WO2016066695A1 - Vorrichtung und verfahren zum umgang mit auf rollen aufgewickeltem flach- und/oder folienmaterial - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum umgang mit auf rollen aufgewickeltem flach- und/oder folienmaterial Download PDF

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WO2016066695A1
WO2016066695A1 PCT/EP2015/075003 EP2015075003W WO2016066695A1 WO 2016066695 A1 WO2016066695 A1 WO 2016066695A1 EP 2015075003 W EP2015075003 W EP 2015075003W WO 2016066695 A1 WO2016066695 A1 WO 2016066695A1
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suction
flat
web
packaging
roll
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PCT/EP2015/075003
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Thomas Wimmer
Herbert Spindler
Jürgen Werner
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Krones Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a device for handling rolled-up flat and / or sheet material having the features of independent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for handling wound on rolls and as packaging material for packaging piece goods, containers or similar article compositions serving flat and / or sheet material with the features of independent method claim 14.
  • a grouping and compilation of articles to containers eg Of beverage containers o. The like.
  • containers comprising four, six or more containers are known from the prior art.
  • Such containers represent a very common variant of sales units for beverage containers or bottles made of PET plastic.
  • a method and a device by means of which new rolls can be delivered and used rolls can be exchanged within a packaging machine are known, for example, from DE 40 40 545 A1.
  • This known device has a plurality of supply rolls with strip material, which are arranged side by side. The core of the rollers is placed in each case on a common pin. A beginning of the strip material is previously connected to a roller, which pulls the strip material from the respective roll and leads away from the device in the downward direction. In order to operate this known device and to unwind the material from the roll, the role must be placed with its core in conformity with the direction of rotation on the pin.
  • Strip material must descend from above in the direction of the rolls. If the roller with opposite direction of rotation placed on the pin, so could
  • Strip material is difficult or impossible to be removed from the roll, from which
  • Such a device with a film splicing station in which the film web of a newly inserted into a packaging machine roll with the support of a
  • Holding device is supplied to a welding device is known from DE 10 2004 026 312 A1.
  • the holding device can in particular be handled manually
  • Terminal strip be formed, with the aid of a film beginning deducted from a new roll and a transfer device is provided, which is for a
  • Supplying the beginning of the film can provide a welding device, by means of which the beginning of the film is welded to a film web already in the packaging machine.
  • the terminal strip is referred to there as a manually easy to handle tool, with which the film web can be brought into a suitable position.
  • the terminal block is loose, i. not with the machine or the
  • Threading the packaging machine which requires an at least temporary machine stop and manual handling and support of the uninterrupted material delivery for the packaging material with each roll change.
  • a primary object of the invention is therefore seen therein, an apparatus and a method for partially or fully automatable handling of roles
  • inventive device and the method according to the invention are the
  • the invention proposes a device for handling flat and / or film material wound up on rollers, wherein the device has at least one installation position which is provided for rotationally receiving rollers with flat and / or film material.
  • the device has at least one coupling means for connecting free end regions of flat and / or foil material of the rolls in the at least one installation position with flat and / or foil material, which is guided inside the device for packaging purposes.
  • at least one suction instrument is provided with at least one attachment, via which a negative pressure on the flat and / or foil material can be applied for gripping a free end region of flat and / or foil material.
  • this essay can optionally be omitted, or that this essay integrated or structurally integrated part of the Suction instrument forming gripping and / or handling device can be.
  • this essay integrated or structurally integrated part of the Suction instrument forming gripping and / or handling device can be.
  • a variant of the device provides that the suction instrument a within the
  • the device according to the invention can be provided, in particular, for handling flat and / or foil material wound on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, containers or similar article assemblies within a packaging machine which has at least one installation position for a roll, optionally also two different ones
  • the device may according to an optional equipment variant also at least one detecting device for preferably optically detecting a direction of rotation and / or positioning a free end of an outer layer of the web of each new role and at least one controllable gripping and / or handling device for handling and
  • Detecting device controllable gripping and / or handling device forms according to this equipment option a part of an automatable roll changing unit of the device.
  • the gripping and / or handling device is by at least one of the machine section of a packaging line associated, in his movements and his the material web detecting, cross-cutting and / or within the
  • the optionally detectable detection device may comprise at least one in the region of at least two mounting positions fixed optical detection system, by means of which the direction of rotation and / or
  • the detection device may also have an optical detector which is moved via the handling device in the region of the respective new roll and there for checking and / or determining the direction of rotation and / or directionally correct positioning of the new roll and / or for detecting the position of the material web start Outer position recognizes their respective optical marking.
  • the aforementioned gripping and / or handling device can in particular by at least one controlled within the packaging machine adjustable and / or rotatable about its longitudinal axis suction instrument, in particular by at least one controllably adjustable and / or rotatable about its longitudinal axis suction bar
  • Detecting the provided by the new roll web be formed by pneumatic suction pressure or have such a suction bar.
  • the gripping and / or handling device can also be formed by at least one strip with controllable suction cups or the like or have such a strip. This suction tube must be able to detect a material web start an outermost layer of a new role and promote the fixation, connection and / or welding device, where the permanent connection to the still in the machine
  • Material web can be produced, so that the material web feed in the
  • Packaging area where the articles, piece goods or packages are wrapped or partially wrapped with the material web or film can be continued or maintained.
  • Device forming suction instrument is equipped with a plurality of distributed over the suction instrument suction parts, which are acted upon for gripping a free end portion of flat and / or sheet material each having a negative pressure.
  • Suction sections may be provided evenly distributed along the suction instrument or be introduced evenly or equidistantly distributed in the suction instrument.
  • the suction instrument may comprise at least five such suction parts.
  • the suction sections may form a linear arrangement with each other in the suction instrument or may be introduced linearly into the suction instrument, i. in a linear alignment with each other. It is conceivable, for example, that the suction instrument to his
  • Longitudinal axis can be rotated.
  • the suction instrument can be moved in the direction away from the respective installation position or in the direction away from the respective roller in order to remove flat and / or film material.
  • the suction instrument can be coupled to the previously mentioned control device, which predefines the respective offset of the suction instrument for withdrawing the flat and / or foil material.
  • the suction instrument can be connected to a linear guide or coupled to a carriage of a linear guide.
  • Other guideways are conceivable, for example, arcuate or S-shaped o. The like., Which serve to bring the web in the desired manner to the connecting device, for example. To the welding device.
  • At least one suction section is provided.
  • Assigned function attachment which is in operative connection with the respective suction and can be removed from the suction instrument.
  • the functional attachment can serve to improve the gripping of the respective material web via negative pressure.
  • the releasable by the respective suction section vacuum can be influenced by means of the associated function attachment in terms of size and / or orientation. It may also be that at least one
  • Functional essay and preferably all functional attachments provide a contact surface for the flat and / or sheet material and are at least partially flexible and preferably made of plastic.
  • Functional essay or the functional attachments can each be designed as a flexible bellows or as a flexible suction cup or the like.
  • a respective suction section can be placed on their assigned function essay au strength or optionally throttled. In material webs with different transverse extent or with different web width, this may be advantageous if the respective suction section can not grip the end region of the flat and / or film material of a roll by means of negative pressure due to its position in the suction instrument. By deactivating the corresponding suction section or by throttling on the one hand energy can be saved. In addition, if necessary, a fall in the negative pressure at other suction parts is avoided when the at least one suction section is set out of function.
  • the respective suction section can possibly grip the flat and / or film material via negative pressure.
  • the respective suction section can be activated by a functional attachment coupled to the suction instrument and with the respective suction section is set in operative connection, so that optionally for gripping the free end region, a negative pressure on the suction section can be released.
  • Suction instrument or suction bar sufficient to strip flat and / or sheet material of roles of at least two different mounting positions alternately.
  • each installation position can have its own
  • the at least one suction device for the common transmission of a negative pressure provides a line system, to which the plurality of suction sections are coupled in series.
  • the pipe system can hereby a
  • each suction section is assigned a separate branch to continue negative pressure to the respective suction section.
  • the line system or the vacuum line can be connected to a
  • Vacuum generating device coupled.
  • one or more of the suction sections is assigned a respective valve, wherein the functional attachment is in operative connection with the valve, wherein the functional attachment is in operative connection with the valve, so that the respective valve is open to release a negative pressure, if the respective functional attachment is in communication with the suction instrument and, with the functional attachment removed, the respective valve is closed and the respective suction section is set to function or no vacuum can be released.
  • the suction section can provide a pocket or a seat for receiving the respective functional attachment.
  • the bag or the seat can be milled into the suction instrument.
  • the functional attachment may have a channel by means of which channel vacuum can be released for gripping film and / or strip material.
  • the channel may possibly be in fluid communication with the previously described piping system.
  • the respective functional attachment is detachably held on the suction instrument via screw and / or plug connections.
  • the function attachment itself have a thread, by means of which thread the functional attachment can be screwed onto a corresponding mating thread of the suction instrument.
  • other compounds such as latching and / or snap and / or clamp connections to connect the respective functional attachment with the suction instrument, or to put the respective functional attachment with the respective valve in operative connection and the valve, if appropriate open accordingly.
  • one or more of the suction parts are associated with a valve and a control needle, wherein the valve can be opened via the control needle upon contact of the control needle with a free end of flat and / or sheet material to release a negative pressure and not trained contact the valve is closed via the control needle.
  • the control needles may extend at least approximately by the same amount in the direction of the suction instrument, so that the valves associated with the control needles open at least approximately simultaneously for gripping the flat and / or foil material. If a control needle does not come into contact with the flat and / or foil material, then the valve remains closed and no negative pressure is released via this valve or via this suction part.
  • the suction instrument is designed as a suction tube with a round and / or square cross-section.
  • the suction instrument or the suction tube can be produced in a three-dimensional printing process.
  • the suction instrument or the suction tube made of aluminum or other materials is formed.
  • a valve for releasing a negative pressure is associated with a plurality of suction sections.
  • a control device can be provided which can selectively and independently control the valves to release a negative pressure for one or more suction sections.
  • the suction instrument for one or more suction parts has a trained as a throttle area with a reduction in cross-section.
  • the region with a reduction in cross section may be part of a respective previously described functional attachment. If a suction part loses its contact with the flat and / or film material unintentionally, it is advantageously possible in such embodiments to maintain the negative pressure at the further suction parts.
  • suction instrument can have no functional attachment in conceivable embodiments.
  • the negative pressure can directly over the respective
  • the gripping and / or handling device or the suction tube can, with evaluation of the positions of the optical markings with the aid of
  • Detection device are moved up to the role after accurate alignment of the roll slowly until a slightly increased resistance signals that the suction tube or the gripping and / or handling device has contacted the role.
  • the suction pipe can detect the material edge of the externa ßeren material web under formation or reinforcement of a suction pressure and deduct these from the role, in particular by overcoming the adhesive forces of the adhesive labels.
  • the externa ßere material web is wound by rotation of the suction tube on this and simultaneously withdrawn from the roll, possibly supported by a motor rotation of the retaining mandrel on which the roller is rotatably mounted.
  • optical markers or adhesive labels can fulfill a marking function, which make it possible with the aid of the detection device to set the exact rotational position of the roller so that the roller contacting gripping and / or handling device the material edge of the externa ßeren material web and remove the outer web from the roll by overcoming the adhesive forces of the adhesive labels or markings.
  • Device also by at least one terminal block for mechanically clamping detection of the provided by the new role
  • the gripping and / or handling device may be formed by at least one clamping strip or clamping tube, which in the same manner as the suction strip described above within the machine must be movable and controllable in their clamping action.
  • the gripping and / or handling device may be formed by at least one clamping strip or clamping tube, which in the same manner as the suction strip described above within the machine must be movable and controllable in their clamping action.
  • Handling device to be formed by at least one electrostatically operating element for detecting the provided by the new roll web by means of electrostatically assisted adhesion, said element detects the web or film by a controllable and turn-off electrostatic charge and generates the adhesion to the film or web.
  • the gripping and / or handling device can also be formed by a simple rod for handling the film webs or webs, which works mechanically adhesive and allows tapping of the material web end by adhesion by previously the film or web roll with double-sided adhesive or adhesive tape has been fitted so that one side of this adhesive or adhesive tape adheres to the movable rod, while the other side of the adhesive or adhesive tape preferably has a slightly lower adhesive force and thus can be easily removed from the underlying web or film web.
  • the gripping and / or handling device can optionally be more integral
  • a freely movable gripping and / or handling device which can be arranged, for example, on a cantilever arm of a standing next to the machine multi-axis robot. Both variants fulfill their intended purpose, provided that they are movable in the desired manner between the respective end positions required for their function and provided that their clamping and holding action can be controlled in the required manner.
  • the gripping and / or handling device can optionally also on a suitable gripping and / or handling device.
  • Gantry robot be arranged. These mentioned robots can, for example, a have interchangeable tool head or be designed as separate devices.
  • the gripping and / or handling device with the
  • Detection device as well as with the fixation and / or welding device in automatable and coordinated activation and / or
  • Motion control coupled to form the automated or automated working and working role change unit.
  • the movements of the gripping and / or handling device are controllable in the detection and positioning of the withdrawn from the new roll web within the packaging machine in dependence on the located on the new role markers;
  • a respective rotational position of the roller is controllable.
  • both the tapping of the web can be automated by a
  • Control circuit processes the signals of a detection device, which in turn recognizes marks on the outer circumference of the roller. These markings may be stickers or the like; the markings can also be formed by printing the material web or the film, so for example. As barcodes o. The like. The full automation is given if, for example, only a new role is inserted, and in the right
  • sensor devices may be provided for detecting print marks on the material web of a new roll, with the aid of which the film connections in the longitudinal or conveying direction can be exactly maintained.
