EP3212552B1 - Verfahren und vorrichtung zur handhabung von auf rollen gewickeltem flach- und/oder folienmaterial - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur handhabung von auf rollen gewickeltem flach- und/oder folienmaterial Download PDF

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EP3212552B1
EP3212552B1 EP15785129.6A EP15785129A EP3212552B1 EP 3212552 B1 EP3212552 B1 EP 3212552B1 EP 15785129 A EP15785129 A EP 15785129A EP 3212552 B1 EP3212552 B1 EP 3212552B1
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EP
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gripping
packaging
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Herbert Spindler
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von auf Rollen gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9.
  • Bei einer Gruppierung und Zusammenstellung von Artikeln zu Gebinden, bspw. von Getränkebehältern o. dgl., werden diese in der Praxis häufig durch Schrumpffolie zusammengehalten, um ein Verrutschen oder ein Lösen aus der Zusammenstellung während der weiteren Handhabung bzw. beim Transport zu verhindern. Bekannt sind aus dem Stand der Technik bspw. Gebinde, welche vier, sechs oder mehr Behälter umfassen. Derartige Gebinde stellen eine sehr gebräuchliche Variante von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET-Kunststoff dar. Um beim Verpacken und/oder bei einer nachfolgenden Palettierung einen hohen Durchsatz zu erreichen, ist eine möglichst rasche Zusammenstellung derartiger Gebinde ohne Unterbrechung einzelner Prozessschritte wünschenswert.
  • Um das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie zur teilweisen oder vollständigen Umhüllung Gebinde zur Verfügung zu stellen, sind bereits Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, welche das Material von einer Rolle oder von mehreren Rollen abwickeln, innerhalb einer Verpackungsmaschine befördern und damit die einzelnen Gebinde bzw. die jeweiligen Artikel, welche das jeweilige Gebinde bilden sollen, mit dem Verpackungsmaterial umhüllen. Das Abwickeln des Verpackungsmaterials von der Rolle erfolgt hierbei üblicherweise maschinell und in kontinuierlichem Prozess. Es sind Vorrichtungen bekannt, in denen das Verpackungsmaterial über Walzen von der dabei rotierenden Rolle abgezogen wird. Ist eine Rolle abgewickelt und der Vorrat an Verpackungsmaterial der Rolle erschöpft, so muss ein Austausch der jeweiligen Rolle bzw. ein Ersatz durch eine neue Rolle erfolgen. Allerdings ist mit einem solchen Rollenwechsel eine unerwünschte Unterbrechung des Prozesses der Zusammenstellung und Verpackung von Gebinden verbunden.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels welchen neue Rollen zugestellt sowie verbrauchte Rollen innerhalb einer Verpackungsmaschine gewechselt werden können, sind beispielsweise aus der DE 40 40 545 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist mehrere Vorratsrollen mit Streifenmaterial auf, die nebeneinander angeordnet sind. Der Kern der Rollen ist jeweils auf einen gemeinsamen Zapfen aufgesetzt. Ein Anfang des Streifenmaterials wird vorhergehend mit einer Walze in Verbindung gesetzt, welche das Streifenmaterial von der jeweiligen Rolle abzieht und in Richtung nach unten von der Vorrichtung weg führt. Um diese bekannte Vorrichtung betreiben zu können und das Material von der Rolle abzuwickeln, muss die Rolle mit ihrem Kern drehrichtungskonform auf den Zapfen aufgesetzt werden. Das Streifenmaterial bzw. die erste Lage des Streifenmaterials muss von oben kommend in Richtung der Walzen abtauchen. Wäre die Rolle mit gegensinniger Drehrichtung auf den Zapfen aufgesetzt, so könnte das Streifenmaterial nicht oder nur schwer von der Rolle abgezogen werden, woraus Komplikationen bei der Abwicklung entstünden. Je nach Drehrichtung der aufgesetzten neuen Rollen ist bei diesen bekannten Vorrichtungen ein manuelles Umsetzen und drehrichtungskonformes erneutes Aufsetzen unverzichtbar, um einen störungsfreien Betrieb gewährleisten zu können.
  • Dennoch bleibt es nahezu unverzichtbar, den Anfang einer Materialbahn einer neu eingesetzten Rolle manuell abzuziehen und in die weiteren Förder- und Umlenkelemente der Verpackungsmaschine einzufädeln, was bei jedem Rollenwechsel einen zumindest kurzzeitigen Maschinenstopp und ein manuelles Handhaben und Unterstützen der ununterbrochenen Materialförderung für das Verpackungsmaterial erfordert.
  • Eine Vorrichtung mit einer Folienspleißstation, bei der die Folienbahn einer neu in eine Verpackungsmaschine eingesetzten Rolle mit Unterstützung einer Halteeinrichtung einer Schweißeinrichtung zugeführt wird, ist weiterhin aus der DE 10 2004 026 312 A1 bekannt. Die Halteeinrichtung kann insbesondere als manuell handhabbare Klemmleiste ausgebildet sein, mit deren Hilfe ein Folienanfang von einer neuen Rolle abgezogen und einer Transfereinrichtung zur Verfügung gestellt wird, die für eine Zuführung des Folienanfangs zu einer Schweißeinrichtung sorgen kann, mittels derer der Folienanfang mit einer bereits in der Verpackungsmaschine befindlichen Folienbahn verschweißt wird. Die Klemmleiste wird dort als manuell leicht handhabbares Hilfsmittel bezeichnet, mit der die Folienbahn in eine passende Position gebracht werden kann. Allerdings ist die Klemmleiste lose, d.h. nicht mit der Maschine oder der Schweißeinrichtung verbunden.
  • Die EP 2 233 399 A1 offenbart eine Verpackungsmaschine mit einer Versorgungseinrichtung, in welcher zwei Rollen angeordnet werden können. Von einer dieser beiden Rollen wird Verpackungsmaterial für einen Verpackungsbetrieb bereitgestellt. Weiter besitzt die Verpackungsmaschine eine Trenneinrichtung, welche nach Verbinden von Materialbahnen der Rollen einen Schnittvorgang herbeiführen kann. Das Material wird in einem Speicher aufgenommen und durch einen Antrieb, welcher dem Speicher in einer Bewegungsrichtung des Materials nachgeordnet ist, von der jeweiligen Rolle abgezogen. Eine Versorgungseinrichtung, welche zwei Material tragende Rollen aufnehmen kann, wird auch durch die EP 2 103 525 A1 offenbart.
  • Ein zumindest teilautomatisierbares Verfahren zum Rollenwechsel und eine entsprechende Vorrichtung ist aus der DE 10 2013 110 944 A1 bekannt. Dort sind die neu einer Verpackungsmaschine zuzuführenden Folienrollen jeweils auf unterschiedlich konfigurierten Wechselträgereinheiten montiert, die abwechselnd in unterschiedlichen Einbaupositionen in die Verpackungsmaschine eingesetzt werden können. Eine manuelle Zuführung eines freien Folienendes der neuen Rollen erübrigt sich hierbei, da die Wechselträgereinheiten in einer Weise konfiguriert sind, dass die Folienabschnitte in der Maschine automatisiert miteinander verbunden werden können.
  • Ein vorrangiges Ziel der Erfindung wird angesichts des bekannten Standes der Technik darin gesehen, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zur Verfügung zu stellen, mittels welchen die Störungsanfälligkeit einer Verpackungsmaschine reduziert werden kann. Zudem sollen die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren die Handhabung von Flach- und/oder Folienmaterial vereinfachen und einen ununterbrochenen Betrieb einer Verpackungsmaschine auch über einen Rollenwechsel hinweg ermöglichen können.
  • Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Handhabung von auf Rollen gewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1 vor. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine zumindest teilweise abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle, die sich in einer Verpackungsmaschine befindet und dort unter rotierender Bewegung eine Materialbahn mit Flach- und/oder Folienmaterial für die Verpackung von Stückgütern, Gebinden etc. zur Verfügung stellt, zur Aufrechterhaltung eines Verpackungsbetriebes, ggf. eines weitgehend oder annähernd kontinuierlichen Verpackungsbetriebes, durch eine neue oder frische Rolle, insbesondere eine gleichartige Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial ersetzt. Verbrauchte Rollen werden zur Aufrechterhaltung des Verpackungsbetriebes aus wenigstens einer Montage- oder Einbauposition innerhalb der Verpackungsmaschine entnommen und gegen eine neue Rolle ausgetauscht. Wahlweise kann vorgesehen sein, dass die jeweils verbrauchten Rollen abwechselnd aus wenigstens zwei unterschiedlichen Montagepositionen der Verpackungsmaschine entnommen und jeweils wechselweise gegen neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial ausgetauscht werden. Vorher, gleichzeitig oder anschließend wird die von der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle abgezogene Materialbahn von der in die Verpackungsstraße geführten Materialbahn abgetrennt, bspw. mit einer geeigneten Trenneinrichtung. Vor einer Entnahme der jeweils zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle aus der Verpackungsmaschine wird ein zu einer Trennstelle führender Materialbahnrest durch Rückdrehen der Rolle entgegen ihrer ursprünglichen Drehrichtung für das Abwickeln zumindest teilweise auf der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle wieder aufgewickelt. Somit werden alle losen Materialbahnreste auf die zu entnehmende Rolle aufgewickelt, bevor diese aus der Maschine entnommen und z.B. entsorgt wird, womit zuverlässig vermieden werden kann, dass sich diese Materialbahnreste in Maschinenteilen verfangen oder verheddern und zu Maschinenstörungen führen oder ein Abschalten der Maschine notwendig machen können.
