WO2016066581A1 - Verfahren und vorrichtung zur handhabung von auf rollen aufgewickeltem flach- und/oder folienmaterial - Google Patents

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

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WO2016066581A1
WO2016066581A1 PCT/EP2015/074740 EP2015074740W WO2016066581A1 WO 2016066581 A1 WO2016066581 A1 WO 2016066581A1 EP 2015074740 W EP2015074740 W EP 2015074740W WO 2016066581 A1 WO2016066581 A1 WO 2016066581A1
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WO
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new
handling device
rotation
roll
flat
Prior art date
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PCT/EP2015/074740
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Inventor
Thomas Wimmer
Herbert Spindler
Jürgen Werner
Original Assignee
Krones Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to EP15787957.8A priority patent/EP3212549B1/de
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    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/12—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
    • B65H19/123—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core with cantilever supporting arrangements
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    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/81—Packaging machines

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for
  • containers which comprise four, six or more containers are known from the prior art.
  • Such containers are still one of the most common variants of sales units for beverage containers or bottles made of PET plastic. As fast as possible
  • a method and a device by means of which new rolls delivered and used rolls can be changed are known, for example, from DE 40 40 545 A1.
  • the known from DE patent application 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.
  • 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.
  • a roller which pulls the strip material from the respective roll and leads away from the device in the downward direction.
  • Foil material can be provided without interruption, the
  • a device with a film splicing station in which the film web of a roll newly inserted into a packaging machine with the assistance of a holding device is fed to a welding device, is known from DE 10 2004 026 312 A1.
  • the holding device can be designed in particular as a manually operable terminal block, with the aid of a film beginning of a new role and a transfer device is provided, which can provide a feeding of the film beginning to a welding device, by means of which the beginning of the film with an already in the Wrapping machine located film web is welded.
  • 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 connected to the machine or the welder.
  • DE 42 21 052 A1 discloses a device for handling reels of wound material webs, which are primarily used as packaging material in
  • Packaging machines are to be used.
  • the bobbins are received by above a processing machine movable bobbin conveyor with a respective bobbin grasping bobbin holder, transported and at the
  • the bobbin holder should be variably adjustable with respect to the bobbin conveyor so that bobbins can be brought into any position and set down.
  • the invention relates to a method for handling rolls
  • the flat and / or sheet material may therefore be formed, for example, as a shrink film or from another film or flat web material.
  • the rollers may have a core whose geometric shape corresponds to a hollow cylinder and which may consist at least partially of cellulose-containing material.
  • the respective new roll can thereby be placed on a pin corresponding to the core of the packaging machine and at removal or removal
  • At least partially unwound and / or used-up rolls for maintaining a packaging operation are removed from at least one installation position of a packaging machine and then a new roll with flat and / or foil material is inserted into the respective installation position.
  • Each installation position may, as previously mentioned, have a pin on which the new role is placed and on which the respective role to
  • Unwinding of their respective flat and / or sheet material rotates.
  • the rollers can be fixed in a clamping manner on the journal of their respective installation position.
  • the pin can be driven in rotation and transmit torque to the respective seated roller so that the roller is moved in rotation about its pin to unwind its flat and / or sheet material.
  • Each pin can be assigned a drive over which the respective pin is rotated.
  • the drives can be connected to a control unit described in more detail below or can be controlled via a control unit described in more detail below for rotating the pins.
  • the clamping connection between the pin and the roller can be released, so that the roller is then no longer firmly connected to the pin and can be removed from the pin ,
  • the rotating movement of the pin can be interrupted until a new roll placed on the pin or in the corresponding
  • the rolls which are at least partially developed and / or used up to maintain an approximately continuous packaging operation, may alternately be composed of at least two
  • Each of the at least two mounting positions can, as previously mentioned, have a pin on which the new roll is placed and on which the respective roll for unwinding their respective flat and / or
  • Film material rotates.
  • the packaging company can be interrupted during the roll change or possibly continue uninterrupted.
  • the above-mentioned variant with only one installation position for a roll allows only a continuous packaging operation during a roll change, if an additional storage for flat and / or sheet material is provided from which this material transported out during the roll change and made available to the packaging company can be.
  • Packaging operation Since the method also relates to a handling method using only one installation position within the packaging machine, it is clear that a continuous or uninterrupted packaging operation only with the help of a cache or other aid measure allows is because at least during the roll change of the conveying process of film or flat material must be interrupted.
  • each new roll used is withdrawn by means of a pneumatic suction, mechanical clamping and / or electrostatically adhering gripping and / or handling device, which between the at least two mounting positions and moved here.
  • a pneumatic suction, mechanical clamping and / or electrostatically adhering gripping and / or handling device which between the at least two mounting positions and moved here.
  • the gripping and / or handling device alternately deduct from the at least two mounting positions outsides lying layers of new roles.
  • embodiments have proven in which the gripping and / or handling device temporarily fixes the respective outer layer of a new roll via negative pressure.
  • a welding rod may be provided, which is moved in the downward direction and in this case the outer layer of the respective new roll welded to the guided in the packaging machine material web. About the gripping and / or handling device, the respective outer layer can be moved into a working area of the welding rod. The temperature-controlled welding rod can thus the outer-lying position of each new role clamped against the in the
  • the flat and / or sheet material of the further roll is not completely used up, so that for continuous packaging operation flat and / or sheet material without interruption of at least one roll of at least one installation position, if necessary the two installation positions is handled.
  • the new role can thus be used while from the other role in the Packaging machine flat and / or foil material is unwound. Even with removal of an at least approximately completely unwound and / or used up roll from the packaging machine flat and / or sheet material can be handled by another role of the packaging machine, so that continuously and without interruption flat and / or sheet material of at least one positioned in the packaging machine Role is handled.
  • Packaging operation represents a special case, while the inventive method equally the case of the momentarily interrupted for the roll change
  • At least approximately completely unwound and / or applied rolls of the at least two installation positions are preferably detected by sensors and by means of a
  • Handling device replaced by new roles with flat and / or foil material.
  • a sensory recognition for example, with the aid of optical
  • Detectors or an optical detection system carried out which may be arranged in the region of the mounting positions.
  • the optical detection system or the optical detector and the handling device may be in communication with a control unit.
  • a sensory detection can optionally also under
  • tactile detectors or a tactile, i. touching detection system which can be arranged in the region of at least one mounting position.
  • Handling device may be in communication with a control unit.
  • Ultrasonic detectors or an ultrasound detection system take place, which can be arranged in the region of the installation positions for the rollers with flat and / or foil material wound thereon.
  • the detection system or the ultrasonic detector and the handling device can in turn be in communication with the mentioned control unit.
  • its direction of rotation and / or direction of orientation can be determined and / or checked.
  • the invention is not limited to such embodiments limited, so that, for example, haptic, tactile and / or more
  • Mechanisms may be provided to the direction of rotation and / or
  • the respective new roller can be inserted into its assigned installation position or remain in its respective assigned installation position. If a wrong direction of rotation and / or a wrong rotational direction-compliant positioning is detected, then an alignment correction of the respective new roll can be made or another new roll with the appropriate direction of rotation and / or
  • the direction of rotation conforming orientation or orientation with the appropriate direction of rotation and re-insertion of the role in their respective mounting position can then before connecting or welding their outer layer with the still in the
  • Direction of rotation compliant alignment of the new roll can flat and / or
  • Packaging material are continuously unwound from another arranged in the packaging machine or in one of the at least two mounting positions role.
  • an additional deflection roller can be used, which makes it possible to leave roles that would normally have to be reversed in place and to run the flat and / or film material unwound from this optionally usable deflection roller to the flat track guide to adapt to the required processing direction in the packaging machine. If, however, the roll with the flat and / or foil material wound thereon was used in the appropriate direction of rotation, this additional deflection roll will not so that it may be moved or deactivated or even removed from its place by machine.
  • Insert direction-compliant positioning in the mounting position can be brought into a suitable direction of rotation conforming orientation or suitable direction of rotation and then be used in the respective installation position.
  • the handling device at least one
  • Detector in particular an optical detector and preferably a camera system has, which is moved over the handling device in the area of the new roles, being checked by means of the detector or the optical detector, the direction of rotation and / or direction of rotation orientation of the new roles.
  • other detector principles such as. Ultrasonic detectors or tactile detectors for the required application are also suitable.
  • the previously described handling device can be in operative connection with the detector or with the optical detector for accepting new rolls with a suitable direction of rotation or a suitable direction of rotation-conforming orientation. Acceptance of a new roll with directional orientation or
  • the handling device can be coupled to the detector or the optical detector via a control unit.
  • rollers are alternately positioned in two installation positions, it can also be provided that the rollers for unwinding the Packaging material in all of the at least two mounting positions with the same direction of rotation to be rotated.
  • optical markings and in particular at least one reflective marking are applied to a lot of the new rolls in the region of their free ends.
  • the optical detector detects and / or checks the direction of rotation and / or direction of orientation of the new roll by means of the optical marking.
  • the optical marking can be designed as an adhesive mark and glued to the lot of new roles in the region of their free ends or attached by means of surface adhesion.
  • at least two optical markings or reflective markings can be provided for each free end of a new roll. If other than optical detection systems are used, it may be useful to attach such recognizable markings on the rollers, for example. Such markings that can be detected by means of ultrasonic detection devices or by means of tactile detection devices.
  • the handling device uses the new roles in their respective installation position or that the new roles are aligned before removing the respective externa ßeren position in their respective mounting position, that the optical markings point in the direction of a respective opposite mounting position.
  • Aligning the new roles in their respective installation position can be done for example by rotation of a pin by less than 360 °, on which the respective new role is seated in its installed position.
  • the optical detector and the rotating pin may be in communication with a control unit which controls a rotation of the respective pin by less than 360 ° taking into account a respective position of the optical marking detected by the optical detector for aligning the new rollers.
  • the at least one marking or optical marking is applied to the respective new roll prior to insertion into its respective installation position in such a way that the free end of the respective new roll is immobilized at least largely immovably on the respective new roll by means of the marking , Since hereby the free end is fixed immovably to the respective new role, after their respective insertion of the new role their external position in the vicinity or in the region of its free end can be easily removed.
  • the removal can, as already mentioned, for example via a gripping and / or handling device take place, which preferably mechanically fixes or grips the outer layer of the new role in the region of its free end and then moves away from the new role to subtract the outer layer of the respective new role.
  • the optical detector can be moved via the handling device into the region of the respective new roll and can recognize its respective optical marking there for the purpose of checking and / or determining the direction of rotation and / or positionally correct positioning of the new roll.
  • the optical detector can be designed as a camera system which is connected to a control unit. If other sensor systems or sensor principles are used, the detector used in each case can be moved via the handling device into the region of the respective new roll and there for checking and / or
  • the detector may be designed as an ultrasound detection system or as a tactile detection system which is connected to a control unit.
  • the handling device may have a retaining mandrel, which dips into the front side designed as a hollow body new role, its maximum cross-sectional diameter enlarged and hereby fixes the respective new role by clamping the handling device.
  • the optical detection system can be arranged in the region of the retaining pin, so that in a timely successive steps, first a check or a determination of the direction of rotation and / or direction of rotation positioning a respective new role can be performed and then the respective new role in the appropriate direction and / or or directionally compliant positioning on the retaining mandrel of the handling device by increasing its maximum
  • the longitudinal extent of the retaining mandrel can be made smaller relative to a longitudinal extent of the hollow core of the new rolls, so that the respective new roll can be pushed onto the pin assigned to the respective installation position of the packaging machine by engagement of the retaining mandrel in the core.
  • Cross-sectional diameter of the retaining pin can be reduced in time thereto, so that the clamping connection between the retaining pin and the respective new role is solved.
  • Handling device can then be guided in the direction of another new role be while the via the handling device inserted into the respective mounting position new role rotatably seated on the pin assigned to the respective installation position.
  • new role rotatably seated on the pin assigned to the respective installation position.
  • the new rollers can be used in their respective installation position such that after insertion their free ends are oriented in the direction of an opposite of the at least two mounting positions.
  • the at least one optical marking which has been applied to a lot of the new rolls in the area of their free ends is recognized by the optical detector or the optical detection system, an information item for this purpose is transmitted to a control unit and the Control unit the
  • Handling device controls such that after insertion, the free ends of the new rollers in the direction of a respective opposite of the at least two
  • Installation positions are oriented.