  • the webs of material normally have printing, for example in the form of graphics and / or lettering, their further processing as packaging material requires that they can be conveyed and processed in the longitudinal direction in a positionally correct manner. Therefore, in order to ensure the desired exact film connections when changing roles, it makes sense to equip the material webs at appropriate locations with print marks or other markings, the appropriate from a suitable sensor
  • Print mark detection can be detected, so based on the detected
  • Print marks the exact feed control of the webs can be done.
  • the suction tube or the gripping and / or handling device can not only be adjusted in its intervals to the role, but also rotated, resulting in the web of the new roll before welding or during the
  • Welding hrs can be positioned very accurately by means of the welding unit in the longitudinal direction.
  • a handling device for roller replacement and / or change can optionally be preceded by a horizontal conveyor designed for transporting new rollers, which extends into a working area of the handling device.
  • the invention further proposes a method for handling flat and / or sheet material wound on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, packages or similar article compositions having the features of the independent one
  • Packing machine is there and under rotating motion a web with flat and / or sheet material for the packaging of cargo, containers, etc. available to maintain a packaging operation by a new or fresh role, especially a similar role with flat and / or Replaced foil material.
  • the packaging company can either during the roll change
  • it can be supported by providing at least two installation positions for rolls in the packaging machine, from which alternately the flat and / or sheet material is withdrawn, while the other, used roll can be exchanged and exchanged for a new roll.
  • Memory can be maintained, in which a defined length of flat and / or foil material can be conveyed in, for the later period of a
  • the method according to the invention does not necessarily require such a continuous packaging operation, but equally refers to a discontinuous operation that is temporary during a roll change
  • Spent rolls are used to maintain the packaging operation of at least one mounting or mounting position in the packaging machine
  • the used rolls can be used to maintain a largely continuous packaging operation optionally alternately from at least two different installation or Removed mounting positions of the packaging machine and each alternately exchanged for new roles with flat and / or foil material.
  • a new role whose outer layer is pulled close to or in the region of its free end and to form a continuous web with a portion of a in a
  • This connection, welding or bonding of the material webs can, for example, along a continuous or interrupted, transversely, diagonally or meandering to the material rolling direction extending connecting edge or more such
  • the joining of the material webs is carried out by detecting the material web drawn off from the respective new roll by means of a controllable gripping and / or handling device and moving it in the direction of the material web already leading into the packaging line and / or to a fixing and / or welding device, where the material webs are joined together, so that the promotion can continue in the machine.
  • the mentioned film or sheet material which is wound on the respectively interchangeable rolls and which is unwound from the rolls within the packaging machine, normally serves as packaging material which is processed within the packaging machine, for example for packaging of packages
  • Piece goods such as beverage containers or for the packaging of larger units such as complete palettierDirecten layers such Shawgutzzusammen einen or pallets with stacked cargo or bundle layers.
  • the packaging material may in particular be a shrinkable film under heat, with which the article compositions or containers are held together tightly.
  • Each roller is associated with a suitable holding and unwinding device, each forming part of a packaging machine. Since the rollers have to be changed at regular intervals during operation, but are located in a relatively inaccessible area of the packaging machine, it is important to ensure both the roller guide and the accessibility to allow an automatable role change, as in the present Connection is explained in more detail.
  • the material web provided by the new roll can be pulled off the roll by means of the gripping and / or handling device operating with pneumatic suction pressure.
  • This variant enables an automated roll and material web change under Maintaining a largely uninterrupted packaging operation, possibly even while maintaining a temporarily interrupted packaging operation, without having to intervene supportive manual, especially during
  • the method may provide that the provided by the new roll web by means of automated moving and in their holding and / or
  • the mentioned, automated control and movable gripping and / or handling device can be formed in particular by a controllable within the packaging machine and / or rotatable about its longitudinal axis suction or suction tube, which is brought to the newly inserted role, so that to produce a Suction pressure of the material web beginning or the beginning of the film recorded, gripped and to a
  • the gripping and / or handling device can also be formed by at least one clamping strip or a clamping tube or the like.
  • the gripping and / or handling device can be formed by at least one statically chargeable element, with which the film or material web can be handled, recorded and guided.
  • the gripping and / or handling device may be formed by at least one simple tube or rod element with which the foil or material web equipped with double-sided adhesive or adhesive tape can be handled, grasped and guided, as is has already been explained above.
  • the new roll material web withdrawn by means of automatically moving and controlled in their holding activities gripping and / or handling device of the roll and each leading to their intended position for adhesive connection with the already in the packaging line Material web and / or the fixing and / or welding device to be moved.
  • an automatable method for handling the webs and repeated roll changes while maintaining a continuous or quasi-continuous Material transport of the flat or sheet material provided in the packaging machine.
  • the controllable gripping and / or handling device by at least one controlled within the packaging machine adjustable and / or rotatable about its longitudinal axis suction instrument, in particular by at least one controllably adjustable and / or rotatable about its longitudinal axis suction bar is formed.
  • the method makes it possible to detect and subtract the respective free end region of the flat and / or sheet material of the respective new roll by means of a plurality of distributed over the suction instrument or via the suction rod suction parts and by each with
  • Vacuum applied suction suck the film or web, adhere and thus allow their capture and handling.
  • one or more of the suction sections are each assigned a valve and / or a throttle, with a suction section designable as a functional attachment being in operative connection with the valve or the throttle, so that the respective valve is open to release a negative pressure and / or the throttle for variable loading with
  • Negative pressure is controlled when the respective function attachment or the suction part is in communication with the suction instrument. Since the functional attachments or the suction sections can optionally be removable or removable, it is also useful to close the respective valve with the functional attachment removed and to deactivate the respective suction section, or to control the throttle to reduce the negative pressure.
  • controllable gripping and / or handling device with a detection device for detecting the free end of the outer layer lying on flat and / or sheet material of each new role and / or for the detection of the new Roller attached and / or applied markers cooperates and / or controlled in dependence on their sensor signals.
  • This detection device may comprise, for example, an optical sensor or a plurality of optical sensors or electromagnetic sensors, inductive sensors or similar or differently operating sensors, so that the
  • Detection device is capable of detecting attached to the new role and / or applied markings and to recognize and process their position, orientation and / or angular position with respect to a total extent of the new role.
  • Detection device by means of the mentioned detection means attached to the new role or applied markers detected and their position, orientation and / or angular position with respect to a total circumference of the new role recognized and / or processed, so that the role for detecting the material web or
  • the rotational position of the roller based on the markings on the roller and / or the material web and / or based on an orientation of an outer layer of the web with its free end and preferably rotates the role in the respective required angular position, so that the suction bar capture the beginning of the film or web and remove and can convey to a welding bar or a connection unit for fixing the new material web on the material web still in the machine.
  • the method allows for a lot of new roles in the region of their free ends in each case at least one optical marking and in particular at least one
  • a variant of the method provides that the movements of the gripping and / or handling device in the detection and positioning of the withdrawn from the new roll material web within the packaging machine in
  • a respective rotational position of the roller are controlled, which allows automated picking and moving the web within the machine.
  • a correspondingly configured control circuit processes the signals of a detection device, which in turn for the detection of the markings is prepared on the outer circumference of the roll.
  • These markings may be stickers or the like.
  • the markings can also be an imprint of the material web / foil, eg a barcode or the like.
  • the method in its most extensive expansion stage enables full automation, in which only automatically or possibly also manually supported a new roll is inserted, and more correctly Rolling direction, then the automated motion control of the squeegee or the gripping and / or handling device, and then the automated welding of the webs, which can be followed by the automated continued operation of the entire packaging system.
  • the rotatable mandrel for receiving a roller, the Axial Operations planned and fixed on the mandrel and / or clamped roller with flat and / or sheet material may preferably together in operation in
  • the mandrel guide is coupled to the axial guide means, that is, the mandrel moves in its axial direction together with the axial guide means.
  • the mandrel maintains its position during operation, while only the axial guide device is movable parallel to the axial direction of the mandrel.
  • the aforementioned welding unit for automatic and / or semi-automatic connection of a film or flat material end is preferably prepared with a material beginning of a newly inserted role and together with the
  • the detection or sensor device an optical sensor such as a light barrier, a camera with downstream image analysis o.ä. includes, the signal and / or control technology is coupled at least with the motor drive for the gripping and / or handling device and for their gripping mechanism.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a device or packaging machine according to the invention.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of a part of
  • Fig. 3 shows a schematic perspective view of two installation positions for rolls of packaging material, as they are for a device according to the
  • FIG. 4 shows the mounting positions of Fig. 3 with inserted new role for the second mounting position.
  • Fig. 5 shows a perspective view of a new role with it
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of the two installation positions for the rollers and an embodiment of a gripping and / or
  • Handling device for detecting a material web For detecting a material web.
  • FIG. 7 shows a schematic side view of the components shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 shows in a total of fifteen schematic views (FIGS. 8A to 80) successive process phases during roll change within one
  • FIG. 9 shows a partial perspective view of an alternative variant of a movably arranged gripping and / or handling device for detecting and guiding a material web.
  • FIG. 10 shows a partial perspective view of the alternative variant of the movably arranged gripping and / or handling device according to FIG. 9 for detecting and guiding a material web.
  • FIG. 1 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a gripping and / or handling device with a movable suction rod.
  • FIG. 12 shows a detailed view of the suction bar according to FIG. 11.
  • FIG. 13 shows a schematic longitudinal section of the suction rod according to FIG. 11 and FIG. 13
  • FIG. 14 shows a further detail view of the suction bar.
  • FIG. 15 shows a further longitudinal section through the suction rod according to FIG. 14.
  • FIGS. For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used in FIGS. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments are merely examples of how the device or method of the invention may be configured and are not an exhaustive limitation.
  • FIG. 1 shows a section of a variant of a packaging machine 10, as it can be used for packaging piece goods, containers or similar article compositions with serving as a packaging film and / or flat material. Shown is a part of a device 12, the handling of wound on rolls 14 flat and / or sheet material and their processing by wrapping or partially wrapping of piece goods, containers or article compositions not shown here is used.
  • the flat and / or sheet material provided on the rolls 14 for the packaging machine 10 may, for example, be formed by shrink film or other suitable sheet material.
  • the rollers 14 can, for example, be transported upright on pallets 16 and provided so that they are within reach of a handling and / or
  • Feed device 18 which may be formed, for example, by a multi-axially movable, stationary or movable on a plane articulated robot 20.
  • This handling and / or feeding device 18 or the articulated robot 20 has a suitable roller gripper 22 at its free end, with which it receives individual rollers 14 from the pallets 16 and inserted into an intended installation position EB1 and / or EB2 in the packaging machine 10 can.
  • Knickarmroboter 20 or in its range may be a receptacle 24 for used rolls or roll cores (not shown), if necessary
  • At least two separate mounting positions EB1 and EB2 are provided within the packaging machine 10 for one respective roll 14 or 15 with flat and / or sheet material 26 wound thereon.
  • Each new roller 14 is inserted into the respective installation position EB1 or EB2 by means of the roller gripper 22 (see FIG proper unwinding be used.
  • Spent rollers 15 are each removed from the installation position EB1 or EB2 and replaced by new rollers 14.
  • the packaging machine 10 may differ from the representation in Figures 2 to 8 optionally also have only one such installation position EB1 or EB2, if necessary in combination with a film storage o the maintenance of a continuous packaging operation during a roll change is desired.
  • the schematic view of FIG. 2 shows an operating state in which the roller 15 located in the first installation position EB1 is almost consumed, while in the second installation position EB2 no new roller 14 has yet been inserted.
  • the schematic view of FIG. 3 shows an operating state in which the roller 15 located in the first installation position EB1 is almost consumed, while in the second installation position EB2 a new roller 14 has already been used.
  • a horizontal holding mandrel 28 is provided at the installation positions EB1 and EB2, respectively, which serves for the rotational and / or rotationally driven and / or braked receiving and supporting of the rollers 14, 15.
  • rollers 14, 15 are each slid with their hollow cylindrical cores and clamped or fixed, so that the flat or sheet material 26 thereon transported in the conveying direction 30 shown in Figures 2 and 3 in the packaging machine 10 and can be fed continuously to a packaging area, not shown here.
  • the reference numeral 32 designates in Figures 2 and 3, a fixing and / or welding device comprising a vertically movable welding bar 34, with the webs of material 26 of each different rollers 14 and 15 connected to one another at a connection or joint, in particular can be welded under heat , so that an endless operation for the endlessly supplied material webs 26 is made possible.
  • the material webs 26 pass through the fixing and / or welding device 32 during the entire conveying operation, which allows in cooperation with the vertically movable and activatable if necessary welding bar 34 the desired endless operation.
  • the new roller 14 which can be seen in the schematic perspective view of FIG. 3, has on its outer material web layer 36 an optical marking 38, which is optionally to be understood in the present context, which can be recognized by a detection device 40, which can also be understood as an equipment option
  • Embodiment ( Figures 2 and 3) by two cameras 42 with downstream image evaluation 44 is formed, which cooperate with a control circuit 46 only indicated here, which influences the rotational movements of the retaining mandrels 28, either by electric motor drive or by motor and / or by
  • the control circuit 46 can, based on the position data supplied by the cameras 42 and the image evaluation 44 for the optical marking 38, the exact rotational position of a newly inserted and on the holding mandrel 28 - in Fig. 3 the right arranged second mounting position EB2 regarding - determine and by targeted Drive the retaining pin 28, the roller 14 position so that the outer
  • Material web layer 36 can be detected at the material edge 50 of its free end by means of a schematically indicated in Fig. 4 and described in more detail in the following figures controllable gripping and / or handling device 52.