  • Der an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle anhängende Materialbahnrest kann wahlweise mittels einer steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfasst und in Richtung zur zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle bewegt werden. Bei dieser steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann es sich insbesondere um dieselbe Greif- und/oder Handhabungseinrichtung handeln, die zuvor die von der jeweils neuen Rolle abgezogene Materialbahn erfasst und in Richtung zur bereits in die Verpackungsstraße führenden Materialbahn und/oder zu einer Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung bewegt hat, wo die Materialbahnen zusammengefügt werden, so dass die ununterbrochene Förderung in die Maschine weiterlaufen kann. Gemäß einer weiteren sinnvollen Variante kann die erwähnte steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Position des Materialbahnrests und/oder einer Drehposition der Rolle zusammenwirken und/oder in Abhängigkeit von deren Sensorsignalen gesteuert werden, so dass eine noch exaktere und zuverlässigere Steuerung auf Grundlage von ausgewerteten Bilddaten der Erfassungseinrichtung ermöglicht werden kann.
  • Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der an der der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle anhängende Materialbahnrest mittels der mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend arbeitenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfasst und zur Rolle bewegt bzw. geführt wird. Zudem kann der an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle anhängende Materialbahnrest mittels der automatisiert bewegten und in ihren Halteaktivitäten gesteuerten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfasst und zur Rolle bewegt werden. Die erwähnte Erfassungseinrichtung kann insbesondere dafür vorbereitet sein, dass sie an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle angebrachte oder aufgebrachte Markierungen erfasst und deren Position, Ausrichtung und/oder Winkellage in Bezug auf einen Gesamtumfang der Rolle erkennt und/oder verarbeitet.
  • Besonders vorteilhaft kann eine bereits in der Verpackungsmaschine für das Einfädeln und Verbinden einer neuen Materialbahn von einer neu eingesetzten Rolle mit der in die Verpackungsmaschine geführten Endlos-Materialbahn vorhandene Greif- und/oder Handhabungseinrichtung auch für die Handhabung von Materialbahnresten einer zu ersetzenden Rolle verwendet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante, die ein weitgehend unterbrechungsfreies Verpackungsverfahren ermöglicht, werden verbrauchte Rollen zur Aufrechterhaltung des gewünschten kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Verpackungsbetriebes abwechselnd aus den zwei oder mehr unterschiedlichen Montagepositionen der Verpackungsmaschine entnommen und jeweils wechselweise gegen neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial ausgetauscht. In diesem Zusammenhang wird nach jeweiliger Positionierung einer neuen Rolle deren außen liegende Lage in Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in eine Verpackungsstraße geführten Materialbahn oder eines Materialbahnabschnittes verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt. Diese Verbindung, Verschweißung oder Verklebung der Materialbahnen kann bspw. entlang einer durchgängigen oder unterbrochenen, quer, diagonal oder mäandrierend zur Materialabrollrichtung verlaufenden Verbindungskante oder mehrerer solcher Verbindungskanten hergestellt werden. Das Zusammenfügen der Materialbahnen wird durchgeführt, indem die von der jeweils neuen Rolle abgezogene Materialbahn mittels einer steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfasst und in Richtung zur bereits in die Verpackungsstraße führenden Materialbahn und/oder zu einer Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung bewegt wird, wo die Materialbahnen zusammengefügt werden, so dass die Förderung in die Maschine weiterlaufen kann. Bei dem Verfahren kann die steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung von an der neuen Rolle angebrachten und/oder aufgebrachten Markierungen zusammenwirken und/oder wird in Abhängigkeit von deren Sensorsignalen gesteuert werden. Diese Erfassungseinrichtung kann bspw. einen optischen Sensor oder mehrere optischen Sensoren oder elektromagnetische Sensoren, induktive Sensoren oder ähnlich oder anders arbeitende Sensoren umfassen, so dass die Erfassungseinrichtung in die Lage versetzt ist, an der neuen Rolle angebrachte und/oder aufgebrachte Markierungen zu erfassen und deren Position, Ausrichtung und/oder Winkellage in Bezug auf einen Gesamtumfang der neuen Rolle zu erkennen und zu verarbeiten. Gleichermaßen kann die Erfassungseinrichtung auch für die Erfassung eines Materialbahnrestes der zu ersetzenden Rolle eingesetzt werden, bspw. um deren Abrolllänge und/oder deren exakte Position zu erkennen, um in Abhängigkeit davon die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zu steuern.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann gleichzeitig mit dem Verschweißen bzw. nach dem Verschweißen, wahlweise auch nach dem Anheben eines Schweißbalkens von einer Schweißvorrichtung, nicht nur die Materialbahn der verbrauchten Rolle von der in die Maschine geführten Materialbahn abgetrennt werden. Bei dieser Variante ist es zudem vorteilhaft, wenn der Materialbahnanfang der neuen Rolle, der während des Abziehens und Abwickelns von der Rolle zumindest teilweise um das Saugrohr bzw. die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung gewickelt worden war, zunächst am Saugrohr bzw. an dem Halteelement verbleibt und während des erwähnten Schweißvorganges zur Verbindung der neuen Rolle mit der in die Maschine führenden Materialbahn oder auch mittels eines unmittelbar folgenden separaten Schweißvorganges mit dem Restabschnitt der alten Rolle verbunden wird. Die von der neuen Rolle stammende äußere Lage kann hierbei noch teilweise um das Saugrohr oder die Handhabungseinrichtung gewickelt sein, so dass sie ein Stück weit von diesem/dieser nach unten hängen kann, wo sie (d.h., dieser Materialbahnabschnitt) in einer durchgängigen oder unterbrochenen, ggf. spitzwinkeligen Verbindungsstelle mit dem Materialbahnrest der alten Rolle verbunden bzw. verschweißt ist.
  • Besonders vorteilhaft an dieser zusätzlichen Materialbahnverbindung ist die Tatsache, dass der Materialbahnabschnitt der neuen Rolle, der in der beschriebenen Weise an der Verbindungsstelle mit der Kante des Materialbahnrestes der alten Rolle verbunden wurde, gemeinsam mit diesem Materialbahnrest auf der alten Rolle aufgewickelt werden kann, indem diese entgegen der vorherigen Abwickelrichtung zurückgedreht wird. Durch diesen Rückwickelvorgang wird zunächst der zur verbrauchten Rolle führende und noch daran hängende lose Materialbahnabschnitt wieder auf dieser Rolle aufgewickelt, wonach der damit verbundene Abschnitt von der neuen Rolle, der aber von dieser abgetrennt wurde, ebenfalls auf der verbrauchten Rolle aufgewickelt wird. Während dieses Aufwickel- oder Rückwickelvorganges der verbrauchten und zu entnehmenden Rolle kann es sinnvoll sein, das Saugrohr zurückzudrehen und/oder in Richtung auf die verbrauchte Rolle zuzustellen, um die verbundenen Materialbahnen zu führen und straff zu halten oder zumindest dafür zu sorgen, dass sie nicht nach unten durchhängen und zu Störungen in der Maschine führen können.
  • Sind alle Folien- oder Materialbahnreste auf der alten Rolle aufgewickelt, kann das Saugrohr wieder in seine Ausgangsposition in die Nähe des Schweißbalkens zurückgeführt werden. Beim Abnehmen der verbrauchten Rolle aus der Maschine können keine Störungen verursacht werden, bspw. durch Verheddern der losen Materialbahnen in Maschinenteilen.
  • Das erwähnte Folien- oder Flachmaterial, das auf den jeweils austauschbaren Rollen aufgewickelt ist und dass innerhalb der Verpackungsmaschine von den Rollen abgewickelt wird, dient normalerweise als Verpackungsmaterial, das innerhalb der Verpackungsmaschine verarbeitet wird, bspw. zur Verpackung von Gebinden mit Stückgütern wie Getränkebehältern oder auch zur Verpackung von größeren Einheiten wie kompletten palettierfähigen Lagen solcher Stückgutzusammenstellungen oder auch von Paletten mit gestapelten Stückgut- oder Gebindelagen. Das Verpackungsmaterial kann insbesondere eine unter Wärmeeinwirkung schrumpfbare Folie sein, mit der die Artikelzusammenstellungen oder Gebinde fest zusammengehalten werden. Jeder Rolle ist eine geeignete Halte- und Abrollvorrichtung zugeordnet, die jeweils einen Teil einer Verpackungsmaschine bilden. Da die Rollen im laufenden Betrieb in regelmäßigen Abständen gewechselt werden müssen, sich jedoch in einem relativ schwer zugänglichen Bereich der Verpackungsmaschine befinden, ist es wichtig, sowohl die Rollenführung als auch die Zugänglichkeit zu gewährleisten, um einen automatisierbaren Rollenwechsel zu ermöglichen, wie dies nachfolgend näher erläutert wird.