  • the at least one marking which has been applied to a lot of the new rolls in the region of their free ends, is detected by the detector or the detection system, information for this purpose is transmitted to a control unit and the control unit the handling device such that after insertion, the free ends of the new rollers are oriented in the direction of a respective opposite of the at least two mounting positions.
  • the detector or the optical detector or the optical detection system in the region of at least two
  • Installation positions is arranged and recognizes an orientation of the at least one optical identification after insertion of a respective new role and transmits information for this purpose to the control unit.
  • the control unit can further cause a rotation of the pins on which the new rollers seated, such that after rotation, the free ends or the sensory detectable markings or the optical labels of the new roles in the direction of each
  • the horizontal conveyor moved into the area of the handling device, the handling device provided and removed directly by means of the handling device of the horizontal conveyor.
  • the horizontal conveyor can be designed as a revolving endless conveyor belt.
  • a manipulator can be positioned with the help of new roles preferably standing on the horizontal conveyor
  • the manipulator may also have a retaining pin, which is frontally introduced into new roles or in a core of the new roles and engages by enlarging its cross-sectional diameter, the new roles.
  • the manipulator is manually operated and a placement of new roles by means of the manipulator via a user.
  • a control unit with the handling device and the horizontal conveyor is in communication and taking into account a done by means of the handling device removal of new roles of the
  • Horizontal conveyor pretends a clocked operation of the horizontal conveyor.
  • the handling device can access new roles immediately when needed and without any personnel support, whereby the degree of automation can be further increased.
  • the invention furthermore relates to a device for handling flat and / or film material wound on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, containers or similar article compositions.
  • the device is intended for handling flat and / or foil material wound on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, containers or similar article compositions.
  • the device has a packaging machine with at least one installation position, possibly with at least two different installation positions, each for rotating
  • Part of the packaging machine are also one or more coupling agents, the
  • the at least one installation position for the rolls with flat and / or sheet material wound thereon or the typically two installation positions with their rotatable holding means for the rolls with flat and / or sheet material can be designed to be adjustable in height For example, to be able to make an adaptation to different roll diameters and / or a correction of the conveying paths with gradually exhausted material supply of a developed and therefore gradually reducing diameter roll.
  • Part of the one or more coupling means may be, for example, a welding rod and a gripping and / or handling device, as they
  • the device according to the invention also has at least one sensor via which at least approximately completely unwound and / or used up roles of the at least two mounting positions can be seen.
  • the sensor system can be designed, for example, as an optical detection system or as an optical detector, optionally also as an ultrasound detection system or as a tactile detection system.
  • a detection area of the sensor system can extend over the at least two installation positions.
  • Control unit via which control unit in at least approximately completely unwound and / or used up role, the handling device for independent replacement of at least approximately completely unwound and / or used up role by a new role can be controlled.
  • the device may have an optical detector or an optical detection system, which is designed to check and / or determine a direction of rotation and / or direction of rotation orientation of respective provided for the at least two mounting positions new roles.
  • the Optical detection system or the optical detector may comprise at least one camera system.
  • optical detector or the optical detection system via the control unit with the handling device in
  • Detection system a respective direction of rotation and / or direction of rotation
  • Orientation of new roles verifiable and / or can be determined and the new roles by means of the handling device with suitable for the respective mounting position direction of rotation and / or direction of rotation can be used and / or by means of the handling device with the appropriate direction of rotation and / or
  • the device has an optical and coupled to the control unit display unit, such as a display or the like, via which information about the direction of rotation and / or
  • Direction of rotation conforming orientation are shown. For example, it may be that in case of wrong direction of rotation or incorrect direction of rotation conforming orientation of new roles via the visual display unit an indication is issued to a user. It is also conceivable that information on the direction of rotation and / or direction-oriented orientation are output as an acoustic signal. Initiation may be carried out under operative connection of the control unit with a
  • Handling device can be made or the handling device can with appropriate direction of rotation and / or direction of rotation conforming orientation of new roles for inserting a respective new role with the appropriate direction of rotation and / or
  • Direction of rotation compliant orientation can be controlled.
  • the handling device receives the respective new role and moves in the direction of one of the at least two mounting positions with a suitable detected and / or checked direction of rotation or direction of rotation conforming orientation.
  • an additional guide roller can be used, which makes it possible to leave roles that would normally have to be reversed in place and to run the flat and / or foil material unwound over this optionally usable deflection roller to the flat track guide to the needed
  • control unit with a
  • Handling device is in communication, by means of which rollers with at least partially unwound and / or used roles independently from the respective installation position removed and new roles with matching direction and / or suitable direction of rotation conforming orientation can be used independently in the at least two mounting positions.
  • an algorithm can be stored on the control unit, with the algorithm taking into account the direction of rotation determined by the optical detector and / or direction of rotation
  • Handling device is effected.
  • the handling device for clamping fixation of the new rollers designed as a hollow body may comprise a preferably cylindrically shaped retaining mandrel with an adjustable maximum cross-sectional diameter.
  • Adjustment of the cross-sectional diameter can be done via the control unit or be specified by the control unit.
  • the handling device may have a movable gripping arm, wherein at the free end of the gripper arm of the
  • Holding mandrel is arranged.
  • Horizontal conveyor is arranged upstream, resulting in a work area of
  • Handling device extends and which via the control unit under
  • the handling device can be provided with new rolls on pallets or the like. It is also possible to place new rolls in a container or the like, which is located in the working area of the handling area and over which the handling device new roles are provided. The new rolls can be placed in a random manner or with any orientation in the container, wherein the direction of rotation and / or direction of orientation can be checked and / or determined by means of the optical detector.
  • the detector or the optical detector can also be mechanically coupled to the handling device and can be moved via the handling device in the direction of the respective new rollers provided for the at least two installation positions.
  • the optical detector or the optical detection system can in this case be arranged in the region of a free end of a gripping arm of the handling device. Furthermore, the holding mandrel already described can be arranged in the region of a free end of a gripping arm of the handling device. The optical detection system or the optical detector and the holding mandrel can thus be moved together by the handling device to the respective new role.
  • the optical detector or the optical detection system can also be designed as a camera system in conceivable embodiments of the device according to the invention.
  • the packaging machine may have at least one detection system fixed in the region of the at least one installation position, in particular in the region of the two installation positions, or a stationary detector, wherein the
  • the fixed detection system or the fixed detector can as
  • the device has at least one fixed detection system or a fixed detector in the region of the at least two installation positions and also has a mechanical connection to the
  • Handling device coupled detector or a coupled to the handling device detection system has.
  • the handle device detection system has.
  • the coupling means can at least one gripping and / or movable between the at least two installation positions
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a device according to the invention.
  • Fig. 1 illustrates a conceivable
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of another embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 2 illustrates a further conceivable implementation of an embodiment for the method according to the invention
  • Fig. 3 shows a schematic perspective view of two mounting positions, as they may be provided for a device according to the embodiments of Figures 1 and 2;
  • Fig. 4 shows the mounting positions of Figure 3 with inserted new role for the second mounting position.
  • Fig. 5 shows the installation positions of Figures 3 and 4 with deducted outer layer of the inserted into the second mounting position new role
  • Fig. 6 shows a perspective view of a handling device, as may be provided for conceivable embodiments of the device according to the invention and for implementing the method according to the invention;
  • Fig. 7 shows the handling device of Fig. 6 after receiving a new role with direction of rotation conforming orientation of a pallet.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a device 1 according to the invention.
  • Fig. 1 illustrates a conceivable implementation of an embodiment of the inventive method.
  • the device 1 is used to handle packaging material or
  • Packaging machine 3 the new rollers 5 are fed via a handling device 7.
  • the handling device 7 sets the respective new rollers 5 in two different installation positions EB1 and EB2, which can only be seen rudimentarily in FIG. 1 and are illustrated by way of example in the detail view of FIG. It should be emphasized at this point, however, that the packaging machine 3 can optionally also have only one installation position EB1 or EB2, so that a roll change almost inevitably causes an interruption of the packaging operation.
  • FIGS. 3 to 5 As a comparison of FIGS. 3 to 5 with FIG. 1 shows, a new roller 5 is inserted into one of the two installation positions EB1 or EB2 via the handling device 7, while a roller 5 is still located in the further installation position EB1 or EB2, from which during the onset of the new roll 5, a web of material MB is handled. During the further unwinding of the material web MB from the almost applied roll 5, a welding of the outer layer 15 (see Fig. 5) of the new roll 5 with the material web MB takes place, so that in this way the
  • Device 1 can be operated continuously without having to interrupt the process for replacing an applied roll 5.
  • the new rolls 5 are made up of packaging material or
  • Horizontal conveyor 13 dips the handling device 7 via a retaining pin 17 frontally in a core 6 of the new role 5 a.
  • handling device 7 can be moved in rotation about an axis of rotation 16, as shown by way of example in FIG. 6 of the present patent application.
  • the cross-sectional diameter of the retaining pin 17 is increased, so that the new roll 5, as shown in Fig. 7, is fixed by clamping on the retaining pin 17.
  • the core 6 is hollow cylindrical, the shape of the retaining pin 17 corresponding thereto, so that the retaining pin 17 to be clamped fixing the new role 5 is about its outer periphery with an inner circumferential surface of the core 6 in conjunction.
  • the handling device 7 is provided with new rollers 5 in such a manner that upon removal of a new roller 5 from the horizontal conveying device 13, a further new roller 5 in the direction of
  • Handling device 7 is moved further or in the direction of
  • the horizontal conveyor 13 can thus be clocked or continuously operated at a constant speed. Their operation is predetermined by the control unit S. It can also be seen in the region of the horizontal conveyor 13th
  • manipulator 12 which is operated by a user 30 and over which new rollers 5 are placed standing on the horizontal conveyor 13.
  • the new rollers 5 rest on a pallet 9, from which the user 30 receives them by means of the manipulator 12 and places them on the horizontal conveyor 13.
  • a working area of the manipulator 12 therefore extends over the pallet 9 as well as a section of the horizontal conveyor 13.
  • Shrink film of a placed in the packaging machine 3 roles 5 exhausted is removed by means of the handling device 7 made of cellulose or plastic core 6 of an empty roll 5 from the packaging machine 3 and stored in the container 20. Only after removal of the core 6, a new roll 5 can be used in the respective installation position EB1 or EB2 of the packaging machine 3, so that the handling device 7 first removes the core 6 and temporal nachauf following a new role 5 in the respective installation position EB1 or EB2 is used.
  • Packaging machine 3 are in communication with a control unit S.
  • the control unit S the clocked operation of the horizontal conveyor 13, initiates an insertion and removal of rollers 5 through the
  • Handling device 7 from the two installation positions EB1 and EB2 and controls, as described in more detail below, a rolling of packaging material or shrink film of the rollers used in the packaging machine 7 5th
  • the control unit S has or is also connected to a display, not shown, via which information about the direction of rotation or
  • Camera 19 and 21 detected and / or checked, which is in communication with the control unit S. Since the handling device 7 can remove the respective core 6 of an empty roll 5 from the packaging machine 7 and, with the aid of the cameras 19 and 21, new rolls 5 with a suitable direction of rotation or with
  • the device 1 can be operated completely automated from the horizontal conveyor 13 at least from the beginning of receiving new roles.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of another
  • FIG. 2 illustrates a further conceivable implementation of an embodiment of the invention
  • the handling device 7 and the packaging machine 3 have an identical structure to the embodiment of FIG. 1. Furthermore, a control unit S is provided with the
  • Handling device 7 and the packaging machine 3 is in communication.
  • the direct acceptance of the new rollers 5 from the respective pallet 9 is also effected in FIG. 2 by engagement of the holding mandrel 17 in the hollow cylindrical core 6 of the respective new roll 5.
  • the respective core 6 of spent rolls 5 is likewise placed in a container 20.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of two
  • Packaging machine 3 may be provided.
  • Each of the mounting positions EB1 and EB2 has its own pin 27, on which pin 27 new rollers 5 are attached via the handling device 7 (see FIGS. 1 and 2) and fixed in a clamping manner by increasing the diameter of the pins 27 on the respective pin 27.
  • a welding bar 25 which is used to connect an outer layer 15 (see Fig. 5) of the new roller 5 (see Fig. 4) inserted into the respective installation position EB1 or EB2 with the material web remaining in the packaging machine 3 MB is provided and this is lowered vertically. After joining the outer layer 15 (see Fig. 4) with the remaining material in the packaging machine 3 web MB tempered welding bar 25 is raised vertically and brought into the position shown in Fig. 3.
  • Fig. 3 sits in the first mounting position EB1 a roller 5 on the pin 27 of the first mounting position EB1 and is moved by the pin 27 rotating.