  • This gripping and / or handling device 52 is used to handle and move the outer layer 36 of the web 26 of the new roll 14 to the fixing and / or welding device 32, where they then with the leading into the machine 10 web 26, the still of the almost spent roll 15 has been unwound, connected and the residual web remaining on this roll 15 is separated from the material web 26 leading into the machine 10.
  • FIG. 4 essentially illustrates a process phase in which the material edge 50 of the outer layer 36 of the new roll 14 placed in the second installation position EB2 has been pulled off to the left.
  • a moveably controllable arm of the gripping and / or handling device 52 has pulled off the outer material web layer 36 to the left and moved it under the welding bar 34 of the welding device 32, which is subsequently lowered and lowered into
  • Installation position EB1 is positioned to carry out withdrawn and in the packaging machine 10 (see Fig. 1) conveyed material web 26 (conveying direction 30 to the right see Fig. 2). At the same time in this welding, the right in the packaging machine 10 (see Fig. 1) conveyed material web 26 (conveying direction 30 to the right see Fig. 2). At the same time in this welding, the right in the packaging machine 10 (see Fig. 1) conveyed material web 26 (conveying direction 30 to the right see Fig. 2). At the same time in this welding, the right in the packaging machine 10 (see Fig. 1) conveyed material web 26 (conveying direction 30 to the right see Fig. 2). At the same time in this welding, the right in the packaging machine 10 (see Fig. 1) conveyed material web 26 (conveying direction 30 to the right see Fig. 2). At the same time in this welding, the right in the packaging machine 10 (see Fig. 1) conveyed material web 26 (conveying direction 30 to the right see Fig.
  • FIG. 4 shows that each roller 14, 15 can only have exactly one unwinding, since the material web 26 is withdrawn from the left roller 15 (installation position EB1) on its underside by the roller 15 rotates in the left-hand rotation, while the Material web 26 is withdrawn from the right roller 14 (installation position EB2) at the top by this new roller 14 also rotates in the left-hand rotation; see the
  • the device 12 can be operated continuously, without the - not shown here - packaging process and the conveying process of the web 26 for the replacement of a new roll 14 and / or for the removal having to interrupt a spent roll 15.
  • FIG. 5 illustrates a new roll 14 with flat and / or foil material 26 wound thereon (see FIG. 5) and a useful variant for arranging the optical markings 38 in the area of the material edge 50 of the outer material web layer 36 (FIG. see Fig. 4).
  • the optical markings 38 can, for example, by reflecting and / or optically decodable information
  • equipped adhesive labels 54 may be formed, which optionally in the packaging and / or production of the rollers 14 are applied or subsequently in the preparation for the assembly of the device 12 according to the invention by
  • Adhesive labels 54 also fulfill a marking function, since they make it possible to adjust the exact rotational position of the roller 14 with the aid of the cameras 42 of the detection device 40, such that the suction tube 56 (see Fig. 7) approaching the roller 14 in the adjustment direction 58 Grasp material edge 50 of the externa ßeren material web 36 and the outer web 36 can be deducted by overcoming the adhesive forces of the adhesive labels 54 of the roller 14. It should be emphasized at this point, however, that instead of such optical
  • Markings 38 or adhesive labels 54 can also be sufficient alone optical recognition of the material edge 50 on the new roll 14, which can be detected with correspondingly powerful detection devices 40 and cameras 42 to the gripping and / or handling device 52 and the rotating retaining mandrels 28th to control or position.
  • FIG. 6 The schematic perspective view of FIG. 6 and the schematic
  • FIG. 7 Side view of Fig. 7 show in further illustrations a phase of
  • the conveying direction 30 is guided into the packaging machine 10 (cf., FIG. 1) in order to be used there for wrapping piece goods, packs or the like article compilations.
  • the new roller 14 located in the second installation position EB2 is already prepared for a material web change by passing its outer material web layer 36 through Detection of the material edge 50 detected by the gripping and / or handling device 52 and a piece far removed from the roller 14 and below the
  • the gripping and / or handling device 52 is formed in this embodiment by a suction tube 56 which is capable of detecting the material provided by the new roll 14 web 26 by means of pneumatic suction pressure and deduct.
  • the suction pressure applied to numerous openings which are distributed over the length of the suction tube 56 and over its circumference must be strong enough in this case not only to grasp the material web 26 in the vicinity of the material edge 50, but also to pull it off while the roller 14 is resting on the material Retaining mandrel 28 to turn.
  • the suction pipe 56 can, for example, be designed in the manner shown in FIGS. In order to facilitate the removal, however, it may also be useful to rotate the roller 14 by motor drive of the retaining mandrel 28 in accordance with the approximately horizontal withdrawal movement of the suction tube 56 in the direction of the other roller 15 and thus facilitate the removal movement or support ,
  • Clamping elements o.
  • FIG. 7 shows not only the approximately horizontally extending actuating directions 58 of the suction tube 56 of the gripping and / or handling device 52, but also the rotational movements 60 which can be carried out by the suction tube 56 as required about its longitudinal axis.
  • the motion guide of the suction tube 56 is not shown in detail in Figures 4, 6 and 7; the suction tube 56 may be suspended, for example, on a slide guide o. The like., Which allows the horizontal movements 58 in the region between the two retaining pins 28 of the left and right mounting positions EB1 and EB2 for the two rollers 14 and 15 and the rotational movements 60.
  • Conceivable as drives for such a slide guide are, for example, electric motor driven chain or belt transmissions, hydraulic or pneumatic linear guides o. The like. More.
  • the suction tube 56 can be evaluated by evaluating the positions of the optical elements
  • Adjusting direction 58 are moved up to the roller 14 until a slightly increased resistance signals that the suction tube 56 has contacted the roller 14. In this
  • the suction tube 56 can detect the material edge 50 of the outer material web 36 while forming or reinforcing a suction pressure, and the outer web 36 can be pulled off the roller 14 by overcoming the adhesive forces of the adhesive labels 54.
  • the externa ßere web 36 is wound by rotation of the suction tube 56 in the direction of rotation 60 on this and simultaneously deducted by a peel in the adjustment direction 60 of the roller 14, preferably supported by a motor rotation of the retaining mandrel 28 on which the roller 14 is clamped ,
  • Material webs 26 and for simultaneous removal of the almost consumed left roll 15 can dip vertically. It must not be mentioned at this point that the welding process is usually carried out by tempering the welding ßbalkens 34 and / or suitable welding elements and / or welding bars o. The like. In the region of the receiving groove 62, whereby the webs 26 on their
  • Softening temperature is heated so that flow of the material and thus a cohesive bonding of the material web sections to be joined can take place.
  • Print mark recognition on the material web 26 of the new roll with the aid of which the film connections in the longitudinal or conveying direction 30 can be exactly maintained. Since the material webs 26 usually have a printing, for example. In the form of graphics and / or labels, it is for their further processing as
  • Packaging material required that they can be conveyed and processed in the longitudinal direction positionally.
  • it makes sense to equip the webs 26 at suitable locations with print marks or other markings that can be detected by the sensor for print mark detection, not shown here, so that based on the detected print marks the exact feed control of the
  • Material webs can be made.
  • the suction pipe 56 not only in Adjusted longitudinal direction 58, but also rotated in the direction of rotation 60 (see Fig. 7), whereby the material web 36 of the new roll 14 before welding or
  • FIG. 8 show a total of fifteen images
  • FIGS. 8A to 80 successive process steps of the roll change within the device 12 according to the invention (see FIG. In contrast to the previous drawings, in this case the removal of the material web 26 takes place in each case from above on both rolls 14 and 15, so that the left roll 14 or 15 (EB1) in FIG.
  • FIG. 8A illustrates the feeding of the material web 26 in the conveying direction 30 via the roller 15 located in the right-hand installation position EB2, which is unwound in left-hand rotation.
  • the material web 26 is guided over a lower deflection roller 64.
  • the suction tube 56 and the welding bar 34 are each inactive.
  • the new roll 14 kept available in the left-hand installation position EB1 is not yet activated, i. not yet connected to the guided into the packaging machine web 26.
  • the suction tube 56 moving to the left grasps the outer material web layer 36 (FIG. 8B), pulls it, while the roller 14 rotates, under the welding bar 34 in the direction of the right-hand roller 15 (FIG. 8C), whereafter the welding bar 34 is lowered to weld and bond the webs 26 ( Figure 8D).
  • the material web 26 of the right-hand used roll 15 can be separated from the material web 26 guided into the machine. This separation can take place, for example, with a cutting or separating device 66 schematically indicated in FIG. 8E.
  • this separating device 66 can moreover ensure that the loose web section 68 leading to the right-hand roll 15 is either separated from the roll 15 or rewound by rewinding on this roll 15 (FIG. 8F) in order to remove the used roll 15 from FIG Holding mandrel 28 of the second mounting position EB2 cause no interference, eg. By tangling in machine parts.
  • the left roll 14 is the active roll from which the material web 26 used as packaging material for the machine is unwound (FIG. 8G), so that the used roll 15 can be replaced by a new roll 14 in the second installed position EB2 ( Figure 8H). Now the left roll in the first
  • Installation position EB1 is gradually unwound, this role is hereinafter referred to as used roller 15 (Fig. 81), while the right roller in the second mounting position EB2 is referred to as a new roller 14, to the analogous to the situation shown in FIG. 8B again the suction tube 56 is attached (Fig. 81), so that their outer ßere
  • Material web layer 36 can be pulled to the left under the welding bar 34 in the direction of the left roller 15 (Fig. 8J).
  • the weld bar 34 may in turn be lowered ( Figure 8K), thereby establishing the connection of the web 26 of the right roll 14 with the web 26 into the machine ( Figure 8L), while at the same time the separator 66 is the web 26 of the left roll 15) and the suction tube 56 can receive the material web remainder 68 and support the rewinding of the left roller 15 (FIG. 8M).
  • Figures 9 and 10 show an alternative embodiment of the movably suspended suction tube 56 of the gripping and / or handling device 52, the ßeren the removal of the externa
  • Material web layer 36 in the region of the material edge 50 of the new roll 14 is used.
  • this is in this variant on the movable arm of a articulated robot 20, which may optionally be the same articulated robot 20, which is already shown in FIG.
  • a suitable changing device is required in order to replace the roller gripper 22 shown in FIG. 1, if necessary, against the suction tube 56 shown in FIG. 9 and FIG. 10.
  • the Knickarmroboters shown in Figures 9 and 10 20 may also be a separate robot, which is also set up, taking care that it does not interfere with any existing handling or feeding device 18 for new roles 14 and Removal of used rolls 15 according to FIG. 1 can collide.
  • the suction tube 56 is through the
  • Movement possibilities of the articulated robot 20 in both horizontal or slightly oblique direction movable to pull the web 26 of the roller 14 can.
  • the suction pipe 56 can be rotated as needed, which is due to the
  • FIGS. 2 to 7 or on an articulated-arm or handling robot 20 according to FIG. 9 and FIG. 10.
  • the gripping and / or handling device 52 which is also referred to below as suction instrument 55 in FIGS. 1 to 15, is illustrated in FIGS. 11 to 15 using the example of the suction bar 56 equipped with a plurality of functional attachments 70.
  • the suction instrument 55 and the suction rod 56 is reciprocally movable between the two installation positions EB1 and EB2 and alternately pulls free end portions 50 of new rollers 14 in the first or second installation positions EB1 and EB2, respectively.
  • the rollers 14 Depending on the width of the flat and / or sheet material 26, the rollers 14 have a certain depth T (see FIG. 3).
  • rollers 14 and 15 with different depths T can be used, since the suction instrument 55 or the suction rod 56 can be adapted to the respective depth T.
  • rollers 14 and 15 and the retaining pins 28 of the two mounting positions EB1 and EB2 in Fig. 1 1 are not shown.
  • Suction instrument 55 or suction bar 56 has a multiplicity of suction parts 72, via which a negative pressure can be released for gripping a free end region 50 (see FIGS. 3 and 4) of flat and / or foil material 26.
  • Suction instrument 55 and the suction rod 56 from the embodiment of FIG. 1 1 has a polygonal cross-section.
  • the suction parts 72 are each one
  • Each functional attachment 70 is in this case with a valve in
  • Suction bar 56 removed or optionally only be disabled.
  • Suction section 72 remains inoperable until, if necessary, the respective functional attachment 70 is again connected to the suction instrument 55 or the suction rod 56.
  • the suction instrument 55 or the suction rod 56 can therefore be adapted to rollers 14, 15 having different depths T (see FIG.
  • the suction instrument 55 is coupled to a carriage 74 which is in connection with a linear guide 76 or guided there .
  • the horizontal and vertical displacement of the suction 55 is aktorisch, for example. Electromotive or hydraulically effected.
  • Suction instrument 55 does not have the aforementioned valves, so that each one
  • Vacuum over the suction parts 72 is released when the functional attachments 70 are not connected to the suction instrument 55.
  • the respective functional attachment 70 can then be connected to the suction instrument 55 and assigned to a respective suction section 72. If the functional attachment 70 is connected to the suction instrument 55, a negative pressure, which is released via the respective suction section 72, can be reduced or adapted via the functional attachment 70 and / or directed in a specific direction to the flat and / or foil material 26 targeted to detect a respective role 14 and 15 respectively.