  • Weiterhin kann eine Variante des Verfahrens vorsehen, dass die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bei der Erfassung und Positionierung des an der zu ersetzenden aufgebrauchten Rolle verbliebenen Materialbahnrestes innerhalb der Verpackungsmaschine in Abhängigkeit von auf der Rolle befindlichen Markierungen und in Abhängigkeit von deren Position gesteuert werden, was ein automatisiertes Abgreifen und Bewegen der Materialbahn innerhalb der Maschine ermöglicht. Vorzugsweise verarbeitet eine entsprechend konfigurierte Steuerschaltung die Signale einer Erfassungseinrichtung, die wiederum für die Erkennung der Markierungen am Außenumfang der Rolle vorbereitet ist. Diese Markierungen können Aufkleber o. dgl. sein. Die Markierungen kann auch eine Bedruckung der Materialbahn/Folie sein, z.B. ein Barcode o. dgl. Das Verfahren ermöglicht in ihrer weitest gehenden Ausbaustufe eine Vollautomatisierung, bei der erst automatisch oder ggf. auch manuell unterstützt nicht nur eine neue Rolle eingelegt wird, und zwar vorzugsweise in richtiger Abrollrichtung, danach die automatisierte Bewegungssteuerung der Saugleiste bzw. der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung, und anschließend das automatisierte Verschweißen der Materialbahnen, dem der automatisierte Weiterbetrieb der gesamten Verpackungsanlage folgen kann, sondern bei dem auch die störungsfreie Entnahme verbrauchter Rollen gleichermaßen automatisiert ablaufen kann.
  • Um die oben beschriebene Materialbahnförderung zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass die Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in einem auf dem drehbaren Dorn fixierten und/oder geklemmten Zustand durch eine geeignete Axialführungseinrichtung zentriert ist. Der drehbare Dorn zur Aufnahme einer Rolle, die Axialführungseinrichtung sowie die auf dem Dorn fixierte und/oder geklemmte Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial können vorzugsweise gemeinsam im Betrieb in Längserstreckungsrichtung des Dorns verstellbar und/oder zentrierbar sein. In diesem Fall ist die die Dornführung mit der Axialführungseinrichtung gekoppelt, d.h., der Dorn bewegt sich in seiner Axialrichtung mitsamt der Axialführungseinrichtung. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass der Dorn seine Position während des Betriebs beibehält, während nur die Axialführungseinrichtung parallel zur Achsrichtung des Dorns bewegbar ist.
  • Außerdem ist vorzugsweise auch die erwähnte Schweißeinheit zur automatischen und/oder teilautomatischen Verbindung eines Folien- oder Flachmaterialendes mit einem Materialanfang einer neu eingelegten Rolle vorbereitet und gemeinsam mit dem Rotationsantrieb der Materialbahnrollen sowie des Bewegungsantriebs der Greif- und/oder Handhabungseinheit steuerbar, um den automatisierten Rollenwechsel zu ermöglichen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Erfassungs- oder Sensoreinrichtung einen optischen Sensor wie bspw. eine Lichtschranke, eine Kamera mit nachgeschalteter Bildauswertung o.ä. umfasst, der signal- und/oder regelungstechnisch zumindest mit dem motorischen Antrieb für die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sowie für deren Greifmechanismus gekoppelt ist. Eine sensorische Erkennung kann wahlweise auch unter Zuhilfenahme taktiler Detektoren bzw. eines taktilen, d.h. berührenden Detektionssystems erfolgen, welches im Bereich der wenigstens einen Einbauposition angeordnet sein kann. Das Detektionssystem bzw. der taktile bzw. berührende Detektor und die Handhabungseinrichtung können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen. Weiterhin kann eine sensorische Erkennung auch unter Zuhilfenahme von Ultraschalldetektoren bzw. eines Ultraschalldetektionssystems erfolgen, welches im Bereich der Einbaupositionen für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial angeordnet sein kann. Das Detektionssystem bzw. der Ultraschalldetektor und die Handhabungseinrichtung können wiederum mit der erwähnten Steuerungseinheit in Verbindung stehen.
  • Typischerweise können im Rahmen des Verfahrens die zumindest teilweise abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen zur Aufrechterhaltung eines annähernd kontinuierlichen Verpackungsbetriebes abwechselnd aus wenigstens zwei unterschiedlichen Einbaupositionen der Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Jede der wenigstens zwei Einbaupositionen kann, wie vorhergehend bereits erwähnt, einen Zapfen besitzen, auf welchen die neue Rolle aufgesetzt wird und auf welchem die jeweilige Rolle zum Abwickeln ihres jeweiligen Flach- und/oder Folienmaterials rotiert. Der Verpackungsbetrieb kann dabei während des Rollenwechsels unterbrochen werden oder ggf. auch ununterbrochen weiterlaufen. Die oben erwähnt Variante mit nur einer Einbauposition für eine Rolle ermöglicht jedoch nur dann einen ununterbrochenen Verpackungsbetrieb während eines Rollenwechsels, wenn ein zusätzlicher Speicher für Flach- und/oder Folienmaterial vorgesehen ist, aus dem dieses Material während des Rollenwechsels herausbefördert und dem Verpackungsbetrieb zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Mit dem Verfahren wird grundsätzlich eine unterbrechungsfreie Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial ermöglicht, so dass damit ein kontinuierlich laufender Verpackungsbetrieb aufrechterhalten werden kann. Hierzu sind jedoch mindestens zwei unterschiedliche Einbaupositionen für jeweils eine Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial erforderlich, so dass die in einer Einbauposition befindliche Rolle kontinuierlich abgewickelt werden kann, während die jeweils andere Einbauposition für einen Rollenwechsel und für die Bereitstellung neuen Flach- und/oder Folienmaterials zur Verfügung steht, so dass je nach Ausgestaltung des Wechsel- und Verbindungs-, Verklebungs- oder Verschweißungsvorganges beim Rollenwechsel ein kontinuierlicher bzw. ein quasikontinuierlicher Verpackungsbetrieb aufrechterhalten werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich gleichermaßen auf eine solche unterbrechungsfreie Handhabung als auch eine kurzzeitig unterbrochene Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb eines Verpackungsvorganges. Da sich das Verfahren auch auf ein Handhabungsverfahren unter Nutzung nur einer Einbauposition innerhalb der Verpackungsmaschine bezieht, wird deutlich, dass ein kontinuierlicher bzw. ununterbrochener Verpackungsbetrieb nur unter Zuhilfenahme eines Zwischenspeichers oder einer sonstigen Hilfsmaßnahme ermöglicht ist, da zumindest während des Rollenwechsels der Fördervorgang von Folien- bzw. Flachmaterial unterbrochen werden muss.
  • Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung darüber hinaus eine Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen gewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb einer Verpackungsmaschine vor, die wenigstens eine Einbauposition zur drehbaren Aufnahme von Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial sowie Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtungen zum Ausrichten und/oder Verbinden freier Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial der in der Einbauposition jeweils eingesetzten neuen Rolle mit einer bereits in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn aufweist. Außerdem weist die Vorrichtung eine Trenneinrichtung zur Abtrennung einer von der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle abgezogene Materialbahn von der in die Verpackungsstraße geführten Materialbahn auf. Darüber hinaus sind Einrichtungen zur Rückdrehung der jeweils teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle entgegen einer Abwickeldrehrichtung und zur Aufwickelung zumindest eines Teils eines zu einer Trennstelle führenden Materialbahnrestes auf der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle vorgesehen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung eine steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Handhabung und Bewegung des Materialbahnrestes der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle und zu dessen Zuführbewegung zur Rolle aufweisen. Diese steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bildet vorzugsweise einen Teil einer automatisierbaren Rollenwechseleinheit der Vorrichtung.
  • Bei einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch wenigstens ein Saugrohr zur Erfassung des an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle anhängenden Materialbahnrestes mittels pneumatischen Saugdrucks gebildet sein oder ein solches Saugrohr aufweisen. Wahlweise kann eine weitere Variante der Vorrichtung vorsehen, dass die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch wenigstens eine Klemmleiste zur mechanisch klemmenden Erfassung des an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle anhängenden Materialbahnrestes gebildet ist. Wahlweise kann in einer weiteren alternativen Variante vorgesehen sein, dass die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch wenigstens ein elektrostatisch arbeitendes Element zur Erfassung des an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle anhängenden Materialbahnrestes mittels elektrostatisch unterstützter Anhaftung gebildet ist.