  • Installation position EB2 or the pin 27 of the second installation position EB2 ready for receiving a new roll 5 with packaging material.
  • Each of the installation positions EB1 and EB2 is assigned its own sensor system or camera 19, by means of which at least approximately completely
  • unwound and / or used up rollers 5 can be visually recognized. If a roll 5 is at least approximately completed and / or used up, the respective camera 19 sends information about the respective at least approximately completely processed and / or used up roll 5 to the control unit S. The control unit S then controls the
  • Handling device 7 for removing the respective at least approximately completely unwound and / or applied roller 5 or for removing the core 6 of the respective at least approximately completely
  • the handling device 7 dives via its retaining mandrel 15 (see Fig. 7) into the core 6 of the at least approximately completely unwound and / or used up roll 5 on. By increasing the cross-sectional diameter of the holding mandrel 15, the respective at least approximately completely unwound and / or spent roll 5 is then fixed to the holding mandrel 15 of the handling device 7.
  • Control unit S specified. After fixation of the at least approximately completely unwound and / or applied roller 5 on the holding mandrel 15, the at least approximately completely unwound and / or used up roller 5 via the handling device 7 and under specification by the control unit S in the direction of the container 20 (see Figures 1 and 2) and stored there by reducing the cross-sectional diameter of the retaining pin 15 in the container 20.
  • Device 1 can thus be operated automatically.
  • Embodiment of FIG. 3 is merely an example to understand, so that further embodiments are conceivable, in which two mounting positions EB1 and EB2 is assigned only a camera 19, the detection range extends over the two mounting positions EB1 and EB2.
  • Alignment correction of the respective new roll 5 are caused by the handling device 7.
  • This can the respective new role 5 then from their respective Remove installation position EB1 or EB2, align with the appropriate direction of rotation and / or orientation in accordance with the direction of rotation, and then re-insert in their respective installation position EB1 or EB2 with the appropriate direction of rotation and / or direction of rotation.
  • the illustration of FIG. 4 shows the installation positions EB1 and EB2 of FIG. 3 with inserted new roller 5 for the second installation position EB2. 3, a new roller 5 has been pushed onto the journal 27 of the second installation position EB2 by means of the handling device 7 (compare FIGS. 1 and 2), with reference to FIG.
  • packaging material or shrink film is unwound from the roller 5 of the first installation position EB1, so that the packaging machine 3 (see Figures 1 and 2) can continue to operate even when replacing the roller 5 from the second mounting position EB2. If a new roll 5 is inserted into the first installation position EB1, then packaging material or shrink film from the roll 5 of the second
  • Installation position EB2 be unwound, making a continuous and
  • the new roll 5 of the second mounting position EB2 of Fig. 4 has a reflective adhesive mark 22 which is applied to the externa ßere layer 15 of the new roll 5 in the region of its free end.
  • the second mounting position EB2 associated camera 19 is now able to check by means of the adhesive mark 22, whether the new role 5 with the appropriate direction of rotation or with Drehidesskonformer
  • FIG. 4 A synopsis of Figures 4 and 5 illustrates that with new role 5 of the second mounting position EB2 the externa ßere layer 15 is guided from above the roller 5 and dives in the downward direction. If the roller 5 with the wrong direction of rotation or incorrect direction of rotation-conforming orientation placed on the pin 27 of the second mounting position EB2, the externa ßere layer 15 would point away in the downward direction of the roller 5 and would be difficult or impossible for this reason. Aligning below the welding bar 25 would thus not be possible.
  • a rotational direction-compliant positioning of new rollers 5 or insertion of new rollers 5 in the respective installation position EB1 or EB2 with a suitable direction of rotation is thus essential in order to be able to ensure trouble-free operation of the device 1 or the packaging machine 3.
  • the adhesive marker 22 may be a gripping and / or shown only in Fig. 5
  • Handling device 14 engage the externa ßere layer 15 of the new roll 5 and position below the welding bar 25.
  • Shape of the rotatable pin 27 for the rollers 5 with flat and / or sheet material can be made adjustable in height, for example, an adaptation to different roll diameter and / or correction of the conveying paths with gradually exhausted material supply unwound and therefore to be able to make gradually reducing diameter roll 5.
  • the frame, on which the horizontally arranged pins 27 are rotatably supported and mounted have suitable means for adjusting the height of the rotatable pins 27.
  • FIG. 6 shows a perspective view of a handling device 7, as may be provided for conceivable embodiments of the device 1 according to the invention and for implementing the method according to the invention.
  • the gripping arm 8 of the handling device 7 is pivotable about the horizontally oriented axis 16, so that the retaining pin 17 of the handling device 7 can be aligned for immersion in the core 6 of the respective new roll 5 with vertical orientation of its longitudinal axis. If the respective new roll 5 has been grasped by means of the handling device 7 or by means of the holding mandrel 17, the new roll 5 can be rotated about the axis 16 by a renewed pivotal movement of the gripping arm 8 and chronologically thereafter moved into its respective assigned installation position EB1 or EB2 (cf. Figures 3 to 5) are used.
  • FIG. 6 shows a camera 21.
  • the camera 21 is fixedly coupled to the gripping arm 8 mechanically, so that it is guided together with the gripping arm 8 during a movement of the gripping arm 8. If the gripper arm 8 is pivoted about the axis 16, then by means of the camera 21 a direction of rotation or direction of rotation of one or more new rollers 5 can be determined.
  • the camera 21 is connected to the
  • Control unit S in conjunction, which causes a receipt of a new roll 5, which has a suitable direction of rotation or direction of rotation-compliant orientation, by means of the handling device 7 of the pallet 9.
  • FIG. 7 shows the handling device 7 from FIG. 6

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Handhabung von auf Rollen (5) aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial offenbart. Es werden zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (5) zur Aufrechterhaltung eines Verpackungsbetriebes abwechselnd aus wenigstens einer Einbauposition (EB1; EB2) einer Verpackungsmaschine (3) entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle (5) mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt. Nach jeweiligem Einsetzen wird eine außen liegende Lage (15) der jeweiligen neuen Rolle (5) im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der Verpackungsmaschine (3) geführten Materialbahn einer weiteren Rolle (5) verbunden. Während des Einsetzens einer neuen Rolle (5) und während des Verbindens ist das Flach- und/oder Folienmaterial der weiteren Rolle (5) noch nicht vollständig aufgebraucht, so dass zum kontinuierlichen Verpackungsbetrieb Flach- und/oder Folienmaterial unterbrechungsfrei von mindestens einer Rolle (5) der Einbauposition (EB1; EB2) abgewickelt wird. Weiter werden zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrachte Rollen (5) vorzugsweise sensorisch erkannt und mittels einer Handhabungseinrichtung (7) durch neue Rollen (5) mit Flach- und/oder Folienmaterial selbständig ersetzt.

Description

Verfahren u nd Vorrichtu ng zur Handhabu ng von auf Rollen aufgewickeltem Flach- u nd/oder Folienmaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial.
Bei einer Gruppierung und Zusammenstellung von Artikeln, wie Getränkebehältern oder dergleichen, werden diese in der Praxis häufig durch Schrumpffolie
zusammengehalten, um ein Verrutschen oder ein Lösen aus der Zusammenstellung während eines Transportes unterbinden zu können. Bekannt sind aus dem Stand der Technik beispielsweise Gebinde, welche vier, sechs oder mehr Behälter umfassen.
Derartige Gebinde sind weiterhin eine der häufigsten Varianten von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET- Kunststoff. Eine möglichst rasche
Zusammenstellung derartiger Gebinde ohne Unterbrechung einzelner Prozessschritte ist daher wünschenswert, um einen hohen Durchsatz erreichen zu können. Um das Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie für Gebinde zur Verfügung zu stellen, sind bereits Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, welche das Material von einer oder mehreren Rollen abwickeln. Hierauf folgend werden sodann die einzelnen Gebinde bzw. die jeweiligen Artikel, welche für das Gebinde vorgesehen sind, mit dem Verpackungsmaterial umhüllt. Das Abwickeln des Verpackungsmaterials von der Rolle kann maschinell erfolgen. Beispielsweise sind Vorrichtungen bekannt, welche das Verpackungsmaterial über Walzen von der Rolle abziehen, wobei die jeweilige Rolle hierbei drehend bewegt wird. Ist der Vorrat an Verpackungsmaterial einer Rolle erschöpft, so muss ein Austausch der jeweiligen Rolle bzw. ein Ersatz durch eine neue Rolle erfolgen. Eine unerwünschte Unterbrechung des Prozesses der Zusammenstellung von Gebinden ist hiermit verbunden.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels welcher neue Rollen zugestellt sowie verbrauchte Rollen gewechselt werden können, sind beispielsweise aus der DE 40 40 545 A1 bekannt. Die aus der DE-Patentanmeldung bekannte Vorrichtung besitzt mehrere Vorratsrollen mit Streifenmaterial, 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. Bei Vorrichtungen gemäß DE-Patentanmeldung müssen die Rollen händisch auf einen gemeinsamen Zapfen aufgesetzt werden. In der Praxis wären
Vorrichtungen und Verfahren wünschenswert, mittels welcher Flach- und/oder
Folienmaterial unterbrechungsfrei zur Verfügung gestellt werden kann, wobei die
Vorrichtungen bzw. Verfahren zudem einen hohen Grad an Automatisierung besitzen. Eine Vorrichtung mit einer Folienspleißstation, bei der die Folienbahn einer neu in eine Verpackungsmaschine eingesetzten Rolle mit Unterstützung einer Halteeinrichtung einer Schweißeinrichtung zugeführt wird, ist aus der DE 10 2004 026 312 A1 bekannt. Die Halteeinrichtung kann insbesondere als manuell handhabbare Klemmleiste ausgebildet sein, mit deren Hilfe ein Folienanfang von einer neuen Rolle abgezogen und einer Transfereinrichtung zur Verfügung gestellt wird, die für eine Zuführung des Folienanfangs zu einer Schweißeinrichtung sorgen kann, mittels derer der Folienanfang mit einer bereits in der Verpackungsmaschine befindlichen Folienbahn verschweißt wird. Die Klemmleiste wird dort als manuell leicht handhabbares Hilfsmittel bezeichnet, mit der die Folienbahn in eine passende Position gebracht werden kann. Allerdings ist die Klemmleiste lose, d.h. nicht mit der Maschine oder der Schweißeinrichtung verbunden.
Die DE 42 21 052 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Handhaben von Bobinen aus gewickelten Materialbahnen, die in erster Linie als Verpackungsmaterial in
Verpackungsmaschinen eingesetzt werden sollen. Hierbei werden die Bobinen durch oberhalb einer Verarbeitungsmaschine verfahrbare Bobinenförderer mit einem jeweils eine Bobine erfassenden Bobinenhalter aufgenommen, transportiert und an der
Verpackungsmaschine abgesetzt. Der Bobinenhalter soll gegenüber dem Bobinenförderer variabel verstellbar sein, so dass damit Bobinen in beliebige Positionen gebracht und abgesetzt werden können.
Angesichts der bekannten Vorrichtungen und Verfahren kann es als ein
vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung gesehen werden, eine verbesserte
Vorrichtung und ein entsprechend verbessertes Verfahren zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zur Verfügung zu stellen, mittels welcher mit nur kurzen Unterbrechungen oder im Idealfall zumindest annähernd unterbrechungsfrei Flach- und/oder Folienmaterial bereitgestellt werden kann und welche Vorrichtung und welches Verfahren zudem einen hohen Grad an Automatisierung ermöglichen. Die obigen Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gelöst, welche die Merkmale in den Schutzansprüchen 1 und 12 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen abhängigen Ansprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von auf Rollen
aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Das Flach- und/oder Folienmaterial kann daher bspw. als Schrumpffolie oder aus einem anderen Folien- oder Flachbahnmaterial ausgebildet sein. Die Rollen können einen Kern besitzen, dessen geometrische Form einem Hohlzylinder entspricht und der zumindest anteilig aus cellulosehaltigem Material bestehen kann. Vorteilhafterweise kann die jeweilige neue Rolle hierdurch auf einen mit dem Kern korrespondierenden Zapfen der Verpackungsmaschine aufgesetzt werden und bei Abziehen bzw. Entnahme an
Verpackungsmaterial von der Rolle drehend auf dem Zapfen rotieren.