  • a negative pressure which is released via the respective suction section 72
  • the risk of unintentional release of the flat and / or sheet material 26 from the suction instrument 55 can be almost completely excluded.
  • the functional attachment 70 may be formed as a flexible bellows, which is in contact with the flat and / or foil material 26 during fixing or gripping via negative pressure. Also, such embodiments support a targeted gripping of the flat and / or sheet material 26, wherein the risk of unintentional release of the flat and / or sheet material from the suction instrument 55 is still low.
  • FIG. 12 shows an embodiment of the
  • Suction instrument 55 as it can be used for various embodiments of the device 10 according to the invention.
  • Suction bar 56 corresponds to the embodiment of FIG. 1 1.
  • FIG. 12 also shows that the suction instrument 55 for each of the suction sections 72 forms a pocket 78 into which the functional attachments 70 can be inserted.
  • the pockets 78 are milled into the suction instrument 55 and the suction rod 56.
  • the suction instrument 55 additionally forms a flange section 80, by way of which a mounting and fastening on the carriage 74 (compare FIG. 11) is made possible.
  • FIG. 13 shows a perspective longitudinal section through the suction instrument 55 according to FIG. 12.
  • the longitudinal section of FIG. 13 shows the line system 82 which supplies the vacuum supply for the suction sections 72.
  • the individual functional attachments 70 form a separate channel in order to release negative pressure for gripping sheet-like film and / or strip material 26.
  • the suction parts 72 are fluidly linked in series with each other and can thus be supplied at least approximately simultaneously with the same negative pressure.
  • Fig. 14 shows a schematic perspective view of another
  • Embodiment of the suction instrument 55 as may be provided for various embodiments of a device 10 according to the invention. That too
  • Suction instrument 55 of the embodiment of FIG. 14 is formed as a suction rod 56 and has a plurality of suction parts 72, by means of which a respective
  • Suction instrument 55 from the embodiment of Figures 1 1 to 13 are also provided for the suction instrument 55 of FIG. 14.
  • the functional attachments 70 are in operative connection with one valve in each case, so that when the respective functional attachments 70 are mechanically connected to the suction instrument 55, a negative pressure can be released via the corresponding valve. If a function attachment 70 is removed from the suction instrument 55, the associated valve closes. A negative pressure can then no longer be released via the respective suction section 72 until the corresponding function attachment 70 is again connected to the suction instrument 55.
  • a flange portion 80 is shown.
  • the suction instrument 55 or the suction rod 56 can be connected to the carriage 74 (see FIG. 11) via this flange section 80.
  • FIG. 15 shows a longitudinal section through the suction instrument 55 according to FIG. 14.
  • the suction instrument 55 or the suction rod 56 has a line system 82, with which the suction sections 72 are connected in series.
  • the functional attachments 70 each close flush or at least approximately flush with a
  • Line system 82 is closed at its free end to prevent any vacuum escape.
  • throttles can also be used which, while the functional attachments have been removed, do not normally completely shut off the negative pressure, but nevertheless ensure a reduction in the negative pressure, so that only a small amount of air is sucked in there.

Abstract

Es ist eine Vorrichtung zum Umgang mit auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial offenbart. Die Vorrichtung (1) umfasst eine Einbauposition zur drehenden Aufnahme von Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial. Zudem umfasst die Vorrichtung Koppelungsmittel, mittels welcher freie Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial unterschiedlicher Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial verbunden werden können, das in der Vorrichtung geführt ist. Weiter ist mindestens ein Sauginstrument (7) zum Greifen des freien Endbereichs von Flach- und/oder Folienmaterial mittels Unterdruck vorgesehen.

Description

Vorrichtung u nd Verfah ren zu m U mgang mit auf Rollen aufgewickeltem Flach- u nd/oder Folienmaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umgang mit auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Weiterhin betrifft 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 14. 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.
Eine solche Vorrichtung mit einer Folienspleißstation, bei der die Folienbahn einer neu in eine Verpackungsmaschine eingesetzten Rolle mit Unterstützung einer
Halteeinrichtung einer Schweißeinrichtung zugeführt wird, ist 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. Ein zumindest teilautomatisierbares Verfahren zum Rollenwechsel und eine entsprechende Vorrichtung ist aus der DE 10 2013 1 10 944 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.
Sofern keine solchen Wechselträgereinheiten zur Verfügung stehen oder verwendet werden sollen, bleibt es beim Erfordernis der manuellen Handhabung der Folienenden nach dem Austausch verbrauchter Folienrollen gegen neue Rollen. So bleibt es weiterhin 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.
Ein vorrangiges Ziel der Erfindung wird daher darin gesehen, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur teil- oder vollautomatisierbaren Handhabung von auf Rollen
aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zur Verfügung zu stellen, wodurch 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 weitgehend 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 genannten Ziels schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum Umgang mit auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial vor, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Einbauposition aufweist, die zur drehenden Aufnahme von Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial vorgesehen ist. Zudem weist die Vorrichtung mindestens ein Koppelungsmittel auf zur Verbindung freier Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial der Rollen in der wenigstens einen Einbauposition mit Flach- und/oder Folienmaterial, das innerhalb der Vorrichtung zu Verpackungszwecken geführt ist. Außerdem ist mindestens ein Sauginstrument mit mindestens einem Aufsatz vorgesehen, über welchen zum Greifen eines freien Endbereichs von Flach- und/oder Folienmaterial ein Unterdruck an das Flach- und/oder Folienmaterial anlegbar ist. Es sei jedoch an dieser Stelle betont, dass auf diesen Aufsatz wahlweise auch verzichtet werden kann, bzw. dass dieser Aufsatz integrierter bzw. baulich integrierter Bestandteil einer das Sauginstrument bildenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sein kann. So sieht eine Variante der Vorrichtung vor, dass das Sauginstrument eine innerhalb der
Verpackungsmaschine gesteuert verstellbare und/oder um ihre Längsachse drehbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Erfassung der von einer neu eingesetzten Rolle bereitgestellten Materialbahn mittels pneumatischen Saugdrucks bildet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere für die Handhabung von auf Rollen gewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb einer Verpackungsmaschine vorgesehen sein, die wenigstens eine Einbauposition für eine Rolle, wahlweise auch zwei unterschiedliche
Einbaupositionen zur jeweiligen 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 den wenigstens zwei Einbaupositionen jeweils eingesetzten neuen Rollen mit einer bereits in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn aufweist. Die Vorrichtung kann gemäß einer optionalen Ausstattungsvariante zudem wenigstens eine Erfassungseinrichtung zur vorzugsweise optischen Detektion einer Drehrichtung und/oder Positionierung eines freien Endes einer außen liegenden Lage der Materialbahn jeder neuen Rolle sowie wenigstens eine steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Handhabung und
Bewegung der äußeren Lage der Materialbahn der neuen Rolle zur
Koppelungseinrichtung bzw. zur Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung aufweisen. Die automatisiert und/oder in zumindest partieller Abhängigkeit von den Signalen der
Erfassungseinrichtung steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bildet gemäß dieser Ausstattungsoption einen Teil einer automatisierbaren Rollenwechseleinheit der Vorrichtung.
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 optional zu verstehende Erfassungseinrichtung kann wenigstens ein im Bereich der wenigstens zwei Einbaupositionen feststehendes optisches Detektionssystem umfassen, mittels welchem die Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonforme Orientierung der in der wenigstens einen Einbauposition eingesetzten Rolle bzw. der jeweiligen in den wenigstens zwei Einbaupositionen eingesetzten neuen Rollen feststellbar und/oder überprüfbar ist. Au ßerdem ist damit der Materialbahnanfang der äußeren Lage erkennbar, der mit der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung erfasst werden soll. Die Erfassungseinrichtung kann auch einen optischen Detektor besitzen, welcher über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der jeweiligen neuen Rolle bewegt wird 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 äu ßeren Lage ihre jeweilige optische Kennzeichnung erkennt.
Die erwähnte Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann insbesondere durch mindestens ein innerhalb der Verpackungsmaschine gesteuert verstellbares und/oder um seine Längsachse drehbares Sauginstrument, insbesondere durch mindestens einen gesteuert verstellbaren und/oder um seine Längsachse drehbaren Saugstab zur
Erfassung der von der neuen Rolle bereitgestellten Materialbahn mittels pneumatischen Saugdrucks gebildet sein oder einen solchen Saugstab 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, 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, 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.
Das die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bildende Sauginstrument ist mit einer Vielzahl von über das Sauginstrument verteilten Saugpartien ausgestattet, die zum Greifen eines freien Endbereichs von Flach- und/oder Folienmaterial jeweils mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind. Die
Saugpartien können gleichmäßig verteilt entlang des Sauginstruments vorgesehen sein bzw. gleichmäßig oder äquidistant verteilt in das Sauginstrument eingebracht sein.
Insbesondere kann das Sauginstrument wenigstens fünf solcher Saugpartien umfassen. Die Saugpartien können miteinander eine lineare Anordnung im Sauginstrument ausbilden bzw. linear in das Sauginstrument eingebracht sein, d.h. in linear fluchtender Anordnung zueinander. Denkbar ist bspw., dass das Sauginstrument um seine
Längsachse gedreht werden kann.
Es kann zudem von Vorteil sein, das mindestens eine Sauginstrument zum Abziehen von Flach- und/oder Folienmaterial der jeweiligen Rolle versetzbar auszugestalten bzw. versetzbar aufzuhängen bzw. zu lagern. Insbesondere ist denkbar, dass das Sauginstrument zum Abziehen von Flach- und/oder Folienmaterial in Richtung weg der jeweiligen Einbauposition bzw. in Richtung weg der jeweiligen Rolle bewegt wird. Das Sauginstrument kann hierzu mit der zuvor bereits erwähnten Steuerungseinrichtung gekoppelt sein, welche den jeweiligen Versatz des Sauginstrumentes zum Abziehen des Flach- und/oder Folienmaterials vorgibt. Um das Sauginstrument zu versetzen, kann das Sauginstrument mit einer Linearführung in Verbindung stehen bzw. an einen Schlitten einer Linearführung gekoppelt sein. Auch andere Führungsbahnen sind denkbar, bspw. bogen- oder S-förmige o. dgl., die dazu dienen, die Materialbahn in gewünschter Weise zur Verbindungseinrichtung, bspw. zur Schweißeinrichtung zu bringen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mindestens einer Saugpartie ein
Funktionsaufsatz zugeordnet ist, der mit der jeweiligen Saugpartie in Wirkverbindung steht und vom Sauginstrument abgenommen werden kann. Der Funktionsaufsatz kann dazu dienen, das Greifen der jeweiligen Materialbahn via Unterdruck zu verbessern. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass der durch die jeweilige Saugpartie freigebbare Unterdruck mittels des zugeordneten Funktionsaufsatzes hinsichtlich Größe und/oder Orientierung beeinflussbar ist. Auch kann es sein, dass wenigstens ein
Funktionsaufsatz und vorzugsweise sämtliche Funktionsaufsätze eine Kontaktfläche für das Flach- und/oder Folienmaterial bereitstellen und zumindest anteilig flexibel und vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet sind. Weiter kann der wenigstens eine
Funktionsaufsatz bzw. können die Funktionsaufsätze jeweils als flexibler Balg oder als flexible Saugglocke o. dgl. ausgebildet sein.
Auch kann es sein, dass eine jeweilige Saugpartie über ihren zugeordneten Funktionsaufsatz au ßer Kraft bzw. wahlweise gedrosselt gesetzt werden kann. Bei Materialbahnen mit unterschiedlicher Quererstreckung bzw. mit unterschiedlicher Bahnbreite kann dies von Vorteil sein, wenn die jeweilige Saugpartie aufgrund ihrer Position im Sauginstrument den Endbereich des Flach- und/oder Folienmaterials einer Rolle nicht mittels Unterdruck greifen kann. Durch eine Deaktivierung der entsprechenden Saugpartie oder durch deren Drosselung kann einerseits Energie gespart werden. Zudem wird ggf. ein Abfallen des Unterdrucks an weiteren Saugpartien vermieden, wenn die mindestens eine Saugpartie au ßer Funktion gesetzt wird. Sofern hierauf folgend Flach- und/oder Folienmaterial einer weiteren Rolle mit größerer Tiefe bzw. Quererstreckung gegriffen werden soll, kann die jeweilige Saugpartie das Flach- und/oder Folienmaterial ggf. via Unterdruck greifen. Die jeweilige Saugpartie kann hierzu aktiviert werden, indem ein Funktionsaufsatz an das Sauginstrument gekoppelt und mit der jeweiligen Saugpartie in Wirkverbindung gesetzt wird, so dass ggf. zum Greifen des freien Endbereiches ein Unterdruck über die Saugpartie freigegeben werden kann. Durch derartige
Weiterbildungen einer Vorrichtung lassen sich demnach Flach- und/oder Folienmaterialien von Rollen mit unterschiedlichen Geometrien bzw. Tiefen problemlos greifen, so dass die Vorrichtung eine hohe Flexibilität besitzt.
Für besonders bevorzugte Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Sauginstrument bei Versatz zwischen den wenigstens zwei unterschiedlichen
Einbaupositionen alternierend hin und her bewegbar ist. Somit kann genau ein
Sauginstrument bzw. Saugstab ausreichen, um Flach- und/oder Folienmaterial von Rollen der wenigstens zwei unterschiedlichen Einbaupositionen abwechselnd abzuziehen. In weiteren denkbaren Ausführungsformen kann jeder Einbauposition ein eigenes
Sauginstrument bzw. ein eigener Saugstab zugeordnet sein, um Flach- und/oder
Folienmaterial einer Rolle der jeweiligen Einbauposition abzuziehen.