  • Sofern eine zuoberst liegende Materialbahn von der Folien- oder Materialbahnrolle nicht mit dem erwähnten Saugrohr, sondern stattdessen mit einem einfachen Stab abgezogen wird, wobei die oberste Materialbahn auf der darunter liegenden Bahn bspw. mittels doppelseitigem Haftband oder doppelseitig haftender Schicht fixiert ist und diese Fixierung mittels des Stabes gelöst wird, kann es notwendig sein, beim Rückwickeln die Adhäsionskraft des Klebebandes oder der doppelt wirkenden Haftschicht zu überwinden. Bevorzugt kann dies durch aktives Drehen des Foliendorns, auf dem die Rolle drehbar gelagert ist, und durch gegenläufiges Drehen des Stabes erreicht werden, wobei dieser ggf. gleichzeitig von der Rolle wegbewegt bzw. abgezogen werden kann. Bei dieser Variante wird die erwähnte Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch den Stab gebildet.
  • Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zudem in der Vorrichtung baulich integriert oder als Teil einer außerhalb der Verpackungsmaschine angeordneten Handhabungsroboters ausgebildet sein.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung zur vorzugsweise optischen Detektion einer Drehrichtung und/oder Positionierung eines Materialbahnrestes einer außen liegenden Lage der Materialbahn jeder verbrauchten oder nahezu verbrauchten Rolle aufweist, mit deren Hilfe die Bewegungen der steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung gesteuert werden können. Die automatisiert und/oder in zumindest partieller Abhängigkeit von den Signalen der Erfassungseinrichtung steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann somit einen Teil einer automatisierbaren Rollenwechseleinheit der Vorrichtung bilden. Anstelle der optischen Erfassung der Drehrichtung und/oder Positionierung eines Materialbahnrestes einer außen liegenden Lage der Materialbahn jeder verbrauchten oder nahezu verbrauchten Rolle sind auch andere Messprinzipien sinnvoll einsetzbar, bspw. solche mit Ultraschallerfassung oder auch mit taktiler Erfassung der gewünschten bzw. benötigten Informationen, auf deren Grundlage sich die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung steuern lässt.
  • Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung ist durch wenigstens ein dem Maschinenabschnitt einer Verpackungsstraße zugeordnetes, in seinen Bewegungen und seinen die Materialbahn erfassenden, greifenden und/oder innerhalb der Verpackungsstraße bewegenden Handhabungsschritten steuerbares Greif- und Führungselement gebildet. Die Erfassungseinrichtung kann wenigstens ein im Bereich der wenigstens zwei Einbaupositionen feststehendes optisches Detektionssystem umfassen, wahlweise auch ein Ultraschallerfassungssystem oder ein taktil arbeitendes Detektionssystem, mittels welchem der Abwickelfortschritt und/oder die Position des Materialbahnrestes bzw. dessen Länge in der Maschine feststellbar und/oder überprüfbar ist. Außerdem ist damit der Materialbahnanfang der äußeren Lage des Materialbahnrestes erkennbar, der mit der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfasst werden soll, bevor die Rolle zur Aufwicklung des Materialbahnrestes zurückgedreht wird. Die die Erfassungseinrichtung kann auch einen optischen oder anderweitig arbeitenden Detektor besitzen, welcher über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der jeweiligen neuen Rolle sowie auch der zu ersetzenden Rolle bewegt werden kann und dort zum Überprüfen und/oder Feststellen der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Positionierung der neuen Rolle und/oder zur Erkennung der Position des Materialbahnanfangs der äußeren Lage ihre jeweilige optische Kennzeichnung sowie auch die oben erwähnten Parameter einer verbrauchten Rolle erkennen kann.
  • Die erwähnte Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann insbesondere durch wenigstens ein Saugrohr zur Erfassung der von der neuen Rolle bereitgestellten Materialbahn mittels pneumatischen Saugdrucks gebildet sein bzw. ein solches Saugrohr aufweisen. Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung auch durch wenigstens eine Leiste mit steuerbaren Saugnäpfen o. dgl. gebildet sein oder eine solche Leiste aufweisen. Dieses Saugrohr muss in der Lage sein, nicht nur einen Materialbahnanfang einer äußersten Lage einer neuen Rolle zu erfassen und zur Fixierungs-, Verbindungs- und/oder Schweißeinrichtung zu fördern, wo die dauerhafte Verbindung zur noch in der Maschine befindlichen Materialbahn hergestellt werden kann, sondern auch den Materialbahnrest einer verbrauchten Rolle zu erfassen und zur rückdrehenden Rolle zu führen, so dass die Materialbahnzufuhr in den Verpackungsbereich, wo die Artikel, Stückgüter oder Gebinde mit der Materialbahn oder Folie umhüllt oder teilumhüllt werden, fortgesetzt bzw. aufrechterhalten werden kann.
  • Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann wahlweise integraler Bestandteil der Vorrichtung bzw. der Verpackungsmaschine sein. Ebenso möglich ist jedoch eine frei bewegliche Greif- und/oder Handhabungseinrichtung, die bspw. an einem Auslegerarm eines neben der Maschine stehenden Mehrachsroboters angeordnet sein kann. Beide Varianten erfüllen ihren vorgesehen Zweck, sofern sie zwischen den jeweils für ihre Funktion erforderlichen Endlagen in gewünschter Weise beweglich sind und sofern ihre Klemm- und Haltewirkung in der erforderlichen Weise steuerbar ist. Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann wahlweise auch an einem geeigneten Portalroboter angeordnet sein. Diese genannten Roboter können bspw. einen auswechselbaren Werkzeugkopf aufweisen oder als jeweils separate Geräte ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise ist die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit der Erfassungseinrichtung sowie mit der Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung in automatisierbarer und aufeinander abgestimmter Aktivierungs- und/oder Bewegungssteuerungen zur Bildung der automatisiert bzw. automatisierbar arbeitenden und funktionierenden Rollenwechseleinheit gekoppelt. Die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sind bei der Erfassung und Positionierung der von der neuen Rolle abgezogenen Materialbahn innerhalb der Verpackungsmaschine in Abhängigkeit von den auf der neuen Rolle befindlichen Markierungen und in Abhängigkeit von deren Position eine jeweilige Drehposition der Rolle steuerbar. Vorzugsweise kann sowohl das Abgreifen der Materialbahn automatisiert werden, indem eine Steuerschaltung die Signale einer Erfassungseinrichtung verarbeitet, die wiederum Markierungen am Außenumfang der Rolle erkennt. Diese Markierungen können Aufkleber o. dgl. sein; die Markierungen kann auch Bedruckung der Materialbahn bzw. der Folie sein, als Barcode o. dgl. Die Vollautomatisierung ist dann gegeben, wenn bspw. erst eine neue Rolle eingelegt wird, und zwar in richtiger Abrollrichtung, danach die automatisierte Bewegungssteuerung der Saugleiste und dann das automatisierte Verschweißen erfolgt, wonach ein automatisierter Weiterbetrieb erfolgen kann. Gleiches gilt grundsätzlich für verbrauchte Rollen, die ebenso mit geeigneten Markierungen versehen sein können, so dass die Position und/oder Länge eines Materialbahnrestes erkannt und davon abhängig die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung gesteuert werden kann.
  • Einer Handhabungseinrichtung zum Rollenaustausch und/oder -wechsel kann wahlweise eine zum Transport von neuen Rollen ausgebildete Horizontalfördereinrichtung vorgeordnet sein, die sich in einen Arbeitsbereich der Handhabungseinrichtung erstreckt.
  • Ergänzend sei erwähnt, dass die mindestens eine Einbauposition für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial bzw. die typischerweise zwei Einbaupositionen mit ihren drehbaren Haltemitteln für die Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial in der Höhe verstellbar ausgeführt sein können, um etwa eine Anpassung an verschiedene Rollendurchmesser und/oder eine Korrektur der Förderwege bei allmählich aufgebrauchtem Materialvorrat einer abgewickelten und sich daher allmählich im Durchmesser reduzierenden Rolle vornehmen zu können.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Verpackungsmaschine.
    • Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Teils der Verpackungsmaschine gemäß Fig. 1.
    • Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht zweier Einbaupositionen für Rollen mit Verpackungsmaterial, wie sie für eine Vorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen aus den Figuren 1 und 2 vorgesehen sein können.
    • Fig. 4 zeigt die Einbaupositionen der Fig. 3 mit eingesetzter neuer Rolle für die zweite Einbauposition.
    • Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer neuen Rolle mit daran angebrachten Markierungen.
    • Fig. 6 zeigt eine schematische Perspektivansicht der beiden Einbaupositionen für die Rollen sowie ein Ausführungsbeispiel für eine Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Erfassung einer Materialbahn.
    • Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht der in Fig. 6 gezeigten Komponenten.
    • Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht der in Fig. 6 gezeigten Komponenten, wobei sich die Vorrichtung in einer nachfolgenden Prozessphase befindet.