Im Rahmen des Verfahrens werden zumindest teilweise abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen zur Aufrechterhaltung eines Verpackungsbetriebes aus wenigstens einer Einbauposition einer Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt. Jede Einbauposition kann, wie vorhergehend bereits erwähnt, einen Zapfen besitzen, auf welchen die neue Rolle aufgesetzt wird und auf welchem die jeweilige Rolle zum
Abwickeln ihres jeweiligen Flach- und/oder Folienmaterials rotiert. Insbesondere können die Rollen auf dem Zapfen ihrer jeweiligen Einbauposition klemmend fixiert sein. Der Zapfen kann rotierend angetrieben werden und ein Drehmoment auf die jeweilige aufsitzende Rolle weitergeben, so dass die Rolle zum Abwickeln ihres Flach- und/oder Folienmaterials über ihren Zapfen drehend bewegt wird. Jedem Zapfen kann ein Antrieb zugeordnet sein, über welchen der jeweilige Zapfen gedreht wird. Die Antriebe können mit einer nachfolgend noch näher beschriebenen Steuereinheit in Verbindung stehen bzw. über eine nachfolgend noch näher beschriebene Steuereinheit zum Drehen der Zapfen angesteuert werden. Vor Entnahme einer Rolle mit zumindest teilweise abgewickeltem und/oder aufgebrauchtem Verpackungsmaterial aus ihrer jeweiligen Einbauposition kann die klemmende Verbindung zwischen dem Zapfen und der Rolle gelöst werden, so dass die Rolle sodann nicht mehr fest mit dem Zapfen in Verbindung steht und vom Zapfen abgenommen werden kann. Die rotierende Bewegung des Zapfens kann unterbrochen werden, bis eine neue Rolle auf den Zapfen aufgesetzt bzw. in die entsprechende
Einbauposition eingesetzt wurde. Typischerweise können im Rahmen des Verfahrens die zumindest teilweise abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen zur Aufrechterhaltung eines annähernd kontinuierlichen Verpackungsbetriebes abwechselnd aus wenigstens zwei
unterschiedlichen Einbaupositionen der Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Jede der wenigstens zwei Einbaupositionen kann, wie vorhergehend bereits erwähnt, einen Zapfen besitzen, auf welchen die neue Rolle aufgesetzt wird und auf welchem die jeweilige Rolle zum Abwickeln ihres jeweiligen Flach- und/oder
Folienmaterials rotiert. Der Verpackungsbetrieb kann dabei während des Rollenwechsels unterbrochen werden oder ggf. auch ununterbrochen weiterlaufen. Die oben erwähnt Variante mit nur einer Einbauposition für eine Rolle ermöglicht jedoch nur dann einen ununterbrochenen Verpackungsbetrieb während eines Rollenwechsels, wenn ein zusätzlicher Speicher für Flach- und/oder Folienmaterial vorgesehen ist, aus dem dieses Material während des Rollenwechsels herausbefördert und dem Verpackungsbetrieb zur Verfügung gestellt werden kann.
Mit dem Verfahren wird grundsätzlich eine unterbrechungsfreie Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial ermöglicht, so dass damit ein kontinuierlich laufender Verpackungsbetrieb
aufrechterhalten werden kann. Hierzu sind jedoch mindestens zwei unterschiedliche
Einbaupositionen für jeweils eine Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial erforderlich, so dass die in einer Einbauposition befindliche Rolle kontinuierlich abgewickelt werden kann, während die jeweils andere Einbauposition für einen Rollenwechsel und für die
Bereitstellung neuen Flach- und/oder Folienmaterials zur Verfügung steht, so dass je nach Ausgestaltung des Wechsel- und Verbindungs-, Verklebungs- oder
Verschwei ßungsvorganges beim Rollenwechsel ein kontinuierlicher bzw. ein
quasikontinuierlicher Verpackungsbetrieb aufrechterhalten werden kann. Das
erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich gleichermaßen auf eine solche
unterbrechungsfreie Handhabung als auch eine kurzzeitig unterbrochene Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb eines
Verpackungsvorganges. Da sich das Verfahren auch auf ein Handhabungsverfahren unter Nutzung nur einer Einbauposition innerhalb der Verpackungsmaschine bezieht, wird deutlich, dass ein kontinuierlicher bzw. ununterbrochener Verpackungsbetrieb nur unter Zuhilfenahme eines Zwischenspeichers oder einer sonstigen Hilfsmaßnahme ermöglicht ist, da zumindest während des Rollenwechsels der Fördervorgang von Folien- bzw. Flachmaterial unterbrochen werden muss.
Nach jeweiligem Einsetzen einer neuen Rolle in ihre jeweilige Einbauposition wird eine au ßen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle in der Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn einer weiteren Rolle verbunden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann es sein, dass die außen liegende Lage der jeweiligen eingesetzten neuen Rolle mittels einer mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend arbeitenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abgezogen wird, welche sich zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen hin und her bewegt. Somit kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abwechselnd aus den wenigstens zwei Einbaupositionen au ßen liegende Lagen der neuen Rollen abziehen. In der Praxis haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung die jeweilige au ßen liegende Lage einer neuen Rolle über Unterdruck temporär fixiert.
Weiter kann ein Schweißstab vorgesehen sein, welcher in Richtung nach unten bewegt wird und hierbei die außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle mit der in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn verschweißt. Über die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann die jeweilige außen liegende Lage in einen Arbeitsbereich des Schweißstabes bewegt werden. Der temperierte Schweißstab kann somit die au ßen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle klemmend gegen die in der
Verpackungsmaschine geführte Materialbahn bewegen. Insbesondere haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen der Schweißstab hierzu vertikal auf und ab bewegt wird und bei einer vertikalen Senkbewegung die jeweilige au ßen liegende Lage einer neuen Rolle mit einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn verschweißt.
Vorzugsweise ist während des Einsetzens einer neuen Rolle und während des Verbindens das Flach- und/oder Folienmaterial der weiteren Rolle noch nicht vollständig aufgebraucht, so dass zum kontinuierlichen Verpackungsbetrieb Flach- und/oder Folienmaterial unterbrechungsfrei von mindestens einer Rolle der wenigstens einen Einbauposition, ggf. der zwei Einbaupositionen abgewickelt wird. Vorteilhafterweise kann die neue Rolle demnach eingesetzt werden, während von der weiteren Rolle in der Verpackungsmaschine Flach- und/oder Folienmaterial abgewickelt wird. Auch bei Entnahme einer zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle aus der Verpackungsmaschine kann Flach- und/oder Folienmaterial von einer weiteren Rolle der Verpackungsmaschine abgewickelt werden, so dass kontinuierlich und unterbrechungsfrei Flach- und/oder Folienmaterial von wenigstens einer in der Verpackungsmaschine positionierten Rolle abgewickelt wird. Es sei allerdings an dieser Stelle nochmals betont, dass der unterbrechungsfreie bzw. kontinuierliche
Verpackungsbetrieb einen Sonderfall darstellt, während das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen den Fall des kurzzeitig für den Rollenwechsel unterbrochenen
Verpackungsbetriebes betrifft.
Weiter werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrachte Rollen der wenigstens zwei Einbaupositionen vorzugsweise sensorisch erkannt und mittels einer
Handhabungseinrichtung durch neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial ersetzt. Eine sensorische Erkennung kann beispielsweise unter Zuhilfenahme optischer
Detektoren bzw. eines optischen Detektionssystems erfolgen, welches im Bereich der Einbaupositionen angeordnet sein kann. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor und die Handhabungseinrichtung können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen. Eine sensorische Erkennung kann wahlweise auch unter
Zuhilfenahme taktiler Detektoren bzw. eines taktilen, d.h. berührenden Detektionssystems erfolgen, welches im Bereich der wenigstens einen Einbauposition angeordnet sein kann. Das Detektionssystem bzw. der taktile bzw. berührende Detektor und die
Handhabungseinrichtung können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen.
Weiterhin kann eine sensorische Erkennung auch unter Zuhilfenahme von
Ultraschalldetektoren bzw. eines Ultraschalldetektionssystems erfolgen, welches im Bereich der Einbaupositionen für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial angeordnet sein kann. Das Detektionssystem bzw. der Ultraschalldetektor und die Handhabungseinrichtung können wiederum mit der erwähnten Steuerungseinheit in Verbindung stehen. Zudem kann während oder nach Einsetzen der neuen Rolle ihre Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung festgestellt und/oder überprüft werden. In der Praxis haben sich hierbei insbesondere Ausführungsformen bewährt, bei welchen das Feststellen und/oder Überprüfen der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung mittels optischer, taktiler oder ultraschallgestützter Erfassung, ggf. auch auf andere Weise erfolgt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Ausführungsbeispiele beschränkt, so dass beispielsweise auch haptische, taktile und/oder weitere
Mechanismen vorgesehen sein können, um die Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonforme Orientierung der jeweiligen neuen Rolle zu überprüfen.
Ist die erkannte Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung passend bzw. entspricht diese einer vorbestimmten Soll-Orientierung und/oder Soll- Drehrichtung, so kann die jeweilige neue Rolle in ihre zugeordnete Einbauposition eingesetzt werden bzw. in ihrer jeweiligen zugeordneten Einbauposition verbleiben. Wird eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt, so kann eine Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle vorgenommen oder eine weitere neue Rolle mit passender Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformen Orientierung zum Einsetzen ausgewählt und in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden.
Beispielsweise kann es sein, dass eine Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonforme Positionierung einer bereits in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzten neuen Rolle überprüft und/oder festgestellt wird. Wurde eine falsche
Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt, so kann die jeweilige neue Rolle aus der Verpackungsmaschine entnommen,
drehrichtungskonform bzw. mit passender Drehrichtung orientiert bzw. ausgerichtet werden und hierauf folgend erneut in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Die drehrichtungskonforme Orientierung bzw. die Orientierung mit passender Drehrichtung sowie das erneute Einsetzen der Rolle in ihre jeweilige Einbauposition kann sodann vor Verbinden bzw. Verschweißen ihrer außen liegenden Lage mit der noch in der
Verpackungsmaschine verbleibenden Materialbahn erfolgen. Während der
drehrichtungskonformen Ausrichtung der neuen Rolle kann Flach- und/oder
Verpackungsmaterial durchgehend von einer weiteren in der Verpackungsmaschine bzw. in einer der wenigstens zwei Einbaupositionen angeordneten Rolle abgewickelt werden.
Alternativ hierzu kann jedoch auch eine zusätzliche Umlenkrolle zum Einsatz kommen, die es ermöglicht, Rollen, die normalerweise umgedreht werden müssten, an ihrem Platz zu belassen und das davon abgewickelte Flach- und/oder Folienmaterial über diese optional einsetzbare Umlenkrolle zu führen, um die Flachbahnführung an die benötigte Verarbeitungsrichtung in der Verpackungsmaschine anzupassen. Sofern die Rolle mit dem darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial dagegen in der passenden Drehrichtung eingesetzt wurde, wird diese zusätzliche Umlenkrolle nicht benötigt, so dass sie ggf. verschoben oder deaktiviert oder auch maschinell von ihrem Platz entfernt werden kann.
Auch ist vorstellbar, dass eine Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Positionierung einer neuen Rolle vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition überprüft und/oder festgestellt wird. Wurde sodann eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt bzw. überprüft, besteht die Möglichkeit, die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Positionierung einer weiteren Rolle zu überprüfen bzw. festzustellen und diese bei passender Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformer Positionierung in die Einbauposition einzusetzen. Alternativ kann die neue Rolle in eine passende drehrichtungskonforme Orientierung bzw. passende Drehrichtung gebracht werden und sodann in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden.
Weiter kann es sein, dass die Handhabungseinrichtung wenigstens einen
Detektor, insbesondere einen optischen Detektor und vorzugsweise ein Kamerasystem besitzt, welches über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der neuen Rollen bewegt wird, wobei mittels des Detektors bzw. des optischen Detektors die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen überprüft wird. Wahlweise eignen sich auch andere Detektorprinzipien, so bspw. Ultraschalldetektoren oder taktil arbeitende Detektoren für den benötigten Einsatzzweck. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die vorherig bereits beschriebene Handhabungseinrichtung mit dem Detektor bzw. mit dem optischen Detektor zur Entgegennahme neuer Rollen mit passender Drehrichtung bzw. passender drehrichtungskonformer Orientierung in Wirkverbindung stehen. Die Entgegennahme einer neuen Rolle mit drehrichtungskonformer Orientierung bzw.
passender Drehrichtung über die Handhabungseinrichtung sowie das nachfolgende Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition können somit vollautomatisch durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Handhabungseinrichtung über eine Steuerungseinheit an den Detektor bzw. den optischen Detektor gekoppelt sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rollen zum Abwickeln des
Verpackungsmaterials in der Einbauposition jeweils mit gleicher Drehrichtung rotierend bewegt werden. Sofern die Rollen in zwei Einbaupositionen abwechselnd positioniert werden, kann auch vorgesehen sein, dass die Rollen zum Abwickeln des Verpackungsmaterials in sämtlichen der wenigstens zwei Einbaupositionen mit gleicher Drehrichtung rotierend bewegt werden.