Zudem kann es sein, dass das mindestens eine Sauginstrument zur gemeinsamen Übertragung eines Unterdrucks ein Leitungssystem bereitstellt, an welches die Vielzahl an Saugpartien in Serie gekoppelt sind. Das Leitungssystem kann hierbei eine
Unterdruckleitung mit mehreren einzelnen Zweigen besitzen, wobei jeder Saugpartie ein eigener Zweig zugeordnet ist, um Unterdruck an die jeweilige Saugpartie weiterzuführen. Das Leitungssystem bzw. die Unterdruckleitung können an eine
Unterdruckerzeugungseinrichtung gekoppelt sein.
Weiter kann es sein, dass einer oder mehreren der Saugpartien jeweils ein Ventil zugeordnet ist, wobei der Funktionsaufsatz mit dem Ventil in Wirkverbindung steht, wobei der Funktionsaufsatz mit dem Ventil in Wirkverbindung steht, so dass das jeweilige Ventil zur Freigabe eines Unterdrucks geöffnet ist, wenn der jeweilige Funktionsaufsatz mit dem Sauginstrument in Verbindung steht und bei abgenommenem Funktionsaufsatz das jeweilige Ventil geschlossen und die jeweilige Saugpartie au ßer Funktion gesetzt ist bzw. keinen Unterdruck freigeben kann. Werden bspw. für eine Produktumstellung Flach- und/oder Folienbahnen reduzierter Breite eingesetzt, kann es sinnvoll sein, die jeweils nicht benötigten Saugpartien dauerhaft zu deaktivieren bzw. mittels der Ventile abzuschalten, um den an den benötigten Saugpartien anliegenden Unterdruck präzise steuern zu können und um die Adhäsion der Flach- und/oder Folienbahnen jederzeit gewährleisten zu können. Ggf. kann es in diesem Zusammenhang ausreichen, alle Saugpartien jeweils mit Drosseln auszustatten, damit der Saugdruck an nicht benötigten Saugpartien ausreichend reduziert wird, um ein Zusammenbrechen des Unterdrucks an den aktiven Saugpartien oder eine zu starke Reduzierung des Unterdrucks an diesen aktiven Saugpartien zu verhindern.
Die Saugpartie kann eine Tasche bzw. einen Sitz zur Aufnahme des jeweiligen Funktionsaufsatzes bereitstellen. Die Tasche bzw. der Sitz kann in das Sauginstrument eingefräst sein. Der Funktionsaufsatzkann einen Kanal besitzen, mittels welches Kanals Unterdruck zum Greifen von Folien- und/oder Bandmaterial freigegeben werden kann. Der Kanal kann mit dem vorherig bereits beschriebenem Leitungssystem ggf. fluidisch in Verbindung stehen.
Zudem kann vorgesehen sein, dass der jeweilige Funktionsaufsatz über Schraub- und/oder Steckverbindungen abnehmbar am Sauginstrument gehalten ist. Beispielsweise kann der Funktionsaufsatzselbst ein Gewinde besitzen, mittels welches Gewindes der Funktionsaufsatz auf ein entsprechendes Gegengewinde des Sauginstrumentes aufgeschraubt werden kann. Darüber hinaus eignen sich weitere Verbindungen, wie beispielsweise Rast- und/oder Schnapp- und/oder Klemmverbindungen, um den jeweiligen Funktionsaufsatz mit dem Sauginstrument zu verbinden, bzw. um den jeweiligen Funktionsaufsatz mit dem jeweiligen Ventil in Wirkverbindung zu setzen und das Ventil ggf. entsprechend zu öffnen.
Auch kann es sein, dass einer oder mehreren der Saugpartien ein Ventil und eine Steuernadel zugeordnet sind, wobei das Ventil über die Steuernadel bei Kontakt der Steuernadel mit einem freien Endbereich von Flach- und/oder Folienmaterial zur Freigabe eines Unterdrucks geöffnet werden kann und bei nicht ausgebildetem Kontakt das Ventil über die Steuernadel geschlossen ist. Die Steuernadeln können sich zumindest näherungsweise um den gleichen Betrag in Richtung des Sauginstrumentes erstrecken, so dass die den Steuernadeln zugeordneten Ventile zum Greifen des Flach- und/oder Folienmaterials zumindest näherungsweise zeitgleich öffnen. Tritt eine Steuernadel nicht mit dem Flach- und/oder Folienmaterial in Kontakt, so bleibt das Ventil geschlossen und es wird über dieses Ventil bzw. über diese Saugpartie kein Unterdruck freigegeben.
Vorstellbar ist zudem, dass das Sauginstrument als Saugrohr mit rundem und/oder eckigem Querschnitt ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Sauginstrument bzw. das Saugrohr im dreidimensionalen Druckverfahren hergestellt sein. Denkbar ist auch, dass das Sauginstrument bzw. das Saugrohr aus Aluminium oder weiteren Materialien gebildet ist. In weiteren Ausführungsformen ist zudem vorstellbar, dass mehreren Saugpartien jeweils ein Ventil zur Freigabe eines Unterdrucks zugeordnet ist. Weiter kann eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, welche die Ventile selektiv und unabhängig voneinander zur Freigabe eines Unterdrucks für eine oder mehrere Saugpartien ansteuern kann.
Auch ist denkbar, dass das Sauginstrument für eine oder mehrere Saugpartien einen als Drossel ausgebildeten Bereich mit Querschnittsverminderung besitzt. Der Bereich mit Querschnittsverminderung kann Bestandteil eines jeweiligen vorherig bereits beschriebenen Funktionsaufsatzes sein. Verliert eine Saugpartie ihren Kontakt zum Flach- und/oder Folienmaterial ungewollt, so besteht bei derartigen Ausführungsformen vorteilhafterweise die Möglichkeit, den Unterdruck an den weiteren Saugpartien aufrecht zu erhalten.
Zudem kann das Sauginstrument bei denkbaren Ausführungsformen keinen Funktionsaufsatz besitzen. Der Unterdruck kann hierbei direkt über die jeweilige
Saugpartie freigegeben werden .
Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bzw. das Saugrohr kann unter Auswertung der Positionen der optischen Markierungen mit Hilfe der
Erfassungseinrichtung nach exakter Ausrichtung der Rolle langsam an die Rolle herangefahren werden, bis ein leicht erhöhter Widerstand signalisiert, dass das Saugrohr bzw. die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung die Rolle kontaktiert hat. In dieser Position kann das Saugrohr unter Ausbildung oder Verstärkung eines Saugdrucks die Materialkante der äu ßeren Materialbahn erfassen und diese von der Rolle abziehen, insbesondere unter Überwindung der Haftkräfte der Klebeetiketten. Wahlweise wird hierbei die äu ßere Materialbahn durch Drehung des Saugrohrs auf diesem aufgewickelt und gleichzeitig von der Rolle abgezogen, ggf. unterstützt durch eine motorische Drehung des Haltedorns, auf dem die Rolle drehbar gelagert ist.
Die außen an den neu eingesetzten Rollen angebrachten optischen Markierungen oder Klebeetiketten können eine Markierungsfunktion erfüllen, die es ermöglichen, mit Hilfe der Erfassungseinrichtung die exakte Drehposition der Rolle so einzustellen, dass die die Rolle kontaktierende Greif- und/oder Handhabungseinrichtung die Materialkante der äu ßeren Materialbahn erfassen und die äu ßere Bahn unter Überwindung der Haftkräfte der Klebeetiketten oder Markierungen von der Rolle abziehen kann.
Insbesondere bei der Verwendung eines mit pneumatischem Saugdruck arbeitenden Saugrohrs als Greif- und/oder Handhabungseinrichtung ist es erforderlich, dass die Haftkräfte der Klebeetiketten das Abziehen der äußeren Materialbahn von der Rolle ermöglichen und dass sich die Ablösevorgänge exakt reproduzieren lassen.
Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung auch durch wenigstens eine Klemmleiste zur mechanisch klemmenden Erfassung der von der neuen Rolle bereitgestellten
Materialbahn gebildet sein bzw. eine solche Klemmleiste aufweisen. Hierbei kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch wenigstens eine Klemmleiste oder Klemmrohr gebildet sein, das in derselben Weise wie die oben beschriebene Saugleiste innerhalb der Maschine bewegbar und in ihrer Klemmwirkung steuerbar sein muss. Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung durch wenigstens ein elektrostatisch arbeitendes Element zur Erfassung der von der neuen Rolle bereitgestellten Materialbahn mittels elektrostatisch unterstützter Anhaftung gebildet sein, wobei dieses Element die Materialbahn oder Folie durch eine steuerbare und abschaltbare elektrostatische Aufladung erfasst und die Haftwirkung zur Folie oder Materialbahn erzeugt.
Darüber hinaus kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung auch durch einen einfachen Stab zur Handhabung der Folienbahnen oder Materialbahnen gebildet sein, der mechanisch adhäsiv arbeitet und das Abgreifen des Materialbahnendes durch Anhaftung ermöglicht, indem zuvor die Folien- oder Materialbahnrolle mit doppelseitigem Klebe- oder Haftband ausgestattet wurde, so dass eine Seite dieses Klebe- oder Haftbandes an dem beweglichen Stab haftet, während die andere Seite des Klebe- oder Haftbandes vorzugsweise eine etwas geringere Adhesivkraft aufweist und somit problemlos von der darunter liegenden Materialbahn oder Folienbahn abgezogen 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
Bewegungssteuerung 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 steuerbar; in Abhängigkeit von deren Position ist zudem 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 können auch durch Bedruckungen der Materialbahn bzw. der Folie gebildet sein, so bspw. als Barcodes 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.
Wahlweise können Sensoreinrichtungen zur Druckmarkenerkennung an der Materialbahn einer neuen Rolle vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Folienanschlüsse in Längs- bzw. Förderrichtung exakt eingehalten werden können. Da die Materialbahnen normalerweise eine Bedruckung aufweisen, bspw. in Form von Grafiken und/oder Beschriftungen, ist es für ihre weitere Verarbeitung als Verpackungsmaterial erforderlich, dass sie in Längsrichtung positionsgetreu befördert und verarbeitet werden können. Um daher beim Rollenwechsel die gewünschten exakten Folienanschlüsse gewährleisten zu können, ist es sinnvoll, die Materialbahnen an geeigneten Stellen mit Druckmarken oder anderen Markierungen auszustatten, die von einer geeigneten Sensorik zur
Druckmarkenerkennung erfasst werden können, so dass auf Basis der erkannten
Druckmarken die exakte Vorschubsteuerung der Materialbahnen erfolgen kann. Zur Längenanpassung und exakten Positionierung der äußeren Materialbahn einer neuen Rolle kann bspw. das Saugrohr oder die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung nicht nur in seinen Abständen zur Rolle verstellt, sondern auch gedreht werden, wodurch sich die Materialbahn der neuen Rolle vor dem Verschweißen bzw. während des
Verschwei ßens mittels der Schweißeinheit in Längsrichtung sehr exakt positionieren lässt.
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.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung weiterhin 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 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 durch eine neue oder frische Rolle, insbesondere eine gleichartige Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial ersetzt. Der Verpackungsbetrieb kann während des Rollenwechsels entweder
kontinuierlich und weitgehend verzögerungsfrei aufrechterhalten werden, was
insbesondere dadurch unterstützt werden kann, dass wenigstens zwei Einbaupositionen für Rollen in der Verpackungsmaschine vorgesehen sind, von denen abwechselnd das Flach- und/oder Folienmaterial abgezogen wird, während die jeweils andere, verbrauchte Rolle gewechselt und gegen eine neue Rolle ausgetauscht werden kann. Ein
kontinuierlicher Verpackungsbetrieb kann jedoch auch durch Unterstützung eines
Speichers aufrechterhalten werden, in den eine definierte Länge an Flach- und/oder Folienmaterial hineinbefördert werden kann, die für den späteren Zeitraum eines
Rollenwechsels zur Verfügung steht und hierzu wieder aus dem Speicher gefördert werden kann. Allerdings verlangt das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend einen solchen kontinuierlichen Verpackungsbetrieb, sondern bezieht sich gleichermaßen auf einen diskontinuierlichen Betrieb, der während eines Rollenwechsels kurzzeitig
unterbrochen werden kann. Verbrauchte Rollen werden zur Aufrechterhaltung des Verpackungsbetriebes aus mindestens einer Einbau- oder Montageposition in der Verpackungsmaschine
entnommen und durch eine neue Rolle ersetzt. Die verbrauchten Rollen können zur Aufrechterhaltung eines weitgehend kontinuierlichen Verpackungsbetriebes wahlweise auch abwechselnd aus wenigstens zwei unterschiedlichen Einbau- bzw. Montagepositionen der Verpackungsmaschine entnommen und jeweils wechselweise gegen neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial ausgetauscht werden. 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, ggf. auch anderweitig verbunden. 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.
Das erwähnte Folien- oder Flachmaterial, das auf den jeweils austauschbaren Rollen aufgewickelt ist und das 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 bildet. 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 im vorliegenden Zusammenhang näher erläutert wird.
Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die von der neuen Rolle bereitgestellte Materialbahn mittels der mit pneumatischem Saugdruck arbeitenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung von der Rolle abgezogen werden. Diese Variante ermöglicht einen automatisierten Rollen- und Materialbahnwechsel unter Aufrechterhaltung eines weitgehend ununterbrochenen Verpackungsbetriebes, ggf. auch unter Aufrechterhaltung eines kurzzeitig unterbrochenen Verpackungsbetriebes, ohne dass hierzu unterstützend manuell eingegriffen werden muss, insbesondere beim
Zuführen des Materialbahnanfangs einer neuen Rolle zu einer Schweißeinheit, wo sie mit der noch in der Maschine befindlichen Materialbahn verbunden bzw. verschweißt wird.