    • Fig. 9 zeigt in insgesamt fünfzehn schematischen Ansichten (Fig. 9A bis Fig. 9O) aufeinander folgende Prozessphasen beim Rollenwechsel innerhalb einer Verpackungsmaschine.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
  • Die schematische Perspektivansicht der Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Ausführungsvariante einer Verpackungsmaschine 10, wie sie zum Verpacken von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen mit als Verpackung dienendem Folien- und/oder Flachmaterial eingesetzt werden kann. Gezeigt ist ein Teil einer Vorrichtung 12, die der Handhabung von auf Rollen 14 gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial und deren Verarbeitung durch Umhüllung oder teilweise Umhüllung von hier nicht dargestellten Stückgütern, Gebinden oder Artikelzusammenstellungen dient. Das Flach- und/oder Folienmaterial, das auf den Rollen 14 für die Verpackungsmaschine 10 bereitgestellt wird, kann bspw. durch Schrumpffolie oder ein anderes geeignetes Flachmaterial gebildet sein. Gemäß dem in Fig. 1 angedeuteten Ausführungsbeispiel können die Rollen 14 bspw. stehend auf Paletten 16 herantransportiert und bereitgestellt werden, so dass sie in die Reichweite einer Handhabungs- und/oder Zuführungseinrichtung 18 gelangen, die bspw. durch einen mehrachsig beweglichen, stationären oder auf einer Ebene beweglichen Knickarmroboter 20 gebildet sein kann. Diese Handhabungs- und/oder Zuführungseinrichtung 18 bzw. der Knickarmroboter 20 weist einen geeigneten Rollengreifer 22 an seinem freien Ende auf, mit dem er einzelne Rollen 14 von den Paletten 16 aufnehmen und in eine vorgesehene Einbauposition EB1 und/oder EB2 in der Verpackungsmaschine 10 einsetzen kann. Neben dem Knickarmroboter 20 bzw. in dessen Reichweite kann ein Aufnahmebehälter 24 für verbrauchte Rollen oder Rollenkerne (nicht dargestellt) stehen, der bei Bedarf abtransportiert werden kann. Auch diese verbrauchten Rollen werden normalerweise mit demselben Knickarmroboter 20 aus der Maschine 10 entnommen und im Behälter 24 abgelegt.
  • Wie es die perspektivischen Detailansichten der Figuren 2 und 3 erkennen lassen, sind innerhalb der Verpackungsmaschine 10 wenigstens zwei separate Einbaupositionen EB1 und EB2 für jeweils eine Rolle 14 oder 15 mit darauf gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial 26 vorgesehen. Jede neue Rolle 14 wird mittels des am Knickarmroboter 20 beweglich angeordneten Rollengreifers 22 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 eingesetzt, wobei jeweils darauf zu achten ist, dass die Rollen 14 in richtiger Abrollrichtung eingesetzt werden. Verbrauchte Rollen 15 werden jeweils aus der Einbauposition EB1 oder EB2 entnommen und durch neue Rollen 14 ersetzt.
  • Die schematische Ansicht der Fig. 2 lässt einen Betriebszustand erkennen, bei dem die in der ersten Einbauposition EB1 befindliche Rolle 15 nahezu verbraucht ist, während in der zweiten Einbauposition EB2 noch keine neue Rolle 14 eingesetzt wurde. Die schematische Ansicht der Fig. 3 lässt einen Betriebszustand erkennen, bei dem die in der ersten Einbauposition EB1 befindliche Rolle 15 nahezu verbraucht ist, während in der zweiten Einbauposition EB2 bereits eine neue Rolle 14 eingesetzt wurde.
  • Zur Aufnahme der Rollen 14, 15 ist an den Einbaupositionen EB1 und EB2 jeweils ein horizontaler Haltedorn 28 vorgesehen, der zur rotierenden und/oder rotierend angetriebenen und/oder gebremsten Aufnahme und Lagerung der Rollen 14, 15 dient. Auf die Haltedorne 28 können die Rollen 14, 15 jeweils mit ihren hohlzylindrischen Kernen aufgeschoben und verspannt bzw. fixiert werden, so dass das darauf befindliche Flach- bzw. Folienmaterial 26 in der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Förderrichtung 30 in der Verpackungsmaschine 10 transportiert und kontinuierlich einem hier nicht gezeigten Verpackungsbereich zugeführt werden kann.
  • Die Bezugsziffer 32 bezeichnet in den Figuren 2 und 3 eine Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung, die einen vertikal beweglichen Schweißbalken 34 umfasst, mit der die Materialbahnen 26 jeweils unterschiedlicher Rollen 14 und 15 an einer Verbindungs- oder Fügestelle miteinander verbunden, insbesondere unter Wärmeinwirkung verschweißt werden können, so dass ein Endlosbetrieb für die endlos zugeführten Materialbahnen 26 ermöglicht ist. Wie es die Figuren 2 und 3 andeuten, durchlaufen die Materialbahnen 26 die Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung 32 während des gesamten Förderbetriebs, was in Zusammenwirkung mit dem vertikal beweglichen und bei Bedarf aktivierbaren Schweißbalken 34 den angestrebten Endlosbetrieb erlaubt.
  • Im Bereich der Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung 32 kann weiterhin eine hier nicht dargestellte Trenneinrichtung angeordnet sein, die bspw. ein Messer oder einen Schneidbalken umfassen kann, und die dafür sorgen soll, dass die Materialbahn 26 der verbrauchten Rolle 15 von der in die Maschine führenden "Endlos"-Materialbahn 26 abgetrennt und schließlich die verbrauchte Rolle 15 entnommen werden kann.
  • Die in der schematischen Perspektivansicht der Fig. 3 erkennbare neue Rolle 14 weist an ihrer äußere Materialbahnlage 36 eine optische Markierung 38 auf, die mit einer Erfassungseinrichtung 40 erkannt werden kann, die im Ausführungsbeispiel (Figuren 2 und 3) durch zwei Kameras 42 mit nachgeschalteter Bildauswertung 44 gebildet ist, die mit einer hier nur angedeuteten Steuerschaltung 46 zusammenwirken, welche die Rotationsbewegungen der Haltedorne 28 beeinflusst, entweder durch elektromotorischen Antrieb oder durch motorisch und/oder durch Bremsen unterstützte Verzögerung einer Rotationsbewegung. Entsprechende Antriebe und/oder Bremsen für die drehbar gelagerten Haltedorne 28 können sich in deren Stützabschnitten 48 befinden.
  • Die Steuerschaltung 46 kann auf Grundlage der von den Kameras 42 und der Bildauswertung 44 gelieferten Positionsdaten für die optische Markierung 38 die exakte Drehposition einer neu eingelegten und auf dem Haltedorn 28 - in Fig. 3 die rechts angeordnete zweite Einbauposition EB2 betreffend - bestimmen und durch gezielten Antrieb des Haltedorns 28 die Rolle 14 so positionieren, dass die äußere Materialbahnlage 36 an der Materialkante 50 ihres freien Endes mittels einer in Fig. 4 schematisch angedeuteten und in den folgenden Figuren detaillierter beschriebenen steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 erfasst werden kann. Diese Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 dient der Handhabung und Bewegung der äußeren Lage 36 der Materialbahn 26 der neuen Rolle 14 zur Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung 32, wo sie dann mit der in die Maschine 10 führenden Materialbahn 26, die noch von der nahezu verbrauchten Rolle 15 abgewickelt wurde, verbunden und die auf dieser Rolle 15 verbliebene Restbahn von der in die Maschine 10 führenden Materialbahn 26 getrennt wird.
  • Außerdem kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 der Handhabung und Bewegung der äußeren Lage 36 der Materialbahn 26 dienen, die von der neuen Rolle 14 stammt und mit einem Materialbahnrest 27 der verbrauchten Rolle 15 verbunden wurde, wenn diese zur Aufwicklung dieses von der übrigen Materialbahn 26 abgetrennten Materialbahnrestes 27 mitsamt des Abschnittes 36 durch Rückdrehung der Rolle 15 für eine Entnahme aus der Vorrichtung 12 vorbereitet werden soll.
  • Die schematische Perspektivansicht der Fig. 4 verdeutlicht im Wesentlichen eine Prozessphase, bei der die Materialkante 50 der äußeren Lage 36 der in der zweiten Einbauposition EB2 platzierten neuen Rolle 14 nach links abgezogen wurde. Ein beweglich steuerbarer Arm der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 hat die äußere Materialbahnlage 36 nach links abgezogen und unter den Schweißbalken 34 der Schweißeinrichtung 32 bewegt, der sich anschließend absenken und aktiviert werden kann, um eine linienförmige Verschweißung mit der von der alten Rolle 15, die in der ersten Einbauposition EB1 positioniert ist, abgezogenen und in die Verpackungsmaschine 10 beförderten Materialbahn 26 (Förderrichtung 30 nach rechts) durchzuführen. Gleichzeitig wird bei dieser Verschweißung die nach rechts in die Maschine 10 führende Materialbahn 26 von der nahezu verbrauchten Rolle 15 getrennt, so dass diese anschließend durch Abziehen vom Dorn 28 aus der Vorrichtung 12 entnommen werden kann.
