zu verpackenden Materialbahnrolle, bei dem der Außenstirndeckel durch Erhitzen klebrig gemacht und zur Anlage an die Stirnseite der Materialbahn gebracht wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Anbringen von Außenstirndeckeln an einer zu verpackenden Materialbahnrolle mit mindestens einem Stirndeckelstapel mit Strirndeckeln, die auf einer Seite mit wärmeaktivierbarem Klebstoff versehen sind, und einer Greifeinrichtung, die über den Stirndeckelstapel bewegbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer zu verpakkenden Papierrolle beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Sie ist auch bei vergleichbaren Rollen anwendbar, die auf ähnliche Weise verpackt werden. In einem der letzten Herstellungsschritte werden Papierbahnen, nachdem sie auf die richtige Breite geschnitten worden sind, zu Papierrollen aufgewickelt. Vor dem Weitertransport zu einem Verbraucher müssen sie verpackt werden. Hierzu wird in der Regel jeweils ein sogenannter Innenstirndeckel an den Stirnseiten der Papierolle befestigt. Danach wird der Umfang der Papierrolle mit einer Verpackungsbahn eingehüllt, die üblicherweise etwas über die Stirnseiten übersteht. Dieser Überstand wird beim Einwickeln oder später auf die Stirnseiten eingeschlagen. Danach wird jeweils ein Außenstirndeckel auf jede Stirnseite geklebt. Hierzu verwendet man vielfach Stirndeckel, die mit einem wärmeaktivierbaren Klebstoff versehen sind, einem sogenannten Hot-Melt-Kleber. Die Außenstirndeckel werden mit ihrer klebstoffreien Seite auf eine Packpressenplatte gelegt. Die Packpressenplatte wird erwärmt. Die Wärme durchdringt den Außenstirndeckel und macht den Klebstoff klebrig. Gleichzeitig oder zeitlich versetzt dazu preßt die Packpressenplatte den Außenstirndeckel gegen die Stirnseite der Papierolle und verklebt damit den Außenstirndeckel mit dem Innenstirndeckel und den eingefalteten Überständen der Verpackungsbahn.
Diese Vorgehensweise hat sich im Grunde bewährt. Sie erzeugt relativ stabile Verpackungen, die die Materialbahnrollen schützen. Allerdings ist diese Art der Verpackung zeit- und energieaufwendig. Man muß nicht nur den Außenstirndeckel erwärmen, sondern die gesamte Pressenplatte, was eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt und relativ viel Energie verbraucht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauch zu vermindern.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Außenstirndeckel auf dem Weg zwischen einer Aufnahmeposition und einer Position vor der Stirnseite von seiner mit Klebstoff versehen Seite her kontaktlos erhitzt wird.
Damit entfällt die Notwendigkeit, die gesamte Pressenplatte zu erhitzen. Es wird lediglich der Außenstirndeckel erhitzt und dort sogar nur der Teil, der später klebrig gemacht werden soll, nämlich der Klebstoff. Es wird dabei zwar nicht ausbleiben, daß auch der Außenstirndeckel selbst erwärmt wird. Diese Wärme muß aber nicht durch den Außenstirndeckel hindurchtreten, weil sie von der mit Klebstoff versehenen Seite her kontaktlos zugeführt wird. Da man das Erhitzen auf dem Weg zwischen einer Aufnahmeposition und einer Position vor der Stirnseite vornimmt, ist man in der Wahl der Heizeinrichtung relativ frei. Da man den Außenstirndeckel bereits auf dem Weg von einer Aufnahmeposition zur Position vor der Stirnseite der Materialbahnrolle beheizt, kann der Außenstirndeckel unmittelbar an der Stirnseite zur Anlage gebracht werden, ohne daß nach dem Beheizen ein Entfernen der Heizeinrichtung aus dem Raum zwischen dem Außenstirndeckel und der Stirnseite erforderlich ist. Dies spart Zeit. Der Begriff des Klebstoffs ist hier weit zu verstehen. Mit "Klebstoff" sind alle Materialien gemeint, die bei erhöhter Temperatur klebrig werden und nach dem Abkühlen eine Verbindung von Stirndeckel und Stirnseite bewirken. Es kann sich bei dem Klebstoff also auch um eine Kunststoffbeschichtung des Stirndeckels, beispielsweise aus Polyethylen (PE) handeln. Die PE-Schicht soll zwar in erster Linie als "Dampfsperre" wirken. Da sie aber bei etwa 110°C anfängt zu schmelzen und damit klebrig zu werden, kann man sie aber auch als wärmeaktivierbaren Klebstoff verwenden.