Das Verfahren kann vorsehen, dass die von der neuen Rolle bereitgestellte Materialbahn mittels der automatisiert bewegten und in ihren Halte- und/oder
Haftaktivitäten gesteuerten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung von der jeweils neuen Rolle abgezogen und jeweils an ihre vorgesehene Position zur haftenden
Verbindung mit der bereits in die Verpackungsstraße führenden Materialbahn und/oder zur Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung bewegt wird. Die erwähnte, automatisiert Steuer- und bewegbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann insbesondere durch ein innerhalb der Verpackungsmaschine gesteuert verstellbares und/oder um seine Längsachse drehbares Sauginstrument oder Saugrohr gebildet sein, das an die neu eingesetzte Rolle herangeführt wird, so dass unter Herstellung eines Saugdrucks der Materialbahnanfang bzw. der Folienanfang erfasst, gegriffen und zu einem
Schweißbalken o. dgl. gefördert werden kann. Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung auch durch wenigstens eine Klemmleiste oder ein Klemmrohr o. dgl. gebildet sein. Zudem kann in einer alternativen Variante des Verfahrens die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch wenigstens ein statisch aufladbares Element gebildet sein, mit dem die Folie oder Materialbahn gehandhabt, erfasst und geführt werden kann. Zudem kann in einer weiteren alternativen Variante des Verfahrens die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch wenigstens ein einfaches Rohr- oder Stabelement gebildet sein, mit dem die mit doppelseitigem Haft- oder Klebeband ausgestattete Folie oder Materialbahn gehandhabt, erfasst und geführt werden kann, wie dies oben bereits erläutert wurde.
Bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit die von der neuen Rolle bereitgestellte Materialbahn mittels der automatisiert bewegten und in ihren Halteaktivitäten gesteuerten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung von der Rolle abgezogen und jeweils an ihre vorgesehene Position zur haftenden Verbindung mit der bereits in die Verpackungsstraße führenden Materialbahn und/oder zur Fixierungsund/oder Schweißeinrichtung bewegt werden. Auf diese Weise wird ein automatisierbares Verfahren zur Handhabung der Materialbahnen und zu wiederholten Rollenwechseln unter Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Materialtransports des Flach- oder Folienmaterials in der Verpackungsmaschine zur Verfügung gestellt.
Wie erwähnt, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass die steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch mindestens ein innerhalb der Verpackungsmaschine gesteuert verstellbares und/oder um seine Längsachse drehbares Sauginstrument, insbesondere durch mindestens einen gesteuert verstellbaren und/oder um seine Längsachse drehbaren Saugstab gebildet wird. Auf diese Weise ermöglicht es das Verfahren, den jeweiligen freien Endbereich des Flach- und/oder Folienmaterials der jeweiligen neuen Rolle mittels einer Vielzahl von über das Sauginstrument bzw. über den Saugstab verteilten Saugpartien zu erfassen und abzuziehen, indem die jeweils mit
Unterdruck beaufschlagten Saugpartien die Folie oder Materialbahn ansaugen, anhaften lassen und damit ihre Erfassung und Handhabung ermöglichen. Zudem kann vorgesehen sein, dass einer oder mehreren der Saugpartien jeweils ein Ventil und/oder eine Drossel zugeordnet ist, wobei eine als Funktionsaufsatz bezeichenbare Saugpartie mit dem Ventil bzw. der Drossel in Wirkverbindung steht, so dass das jeweilige Ventil zur Freigabe eines Unterdrucks geöffnet ist und/oder die Drossel zur variablen Beaufschlagung mit
Unterdruck gesteuert wird, wenn der jeweilige Funktionsaufsatz bzw. die Saugpartie mit dem Sauginstrument in Verbindung steht. Da die Funktionsaufsätze bzw. die Saugpartien wahlweise demontierbar bzw. abnehmbar sein können, ist es weiterhin sinnvoll, bei abgenommenem Funktionsaufsatz das jeweilige Ventil zu schließen und die jeweilige Saugpartie zu deaktivieren, bzw. die Drossel zur Reduzierung des Unterdrucks anzusteuern.
Bei dem Verfahren kann wahlweise vorgesehen sein, dass die steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des freien Endes der au ßen liegenden Lage an Flach- und/oder Folienmaterial der jeweiligen neuen Rolle und/oder zur Erfassung von an der neuen Rolle angebrachten und/oder aufgebrachten Markierungen zusammenwirkt und/oder in Abhängigkeit von deren Sensorsignalen gesteuert wird. 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. Vorzugsweise werden bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der erwähnten Erfassungseinrichtung die an der neuen Rolle angebrachten oder aufgebrachten Markierungen erfasst und deren Position, Ausrichtung und/oder Winkellage in Bezug auf einen Gesamtumfang der neuen Rolle erkannt und/oder verarbeitet, so dass die Rolle für das Erfassen des Materialbahn- oder
Folienanfangs beim Abziehen der äußersten Lage mittels der steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bzw. des steuerbaren Saugrohrbalkens in die richtige Lage gedreht werden kann. Da die Rolle hierdurch für das Abziehen der äu ßeren Folien- oder Materialbahn zumindest geringfügig rotiert werden muss, ist ein elektromotorischer Antrieb des Foliendorns der Maschine, auf dem der hohle Kern der Rolle drehbar aufsitzt, sinnvoll. Die Markierungen, die bei der Konfektionierung der Rollen aufgebracht oder nachträglich angebracht worden sein können, zeigen zumindest die Position und/oder Ausrichtung des mittels der steuerbaren Greifeinrichtung zu erfassenden freien Endes deren äu ßerer Lage der Materialbahn an oder definieren diesen. Die Markierungen können bspw. auch in einer Bedruckung der Materialbahn bestehen oder in eine solche Bedruckung eingearbeitet sein. Die Erfassungseinrichtung überprüft die jeweilige
Drehposition der Rolle anhand der Markierungen an der Rolle und/oder der Materialbahn und/oder anhand einer Ausrichtung einer äußeren Lage der Materialbahn mit deren freiem Ende und dreht die Rolle vorzugsweise in die jeweils benötigte Winkellage, so dass der Saugbalken den Folien- oder Materialbahnanfang erfassen und abziehen sowie zu einem Schweißbalken oder einer Verbindungseinheit zum Fixieren der neuen Materialbahn an der noch in der Maschine befindlichen Materialbahn befördern kann. Somit ermöglicht das Verfahren, bei dem auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden jeweils mindestens eine optische Kennzeichnung und insbesondere mindestens eine
reflektierende Markierung aufgebracht wurden, die Erkennung mittels der
Erfassungseinrichtung, welche die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme
Orientierung der neuen Rolle feststellt und/oder überprüft.
Weiterhin sieht eine Variante des Verfahrens vor, dass die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 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 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 eine neue Rolle eingelegt wird, und zwar 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.
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 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. Au ßerdem 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.
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 in insgesamt fünfzehn schematischen Ansichten (Fig. 8A bis Fig. 80) aufeinander folgende Prozessphasen beim Rollenwechsel innerhalb einer
Verpackungsmaschine.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Teildarstellung einer alternativen Variante einer beweglich angeordneten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Erfassung und Führung einer Materialbahn.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Teildarstellung der alternativen Variante der beweglich angeordneten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung gemäß Fig. 9 zur Erfassung und Führung einer Materialbahn.
Fig. 1 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsvariante einer Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit einem beweglichen Saugstab. Fig. 12 zeigt eine Detailansicht des Saugstabs gemäß Fig. 1 1 .
Fig. 13 zeigt einen schematischen Längsschnitt des Saugstabs gemäß Fig. 1 1 und
Fig. 12.
Fig. 14 zeigt eine weitere Detailansicht des Saugstabs. Fig. 15 zeigt einen weiteren Längsschnitt durch den Saugstab gemäß Fig. 14.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren 1 bis 15 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. Wie es die perspektivischen Detailansichten der Fig. 2 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 (vgl. Fig. 1 ) beweglich angeordneten Rollengreifers 22 (vgl. Fig. 1 ) 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. Es sei jedoch an dieser Stelle betont, dass die Verpackungsmaschine 10 abweichend von der Darstellung in den Figuren 2 bis 8 wahlweise auch nur eine solche Einbauposition EB1 oder EB2 aufweisen kann, ggf. in Kombination mit einem hier nicht gezeigten Folienspeicher o. dgl., sofern die Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Verpackungsbetriebes während eines Rollenwechsels gewünscht ist.
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 Verbindungsoder 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.
Die in der schematischen Perspektivansicht der Fig. 3 erkennbare neue Rolle 14 weist an ihrer äußere Materialbahnlage 36 eine im vorliegenden Zusammenhang optional zu verstehende optische Markierung 38 auf, die mit einer ebenfalls als Ausstattungsoption zu verstehenden 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 oder auch neben diesen (nicht dargestellt) 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.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 4 verdeutlicht im Wesentlichen eine Prozessphase, bei der die Materialkante 50 der äu ßeren 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, welcher anschließend abgesenkt und in
Zusammenwirkung mit der Schweißeinrichtung 32 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 (vgl. Fig. 1 ) beförderten Materialbahn 26 (Förderrichtung 30 nach rechts vgl. Fig. 2) 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. Dies gilt insbesondere für die gezeigte Ausführungsvariante mit zwei oder mehr Einbaupositionen EB1 und EB2 innerhalb der Verpackungsmaschine 10. Sofern nur eine solche Einbauposition vorgesehen ist, bleibt der Verbindungsprozess der Materialbahn 26 der neuen Rolle 14 mit der in der Maschine 10 befindlichen Materialbahn 26 weitgehend unverändert (vgl. etwa die Figuren 3 und 4), doch ist mit einer solchen Konfiguration kaum ein kontinuierlicher Verpackungsbetrieb aufrecht zu erhalten, sofern kein zusätzlicher Folien- oder Materialbahnspeicher eingesetzt wird, aus dem während des Rollentausches ein definierter Abschnitt der Materialbahn 26 entnommen werden kann.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 5 verdeutlicht eine neue Rolle 14 mit darauf gewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial 26 (vgl. Fig. 5) sowie eine sinnvolle Variante zur Anordnung der optischen Markierungen 38 im Bereich der Materialkante 50 der äu ßeren Materialbahnlage 36 (vgl. Fig. 4). Die optischen Markierungen 38 können bspw. durch reflektierende und/oder mit optisch dekodierbaren Informationen
ausgestatteten Klebeetiketten 54 gebildet sein, die wahlweise bei der Konfektionierung und/oder Herstellung der Rollen 14 aufgebracht werden oder nachträglich bei der Vorbereitung für die Bestückung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 durch
Bedienungspersonal aufgeklebt werden. Die optischen Markierungen 38 bzw.
Klebeetiketten 54 erfüllen au ßerdem eine Markierungsfunktion, da sie es ermöglichen, mit Hilfe der Kameras 42 der Erfassungseinrichtung 40 die exakte Drehposition der Rolle 14 so einzustellen, dass das an die Rolle 14 in Verstellrichtung 58 heranfahrende Saugrohr 56 (vgl. Fig. 7) die Materialkante 50 der äu ßeren Materialbahn 36 erfassen und die äußere Bahn 36 unter Überwindung der Haftkräfte der Klebeetiketten 54 von der Rolle 14 abziehen kann. Es sei an dieser Stelle jedoch betont, dass anstelle solcher optischen
Markierungen 38 bzw. Klebeetiketten 54 auch eine alleinige optischer Erkennung der Materialkante 50 an der neuen Rolle 14 ausreichen kann, die mit entsprechend leistungsfähigen Erfassungseinrichtungen 40 bzw. Kameras 42 erfasst werden kann, um die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 sowie die rotierenden Haltedorne 28 zu steuern bzw. zu positionieren.
Insbesondere bei der Verwendung eines mit pneumatischem Saugdruck arbeitenden Saugrohrs 56 als Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 (vgl. hierzu die Figuren 1 1 bis 15) ist es wichtig, dass die Klebeetiketten 54 keine zu starken Haftkräfte aufbauen, da ansonsten die Gefahr besteht, dass sich die äu ßere Materialbahn 36 an der Materialkante 50 nicht in gewünschter Weise von der Rolle 14 ablösen lässt oder dass sich die Ablösevorgänge nicht exakt reproduzieren lassen. Grundsätzlich genügt es, wenn die von den Klebeetiketten 54 erzeugten Haftkräfte gerade so groß sind, dass sich die äußere Materialbahn 36 beim Handhaben der Rollen 14 oder bei ihrem Einsetzen in die Vorrichtung 12 nicht selbst ablösen, insbesondere durch ihre Gewichtskraft. Eine wesentlich höhere Haftkraft ist im Interesse einer leichten Handhabung der Rollen 14 nicht wünschenswert.
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 (vgl. Fig. 1 ) 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 (vgl. Fig. 4) 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 den Saugdruck in effektiver Weise an der Materialbahn 26 anliegen zu lassen, kann das Saugrohr 56 bspw. in der in den Figuren 1 1 bis 15 gezeigten Weise ausgestaltet sein. 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.