  • Wahlweise kann mit den Kameras 42 auch die richtige Positionierung einer neuen Rolle 14 auf der jeweiligen Einbauposition EB1 und/oder EB2 erfasst werden. So lässt die Fig. 4 erkennen, dass jede Rolle 14, 15 nur genau eine Abrollrichtung aufweisen kann, da die Materialbahn 26 von der linken Rolle 15 (Einbauposition EB1) an ihrer Unterseite abgezogen wird, indem die Rolle 15 in Linksdrehung rotiert, während die Materialbahn 26 von der rechten Rolle 14 (Einbauposition EB2) an deren Oberseite abgezogen wird, indem diese neue Rolle 14 ebenfalls in Linksdrehung rotiert; siehe hierzu die Drehrichtungspfeile in Fig. 4.
  • Mit Hilfe eines Rollentausches, der in der beschriebenen Weise durchgeführt werden kann, lässt sich die Vorrichtung 12 kontinuierlich betreiben, ohne den - hier nicht näher dargestellten - Verpackungsprozess und den Förderungsprozess der Materialbahn 26 für das Auswechseln einer neuen Rolle 14 und/oder für die Entnahme einer aufgebrauchten Rolle 15 unterbrechen zu müssen.
  • Die schematische Perspektivansicht der Fig. 5 verdeutlicht eine teilweise verbrauchte Rolle 15 mit darauf gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial 26, bei der ein Materialrest 27 bereits von der übrigen Materialbahn 26, die in die Maschine führt, abgetrennt ist, so dass die Rolle 15 alsbald aus der Maschine entnommen werden kann, vorzugsweise nach Rückdrehung der Rolle 15, wodurch der Materialbahnrest 27 möglichst vollständig auf die Rolle 15 gewickelt wurde, ggf. unter Mitnahme eines daran hängenden Abschnittes 36, der von der neu eingesetzten Rolle 14 stammt (siehe hierzu die Figuren 9a bis 9p).
  • Die schematische Perspektivansicht der Fig. 6 und die schematische Seitenansicht der Fig. 7 zeigen in weiteren Darstellungen eine Phase des Rollenwechsels, bei der die in der ersten Einbauposition EB1 befindliche linke Rolle 15 nahezu abgewickelt und ihr zuvor darauf gewickeltes Flachmaterial 26 noch in Förderrichtung 30 in die Verpackungsmaschine 10 geführt ist, um dort zur Umhüllung von Stückgütern, Gebinden o. dgl. Artikelzusammenstellungen verwendet zu werden. Die in der zweiten Einbauposition EB2 befindliche neue Rolle 14 wird bereits für einen Materialbahnwechsel vorbereitet, indem ihre äußere Materialbahnlage 36 durch Erfassung der Materialkante 50 mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 erfasst und ein Stück weit von der Rolle 14 abgezogen und unterhalb des Schweißbalkens 34 der Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung 32 nach links, d.h. in Richtung zur beinahe verbrauchten Rolle 15 bewegt wurde.
  • Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Saugrohr 56 gebildet, das in der Lage ist, die von der neuen Rolle 14 bereitgestellte Materialbahn 26 mittels pneumatischen Saugdrucks zu erfassen und abzuziehen. Der an zahlreichen Öffnungen, die über die Länge des Saugrohrs 56 und über seinen Umfang verteilt sind, anliegende Saugdruck muss hierbei stark genug sein, um die Materialbahn 26 in Nähe der Materialkante 50 nicht nur erfassen, sondern auch abziehen und dabei die Rolle 14 auf dem Haltedorn 28 drehen zu können. Um das Abziehen zu erleichtern, kann es allerdings darüber hinaus sinnvoll sein, die Rolle 14 durch motorischen Antrieb des Haltedorns 28 entsprechend der ungefähr horizontalen Abziehbewegung des Saugrohrs 56 in Richtung zur jeweils anderen Rolle 15 zu drehen und damit die Abziehbewegung zu erleichtern bzw. zu unterstützen.
  • Die Fig. 7 lässt nicht nur die ungefähr horizontal verlaufenden Stellrichtungen 58 des Saugrohrs 56 der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 erkennen, sondern auch die vom Saugrohr 56 je nach Bedarf ausführbaren Rotationsbewegungen 60 um seine Längsachse. Die Bewegungsführung des Saugrohrs 56 ist in den Figuren 4, 6 und 7 nicht näher dargestellt; das Saugrohr 56 kann bspw. an einer Schlittenführung o. dgl. aufgehängt sein, welche die horizontalen Bewegungen 58 im Bereich zwischen den beiden Haltedornen 28 der linken und rechten Einbaupositionen EB1 und EB2 für die beiden Rollen 14 und 15 sowie auch die Drehbewegungen 60 ermöglicht. Denkbar als Antriebe für eine solche Schlittenführung sind bspw. elektromotorisch angetriebene Ketten- oder Riemenübertragungen, hydraulische oder pneumatische Linearführungen o. dgl. mehr.
  • Weiterhin lassen die Figuren 6 und 7 die vertikal und quer zur Förderrichtung 30 verlaufende Aufnahmenut 62 an der Oberseite der Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung 32 erkennen, in die der Schweißbalken 34 zum Verbinden der Materialbahnen 26 und zum gleichzeitigen Abtrennen der von der nahezu verbrauchten linken Rolle 15 vertikal eintauchen kann. Es muss an dieser Stelle nicht erwähnt werden, dass der Schweißvorgang normalerweise durch Temperierung des Schweißbalkens 34 und/oder der Aufnahmenut 62 erfolgt, durch welche die Materialbahnen 26 über ihre Erweichungstemperatur erhitzt wird, so dass ein Fließen des Materials und damit ein stoffschlüssiges Verbinden der zu verbindenden Materialbahnabschnitte erfolgen kann.
  • Die schematische Seitenansicht der Fig. 8 zeigt eine weitere Phase des Rollenwechsels, bei der die in der zweiten Einbauposition EB2 befindliche rechte Rolle 14 die aktive Rolle 14 bildet, deren Materialbahn 26 in Förderrichtung 30 in die Verpackungsmaschine 10 geführt ist, um dort zur Umhüllung von Stückgütern, Gebinden o. dgl. Artikelzusammenstellungen verwendet zu werden. Die in der ersten Einbauposition EB1 befindliche verbrauchte Rolle 15 wird dagegen für die Entnahme vorbereitet, indem ihre äußere Materialbahnlage bereits von der Materialbahn 26 abgetrennt wurde und dadurch einen Materialbahnrest 27 bildet, der an einer Materialkante mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 erfasst und nach links, d.h. in Richtung zur beinahe verbrauchten Rolle 15 bewegt wird. Ggf. kann an diesem Materialbahnrest 27 ein Stück der neuen Rolle 14 hängen, was anhand der Figuren 9a bis 9p näher erläutert wird. Die durch das Saugrohr 56 gebildete Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 ist, ähnlich wie zuvor erläutert, auch in dieser Prozessphase in der Lage, den an der alten Rolle 15 anhängenden Materialbahnrest 27 mittels pneumatischen Saugdrucks zu erfassen und zu halten, während die Rolle 15 in Gegendrehtrichtung zurückgedreht wird, um diesen Materialbahnrest 27 aufzuwickeln, damit er bei der Entnahme der Rolle 15 aus der Vorrichtung 12 nicht zu Störungen führen kann, bspw. indem er an irgendwelchen Maschinenteilen hängenbleibt und sich dort verheddert.
  • Der an zahlreichen Öffnungen, die über die Länge des Saugrohrs 56 und über seinen Umfang verteilt sind, anliegende Saugdruck muss widerum stark genug sein, um den Materialbahnrest 27 in Nähe der Materialkante nicht nur erfassen, sondern auch zu halten und sich nach links in Richtung zur Rolle 15 zu bewegen, während die Rolle 15 gedreht wird. Die Fig. 8 lässt wiederum die ungefähr horizontal verlaufenden Stellrichtungen 58 des Saugrohrs 56 der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 sowie die vom Saugrohr 56 je nach Bedarf ausführbaren Rotationsbewegungen 60 um seine Längsachse erkennen. Das Saugrohr 56 kann bspw. an einer Schlittenführung o. dgl. aufgehängt sein, welche die horizontalen Bewegungen 58 im Bereich zwischen den beiden Haltedornen 28 der linken und rechten Einbaupositionen EB1 und EB2 für die beiden Rollen 14 und 15 sowie auch die Drehbewegungen 60 ermöglicht.