Auch ist vorstellbar, dass auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden jeweils mindestens eine optische Kennzeichnung und insbesondere mindestens eine reflektierende Markierung aufgebracht werden. Hierbei kann es sein, dass der optische Detektor die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rolle mittels der optischen Kennzeichnung feststellt und/oder überprüft. Die optische Kennzeichnung kann als Haftmarkierung ausgebildet und auf die Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden aufgeklebt bzw. mittels Flächenhaftung befestigt sein. Insbesondere können wenigstens zwei optische Kennzeichnungen bzw. reflektierende Markierungen für jeweils ein freies Ende einer neuen Rolle vorgesehen sein. Sofern andere als optische Erfassungssysteme eingesetzt werden, kann es sinnvoll sein, solcherart erkennbare Kennzeichnungen an den Rollen anzubringen, bspw. solche Kennzeichnungen, die mittels Ultraschallerfassungseinrichtungen oder die mittels taktiler Erfassungseinrichtungen erkannt werden können.
Denkbar ist zudem, dass die Handhabungseinrichtung die neuen Rollen derart in ihre jeweilige Einbauposition einsetzt oder dass die neuen Rollen vor Abziehen der jeweiligen äu ßeren Lage derart in ihrer jeweiligen Einbauposition ausgerichtet werden, dass die optischen Kennzeichnungen in Richtung einer jeweilig gegenüberliegenden Einbauposition weisen. Ein Ausrichten der neuen Rollen in ihrer jeweiligen Einbauposition kann beispielsweise durch Rotation eines Zapfens um weniger als 360 ° erfolgen, auf dem die jeweilige neue Rolle in ihrer Einbauposition aufsitzt. Der optische Detektor und der rotierende Zapfen können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen, welche zum Ausrichten der neuen Rollen eine Rotation des jeweiligen Zapfens um weniger als 360° unter Berücksichtigung einer jeweiligen mittels des optischen Detektors festgestellten Position der optischen Kennzeichnung steuert.
Weiter kann es sein, dass die mindestens eine Kennzeichnung bzw. optische Kennzeichnung auf die jeweilige neue Rolle vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition derart aufgebracht wird, dass mittels der Kennzeichnung das freie Ende der jeweiligen neuen Rolle zumindest weitgehend unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle festgesetzt wird. Da hiermit das freie Ende unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle festgesetzt wird, kann nach jeweiligem Einsetzen der neuen Rolle ihre außen liegende Lage in der Nähe oder im Bereich ihres freien Endes einfach abgezogen werden. Das Abziehen kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise über eine Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfolgen, welche die außen liegende Lage der neuen Rolle im Bereich ihres freien Endes vorzugsweise mechanisch fixiert bzw. greift und sich hierauf von der neuen Rolle weg bewegt, um die außen liegende Lage von der jeweiligen neuen Rolle abzuziehen.
Weiter kann der optische Detektor über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der jeweiligen neuen Rolle bewegt werden und dort zur Überprüfung und/oder Feststellung der Drehrichtung und/oder drehnchtungskonformen Positionierung der neuen Rolle ihre jeweilige optische Kennzeichnung erkennen. Insbesondere kann der optische Detektor als Kamerasystem ausgebildet sein, welches mit einer Steuerungseinheit in Verbindung steht. Sofern andere Sensoriken bzw. Sensorprinzipien verwendet werden, kann der jeweils verwendete Detektor über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der jeweiligen neuen Rolle bewegt werden und dort zur Überprüfung und/oder
Feststellung der Drehrichtung und/oder drehnchtungskonformen Positionierung der neuen Rolle ihre jeweilige erfassbare Kennzeichnung erkennen. Insbesondere kann der Detektor als Ultraschallerfassungssystem oder als taktiles Erfassungssystem ausgebildet sein, welches mit einer Steuerungseinheit in Verbindung steht.
Zudem kann bei denkbaren Ausführungsformen die Handhabungseinrichtung über einen Haltedorn verfügen, welcher stirnseitig in die als Hohlkörper ausgebildete neue Rolle eintaucht, seinen maximalen Querschnittsdurchmesser hierauf vergrößert und hiermit die jeweilige neue Rolle klemmend an der Handhabungseinrichtung fixiert. Das optische Detektionssystem kann im Bereich des Haltedorns angeordnet sein, so dass in zeitnah aufeinanderfolgenden Schritten zunächst eine Überprüfung bzw. ein Feststellen der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Positionierung einer jeweiligen neuen Rolle durchgeführt werden kann und hierauf folgend die jeweilige neue Rolle bei passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Positionierung über den Haltedorn der Handhabungseinrichtung mittels Vergrößerung seines maximalen
Querschnittsdurchmessers aufgenommen wird.
Die Längserstreckung des Haltedorns kann gegenüber einer Längserstreckung des hohlen Kerns der neuen Rollen geringer ausgebildet sein, so dass die jeweilige neue Rolle unter Eingriff des Haltedorns in den Kern auf einen der jeweiligen Einbauposition der Verpackungsmaschine zugeordneten Zapfen aufgeschoben werden kann. Der
Querschnittsdurchmesser des Haltedorns kann zeitlich hierauf verringert werden, so dass die klemmende Verbindung zwischen dem Haltedorn und der jeweiligen neuen Rolle gelöst wird. Die Handhabungseinrichtung bzw. der Haltedorn der
Handhabungseinrichtung kann sodann in Richtung einer weiteren neuen Rolle geführt werden, während die via die Handhabungseinrichtung in die jeweilige Einbauposition eingesetzte neue Rolle auf dem der jeweiligen Einbauposition zugeordneten Zapfen drehfest aufsitzt. Zur drehfesten Verbindung zwischen dem Zapfen und der jeweiligen auf dem Zapfen aufsitzenden Rolle besteht ebenso die Möglichkeit, den
Querschnittsdurchmesser des Zapfens zu vergrößern.
Weiter können die neuen Rollen derart in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden, dass nach Einsetzen ihre freien Enden in Richtung einer gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen orientiert sind. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass die mindestens eine optische Kennzeichnung, welche auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden aufgebracht wurde, durch den optischen Detektor bzw. das optische Detektionssystem erkannt wird, eine Information hierzu an eine Steuerungseinheit übertragen wird und die Steuerungseinheit die
Handhabungseinrichtung derart ansteuert, dass nach Einsetzen die freien Enden der neuen Rollen in Richtung einer jeweils gegenüberliegenden der wenigstens zwei
Einbaupositionen orientiert sind. Wahlweise kann zudem vorgesehen sein, dass die mindestens eine Kennzeichnung, welche auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden aufgebracht wurde, durch den Detektor bzw. das Detektionssystem erkannt wird, eine Information hierzu an eine Steuerungseinheit übertragen wird und die Steuerungseinheit die Handhabungseinrichtung derart ansteuert, dass nach Einsetzen die freien Enden der neuen Rollen in Richtung einer jeweils gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen orientiert sind.
In weiteren Ausführungsformen ist denkbar, dass der Detektor bzw. der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystem im Bereich der wenigstens zwei
Einbaupositionen angeordnet ist und nach Einsetzen einer jeweiligen neuen Rolle eine Orientierung der mindestens einen optischen Kennzeichnung erkennt und Informationen hierzu an die Steuerungseinheit überträgt. Die Steuerungseinheit kann weiter eine Rotation der Zapfen, auf welchen die neuen Rollen aufsitzen, derart veranlassen, dass nach Rotation die freien Enden bzw. die sensorisch erfassbaren Kennzeichnungen bzw. die optischen Kennzeichnungen der neuen Rollen in Richtung der jeweils
gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen weisen.
Au ßerdem kann es sein, dass die neuen Rollen über eine
Horizontalfördereinrichtung in den Bereich der Handhabungseinrichtung bewegt, der Handhabungseinrichtung bereitgestellt und mittels der Handhabungseinrichtung von der Horizontalfördereinrichtung direkt entnommen werden. Die Horizontalfördereinrichtung kann als umlaufendes Endlosförderband ausgebildet sein. Zu Beginn oder seitlich eines Streckenabschnittes der Horizontalfördereinrichtung kann ein Manipulator positioniert sein, mit dessen Hilfe neue Rollen vorzugsweise stehend auf die
Horizontalfördereinrichtung aufgesetzt werden. Der Manipulator kann ebenso einen Haltedorn besitzen, welcher stirnseitig in neue Rollen bzw. in einen Kern der neuen Rollen eingeführt wird und mittels Vergrößerung seines Querschnittsdurchmessers die neuen Rollen greift. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Manipulator händisch bedienbar ist und ein Aufsetzen von neuen Rollen mittels des Manipulators über einen Benutzer erfolgt. Denkbar ist auch, dass eine Steuerungseinheit mit der Handhabungseinrichtung und der Horizontalfördereinrichtung in Verbindung steht und unter Berücksichtigung einer mittels der Handhabungseinrichtung erfolgten Entnahme neuer Rollen von der
Horizontalfördereinrichtung einen getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung vorgibt. Hierdurch kann die Handhabungseinrichtung bei Bedarf und ohne personelle Unterstützung sofort auf neue Rollen zugreifen, wodurch der Automatisierungsgrad weiter erhöht werden kann.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Hierzu sei darauf hingewiesen, dass diverse Merkmale, welche
vorhergehend zu Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens genannt wurden, ebenso bei vorstellbaren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung vorgesehen sein können. Weiter können Merkmale, welche nachfolgend zu denkbaren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt werden, bei diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein.
Die Vorrichtung ist vorgesehen zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Die Vorrichtung besitzt eine Verpackungsmaschine mit wenigstens einer Einbauposition, ggf. mit wenigstens zwei unterschiedlichen Einbaupositionen, die jeweils zur drehenden
Aufnahme von Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial vorgesehen sind. Bestandteil der Verpackungsmaschine sind weiter ein oder mehrere Koppelungsmittel, die zum
Ausrichten und Verbinden freier Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial der in den wenigstens zwei Einbaupositionen jeweils eingesetzten neuen Rollen mit einer bereits in der Verpackungsmaschine laufenden Materialbahn einer bei Einsetzen bereits in der Verpackungsmaschine befindlichen weiteren Rolle ausgebildet sind. Somit kann durchgehend von wenigstens einer in der Verpackungsmaschine bzw. von zumindest einer Rolle der wenigstens zwei Einbaupositionen Flach- und/oder Folienmaterial abgewickelt werden, womit ein kontinuierlicher Verpackungsbetrieb gewährleistet werden kann.
Ergänzend sei erwähnt, dass die mindestens eine Einbauposition für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial bzw. die typischerweise zwei Einbaupositionen mit ihren drehbaren Haltemitteln für die Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial in der Höhe verstellbar ausgeführt sein können, um etwa eine Anpassung an verschiedene Rollendurchmesser und/oder eine Korrektur der Förderwege bei allmählich aufgebrauchtem Materialvorrat einer abgewickelten und sich daher allmählich im Durchmesser reduzierenden Rolle vornehmen zu können.
Bestandteil der ein oder mehreren Koppelungsmittel können beispielsweise ein Schweißstab sowie eine Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sein, wie sie
vorhergehend bereits beschrieben wurden, so dass aus diesem Grunde ihre Funktion sowie Ausgestaltung nachfolgend nicht erneut erwähnt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt zudem wenigstens eine Sensorik, über welche zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen der wenigstens zwei Einbaupositionen erkennbar sind. Die Sensorik kann beispielsweise als optisches Detektionssystem bzw. als optischer Detektor, wahlweise auch als Ultraschalldetektionssystem oder als taktil arbeitendes Detektionssystem ausgebildet sein. Ein Detektionsbereich der Sensorik kann sich über die wenigstens zwei Einbaupositionen erstrecken. Weiter besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mit der Sensorik gekoppelte
Steuerungseinheit, über welche Steuerungseinheit bei zumindest näherungsweise vollständig abgewickelter und/oder aufgebrauchter Rolle die Handhabungseinrichtung zum selbständigen Ersatz der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle durch eine neue Rolle ansteuerbar ist. In denkbaren Ausführungsformen kann die Vorrichtung einen optischen Detektor bzw. ein optisches Detektionssystem besitzen, welches zur Überprüfung und/oder Feststellung einer Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung jeweiliger für die wenigstens zwei Einbaupositionen vorgesehener neuer Rollen ausgebildet ist. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor kann wenigstens ein Kamerasystem umfassen.