Vorzugsweise werden zwei Stirndeckel hintereinander aufgenommen und gemeinsam weiter transportiert. Zum Aufnehmen der Außenstirndeckel, die im folgenden auch kurz als Stirndeckel bezeichnet werden, verwendet man in der Regel eine Greifeinrichtung. Diese Greifeinrichtung muß den Weg zwischen der Aufnahmeposition und der zu verpackenden Materialbahnrolle zurücklegen. Wenn sie dabei bereits zwei Stirndeckel trägt, muß sie nur halb so oft hin und her gefahren werden.
Vorzugsweise wird der Außenstirndeckel vor dem Erhitzen zentriert. Wenn man den Stirndeckel von einem Stapel abnimmt, ist in der Regel nicht ohne weiteres zu gewährleisten, daß der Stirndeckel dann die richtige Ausrichtung in Bezug auf die Stirnseite der Materialbahnrolle aufweist. Es ist hierzu bekannt, den Stirndeckel zu zentrieren. Wenn man dieses Zentrieren vor dem Schritt des Erhitzens vorsieht, dann kann man das Erhitzen des Klebstoffs gezielter bewerkstelligen, d.h. man muß nicht mehr Heizenergie aufwenden, als unbedingt erforderlich, und kann dennoch sicher sein, daß man die gesamte mit Klebstoff versehene Fläche des Stirndeckels trifft.
Hierbei ist bevorzugt, daß der Außenstirndeckel von einem Deckelstapel aufgenommen wird, auf einer Zentriereinrichtung abgelegt wird, auf der man ihn gegen Zentrieranschläge rutschen läßt und der Außenstirndekkel dann wieder aufgenommen wird. Man löst also vorübergehend den Eingriff zwischen Stirndeckel und Greifeinrichtung auf, indem man den Stirndeckel gegen Zentrieranschläge rutschen läßt. Dies ist eine relativ einfache und schnelle Maßnahme, die ohne zusätzliche Messungen bewerkstelligt werden kann.
Vorzugsweise werden die Stirndeckel nacheinander zentriert. Wenn man die beiden Stirndeckel gemeinsam transportiert, gelangen sie auch gemeinsam über die Zentriereinrichtung. Es spart also wiederum Zeit, wenn man die Stirndeckel dort nacheinander, aber vor dem Weitertransport, zentriert.
Bevorzugterweise wird zunächst ein Außenstirndeckel erhitzt und an der Materialbahnrolle befestigt und dann der andere Außenstirndeckel erhitzt und an der Materialbahnrolle befestigt. Der wärmeaktivierbare Klebstoff darf zwischen dem Erhitzen und dem Anlegen an die Stirnseite nicht unter einer vorbestimmten Temperatur sinken. In diesem Fall würde er seine Klebefähigkeit wieder verlieren. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, vom Schritt des Erhitzens an jeden Stirndeckel wieder individuell zu handhaben.
Bevorzugterweise begrenzt man die Wärmeabgabe auf die Fläche des Außenstirndeckels. Dies dient nicht nur zur Energieeinsparung, sondern vermindert auch Gefahrenmomente. Wärmeenergie tritt dann nicht am Stirndeckel vorbei und kann somit keine Bauelemente beschädigen.
Vorzugsweise bringt man den Außenstirndeckel innerhalb von 10 Sekunden nach dem Ende des Erhitzens an die Stirnseite zur Anlage. Diese Zeit ist noch so kurz, daß der wärmeaktivierbare Klebstoff noch klebrig bleibt.
Vorzugsweise wird der Außenstirndeckel an einer Heizeinrichtung vorbeigeführt. Damit spart man wiederum Zeit. Die Beheizung erfolgt dann während eines Transports des Stirndeckels, der ohnehin erforderlich ist.