Wahlweise kann die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Saugrohr 56
ausgebildete Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 auch durch geeignete
Klemmelemente o. dgl. gebildet sein, mit denen sich die äußere Lage 36 der neuen Rolle 14 (in Fig. 6 und Fig. 7 jeweils in Einbauposition EB2) erfassen und von der Rolle 14 abziehen lässt, wobei dieser Abziehvorgang vorzugsweise durch aktives Drehen des motorisch betriebenen Haltedorns 28 unterstützt wird.
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. Das Saugrohr 56 kann unter Auswertung der Positionen der optischen
Markierungen 38 bzw. Klebeetiketten 54 mit Hilfe der Kameras 42 der
Erfassungseinrichtung 40 nach exakter Ausrichtung der Rolle 14 langsam in
Verstellrichtung 58 an die Rolle 14 herangefahren werden, bis ein leicht erhöhter Widerstand signalisiert, dass das Saugrohr 56 die Rolle 14 kontaktiert hat. In dieser
Position kann das Saugrohr 56 unter Ausbildung oder Verstärkung eines Saugdrucks die Materialkante 50 der äußeren Materialbahn 36 erfassen und die äu ßere Bahn 36 unter Überwindung der Haftkräfte der Klebeetiketten 54 von der Rolle 14 abziehen.
Vorzugsweise wird hierbei die äu ßere Materialbahn 36 durch Drehung des Saugrohrs 56 in Drehrichtung 60 auf diesem aufgewickelt und gleichzeitig durch eine Abziehbewegung in Verstellrichtung 60 von der Rolle 14 abgezogen, vorzugsweise unterstützt durch eine motorische Drehung des Haltedorns 28, auf dem die Rolle 14 aufgespannt ist.
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 Schwei ßbalkens 34 und/oder geeigneter Schweißelemente und/oder Schweißleisten o. dgl. im Bereich der Aufnahmenut 62 erfolgt, wodurch 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.
Nicht gezeigt sind in den Figuren 6 und 7 Sensoreinrichtungen zur
Druckmarkenerkennung an der Materialbahn 26 der neuen Rolle, mit deren Hilfe die Folienanschlüsse in Längs- bzw. Förderrichtung 30 exakt eingehalten werden können. Da die Materialbahnen 26 normalerweise eine Bedruckung aufweisen, bspw. in Form von Grafiken und/oder Beschriftungen, ist es für ihre weitere Verarbeitung als
Verpackungsmaterial erforderlich, dass sie in Längsrichtung positionsgetreu befördert und verarbeitet werden können. Um nun beim Rollenwechsel die gewünschten exakten Folienanschlüsse gewährleisten zu können, ist es sinnvoll, die Materialbahnen 26 an geeigneten Stellen mit Druckmarken oder anderen Markierungen auszustatten, die von der hier nicht gezeigten Sensorik zur Druckmarkenerkennung erfasst werden können, so dass auf Basis der erkannten Druckmarken die exakte Vorschubsteuerung der
Materialbahnen erfolgen kann. Zur Längenanpassung und exakten Positionierung der äußeren Materialbahn 36 einer neuen Rolle 14 kann bspw. das Saugrohr 56 nicht nur in Längsrichtung 58 verstellt, sondern auch in Drehrichtung 60 rotiert werden (vgl. Fig. 7), wodurch sich die Materialbahn 36 der neuen Rolle 14 vor dem Verschweißen bzw.
während des Verschweißens mittels der Schweißeinheit 32 in Längsrichtung sehr exakt positionieren lässt. Die schematischen Darstellungen der Fig. 8 zeigen in insgesamt fünfzehn Bildern
(Fig. 8A bis Fig. 80) aufeinander folgende Verfahrensschritte des Rollenwechsels innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 (vgl. Fig. 1 ). Im Unterschied zu den vorherigen Zeichnungen 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. 8A verdeutlicht die Zuführung der Materialbahn 26 in Förderrichtung 30 über die in rechter Einbauposition EB2 befindliche Rolle 15, die in Linksdrehung abgewickelt wird. 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. 8B), zieht diese unter Mitdrehung der Rolle 14 in Rechtsdrehung unter dem Schweißbalken 34 hindurch in Richtung zur rechten Rolle 15 (Fig. 8C), wonach der Schweißbalken 34 abgesenkt wird, um die Materialbahnen 26 zu verschweißen und damit zu verbinden (Fig. 8D). Gleichzeitig mit diesem Verschweißen oder auch anschließend, d.h. nach Anheben des Schweißbalkens 34 (Fig. 8E) kann die Materialbahn 26 der rechten verbrauchten Rolle 15 von der in die Maschine geführten Materialbahn 26 abgetrennt werden. Diese Abtrennung kann bspw. mit einer in Fig. 8E schematisch angedeuteten Schneide- oder Trenneinrichtung 66 erfolgen. Wahlweise kann diese Trenneinrichtung 66 darüber hinaus dafür sorgen, dass der zur rechten Rolle 15 führende lose Materialbahnabschnitt 68 entweder von der Rolle 15 abgetrennt oder durch Rückdrehung wieder auf dieser Rolle 15 aufgewickelt wird (Fig. 8F), um beim Abnehmen der verbrauchten Rolle 15 vom Haltedorn 28 der zweiten Einbauposition EB2 keine Störungen zu verursachen, bspw. durch Verheddern 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. 8G), so dass die verbrauchte Rolle 15 in der zweiten Einbauposition EB2 durch eine neue Rolle 14 ersetzt werden kann (Fig. 8H). Da nun die linke Rolle in der ersten
Einbauposition EB1 allmählich abgewickelt wird, wird diese Rolle im Folgenden als verbrauchte Rolle 15 bezeichnet (Fig. 81), während die rechte Rolle in der zweiten Einbauposition EB2 als neue Rolle 14 bezeichnet wird, an die analog zur Situation gemäß Fig. 8B wieder das Saugrohr 56 angesetzt wird (Fig. 81), so dass ihre äu ßere
Materialbahnlage 36 nach links unter dem Schweißbalken 34 hindurch in Richtung zur linken Rolle 15 gezogen werden kann (Fig. 8J). Der Schweißbalken 34 kann wiederum abgesenkt werden (Fig. 8K), wodurch die Verbindung der Materialbahn 26 der rechten Rolle 14 mit der in die Maschine führenden Materialbahn 26 hergestellt wird (Fig. 8L), während gleichzeitig die Trenneinrichtung 66 die Materialbahn 26 der linken Rolle 15 abtrennen (Fig. 8L) und das Saugrohr 56 den Materialbahnrest 68 aufnehmen und die Rückwicklung der linken Rolle 15 unterstützen kann (Fig. 8M).
Nun wird wieder die rechte Rolle 14 in der rechten Einbauposition EB2
abgewickelt, während die verbrauchte linke Rolle 15 (Fig. 8N) von der linken
Einbauposition EB1 abgezogen und durch eine neue Rolle 14 ersetzt werden kann (Fig. 80). Dadurch ist wiederum der ursprüngliche Zustand erreicht, der sich bereits in Fig. 8A abgebildet findet, wodurch ein kompletter Wechselzyklus durchlaufen ist.
Die beiden schematischen Perspektivansichten der Figuren 9 und 10 zeigen eine alternative Ausführungsvariante des beweglich aufgehängten Saugrohrs 56 der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52, das/die dem Abziehen der äu ßeren
Materialbahnlage 36 im Bereich der Materialkante 50 der neuen Rolle 14 dient. Anstelle einer maschinenfesten Aufhängung des Saugrohrs 56 befindet sich dieses bei dieser Variante am beweglichen Arm eines Knickarmroboters 20, der wahlweise derselbe Knickarmroboter 20 sein kann, der bereits in der Fig. 1 gezeigt ist. In diesem Fall ist eine geeignete Wechseleinrichtung erforderlich, um den in Fig. 1 gezeigten Rollengreifer 22 bei Bedarf gegen das in Fig. 9 und in Fig. 10 gezeigte Saugrohr 56 auswechseln zu können.
Alternativ hierzu kann der in den Figuren 9 und 10 gezeigte Knickarmroboters 20 auch ein separater Roboter sein, der zusätzlich aufgestellt ist, wobei darauf zu achten ist, dass er nicht mit einer ggf. vorhandenen Handhabungs- bzw. Zuführungseinrichtung 18 für neue Rollen 14 und zur Entnahme verbrauchter Rollen 15 entsprechend Fig. 1 kollidieren kann. Wie es die Fig. 10 erkennen lässt, ist das Saugrohr 56 durch die
Bewegungsmöglichkeiten des Knickarmroboters 20 sowohl in horizontaler oder leicht schräger Richtung beweglich, um die Materialbahn 26 von der Rolle 14 abziehen zu können. Zudem kann das Saugrohr 56 bei Bedarf gedreht werden, was durch die
Bezugsziffer 60 angedeutet ist. Die in den Figuren 9 und 10 gezeigte Variante
unterscheidet sich hinsichtlich ihrer Funktion und des Bewegungsablaufs beim
Rollenwechsel im Übrigen nicht von den bereits gezeigten Varianten gemäß Figuren 1 bis 8.
Es sei an dieser Stelle betont, dass die in den Figuren 1 1 bis 15 gezeigten Ausführungsvarianten des Saugrohrs 56 ebenfalls an einer Stelleinrichtung 58
entsprechend den Figuren 2 bis 7 oder an einem Knickarm- bzw. Handhabungsroboter 20 gemäß Fig. 9 und Fig. 10 angeordnet sein kann.
Die nachfolgend in den Figuren 1 1 bis 15 auch als Sauginstrument 55 bezeichnete Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 52 ist in den Figuren 1 1 bis 15 am Beispiel des mit mehreren Funktionsaufsätzen 70 ausgestatteten Saugstabes 56 dargestellt. Wie oben gezeigt, ist das Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 ist zwischen den beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 hin und her bewegbar und zieht abwechselnd freie Endbereiche 50 von neuen Rollen 14 in den ersten oder zweiten Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 ab. Je nach Breite des Flach- und/oder Folienmaterials 26 besitzen die Rollen 14 eine bestimmte Tiefe T (vgl. hierzu Fig. 3). In der Praxis können für Vorrichtungen 12 gemäß Figuren 2 bis 9 Rollen 14 bzw. 15 mit unterschiedlichen Tiefen T Verwendung finden, da das Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 an die jeweilige Tiefe T angepasst werden kann.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Rollen 14 und 15 sowie die Haltedorne 28 der beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 in Fig. 1 1 nicht dargestellt. Das
Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 besitzt eine Vielzahl an Saugpartien 72, über welche zum Greifen eines freien Endbereichs 50 (vgl. Fig. 3 und Fig. 4) von Flach- und/oder Folienmaterial 26 jeweils ein Unterdruck freigegeben werden kann. Das
Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 aus dem Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 1 besitzt einen eckigen Querschnitt. Zudem sind den Saugpartien 72 jeweils ein
Funktionsaufsatz 70 und ein Ventil zugeordnet, das jedoch in den Figuren nicht zu erkennen ist. Jeder Funktionsaufsatz 70 steht hierbei mit einem Ventil derart in
Wirkverbindung, dass bei einer mechanischen Verbindung des Funktionsaufsatzes 70 mit dem Sauginstrument 55 bzw. dem Saugstab 56 das Ventil zur Freigabe eines Unterdrucks geöffnet ist. Besitzt eine Rolle 14 bzw. 15 eine geringe Tiefe T (vgl. Fig. 3), so werden einzelne Saugpartien 72 nicht benötigt, um einen freien Endbereich 50 von Flach- und/oder Folienmaterial 26 mit Unterdruck zu erfassen. Ist dies der Fall, so kann der Funktionsaufsatz 70 der jeweiligen Saugpartie 72 vom Sauginstrument 55 bzw.
Saugstab 56 abgenommen oder wahlweise auch nur deaktiviert werden. Die
Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen Funktionsaufsatz 70 und dem jeweiligen Ventil ist hierbei derart, dass das Ventil bei abgenommenem Funktionsaufsatz 70 schließt und kein Unterdruck über die jeweilige Saugpartie 72 freigegeben werden kann. Die
Saugpartie 72 bleibt funktionslos, bis ggf. der jeweilige Funktionsaufsatz 70 erneut mit dem Sauginstrument 55 bzw. dem Saugstab 56 verbunden wird. Das Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 kann daher an Rollen 14, 15 mit verschiedenen Tiefen T (vgl. Fig. 3) jeweils angepasst werden.
Um zwischen den beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 zu wechseln bzw. um das Sauginstrument 55 zwischen den beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 alternierend zu verfahren, ist das Sauginstrument 55 an einen Schlitten 74 gekoppelt, der mit einer Linearführung 76 in Verbindung steht bzw. dort geführt ist. Das horizontale und vertikale Verschieben des Sauginstrumentes 55 wird aktorisch, bspw. elektromotorisch oder hydraulisch bewirkt.