  • Ergänzend sei mit Verweis auf die Figuren 2 bis 8 erwähnt, dass die beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 für die Rollen 14 und 15 mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial 26 bzw. zumindest eine der Einbaupositionen EB1 und/oder EB2 mit ihren drehbaren Haltemitteln in Form der rotierbaren Haltedorne 28 für die Rollen 14, 15 mit Flach- und/oder Folienmaterial 26 in der Höhe verstellbar ausgeführt sein können, um etwa eine Anpassung an verschiedene Rollendurchmesser und/oder eine Korrektur der Förderwege bei allmählich aufgebrauchtem Materialvorrat einer abgewickelten und sich daher allmählich im Durchmesser reduzierenden Rolle 15 vornehmen zu können. Zu diesem Zweck können insbesondere die Rahmen, an denen die horizontal angeordneten Haltedorne 28 rotierbar gehalten und gelagert sind, geeignete Mittel zur Höhenverstellung der rotierbaren Haltedorne 28 aufweisen.
  • Die schematischen Darstellungen der Fig. 9 zeigen in insgesamt fünfzehn Bildern (Fig. 9A bis Fig. 9O) aufeinander folgende Verfahrensschritte einer besonders effektiven Variante eines Rollenwechsels innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12, wie sie in den vorangehenden Figuren erläutert wurde. Im Unterschied zu den vorherigen zeichnerischen Darstellungen erfolgt hierbei das Abziehen der Materialbahn 26 bei beiden Rollen 14 und 15 jeweils von oben, so dass die linke Rolle 14 bzw. 15 (EB1) in Rechtsdrehung abgewickelt wird, während die rechte Rolle 15 bzw. 14 (EB2) in Linksdrehung abgewickelt wird.
  • Die Fig. 9A verdeutlicht die Zuführung der Materialbahn 26 in Förderrichtung 30 über die in rechter Einbauposition EB2 befindliche Rolle 15, die in Linksdrehung abgewickelt wird. Obwohl die in der rechten Einbauposition EB2 befindliche aktive Rolle 15 noch nahezu ihren ursprünglichen Außenumfang hat, wird sie in dieser Darstellung bereits mit der Bezugsziffer 15 bezeichnet, da sich in der linken Einbauposition EB1 bereits eine noch nicht aktiviert neue Rolle befindet, die in der vorliegenden Beschreibung durchgängig mit der Bezugsziffer 14 wurde. Die Materialbahn 26 wird über eine untere Umlenkrolle 64 geführt. Das Saugrohr 56 sowie der Schweißbalken 34 sind jeweils inaktiv. Die in linker Einbauposition EB1 verfügbar gehaltene neue Rolle 14 ist noch nicht aktiviert, d.h. noch nicht mit der in die Verpackungsmaschine geführten Materialbahn 26 verbunden.
  • Um die linke Rolle 14 bei der zunehmend abgewickelten und nahezu aufgebrauchten rechten Rolle 15 zu aktivieren, erfasst das nach links bewegte Saugrohr 56 die äußere Materialbahnlage 36 (Fig. 9B), zieht diese unter Mitdrehung der Rolle 14 in Rechtsdrehung unter dem Schweißbalken 34 hindurch in Richtung zur rechten Rolle 15 (Fig. 9C), wobei sich zur exakten Positionierung der Materialbahn 26 der neuen Rolle 14 das Saugrohr 56 unter Aufwickelung einer definierbaren Länge der äußeren Materialbahnlage 36 drehen kann, in diesem Fall in Linksdrehung. Ggf. kann eine hier nicht dargestellte Sensorik zur Druckmarkenerkennung die auf dem Saugrohr 56 aufzuwickelnde Länge der Materialbahn 36 steuern, so dass ein passender Anschluss zur Materialbahn 26 erreicht werden kann, die sich bereits in der Verpackungsmaschine befindet. Anschließend wird der Schweißbalken 34 abgesenkt, um die Materialbahnen 26 zu verschweißen und damit zu verbinden (Fig. 9D). Wahlweise kann unmittelbar vor dem Verschweißen oder während des Verschweißens nochmals eine Korrektur der Materialbahnposition der von der neuen Rolle zugeführten Materialbahn 26 bzw. 36 erfolgen, um einen optimalen Anschluss der Materialbahnen unter Berücksichtigung der auf den Materialbahnen 26 aufgebrachten Druckbilder erfolgen. Damit kann gewährleistet werden, dass sich eine Bedruckung der Materialbahnen- oder Folienverpackung nach der Herstellung einer Verpackung an einer gewünschten Stelle befindet und nicht etwa verschoben oder verrutscht ist, was als Qualitätsmangel der fertigen Verpackungen empfunden werden könnte.
  • Gleichzeitig mit diesem Verschweißen oder auch anschließend, d.h. nach Anheben des Schweißbalkens 34, kann die Materialbahn der rechten verbrauchten Rolle 15 von der in die Maschine geführten Materialbahn 26 abgetrennt werden. Diese Abtrennung kann bspw. mit einer hier nicht gezeigten Schneide- oder Trenneinrichtung erfolgen.
  • Bevorzugt jedoch wird gleichzeitig mit dem Verschweißen bzw. nach dem Verschweißen, wahlweise auch nach dem Anheben des Schweißbalkens 34 (Fig. 9E), nicht nur die Materialbahn 27 der rechten verbrauchten Rolle 15 von der in die Maschine geführten Materialbahn 26 abgetrennt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Materialbahnanfang 36 der neuen Rolle 14, der während des Abziehens von der Rolle 14 zumindest teilweise um das Saugrohr 56 gewickelt worden war, zunächst am Saugrohr 56 verbleibt und während des erwähnten Schweißvorganges zur Verbindung der neuen Rolle 14 mit der in die Maschine führenden Materialbahn 26 oder auch mittels eines unmittelbar folgenden separaten Schweißvorganges mit dem Restabschnitt 27 der alten Rolle 15 verbunden wird. Diese Phase unmittelbar nach dem Verbinden der Materialbahnen 36 (der neuen Rolle 14) und 27 (der alten Rolle 15) ist in Fig. 9E schematisch angedeutet. Die von der neuen Rolle 14 stammende äußere Lage 36 ist hierbei noch teilweise um das Saugrohr 56 gewickelt und hängt ein Stück weit von diesem nach unten, wo sie (d.h. die Lage 36) in spitzwinkeliger Verbindungsstelle 66 mit dem Materialbahnrest 27 der alten Rolle 15 verbunden bzw. verschweißt ist.
  • Besonders vorteilhaft an dieser zusätzlichen Materialbahnverbindung ist die Tatsache, dass der Materialbahnabschnitt 36 der neuen Rolle 14, der in der beschriebenen Weise an der Verbindungsstelle 66 mit der Kante des Materialbahnrestes 27 der alten Rolle 15 verbunden wurde, gemeinsam mit diesem Materialbahnrest 27 auf der alten Rolle aufgewickelt werden kann, indem diese entgegen der vorherigen Abwickelrichtung zurückgedreht wird (siehe Pfeilrichtung in Fig. 9F). Durch diesen Rückwickelvorgang wird zunächst der zur rechten Rolle 15 führende und noch daran hängende lose Materialbahnabschnitt 27 wieder auf dieser Rolle 15 aufgewickelt, wonach der damit verbundene Abschnitt 36 ebenfalls auf der Rolle 15 aufgewickelt wird (Fig. 9F). Während dieses Aufwickelvorganges der Rolle 15 kann es sinnvoll sein, das Saugrohr 56 zurückzudrehen und/oder auf die verbrauchte Rolle 15 zuzustellen, um die Materialbahnen 27 und 36 zu führen und straff zu halten oder zumindest dafür zu sorgen, dass sie nicht nach unten durchhängen und zu Störungen führen können.
  • Sind alle Folien- oder Materialbahnreste auf der Rolle 15 aufgewickelt (Fig. 9G), kann das Saugrohr 56 wieder in seine Ausgangsposition in die Nähe des Schweißbalkens zurückgeführt werden. Beim Abnehmen der verbrauchten Rolle 15 vom Haltedorn 28 der zweiten Einbauposition EB2 können keine Störungen verursacht werden, bspw. durch Verheddern der losen Materialbahnen in Maschinenteilen.