Bevorzugterweise verwendet man zur Beheizung IR-Strahlung. Infrarot-Strahlung ermöglicht einen problemfreien Transport der erforderlichen Heizenergie. Sie steht relativ schnell bereit, benötigt also in der Regel keine längeren Vorheizzeiten.
Die Erfindung wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, die auf die mit Klebstoff versehene Seite der Außenstirndeckel wirkt und daß die Greifeinrichtung an der Heizeinrichtung vorbei bewegbar ist.
Die Heizeinrichtung wird also neben (d.h. seitlich, darüber oder darunter) einem Bewegungspfad positioniert, den die Greifeinrichtung auf ihrem Weg von dem Stirndeckelstapel zur Stirnseite der Materialbahnrolle zurücklegt. Natürlich kann die Greifeinrichtung auch vor der Heizeinrichtung verharren, um die Klebstoffschicht zu erwärmen, falls dies erforderlich ist. Da die Heizeinrichtung neben dem Bewegungspfad der Greifeinrichtung angeordnet ist, ist es möglich, die Außenstirndeckel mit Hilfe der Greifeinrichtung unmittelbar an den Stirnseiten der Materialbahnrolle zu befestigen. Es ist also kein erneutes Umsetzen der Stirndeckel auf Pressenplatten oder ähnliches erforderlich.
Vorzugsweise ist eine Zentriereinheit vorgesehen, die zwischen Aufnahme eines Außenstirndeckels und dem Erhitzen anfahrbar ist. Diese Zentriereinrichtung bewirkt zweierlei. Zum einen wird der Außenstirndeckel in Bezug auf die Materialbahnrolle zentriert, so daß er dort relativ genau positioniert werden kann. Zum anderen wird er aber auch in Bezug auf die Heizeinrichtung zentriert, so daß die Heizeinrichtung nicht mehr Fläche bestrahlen muß, als erforderlich ist.
Vorzugsweise weist die Greifeinrichtung zwei Greifköpfe auf. In diesem Fall kann die Greifeinrichtung zwei Stirndeckel von dem Stirndeckelstapel zur Materialbahnrolle transportieren.
Vorzugsweise sind die Greifköpfe um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet. Man kann damit beide Stirndeckel auf die gleiche Weise aufnehmen. Die Greifeinrichtung wird auf dem Stirndeckelstapel abgesenkt und kann den ersten Stirndeckel ergreifen. Danach wird sie um 180 Grad gedreht und erneut auf den Stirndeckelstapel abgesenkt, um den zweiten Stirndeckel aufzunehmen. Die beiden Stirndeckel können dann gemeinsam weiter transportiert werden.
Vorzugsweise weist die Greifeinrichtung flächig wirkende Andruckmittel auf. Man kann dann die Greifeinrichtung verwenden, um die Stirndeckel an der Stirnseite der Materialbahnrolle anzudrücken. Die Greifeinrichtung erhält also eine weitere, über den reinen Greif- und Transportvorgang hinausgehende Aufgabe.
Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung mehrere einzeln aktivierbare Heizelemente auf. Diese Heizelemente können dann einzeln eingeschaltet oder aktiviert werden, um bestimmte Flächenbereiche der Stirndeckel zu erhitzen. Denkbar ist beispielsweise, daß die Heizelemente als Ringe ausgebildet sind, die konzentrisch oder auf andere Weise so angeordnet sind, daß man in Abhängigkeit vom Durchmesser der Stirnseite jeweils nur eine vorbestimmte Anzahl von Heizelementen einschalten muß. Denkbar ist auch, daß die Heizelemente in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, wobei beim Vorbeifahren der Stirndeckel immer nur die Heizelemente aktiviert werden, die zu einem bestimmten Zeitpunkt vom Außenstirndeckel abgedeckt werden.