Vorstellbar ist beispielsweise, dass der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystem über die Steuerungseinheit mit der Handhabungseinrichtung in
Wirkverbindung steht, wobei über den optischen Detektor bzw. das optische
Detektionssystem eine jeweilige Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme
Orientierung neuer Rollen überprüfbar und/oder feststellbar ist und die neuen Rollen mittels der Handhabungseinrichtung mit für die jeweilige Einbauposition passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung einsetzbar und/oder mittels der Handhabungseinrichtung mit passender Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformer Orientierung ausrichtbar sind.
Vorstellbar ist beispielsweise, dass die Vorrichtung eine optische und mit der Steuerungseinheit gekoppelte Anzeigeeinheit, wie beispielsweise ein Display oder dergleichen, besitzt, über welches Informationen zu Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformer Orientierung dargestellt werden. Beispielsweise kann es sein, dass bei falscher Drehrichtung bzw. falscher drehrichtungskonformer Orientierung neuer Rollen via die optische Anzeigeeinheit ein Hinweis für einen Benutzer ausgegeben wird. Auch ist vorstellbar, dass Informationen zu Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung als akustisches Signal ausgegeben werden. Ein Initiieren kann unter Wirkverbindung der Steuerungseinheit mit einer
Handhabungseinrichtung erfolgen bzw. die Handhabungseinrichtung kann bei passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung von neuen Rollen zum Einsetzen einer jeweiligen neuen Rolle mit passender Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformer Orientierung angesteuert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Handhabungseinrichtung bei passender festgestellter und/oder überprüfter Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformer Orientierung die jeweilige neue Rolle aufnimmt und in Richtung einer der wenigstens zwei Einbaupositionen bewegt.
Wahlweise kann auch eine zusätzliche Umlenkrolle zum Einsatz kommen, die es ermöglicht, Rollen, die normalerweise umgedreht werden müssten, an ihrem Platz zu belassen und das davon abgewickelte Flach- und/oder Folienmaterial über diese optional einsetzbare Umlenkrolle zu führen, um die Flachbahnführung an die benötigte
Verarbeitungsrichtung in der Verpackungsmaschine anzupassen. Sofern die Rolle mit dem darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial dagegen in der passenden Drehrichtung eingesetzt wurde, wird diese zusätzliche Umlenkrolle nicht benötigt, so dass sie ggf. verschoben oder deaktiviert oder auch maschinell von ihrem Platz entfernt werden kann.
Insbesondere kann es sein, dass die Steuerungseinheit mit einer
Handhabungseinrichtung in Verbindung steht, mittels welcher Rollen mit zumindest teilweise abgewickelten und/oderaufgebrauchten Rollen selbständig aus der jeweiligen Einbauposition entnehmbar und neue Rollen mit passender Drehrichtung und/oder passender drehrichtungskonformer Orientierung selbständig in die wenigstens zwei Einbaupositionen einsetzbar sind. Auf der Steuerungseinheit kann hierbei ein Algorithmus abgelegt sein, wobei über den Algorithmus unter Berücksichtigung der durch den optischen Detektor festgestellten Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen
Orientierung der jeweiligen neuen Rolle eine bestimmte Ansteuerung der
Handhabungseinrichtung bewirkt wird.
Zudem kann die Handhabungseinrichtung zur klemmenden Fixierung der als Hohlkörper ausgebildeten neuen Rollen einen vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Haltedorn mit verstellbarem maximalem Querschnittsdurchmesser umfassen. Die
Verstellung des Querschnittsdurchmessers kann über die Steuerungseinheit erfolgen bzw. durch die Steuerungseinheit vorgegeben werden. Die Handhabungseinrichtung kann einen bewegbaren Greifarm besitzen, wobei am freien Ende des Greifarmes der
Haltedorn angeordnet ist.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann es sein, dass der
Handhabungseinrichtung eine zum Transport von neuen Rollen ausgebildete
Horizontalfördereinrichtung vorgeordnet ist, die sich in einen Arbeitsbereich der
Handhabungseinrichtung erstreckt und welche über die Steuerungseinheit unter
Berücksichtigung einer Entnahme neuer Rollen durch die Handhabungseinrichtung mit getaktetem Betrieb ansteuerbar ist. In weiteren Ausführungsformen ist denkbar, dass der Handhabungseinrichtung neue Rollen auf Paletten oder dgl. bereitgestellt werden. Auch besteht die Möglichkeit, neue Rollen in einem Container oder dergleichen zu platzieren, welcher sich im Arbeitsbereich der Handhabungsbereich befindet und über welchen der Handhabungseinrichtung neue Rollen bereitgestellt werden. Die neuen Rollen können ungeordnet bzw. mit beliebiger Orientierung im Container platziert sein, wobei mittels des optischen Detektors die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung überprüfbar und/oder feststellbar ist. Auch kann der Detektor bzw. der optische Detektor mechanisch gekoppelt mit der Handhabungseinrichtung in Verbindung stehen und über die Handhabungseinrichtung in Richtung der jeweiligen für die wenigstens zwei Einbaupositionen vorgesehenen neuen Rollen bewegbar ist. Der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystems kann hierbei im Bereich eines freien Endes eines Greifarmes der Handhabungseinrichtung angeordnet sein. Weiter kann der bereits beschriebene Haltedorn im Bereich eines freien Endes eines Greifarmes der Handhabungseinrichtung angeordnet sein. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor und der Haltedorn können somit gemeinsam durch die Handhabungseinrichtung zur jeweiligen neuen Rolle bewegt werden. Der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystem kann bei denkbaren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch als Kamerasystem ausgebildet sein.
Zudem kann die Verpackungsmaschine wenigstens ein im Bereich der wenigstens einen Einbauposition, insbesondere im Bereich der zwei Einbaupositionen feststehendes Detektionssystem bzw. einen feststehenden Detektor besitzen, wobei über das
Detektionssystem bzw. den feststehenden Detektor die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der jeweiligen in den wenigstens zwei
Einbaupositionen eingesetzten neuen Rollen feststellbar und/oder überprüfbar ist. Auch das feststehende Detektionssystem bzw. der feststehende Detektor können als
Kamerasystem ausgebildet sein. Vorstellbar ist hierbei, dass die Vorrichtung im Bereich der wenigstens zwei Einbaupositionen wenigstens ein feststehendes Detektionssystem bzw. einen feststehenden Detektor besitzt und zudem einen mechanisch an die
Handhabungseinrichtung gekoppelten Detektor bzw. ein an die Handhabungseinrichtung gekoppeltes Detektionssystem besitzt. In weiteren Ausführungsformen kann die
Vorrichtung lediglich ein feststehendes Detektionssystem bzw. einen feststehenden Detektor oder ein mechanisch mit der Handhabungseinrichtung gekoppeltes
Detektionssystem bzw. einen mechanisch mit der Handhabungseinrichtung gekoppelten Detektor besitzen.
Insbesondere können die Koppelungsmittels wenigstens eine zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen hin und her bewegbare Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung besitzen, mittels welcher die freien Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial neuer Rollen mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend temporär greifbar sind. 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 Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem verdeutlicht Fig. 1 eine denkbare
Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren;
Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem verdeutlicht Fig. 2 eine weitere denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren;
Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht zweier Einbaupositionen, wie sie für eine Vorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen aus 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 die Einbaupositionen der Figuren 3 und 4 mit abgezogener äußerer Lage der in die zweite Einbauposition eingesetzten neuen Rolle;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Handhabungseinrichtung, wie sie für denkbare Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein kann;
Fig. 7 zeigt die Handhabungseinrichtung aus Fig. 6 nach Entgegennahme einer neuen Rolle mit drehrichtungskonformer Orientierung von einer Palette.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Die Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 . Zudem verdeutlicht Fig. 1 eine denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren.
Die Vorrichtung 1 dient zur Handhabung von Verpackungsmaterial bzw.
Schrumpffolie, die auf Rollen 5 aufgewickelt ist. Zu erkennen sind in Fig. 1 eine
Verpackungsmaschine 3, der über eine Handhabungseinrichtung 7 neue Rollen 5 zugeführt werden. Die Handhabungseinrichtung 7 setzt die jeweiligen neuen Rollen 5 in zwei unterschiedliche Einbaupositionen EB1 und EB2 ein, welche in Fig. 1 nur rudimentär zu erkennen sind und in der Detailansicht der Fig. 3 beispielhaft verdeutlicht werden. Es sei an dieser Stelle jedoch betont, dass die Verpackungsmaschine 3 wahlweise auch nur eine Einbauposition EB1 oder EB2 aufweisen kann, so dass ein Rollenwechsel fast zwingend eine Unterbrechung des Verpackungsbetriebes bedingt.
Wie eine Zusammenschau der Figuren 3 bis 5 mit Fig. 1 zeigt, wird über die Handhabungseinrichtung 7 eine neue Rolle 5 in eine der beiden Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 eingesetzt, während sich in der weiteren Einbauposition EB1 bzw. EB2 noch eine Rolle 5 befindet, von welcher während dem Einsetzen der neuen Rolle 5 eine Materialbahn MB abgewickelt wird. Während des weiteren Abwickeins der Materialbahn MB von der nahezu aufgebrachten Rolle 5 erfolgt eine Verschweißung der äußeren Lage 15 (vgl. Fig. 5) der neuen Rolle 5 mit der Materialbahn MB, so dass hierdurch die
Vorrichtung 1 kontinuierlich betrieben werden kann, ohne den Prozess zum Auswechseln einer aufgebrachten Rolle 5 unterbrechen zu müssen.
Die neuen Rollen 5 setzen sich zusammen aus Verpackungsmaterial bzw.
Schrumpffolie sowie einem Kern 6, auf welchem das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie aufgewickelt ist. Zur Entgegennahme einer neuen Rolle 5 von der
Horizontalfördereinrichtung 13 taucht die Handhabungseinrichtung 7 über einen Haltedorn 17 stirnseitig in einen Kern 6 der neuen Rolle 5 ein. Ein Greifarm 8 der
Handhabungseinrichtung 7 kann hierzu um eine Drehachse 16, wie sie Fig. 6 vorliegender Patentanmeldung beispielhaft zeigt, rotierend bewegt werden. Nach Eintauchen des Haltedorns 17 in den Kern 6 wird der Querschnittsdurchmesser des Haltedorns 17 vergrößert, so dass die neue Rolle 5, wie auch in Fig. 7 gezeigt, am Haltedorn 17 klemmend fixiert ist. Der Kern 6 ist hohlzylindrisch ausgebildet, die Form des Haltedorns 17 hierzu korrespondierend, so dass der Haltedorn 17 zu klemmender Fixierung der neuen Rolle 5 über seinen Außenumfang mit einer Innenmantelfläche des Kerns 6 in Verbindung steht.
Über die Horizontalfördereinrichtung 13 werden der Handhabungseinrichtung 7 neue Rollen 5 derart zur Verfügung gestellt, dass bei Entnahme einer neuen Rolle 5 von der Horizontalfördereinrichtung 13 eine weitere neue Rolle 5 in Richtung der
Handhabungseinrichtung 7 weiterbewegt wird bzw. in Richtung der
Handhabungseinrichtung 7 nachrückt. Die Horizontalfördereinrichtung 13 kann somit getaktet oder durchgehend mit konstanter Geschwindigkeit betrieben werden. Ihr Betrieb wird vorgegeben durch die Steuerungseinheit S. Zu erkennen ist auch ein im Bereich der Horizontalfördereinrichtung 13
positionierter Manipulator 12, der von einem Benutzer 30 bedient wird und über welchen neue Rollen 5 stehend auf der Horizontalfördereinrichtung 13 platziert werden. Die neuen Rollen 5 stehen auf einer Palette 9 auf, von welcher sie der Benutzer 30 mittels des Manipulators 12 entgegennimmt und auf der Horizontalfördereinrichtung 13 platziert. Ein Arbeitsbereich des Manipulators 12 erstreckt sich daher über die Palette 9 sowie einen Streckenabschnitt der Horizontalfördereinrichtung 13.
Dargestellt ist zudem ein Container 20, welcher sich im Arbeitsbereich der Handhabungseinrichtung 7 befindet. Ist der Vorrat an Verpackungsmaterial bzw.