  • Im weiteren Zeitablauf ist die linke Rolle 14 die aktive Rolle, von der die als Verpackungsmaterial für die Maschine dienende Materialbahn 26 abgewickelt wird (Fig. 9G), so dass die verbrauchte Rolle 15 in der zweiten Einbauposition EB2 durch eine neue Rolle 14 ersetzt werden kann (Fig. 9H). Da nun die linke Rolle in der ersten Einbauposition EB1 allmählich abgewickelt wird, wird diese Rolle im Folgenden als verbrauchte Rolle 15 bezeichnet (Fig. 9I), während die rechte Rolle in der zweiten Einbauposition EB2 als neue Rolle 14 bezeichnet wird, an die analog zur Situation gemäß Fig. 9B wieder das Saugrohr 56 angesetzt wird (Fig. 9I), so dass ihre äußere Materialbahnlage 36 nach links unter dem Schweißbalken 34 hindurch in Richtung zur linken Rolle 15 gezogen werden kann (Fig. 9J). Der Schweißbalken 34 kann wiederum abgesenkt werden (Fig. 9K), wodurch die Verbindung der Materialbahn 26 der rechten Rolle 14 mit der in die Maschine führenden Materialbahn 26 hergestellt wird (Fig. 9L), während gleichzeitig an der Verbindungsstelle 66 die äußere Materialbahnlage 36 der rechten neuen Rolle 14, die noch am Saugrohr 56 hängt bzw. dort ein Stück weit aufgewickelt ist, mit dem Materialbahnrest 27 der verbrauchten linken Rolle 15 verbunden wurde (Fig. 9L), so dass die Rückwickelung der verbrauchten Rolle 15 zur Aufnahme des Materialbahnrestes 27 sowie des über die Verbindungsstelle 66 daran hängenden Materialbahnabschnittes 36 erfolgen kann (Fig. 9M). Das Saugrohr 56 kann diesen Aufwickelvorgang der verbrauchten linken Rolle 15 unterstützen, indem es zur Abwicklung des noch darauf befindlichen Materialbahnabschnittes 36, das von der neuen Rolle 14 stammt, gedreht und/oder zur alten Rolle 15 zugestellt wird (Fig. 9M, Fig. 9N).
  • Nun wird wieder die rechte Rolle 14 in der rechten Einbauposition EB2 abgewickelt, während die verbrauchte linke Rolle 15 (Fig. 9N) von der linken Einbauposition EB1 abgezogen und durch eine neue Rolle 14 ersetzt werden kann (Fig. 9O). Dadurch ist wiederum der ursprüngliche Zustand erreicht, der sich bereits in Fig. 9A abgebildet findet, wodurch ein kompletter Wechselzyklus durchlaufen ist.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Verpackungsmaschine
    12
    Vorrichtung, Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial
    14
    Rolle, neue Rolle
    15
    Rolle, verbrauchte Rolle, abgewickelte Rolle
    16
    Palette
    18
    Handhabungseinrichtung, Zuführungseinrichtung
    20
    Knickarmroboter
    22
    Rollengreifer
    24
    Aufnahmebehälter
    26
    Materialbahn, Flach- und/oder Folienmaterialbahn
    27
    loser Materialbahnabschnitt, Materialbahnrest
    28
    Haltedorn, rotierender Haltedorn
    30
    Förderrichtung
    32
    Fixierungseinrichtung, Schweißeinrichtung
    34
    Schweißbalken
    36
    äußere Lage, äußere Materialbahn, äußere Materialbahnlage
    38
    optische Markierung
    40
    Erfassungseinrichtung
    42
    Kamera
    44
    Bildauswertung
    46
    Steuereinrichtung, Steuerschaltung
    48
    Stützabschnitt, Aufhängung
    50
    Materialkante, Bahnkante, freies Ende
    52
    Greifeinrichtung, Handhabungseinrichtung
    54
    Klebeetikett, Etikett
    56
    Saugrohr
    58
    Stellrichtung
    60
    Drehbewegung, Rotationsbewegung, Drehrichtung
    62
    Aufnahmenut
    64
    untere Umlenkrolle
    66
    Verbindungsstelle, Verbindungskante
    EB1
    erste Einbauposition, linke Einbauposition
    EB2
    zweite Einbauposition, rechte Einbauposition

Claims (15)

  1. Verfahren zur Handhabung von auf Rollen (14, 15) gewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial (26), bei dem eine zumindest teilweise abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle (15) zur Aufrechterhaltung eines Verpackungsbetriebes aus wenigstens einer Montage- oder Einbauposition (EB1; EB2) einer Verpackungsmaschine (10) entnommen und jeweils gegen eine neue Rolle (14) mit Flach- und/oder Folienmaterial (26) ausgetauscht wird, indem nach jeweiliger Positionierung einer neuen Rolle (14) deren außen liegende Lage (36) in Nähe oder im Bereich ihres freien Endes (50) abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn (26) mit einem Abschnitt einer in eine Verpackungsstraße geführten Materialbahn (26) verbunden wird, während vorher, gleichzeitig oder anschließend die von der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) abgezogene Materialbahn (26) von der in die Verpackungsstraße geführten Materialbahn (26) abgetrennt wird, und wobei vor einer Entnahme der jeweils zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) aus der Verpackungsmaschine (10) ein zu einer Trennstelle führender Materialbahnrest (27) durch Rückdrehen der Rolle (15) entgegen einer Abwickeldrehrichtung zumindest teilweise auf der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) aufgewickelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängende Materialbahnrest (27) mittels einer steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) erfasst und in Richtung zur zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) bewegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängende Materialbahnrest (27) gemeinsam mit einem Materialbahnabschnitt (36) der neuen Rolle (14), der von dieser abgetrennt wurde, auf der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) aufgewickelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Materialbahnabschnitt (36) der neuen Rolle (14), der von dieser abgetrennt wurde, zumindest teilweise an der steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) hängt und/oder dort aufgewickelt ist, wobei er während des Aufwickelns der Materialbahnreste (27) und -abschnitte (36) auf der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) von der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) gelöst bzw. abgewickelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) mit einer Erfassungseinrichtung (40) zur Erfassung einer Position des Materialbahnrests (27) und/oder einer Drehposition der Rolle (15) zusammenwirkt und/oder in Abhängigkeit von deren Sensorsignalen gesteuert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der an der der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängende Materialbahnrest (27) und/oder der damit verbundene Materialbahnabschnitt (36), der von der neuen Rolle (14) stammt, mittels der mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend arbeitenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) erfasst und zur Rolle (15) bewegt bzw. geführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem der an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängende Materialbahnrest (27) und/oder der damit verbundene Materialbahnabschnitt (36), der von der neuen Rolle (14) stammt, mittels der automatisiert bewegten und in ihren Halteaktivitäten gesteuerten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) erfasst und zur Rolle (15) bewegt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem die Erfassungseinrichtung (40) an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) angebrachte oder aufgebrachte Markierungen (38, 54) erfasst und deren Position, Ausrichtung und/oder Winkellage in Bezug auf einen Gesamtumfang der Rolle (15) erkennt und/oder verarbeitet.
  9. Vorrichtung (12) zur Handhabung von auf Rollen (14, 15) gewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial (26) innerhalb einer Verpackungsmaschine (10), die wenigstens eine Einbauposition (EB1, EB2) zur drehbaren Aufnahme von Rollen (14, 15) mit Flach- und/oder Folienmaterial (26) sowie Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtungen (32) zum Ausrichten und/oder Verbinden freier Endbereiche (50) von Flach- und/oder Folienmaterial (26) der in der wenigstens einen Einbauposition (EB1 oder EB2) jeweils eingesetzten neuen Rollen (14) mit einer bereits in der Verpackungsmaschine (10) geführten Materialbahn (26) aufweist, wobei die Vorrichtung (12) eine Trenneinrichtung zur Abtrennung einer von der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) abgezogene Materialbahn (26) von der in die Verpackungsstraße geführten Materialbahn (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
    Einrichtungen zur Rückdrehung der jeweils teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) entgegen einer Abwickeldrehrichtung und zur Aufwicklung zumindest eines Teils eines zu einer Trennstelle führenden Materialbahnrestes (27) auf der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) vorgesehen sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die
    - wenigstens eine steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) zur Handhabung und Bewegung des Materialbahnrestes (27) der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) und zu dessen Zuführbewegung zur Rolle (15) aufweist oder die
    - wenigstens eine steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) zur Handhabung und Bewegung des Materialbahnrestes (27) der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) und/oder eines damit verbundenen Materialbahnabschnittes (36), der von der neuen Rolle (14) stammt, und zu dessen/deren Zuführbewegung zur Rolle (15) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) einen Teil einer automatisierbaren Rollenwechseleinheit der Vorrichtung (12) bildet.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) durch wenigstens ein Saugrohr (56) zur Erfassung des an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängenden Materialbahnrestes (27) und/oder eines damit verbundenen Materialbahnabschnittes (36), der von der neuen Rolle (14) stammt, mittels pneumatischen Saugdrucks gebildet ist oder ein solches Saugrohr (56) aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) durch wenigstens eine Klemmleiste zur mechanisch klemmenden Erfassung des an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängenden Materialbahnrestes (27) und/oder eines damit verbundenen Materialbahnabschnittes (36), der von der neuen Rolle (14) stammt, gebildet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) durch wenigstens ein elektrostatisch arbeitendes Element zur Erfassung des an der zumindest teilweise abgewickelten und/oder verbrauchten Rolle (15) anhängenden Materialbahnrestes (27) und/oder eines damit verbundenen Materialbahnabschnittes (36), der von der neuen Rolle (14) stammt, mittels elektrostatisch unterstützter Anhaftung gebildet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) in der Vorrichtung (12) baulich integriert oder als Teil einer außerhalb der Verpackungsmaschine (10) angeordneten Handhabungsroboters (20) ausgebildet ist.
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