Vorzugsweise wirkt die Heizeinrichtung kontaktlos. Damit vermeidet man eine Verschmutzung der Heizelemente durch den Klebstoff. Darüber hinaus werden geringere Anforderungen an die Positioniergenauigkeit der Stirndeckel gegenüber der Heizeinrichtung gestellt.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Heizeinrichtung IR-Strahler aufweist. Infrarot-Strahlung ist, wie oben ausgeführt, eine besonders wirksame Form der Wärmeübertragung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1
eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Anbringen von Außenstirndeckeln an eine Materialbahnrolle,
Fig. 2
eine vergrößerte schematische Ansicht einer Greifeinrichtung und
Fig. 3
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Anbringen von Außenstirndeckeln an einer verpackten Materialbahnrolle 2, beispielsweise einer Papierrolle. Die Materialbahnrolle ist in an sich bekannter Weise bereits mit einer Umfangsverpackung versehen, wobei axiale Überstände der Umfangsverpackung auf die Stirnseiten 3, 4 der Materialbahnrolle 2 eingefaltet sind. Gegebenenfalls kann vor dem Einfalten der Überstände ein Innenstirndeckel auf die Stirnseiten 3, 4 aufgebracht worden sein. Die Materialbahnrolle 2 liegt auf Tragwalzen 5, 6 auf, die gegebenenfalls auch als Transportmittel verwendet werden können.
Der Durchmesser und die axiale Länge der Materialbahnrollen können von Rolle zu Rolle unterschiedlich sein. Um einen Außenstirndeckel passender Größe auswählen zu können, sind die Außenstirndeckel auf Stapel 7a-7e angeordnet, auf denen Außenstirndeckel (im folgenden auch kurz : Stirndeckel) 7 vorrätig gehalten werden. Die Stapel 7a-7e sind etwa auf einer Kreislinie angeordnet, die um einen Ständer 8 einer Greifeinrichtung 9 gebildet ist. Die Greifeinrichtung weist einen teleskopierbaren Arm 10 mit mehreren Gelenken 11, 12 auf, wobei das äußerste Ende des Armes 10 noch um die Achse des Armes drehbar ist, wie dies in Figur 2 durch einen Pfeil 13 symbolisiert sein soll. Die Gelenke 11, 12 sind lediglich beispielhaft dargestellt. Es können, falls erforderlich, auch noch mehr Gelenke vorgesehen sein. Am Endes Armes 10 ist ein Greifmechanismus 14 angeordnet. Dieser Greifmechanismus 14 ist mit Hilfe des Armes 10 und des Ständers 8, der in Richtung eines Pfeiles 15 verdreht werden kann, in praktisch jede beliebige Stellung innerhalb der Vorrichtung bewegbar. Insbesondere kann er über die einzelnen Stirndeckelstapel 7a-7e bewegt werden. Der Ständer 8 ist höhenveränderbar, so daß der Greifmechanismus 14 jeweils auf den obersten Stirndeckel eines Stapels 7a-7e abgesenkt werden kann, um einen dort befindlichen Stirndeckel 7 zu ergreifen. Der Greifmechanismus 14 kann aber auch so bewegt werden, daß er einen Stirndeckel 7 an den Stirnseiten 3, 4 der Materialbahnrolle 2 zur Anlage bringt.
Ebenfalls auf der Kreisbahn 16 ist eine Zentriereinrichtung 17 angeordnet, die eine schräge Ebene 18 aufweist, an deren unterem Ende sich ein Prisma 19 befindet.
Neben der Zentriereinrichtung ist eine Heizeinrichtung 20 angeordnet, die eine Vielzahl von einzeln aktivierbaren Heizelementen 21 aufweist, die als Infrarot-Strahler ausgebildet sind.
Figur 3 zeigt die gleiche Anordnung in schematischer perspektivischer Darstellung. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zum Anbringen eines Stirndeckels 7 an die Materialbahnrolle 3, die bereits mit Innenstirndeckeln versehen ist und eine Umfangsverpackung besitzt, arbeitet die Vorrichtung 1 wie folgt:
Der Greifmechanismus 14 der Greifeinrichtung 9 wird über denjenigen der Stirndeckelstapel 7a-7e geschwenkt, dessen Stirndeckel einen der zu verpackenden Rolle 2 entsprechenden Durchmesser habe. Hierbei müssen die Durchmesser von Materialbahnrolle 2 und Stirndeckel 7 nicht exakt übereinstimmen. Der Stirndeckel 7 kann etwas kleiner sein.