Für weitere Ausführungsformen ist darüber hinaus denkbar, dass das
Sauginstrument 55 die zuvor erwähnten Ventile nicht besitzt, so dass jeweils ein
Unterdruck über die Saugpartien 72 freigegeben wird, wenn die Funktionsaufsätze 70 nicht mit dem Sauginstrument 55 in Verbindung stehen. Der jeweilige Funktionsaufsatz 70 kann sodann mit dem Sauginstrument 55 verbunden und einer jeweiligen Saugpartie 72 zugeordnet werden. Steht der Funktionsaufsatz 70 mit dem Sauginstrument 55 in Verbindung, kann ein Unterdruck, welcher über die jeweilige Saugpartie 72 freigegeben wird, über den Funktionsaufsatz 70 reduziert bzw. angepasst und/oder in eine bestimmte Richtung gelenkt werden, um das Flach- und/oder Folienmaterial 26 einer jeweiligen Rolle 14 bzw. 15 gezielt zu erfassen. Die Praxis hat gezeigt, dass bei derartigen
Ausführungsformen das Risiko eines unbeabsichtigten Lösens des Flach- und/oder Folienmaterials 26 vom Sauginstrument 55 nahezu vollständig ausgeschlossen werden kann.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann der Funktionsaufsatz 70, wie auch in Figuren 12 und 13 gezeigt, als flexibler Balg ausgebildet sein, der mit dem Flach- und/oder Folienmaterial 26 bei Fixierung bzw. Greifen via Unterdruck in Anlage steht. Auch derartige Ausführungsformen unterstützen ein gezieltes Greifen des Flach- und/oder Folienmaterials 26, wobei das Risiko eines unbeabsichtigten Lösens des Flach- und/oder Folienmaterials vom Sauginstrument 55 weiterhin gering ausgebildet ist.
Die perspektivische Detailansicht der Fig. 12 zeigt eine Ausgestaltung des
Sauginstrumentes 55, wie es für diverse Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 einsetzbar ist. Die Ausgestaltung des Sauginstrumentes 55 bzw.
Saugstabes 56 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 1 . Die Fig. 12 lässt darüber hinaus erkennen, dass das Sauginstrument 55 für jede der Saugpartien 72 eine Tasche 78 ausbildet, in welche die Funktionsaufsätze 70 eingesetzt werden können. Die Taschen 78 sind in das Sauginstrument 55 bzw. den Saugstab 56 eingefräst. Stirnseitig bildet das Sauginstrument 55 zudem einen Flanschabschnitt 80 aus, über den eine Lagerung und Befestigung am Schlitten 74 (vgl. Fig. 1 1 ) ermöglicht ist.
Die Fig. 13 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt durch das Sauginstrument 55 gemäß Fig. 12. Im Längsschnitt der Fig. 13 ist nun das Leitungssystem 82 zu erkennen, das die Unterdruckversorgung für die Saugpartien 72 liefert. Die einzelnen Funktionsaufsätze 70 bilden einen eigenen Kanal aus, um zum Greifen flächigen Folien- und/oder Bandmaterials 26 Unterdruck freizugeben. Über das Leitungssystem 82 sind die Saugpartien 72 in Serie miteinander fluidisch verknüpft und können somit zumindest näherungsweise zeitgleich mit jeweils gleichem Unterdruck versorgt werden. Die Fig. 14 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer weiteren
Ausführungsvariante des Sauginstrumentes 55, wie es für diverse Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 vorgesehen sein kann. Auch das
Sauginstrument 55 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 14 ist als Saugstab 56 ausgebildet und besitzt eine Vielzahl an Saugpartien 72, mittels derer jeweils ein
Unterdruck freigegeben werden kann. Die Funktionsaufsätze 70 entsprechend dem
Sauginstrument 55 aus dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 1 bis 13 sind auch für das Sauginstrument 55 gemäß Fig. 14 vorgesehen. Die Funktionsaufsätze 70 stehen mit jeweils einem Ventil in Wirkverbindung, so dass bei einer mechanischen Verbindung der jeweiligen Funktionsaufsätze 70 mit dem Sauginstrument 55 ein Unterdruck über das entsprechende Ventil freigegeben werden kann. Wird ein Funktionsaufsatz 70 vom Sauginstrument 55 abgenommen, so schließt das zugeordnete Ventil. Ein Unterdruck kann über die jeweilige Saugpartie 72 sodann nicht mehr freigegeben werden, bis der entsprechende Funktionsaufsatz 70 wieder mit dem Sauginstrument 55 verbunden wird. Auch ein Flanschabschnitt 80 ist gezeigt. Über diesen Flanschabschnitt 80 kann das Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 mit dem Schlitten 74 (vgl. Fig. 1 1 ) verbunden werden. Das Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 des
Ausführungsbeispiels aus Fig. 14 besitzt einen kreisrunden Querschnitt. Die Fig. 15 zeigt schließlich einen Längsschnitt durch das Sauginstrument 55 gemäß Fig. 14. Das Sauginstrument 55 bzw. der Saugstab 56 besitzt ein Leitungssystem 82, mit welchem die Saugpartien 72 in Serie verbunden sind. Die Funktionsaufsätze 70 schließen jeweils bündig oder zumindest näherungsweise bündig mit einer
Außenmantelfläche des Sauginstrumentes 55 bzw. Saugstabes 56 ab. Das
Leitungssystem 82 ist an seinem freien Ende geschlossen, um keinen Unterdruck entweichen zu lassen.
Es sei ergänzend betont, dass anstelle der erwähnten Ventile auch Drosseln verwendet werden können, die bei abgenommenen Funktionsaufsätzen zwar den Unterdruck normalerweise nicht vollständig absperren, doch für eine Reduzierung des Unterdrucks sorgen, so dass dort nur wenig Luft angesaugt wird.
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.
Bezuqszeichenliste
10 Verpackungsmaschine, Maschine
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, Handhabungsroboter
22 Rollengreifer
24 Aufnahmebehälter
26 Materialbahn, Flach- und/oder Folienmaterialbahn, Flach- und/oder Folienmaterial
28 Haltedorn, rotierender Haltedorn
30 Förderrichtung
32 Fixierungseinrichtung, Schweißeinrichtung
34 Schweißbalken
36 äu ßere Lage, äu ßere Materialbahn, äußere Materialbahnlage, außen liegende Lage
38 optische Markierung
40 Erfassungseinrichtung
42 Kamera
44 Bildauswertung
46 Steuereinrichtung, Steuerschaltung
48 Stützabschnitt, Aufhängung
50 Materialkante, Bahnkante, freies Ende, freier Endbereich
52 Greifeinrichtung, Handhabungseinrichtung
54 Klebeetikett, Etikett
55 Sauginstrument
56 Saugrohr, Saugstab
58 Stellrichtung
60 Drehbewegung, Rotationsbewegung, Drehrichtung
62 Aufnahmenut
64 untere Umlenkrolle
66 Trenneinrichtung, Schneideeinrichtung
68 loser Materialbahnabschnitt, Materialbahnrest
70 Funktionsaufsatz 72 Saugpartie
74 Schlitten
76 Linearführung
78 Tasche
80 Flanschabschnitt
82 Leitungssystem
EB1 erste Einbauposition, linke Einbauposition, erste Montageposition
EB2 zweite Einbauposition, rechte Einbauposition, zweite Montageposition
T Rollentiefe

Claims

Ansprüche
Vorrichtung (12) zum Umgang mit auf Rollen (14, 15) aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial (26), umfassend
- wenigstens eine Einbauposition (EB1 ; EB2), die zur drehenden Aufnahme von Rollen (14, 15) mit Flach- und/oder Folienmaterial (26) vorgesehen ist,
- mindestens ein Koppelungsmittel zur Verbindung freier Endbereiche (50) von
Flach- und/oder Folienmaterial der Rollen (14, 15) in der wenigstens einen Einbauposition (EB1 , EB2) mit Flach- und/oder Folienmaterial (26), das innerhalb der Vorrichtung (12) zu Verpackungszwecken geführt ist,
- mindestens ein Sauginstrument (55) mit mindestens einem Aufsatz, über welchen zum Greifen des freien Endbereichs (50) von Flach- und/oder Folienmaterial (26) ein Unterdruck an das Flach- und/oder Folienmaterial (26) anlegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der das Sauginstrument (55) eine innerhalb der Verpackungsmaschine (10) gesteuert verstellbare und/oder um ihre Längsachse drehbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) zur Erfassung der von einer neu eingesetzten Rolle (14) bereitgestellten Materialbahn (26) mittels pneumatischen Saugdrucks bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Sauginstrument (55) durch einen innerhalb der Verpackungsmaschine (10) gesteuert verstellbaren und/oder um seine Längsachse drehbaren Saugstab (56) zur Erfassung der von der neuen Rolle (14) bereitgestellten Materialbahn (26) mittels pneumatischen Saugdrucks gebildet ist oder einen solchen Saugstab (56) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Sauginstrument (55) eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von über das Sauginstrument (55) bzw. über den Saugstab (56) verteilten Saugpartien (72) aufweist ist, die jeweils mit Unterdruck beaufschlagbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der mindestens einer Saugpartie (72) ein
Funktionsaufsatz (70) zugeordnet ist, der mit der jeweiligen Saugpartie (72) in
Wirkverbindung steht und vom Sauginstrument (55) abgenommen werden kann, wobei der durch die jeweilige Saugpartie (72) freigebbare Unterdruck mittels des zugeordneten Funktionsaufsatzes (70) hinsichtlich Größe und/oder Orientierung beeinflussbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der wenigstens ein Funktionsaufsatz (70) eine Kontaktfläche für das Flach- und/oder Folienmaterial (26) bereitstellt und zumindest anteilig flexibel und vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere als flexibler Balg ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welcher das Sauginstrument (55) im Bereich einer oder mehrerer jeweiliger Saugpartien (72) jeweils eine Tasche (78) bereitstellt, in welcher der jeweilige Funktionsaufsatz (70) aufgenommen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welcher der jeweilige
Funktionsaufsatz (70) über Schraub- und/oder Steckverbindungen abnehmbar am Sauginstrument (55) gehalten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der das mindestens eine
Sauginstrument (55) zur gemeinsamen Übertragung eines Unterdrucks ein
Leitungssystem (82) bereitstellt, an welches die mehreren Saugpartien (72) in Serie gekoppelt sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der einer oder mehreren der
Saugpartien (72) jeweils ein Ventil und/oder eine Drossel zugeordnet ist, wobei der Funktionsaufsatz (70) mit dem Ventil bzw. der Drossel in Wirkverbindung steht, so dass das jeweilige Ventil zur Freigabe eines Unterdrucks geöffnet ist und/oder die Drossel zur variablen Beaufschlagung mit Unterdruck gesteuert wird, wenn der jeweilige Funktionsaufsatz (70) mit dem Sauginstrument (55) in Verbindung steht, und wobei bei abgenommenem Funktionsaufsatz (70) das jeweilige Ventil geschlossen und die jeweilige Saugpartie (72) deaktiviert wird bzw. die Drossel zur Reduzierung des Unterdrucks angesteuert wird.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei welcher das Sauginstrument (55) im Bereich einer oder mehrerer jeweiliger Saugpartien (72) eine jeweilige Tasche (78) bereitstellt, in welcher der jeweilige Funktionsaufsatz (70) aufgenommen ist. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 , bei welcher der jeweilige
Funktionsaufsatz (70) über Schraub- und/oder Steckverbindungen abnehmbar am Sauginstrument (55) gehalten ist.
13. 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 jeweiligen 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 Rolle (14) mit einer bereits in der Verpackungsmaschine (10) geführten Materialbahn (26) aufweist, wobei die Vorrichtung (12) wenigstens eine durch das Sauginstrument (55) gebildete steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) zur gesteuerten Handhabung und Bewegung der äußeren Lage der Materialbahn (26) der neuen Rolle (14) zur Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung (32) aufweist, und wobei die durch das Sauginstrument (55) gebildete steuerbare Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung (52) einen Teil einer automatisierbaren Rollenwechseleinheit der Vorrichtung (12) bildet.
14. 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 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 au ßen liegende Lage (36) an Flach- und/oder Folienmaterial (26) in Nähe oder im Bereich ihres freien Endes (50) mittels einer durch ein Sauginstrument (55) gebildeten beweglichen Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) abgezogen und zur Bildung einer
ununterbrochenen Materialbahn (26) mit einem Abschnitt einer in eine
Verpackungsstraße geführten Materialbahn (26) haftend verbunden wird, wobei die von der jeweils neuen Rolle (14) abgezogene Materialbahn (26) mittels der durch das Sauginstrument (55) gebildeten steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) erfasst und in Richtung zur bereits in die Verpackungsstraße führenden
Materialbahn (26) und/oder zu einer Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung (32) bewegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die von der neuen Rolle (14) bereitgestellte Materialbahn (26) mittels der automatisiert bewegten und in ihren Halte- und/oder Haftaktivitäten gesteuerten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (52) bzw. mittels des Sauginstruments (55) von der jeweils neuen Rolle (14) abgezogen und jeweils an ihre vorgesehene Position zur haftenden Verbindung mit der bereits in die
Verpackungsstraße führenden Materialbahn (26) und/oder zur Fixierungs- und/oder Schweißeinrichtung (32) bewegt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem der freie Endbereich (50) von Flach- und/oder Folienmaterial (26) der jeweiligen neuen Rolle (14) mittels einer Vielzahl von über das Sauginstrument (55) verteilten Saugpartien (72) erfasst und abgezogen wird, wobei die Saugpartien (72) jeweils mit Unterdruck beaufschlagt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem einer oder mehreren der Saugpartien (72) jeweils ein Ventil und/oder eine Drossel zugeordnet ist, wobei der Funktionsaufsatz (70) mit dem Ventil bzw. der Drossel in Wirkverbindung steht, so dass das jeweilige Ventil zur Freigabe eines Unterdrucks geöffnet ist und/oder die Drossel zur variablen Beaufschlagung mit Unterdruck gesteuert wird, wenn der jeweilige Funktionsaufsatz (70) mit dem Sauginstrument (55) in Verbindung steht und bei abgenommenem Funktionsaufsatz (70) das jeweilige Ventil geschlossen und die jeweilige Saugpartie (72) deaktiviert wird bzw. die Drossel zur Reduzierung des Unterdrucks angesteuert wird.
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