Schrumpffolie einer in der Verpackungsmaschine 3 platzierten Rollen 5 erschöpft, wird mittels der Handhabungseinrichtung 7 der aus Cellulose oder Kunststoff bestehende Kern 6 einer leeren Rolle 5 aus der Verpackungsmaschine 3 entnommen und in dem Container 20 abgelegt. Erst nach Entnahme des Kern 6 kann eine neue Rolle 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 der Verpackungsmaschine 3 eingesetzt werden, so dass die Handhabungseinrichtung 7 zunächst den Kern 6 entnimmt und zeitlich hierauf folgend eine neue Rolle 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzt.
Die Horizontalfördereinrichtung 13, die Handhabungseinrichtung 7 und die
Verpackungsmaschine 3 stehen in Verbindung mit einer Steuerungseinheit S. Vorliegend gibt die Steuerungseinheit S den getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung 13 vor, initiiert ein Einsetzen und eine Entnahme von Rollen 5 durch die
Handhabungseinrichtung 7 aus den beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 und steuert, wie nachfolgend noch näher beschrieben, ein Abrollen von Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie der in der Verpackungsmaschine 7 eingesetzten Rollen 5. Die Steuerungseinheit S besitzt ein oder steht zudem mit einem nicht dargestellten Display in Verbindung, über welches Informationen zur Drehrichtung bzw.
drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 5 für einen Benutzer 30 sichtbar ausgegeben werden. Die Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen 5 wird, wie nachfolgend für die Figuren 3 bis 7 beschrieben, von einer
Kamera 19 bzw. 21 festgestellt und/oder überprüft, welche mit der Steuerungseinheit S in Verbindung steht. Da die Handhabungseinrichtung 7 den jeweiligen Kern 6 einer leeren Rolle 5 aus der Verpackungsmaschine 7 entnehmen kann und unter Zuhilfenahme der Kameras 19 bzw. 21 neue Rollen 5 mit passender Drehrichtung bzw. mit
drehrichtungskonformer Orientierung in die Verpackungsmaschine 3 selbständig einsetzt, kann die Vorrichtung 1 zumindest ab Beginn einer Entgegennahme neuer Rollen 5 von der Horizontalfördereinrichtung 13 vollständig automatisiert betrieben werden.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer weiteren
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 . Zudem verdeutlicht Fig. 2 eine weitere denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße
Verfahren.
Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 aus Fig. 1 sind im
Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 kein Manipulator 12 sowie keine
Horizontalfördereinrichtung 13 vorgesehen. Die Handhabungseinrichtung 7 sowie die Verpackungsmaschine 3 besitzen einen identischen Aufbau zum Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 . Weiterhin ist eine Steuerungseinheit S vorhanden, die mit der
Handhabungseinrichtung 7 und der Verpackungsmaschine 3 in Verbindung steht.
Die direkte Entgegennahme der neuen Rollen 5 von der jeweiligen Palette 9 erfolgt auch in Fig. 2 durch Eingriff des Haltedorns 17 in den hohlzylindrischen Kern 6 der jeweiligen neuen Rolle 5. Der jeweilige Kern 6 von aufgebrauchten Rollen 5 wird ebenso in einem Container 20 platziert.
Weiterhin zeigt die Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht zweier
Einbaupositionen EB1 und EB2, wie sie für eine Vorrichtung 1 bzw. eine
Verpackungsmaschine 3 gemäß den Ausführungsbeispielen aus Figuren 1 und 2 vorgesehen sein können. Jede der Einbaupositionen EB1 und EB2 besitzt einen eigenen Zapfen 27, auf welche Zapfen 27 neue Rollen 5 über die Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Figuren 1 und 2) aufgesteckt und mittels Vergrößerung des Durchmessers der Zapfen 27 am jeweiligen Zapfen 27 klemmend fixiert werden. Auch ist ein Schweißbalken 25 dargestellt, welcher zum Verbinden einer äu ßeren Lage 15 (vgl. Fig. 5) der in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 eingesetzten neuen Rolle 5 (vgl. Fig. 4) mit der in der Verpackungsmaschine 3 verbleibenden Materialbahn MB vorgesehen ist und hierzu vertikal gesenkt wird. Nach Verbinden der äu ßeren Lage 15 (vgl. Fig. 4) mit der in der Verpackungsmaschine 3 verbleibenden Materialbahn MB wird der temperierte Schweißbalken 25 vertikal angehoben und in die in Fig. 3 dargestellte Position gebracht.
In Fig. 3 sitzt in der ersten Einbauposition EB1 eine Rolle 5 auf dem Zapfen 27 der ersten Einbauposition EB1 auf und wird vom Zapfen 27 rotierend bewegt. Hierbei wird das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie der auf dem Zapfen 27 der ersten
Einbauposition EB1 aufsitzenden Rolle 5 abgewickelt. In der zweiten Einbauposition EB2 wurde eine Rolle 5 bereits vollständig abgewickelt und der Kern 6 (vgl. Fig. 1 und 2) über die Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Fig. 1 und 2) entnommen, so dass die zweite
Einbauposition EB2 bzw. der Zapfen 27 der zweiten Einbauposition EB2 zur Aufnahme einer neuen Rolle 5 mit Verpackungsmaterial bereitsteht.
Jeder der Einbaupositionen EB1 und EB2 ist eine eigene Sensorik bzw. eine Kamera 19 zugeordnet, mittels welcher zumindest näherungsweise vollständig
abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen 5 optisch erkannt werden können. Sofern eine Rolle 5 zumindest näherungsweise vollständig abgewickelt und/oder aufgebraucht ist, sendet die jeweilige Kamera 19 Informationen über die jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 an die Steuerungseinheit S. Die Steuerungseinheit S steuert hierauf die
Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Figuren 1 und 2) zur Entnahme der jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrachten Rolle 5 bzw. zur Entnahme des Kerns 6 der jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig
abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 an. Damit die zumindest
näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 5 aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 entnommen werden kann, wird vorhergehend eine zwischen der jeweiligen Rolle 5 und dem Zapfen 27 ausgebildete klemmende Verbindung gelöst. Dies erfolgt vorliegend unter Verminderung des
Querschnittsdurchmessers des jeweiligen Zapfens 27. Das Lösen der klemmenden Verbindung bzw. die Verminderung des Querschnittsdurchmessers der Zapfen 27 wird weiterhin durch die Steuerungseinheit S vorgegeben. Zur Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 taucht die Handhabungseinrichtung 7 über ihren Haltedorn 15 (vgl. Fig. 7) in den Kern 6 der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 ein. Durch Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 15 wird die jeweilige zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 5 sodann am Haltedorn 15 der Handhabungseinrichtung 7 fixiert. Eine
Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 15 wird über die
Steuerungseinheit S vorgegeben. Nach Fixierung der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrachten Rolle 5 am Haltedorn 15 wird die zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 5 via die Handhabungseinrichtung 7 und unter Vorgabe durch die Steuerungseinheit S in Richtung des Containers 20 (vgl. Figuren 1 und 2) bewegt und dort mittels Verminderung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 15 im Container 20 abgelegt.
Nach Ablage der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrachten Rolle 5 bzw. des Kerns 6 im Container 20 (vgl. Figuren 1 und 2) wird die Handhabungseinrichtung 7 über die Steuerungseinheit S zum Einsetzen einer neuen Rolle 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 angesteuert. Vorhergehend kann eine Überprüfung der Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung der jeweiligen neuen Rolle 5, wie vorhergehend bereits beschrieben, erfolgen. Die
Vorrichtung 1 kann somit automatisiert betrieben werden.
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist lediglich beispielhaft zu verstehen, so dass weitere Ausführungsformen vorstellbar sind, bei welchen beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 lediglich eine Kamera 19 zugeordnet ist, deren Erfassungsbereich sich über die beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 erstreckt.
Auch besteht die Möglichkeit, über die Kameras 19 eine Drehrichtung bzw.
drehrichtungskonforme Orientierung neuer in die Einbaupositionen EB1 und EB2 eingesetzter Rollen 5 zu überprüfen. Wurde eine falsche Drehrichtung bzw.
drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen 5 in einer der beiden Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 festgestellt, so kann über die Steuerungseinheit S eine
Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle 5 über die Handhabungseinrichtung 7 veranlasst werden. Diese kann die jeweilige neue Rolle 5 sodann aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 entnehmen, mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung ausrichten und hierauf mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung erneut in ihre jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzen. Die Darstellung der Fig. 4 zeigt die Einbaupositionen EB1 und EB2 der Fig. 3 mit eingesetzter neuer Rolle 5 für die zweite Einbauposition EB2. Ausgehend von Fig. 3 wurde im Hinblick auf Fig. 4 mittels der Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Figuren 1 und 2) eine neue Rolle 5 auf den Zapfen 27 der zweiten Einbauposition EB2 aufgeschoben. Weiterhin wird Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie von der Rolle 5 der ersten Einbauposition EB1 abgewickelt, so dass die Verpackungsmaschine 3 (vgl. Figuren 1 und 2) auch bei Ersatz der Rolle 5 aus der zweiten Einbauposition EB2 weiterbetrieben werden kann. Wird eine neue Rolle 5 in die erste Einbauposition EB1 eingesetzt, so kann weiterhin Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie von der Rolle 5 der zweiten
Einbauposition EB2 abgewickelt werden, womit ein kontinuierlicher und
unterbrechungsfreier Betrieb der Verpackungsmaschine 3 ermöglicht wird.
Die neue Rolle 5 der zweiten Einbauposition EB2 aus Fig. 4 besitzt eine reflektierende Haftmarkierung 22, welche auf die äu ßere Lage 15 der neuen Rolle 5 im Bereich ihres freien Endes aufgebracht ist. Die der zweiten Einbauposition EB2 zugeordnete Kamera 19 ist nun in der Lage, mittels der Haftmarkierung 22 zu überprüfen, ob die neue Rolle 5 mit passender Drehrichtung bzw. mit drehrichtungskonformer
Orientierung auf den Zapfen 27 aufgeschoben wurde. Eine Zusammenschau der Figuren 4 und 5 verdeutlich, dass bei neuer Rolle 5 der zweiten Einbauposition EB2 die äu ßere Lage 15 von oben über die Rolle 5 geführt ist und in Richtung nach unten abtaucht. Wäre die Rolle 5 mit falscher Drehrichtung bzw. falscher drehrichtungskonformer Orientierung auf den Zapfen 27 der zweiten Einbauposition EB2 aufgesetzt, würde die äu ßere Lage 15 in Richtung nach unten von der Rolle 5 wegweisen und wäre aus diesem Grunde nicht oder nur schwer zu greifen. Ein Ausrichten unterhalb des Schweißbalkens 25 wäre somit nicht möglich. Eine drehrichtungskonforme Positionierung von neuen Rollen 5 bzw. ein Einsetzen von neuen Rollen 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 oder EB2 mit passender Drehrichtung ist somit unabdingbar um einen störungsfreien Betrieb der Vorrichtung 1 bzw. der Verpackungsmaschine 3 gewährleisten zu können.
Wurde die Haftmarkierung 22 über die jeweilige Kamera 19 erkannt, so wird der Zapfen 27 drehend bewegt, bis die Haftmarkierung 22 in Richtung der
gegenüberliegenden Einbauposition EB1 bzw. EB2 weist. Erst nach dieser Ausrichtung der Haftmarkierung 22 kann eine lediglich in Fig. 5 dargestellter Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 14 die äu ßere Lage 15 der neuen Rolle 5 greifen und unterhalb des Schweißbalkens 25 positionieren.
Weiterhin sind Ausführungsformen vorstellbar, bei welchen die neuen Rollen 5 keine reflektierende Haftmarkierung 22 aufweisen und bei welchen die Kameras 19 eine außen liegende Lage 15 von neuen Rollen 5 bzw. die freien Endbereiche von neuen Rollen 5 ohne zusätzliche optische Kennzeichnung der neuen Rollen 5 erkennen.