Die Greifeinrichtung 9 senkt den Greifmechanismus 14 auf den Stapel 7a-7e ab und übernimmt den obersten Stirndeckel 7. Anschließend wird der Greifmechanismus 14 wieder angehoben, dabei um 180 Grad in Richtung des Pfeils 13 geschwenkt und zur Übernahme eines zweiten Stirndeckels 7 erneut abgesenkt.
Hierzu weist der Greifmechanismus 14 einen ersten Greifkopf 22 und einen zweiten Greifkopf 23 auf, die spiegelsymetrisch zueinander angeordnet sind. Jeder Greifkopf 22, 23 weist eine vorbestimmte Anzahl von Saugnäpfen 24 auf, die unter Unterdruck gesetzt werden können, um den Stirndeckel 7 festzuhalten. Zwischen den Saugnäpfen 24 sind Druckkissen 25 angeordnet, deren Funktion später beschrieben werden wird. Die für die Versorgung der Saugnäpfe 24 und der Druckkissen 25 notwendigen pneumatischen Leitungen sind aus Gründen der Übersicht nicht eingezeichnet.
Wenn der Greifmechanismus 14 die beiden Stirndeckel 7 aufgenommen hat, schwenkt der Arm 10, der hierzu natürlich auf die passende Länge eingestellt worden ist, über die Zentriereinrichtung 7, d.h. deren schräge Ebene 18, an deren unterem Ende sich das Prisma 19 befindet. Hier wird zunächst der untere Stirndeckel abgeworfen. Er rutscht dann auf der schrägen Ebene 18 in das Prisma 19, wodurch er zentriert wird. Der so zentrierte Deckel wird danach wieder vom Greifkopf 22 aufgenommen. Der Greifkopf 22 ist hierbei so positioniert, daß der aufgenommene Stirndeckel 7 später zentrisch an den Stirnseiten 3, 4 der Materialbahnrolle 2 zur Anlage gebracht werden kann. Die betreffenden Daten stehen über eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung zur Verfügung.
Nachdem der erste Stirndeckel zentriert worden ist, wird dieser erneut angehoben und der Greifmechanismus 14 um 180 Grad gedreht, um auch den zweiten Stirndeckel auf die gleiche Weise zu zentrieren.
Danach fährt der Greifmechanismus 14 über die Heizeinrichtung 20 hinweg. Dabei wird die beschichtete Unterseite des ersten, d.h. unteren Stirndeckel plastifiziert, also klebrig gemacht, so daß dieser vom Greifmechanismus 14 an die erste Stirnseite 3 der zu verpakkenden Materialbahnrolle 2 angelegt werden kann. Hierbei werden die Druckkissen 25 aufgeblasen, so daß der Stirndeckel 7 flächig an die Stirnseite 3 angedrückt werden kann. Da die Unterseite des Stirndeckels 7 (in Figur 2 sind dies die Außenseiten der Stirndeckel 7) durch die Heizeinrichtung 20 erhitzt und damit klebrig gemacht worden ist, erfolgt die Verbindung des Stirndeckels 7 mit der Materialbahnrolle 2 beim Abkühlen.
Sobald der erste Stirndeckel an der Stirnseite 3 befestigt worden ist, fährt der Greifmechanismus 14 wieder zur Heizeinrichtung 20 zurück und macht auf die gleiche Weise die Unterseite des zweiten Stirndeckels 7 klebrig.
Die einzelnen Heizelemente 21 der Heizeinrichtung 20 können hierbei einzeln angesteuert werden, so daß immer nur solche Heizelemente aktiv sind, die gerade von einem Stirndeckel 7 abgedeckt werden. Die Heizelemente 21 können beispielsweise als Infrarot-Strahler ausgebildet sein, die durch Ein- und Ausschalten eines Stromes aktiviert bzw. deaktiviert werden. Es besteht also keine Gefahr, daß an einem Stirndeckel vorbei gerichtete Strahlung irgendwelche anderen Teile der Vorrichtung in Brand setzt.
Der zweite Stirndeckel wird dann an die andere Stirnseite 4 der Materialbahnrolle angelegt und mit Hilfe der Drucktaschen 25 flächig angepreßt.
Eine herkömmliche Packpresse ist bei dieser Ausgestaltung nicht erforderlich. Die Energie, die man zum Klebrigmachen der Außenstirndeckel 7 benötigt, ist relativ gering. Die Greifeinrichtung 9, die mit Hilfe eines an sich bekannten Industrieroboters realisiert werden kann, erlaubt es, die Stirndeckel relativ schnell von der Heizeinrichtung 20 zu den Stirnseiten 3, 4 zu transportieren, so daß man sicher sein kann, daß die Stirndeckel 7 noch klebrig sind, wenn sie an die Stirnseiten 3, 4 der Materialbahnrolle zur Anlage gebracht werden.
Anstelle der dargestellten quasi linienförmigen Anordnung der Heizelemente 21 kann man auch vorsehen, daß die Heizelemente als konzentrische Ringe ausgebildet sind, wobei der Greifmechanismus 14 die entsprechenden Stirndeckel 7 dann zentrisch über die Heizeinrichtung positioniert. Hierbei muß der Greifmechanismus 14 eine kurze Zeit vor der Heizeinrichtung verharren, um die Klebeseite der Stirndeckel aufzuheizen, andere Ausbildungen sind ebenfalls möglich, beispielsweise kann der jeweilige Stirndeckel auch mit Heizluft beheizt werden. Vorzuziehen ist auf jeden Fall eine kontaktlose Erwärmung.
Die konkrete Ausbildung der Heizeinrichtung richtet sich nach den verwendeten Klebstoff. Wenn die Zeit, die der Stirndeckel benötigt, um klebrig zu werden, relativ lange ist, kann sich eine Ausbildung empfehlen, bei der Greifmechanismus vor der Heizeinrichtung verharrt. Man kann aber auch vorsehen, daß der Greifmechanismus 14 den Stirndeckel vor der Heizeinrichtung hin- und herbewegt.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Anbringen eines Außenstirndeckels an einer zu verpackenden Materialbahnrolle, bei dem der Außenstirndeckel durch Erhitzen klebrig gemacht und zur Anlage an die Stirnseite der Materialbahn gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstirndeckel auf dem Weg zwischen einer Aufnahmeposition und einer Position vor der Stirnseite von seiner mit Klebstoff versehenen Seite her kontaktlos erhitzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Außenstirndeckel hintereinander aufgenommen und gemeinsam weitertransportiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstirndeckel vor dem Erhitzen zentriert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstirndeckel von einem Deckelstapel aufgenommen wird, auf einer Zentriereinrichtung abgelegt wird, auf der man ihn gegen Zentrieranschläge rutschen läßt, und der Außenstirndeckel dann wieder aufgenommen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenstirndeckel nacheinander zentriert werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Außenstirndeckel erhitzt und an der Materialbahnrolle befestigt wird und dann der andere Außenstirndeckel erhitzt und an der Materialbahnrolle befestigt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wärmeabgabe auf die Fläche des Außenstirndeckels begrenzt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Außenstirndeckel innerhalb von 10 Sekunden nach dem Ende des Erhitzens an die Stirnseite zur Anlage bringt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstirndeckel an einer Heizeinrichtung vorbeigeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Beheizen IR-Strahlung verwendet.
  11. Vorrichtung zum Anbringen von Außenstirndeckeln an einer zu verpackenden Materialbahnrolle mit mindestens einem Stirndeckelstapel mit Stirndeckeln, die auf einer Seite mit wärmeaktivierbarem Klebstoff versehen sind, und einer Greifeinrichtung, die über den Stirndeckelstapel bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (20) vorgesehen ist, die auf die mit Klebstoff versehene Seite des Außenstirndeckels (7) wirkt und das die Greifeinrichtung (9) an der Heizeinrichtung (20) vorbeibewegbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentriereinrichtung (17) vorgesehen ist, die zwischen Aufnahme eines Außenstirndeckels (7) und dem Erhitzen anfahrbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (9) zwei Greifköpfe (22,23) aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifköpfe (22,23) um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (9) flächig wirkende Andruckmittel (25) aufweist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (20), mehrere einzeln aktivierbare Heizelemente (21) aufweist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (20) kontaktlos wirkt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (20) IR-Strahler aufweist.
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