Die Einbaupositionen EB1 und EB2 der Figuren 3 und 4 mit abgezogener äu ßerer Lage 15 der in die zweite Einbauposition EB2 eingesetzten neuen Rolle 5 zeigt die Fig. 5. Sehr gut ist hier nochmals zu erkennen, dass die außen liegende Lage 15 der in der zweiten Einbauposition EB2 positionierten Rolle 5 von oben kommend in Richtung nach unten abtaucht, während die äu ßere Lage bzw. Materialbahn MB der in die erste
Einbauposition EB1 eingesetzten Rolle 5 von unten kommend geführt ist. Beide Rollen 5 drehen auf ihrem jeweiligen zugeordneten Zapfen 27 mit gleicher Drehrichtung bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn. Ein drehrichtungskonformes Einsetzen der neuen Rollen 5 ist notwendig, um einen störungsfreien und funktionierenden Betrieb der Vorrichtung 1 bzw. Verpackungsmaschine 3 (vgl. Figuren 1 und 2) gewährleisten zu können.
Es besteht somit sowohl die Möglichkeit, via die Kameras 19 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung festzustellen, als auch über die Kameras 19 zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrachte Rollen 5 zu erkennen. Informationen zur Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 5 sowie Informationen über zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen 5 werden von den Kameras 19 an die Steuerungseinheit S weitergegeben, welche eine Ausrichtungskorrektur von neuen Rollen 5 und einen Ersatz von zumindest näherungsweise abgewickelten und/oder
aufgebrauchten Rollen 5 durch neue Rollen 5 vorgeben kann.
Ergänzend sei mit Verweis auf die Figuren 3, 4 und 5 erwähnt, dass die beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 für die Rollen 5 mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial bzw. zumindest eine der Einbaupositionen EB1 und/oder EB2 mit ihren drehbaren Haltemitteln in Form der rotierbaren Zapfen 27 für die Rollen 5 mit Flach- und/oder Folienmaterial in der Höhe verstellbar ausgeführt sein können, um etwa eine Anpassung an verschiedene Rollendurchmesser und/oder eine Korrektur der Förderwege bei allmählich aufgebrauchtem Materialvorrat einer abgewickelten und sich daher allmählich im Durchmesser reduzierenden Rolle 5 vornehmen zu können. Zu diesem Zweck können insbesondere die Rahmen, an denen die horizontal angeordneten Zapfen 27 rotierbar gehalten und gelagert sind, geeignete Mittel zur Höhenverstellung der rotierbaren Zapfen 27 aufweisen. Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Handhabungseinrichtung 7, wie sie für denkbare Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein kann.
Der Greifarm 8 der Handhabungseinrichtung 7 ist um die horizontal orientierte Achse 16 schwenkbar, so dass der Haltedorn 17 der Handhabungseinrichtung 7 zum Eintauchen in den Kern 6 der jeweiligen neuen Rolle 5 mit vertikaler Orientierung seiner Längsachse ausgerichtet werden kann. Wurde die jeweilige neue Rolle 5 mittels der Handhabungseinrichtung 7 bzw. mittels des Haltedorns 17 erfasst, so kann die neue Rolle 5 durch eine erneute Schwenkbewegung des Greifarmes 8 um die Achse 16 gedreht und zeitlich hierauf in ihre jeweilige zugeordnete Einbauposition EB1 bzw. EB2 (vgl. Figuren 3 bis 5) eingesetzt werden.
Auch zeigt Fig. 6 eine Kamera 21 . Die Kamera 21 ist fest mit dem Greifarm 8 mechanisch gekoppelt, so dass sie bei einer Bewegung des Greifarmes 8 zusammen mit dem Greifarm 8 geführt wird. Wird der Greifarm 8 um die Achse 16 geschwenkt, so kann mittels der Kamera 21 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung einer oder mehrerer neuer Rollen 5 festgestellt werden. Die Kamera 21 steht mit der
Steuerungseinheit S in Verbindung, welche eine Entgegennahme einer neuen Rolle 5, die eine passende Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung besitzt, mittels der Handhabungseinrichtung 7 von der Palette 9 bewirkt.
Schließlich zeigt Fig. 7 die Handhabungseinrichtung 7 aus Fig. 6 bei
Entgegennahme einer neuen Rolle 5 mit drehrichtungskonformer Orientierung von einer Palette 9 (vgl. Fig. 6). Wie in Fig. 7 zu erkennen, wurde der Greifarm 8 ausgehend von der Position aus Fig. 6 um die Achse 16, welche in Fig. 7 in Richtung zur Bildebene verläuft, geschwenkt. Die neue Rolle 5 besitzt nun eine zumindest näherungsweise horizontale Orientierung und kann in ihre jeweilige zugeordnete Einbauposition EB1 bzw. EB2 eingesetzt werden.
Eine Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 aus der jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 erfolgt ebenso mit horizontaler Orientierung. 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
1 Vorrichtung
3 Verpackungsmaschine
5 Rolle
6 Kern
7 Handhabungseinrichtung
8 Greifarm
9 Palette
1 1 Haltedorn
12 Manipulator
13 Horizontalfördereinrichtung
14 Führungsstab, Koppelungseinrichtung, Koppelungsmittel
15 au ßen liegende Lage, äußere Lage
16 Drehachse, horizontale Achse
17 Haltedorn
19 Kamera, Sensorik, optischer Detektor
20 Container
21 Kamera, optischer Detektor
22 Reflektierende Haftmarkierung, optische Kennzeichnung 25 Schweißbalken, Koppelungseinrichtung, Koppelungsmittel 27 Zapfen
30 Benutzer, Bediener
EB1 Einbauposition
EB2 Einbauposition
MB Materialbahn
S Steuerungseinheit

Claims

Ansprüche
Verfahren zur Handhabung von auf Rollen (5) aufgewickeltem und als
Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial, bei dem zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (5) zur Aufrechterhaltung eines Verpackungsbetriebes aus wenigstens einer
Einbauposition (EB1 ; EB2) einer Verpackungsmaschine (3) entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle (5) mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige
Einbauposition (EB1 ; EB2) eingesetzt wird, wobei nach jeweiligem Einsetzen eine außen liegende Lage (15) der jeweiligen neuen Rolle (5) in Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der Verpackungsmaschine (3) geführten Materialbahn (MB) einer weiteren Rolle (5) verbunden wird und wobei
- während des Einsetzens einer neuen Rolle (5) und während des Verbindens das Flach- und/oder Folienmaterial der weiteren Rolle (5) noch nicht vollständig aufgebraucht ist, so dass zum kontinuierlichen Verpackungsbetrieb Flach- und/oder Folienmaterial annähernd unterbrechungsfrei von mindestens einer Rolle (5) der wenigstens einen Einbauposition (EB1 , EB2) abgewickelt wird und
- zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (5) der wenigstens einen Einbauposition (EB1 , EB2) vorzugsweise sensorisch erkannt und mittels einer Handhabungseinrichtung (7) durch neue Rollen (5) mit Flach- und/oder Folienmaterial selbständig ersetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem vor, während oder nach Einsetzen der neuen Rolle (5) ihre Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung festgestellt und/oder überprüft wird und eine Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle (5) vorgenommen wird oder eine weitere neue Rolle (5) mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung zum Einsetzen ausgewählt und in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) mittels der Handhabungseinrichtung (7) eingesetzt wird, wenn eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche
drehrichtungskonforme Orientierung festgestellt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Handhabungseinrichtung (7) wenigstens einen Detektor, insbesondere einen optischen Detektor und vorzugsweise ein Kamerasystem besitzt, welches über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der neuen Rollen (5) bewegt wird und mittels welchen insbesondere optischen Detektors die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen (5) überprüft wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem zur Ausrichtungskorrektur die neue Rolle (5) durch die Handhabungseinrichtung (7) aus ihrer jeweiligen Einbauposition (EB1 , EB2) genommen wird, in passende Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonforme Orientierung gebracht wird und durch die
Handhabungseinrichtung (7) mit passender Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformer Orientierung erneut in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , 3 oder 4, bei dem vor, während oder nach Einsetzen der neuen Rolle (5) ihre Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung festgestellt und/oder überprüft wird und das von dieser Rolle (5) abgewickelte Flach- und/oder Folienmaterial je nach festgestellter Drehrichtung der Rolle (5) bedarfsweise über eine zusätzliche Umlenkrolle geführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem auf eine Partie der neuen Rollen (5) im Bereich ihrer freien Enden jeweils mindestens eine insbesondere optische Kennzeichnung (22) aufgebracht wird und die neuen Rollen (5) mittels der Handhabungseinrichtung (7) derart in ihre jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzt werden oder vor Abziehen der jeweiligen äußeren Lage (15) derart in ihrer jeweiligen Einbauposition (EB1 , EB2) ausgerichtet werden, dass die
Kennzeichnungen (22) in Richtung einer jeweilig gegenüberliegenden Einbauposition (EB1 , EB2) weisen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die mindestens eine optische
Kennzeichnung (22) auf die jeweilige neue Rolle (5) vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) derart aufgebracht wird, dass mittels der Kennzeichnung (22) das freie Ende der jeweiligen neuen Rollen (5) zumindest weitgehend
unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle (5) festgesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die
Handhabungseinrichtung (7) über einen Haltedorn (17) verfügt, welcher stirnseitig in die als Hohlkörper ausgebildete neue Rolle (5) eintaucht, seinen maximalen
Querschnittsdurchmesser vergrößert und hiermit die jeweilige neue Rolle (5) klemmend an der Handhabungseinrichtung (7) fixiert.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem neue Rollen (5) über eine Horizontalfördereinrichtung (13) in den Bereich der Handhabungseinrichtung (7) bewegt und mittels der Handhabungseinrichtung (7) von der
Horizontalfördereinrichtung (13) direkt entnommen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem eine Steuerungseinheit (S) mit der
Handhabungseinrichtung (7) und der Horizontalfördereinrichtung (13) in Verbindung steht und unter Berücksichtigung einer jeweiligen mittels der Handhabungseinrichtung (7) erfolgten Entnahme neuer Rollen (5) von der Horizontalfördereinrichtung (13) einen getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung (13) vorgibt.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die außen liegende Lage (15) der jeweiligen eingesetzten neuen Rolle (5) mittels einer mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend arbeitenden
Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abgezogen wird, welche sich zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen (EB1 , EB2) hin und her bewegt.
12. Vorrichtung (1 ) zur Handhabung von auf Rollen (5) aufgewickeltem und als
Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial, aufweisend
- eine Verpackungsmaschine (3) mit wenigstens einer Einbauposition (EB1 ; EB2), die jeweils zur drehenden Aufnahme von Rollen (5) mit Flach- und/oder
Folienmaterial vorgesehen sind und mit
- ein oder mehreren Koppelungsmitteln (14, 25), die zum Ausrichten und Verbinden freier Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial jeweils eingesetzter neuer
Rollen (5) mit einer laufenden Materialbahn (MB) einer bei Einsetzen bereits in der Verpackungsmaschine (3) befindlichen weiteren Rolle (5) ausgebildet sind sowie aufweisend
- wenigstens eine Sensorik (19), über welche zumindest näherungsweise
vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (5) der wenigstens zwei einen Einbaupositionen (EB1 , EB2) erkennbar sind und mit - einer mit der Sensorik (19) gekoppelten Steuerungseinheit (S) und einer
Handhabungseinrichtung (7), über welche Steuerungseinheit (S) bei zumindest näherungsweise vollständig abgewickelter und/oder aufgebrauchter Rolle (5) die Handhabungseinrichtung (7) zum selbständigen Ersatz der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle (5) durch eine neue Rolle (5) ansteuerbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, umfassend wenigstens einen Detektor, insbesondere optischen Detektor (19, 21 ), der über die Steuerungseinheit (S) mit der
Handhabungseinrichtung (7) in Wirkverbindung steht, wobei über den wenigstens einen Detektor (19, 21 ) eine jeweilige Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen (5) überprüfbar und/oder feststellbar ist und die neuen Rollen (5) mittels der Handhabungseinrichtung (7) mit für die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung einsetzbar und/oder mittels der Handhabungseinrichtung (7) mit passender
Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung ausrichtbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher der wenigstens eine Detektor (19, 21 ) mechanisch gekoppelt mit der Handhabungseinrichtung (7) in Verbindung steht und über die Handhabungseinrichtung (7) in Richtung der jeweiligen für die wenigstens eine Einbauposition (EB1 , EB2) vorgesehenen neuen Rollen (5) bewegbar ist. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, umfassend wenigstens einen Detektor, insbesondere wenigstens einen optischen Detektor (19, 21 ), der über die Steuerungseinheit (S) mit der Handhabungseinrichtung (7) in Wirkverbindung steht, wobei über den wenigstens einen Detektor (19, 21 ) eine jeweilige Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen (5) überprüfbar und/oder feststellbar ist und der
Einbauposition (EB1 ; EB2) der neuen Rolle (5) bedarfsweise eine zusätzliche Umlenkrolle zur Führung des von der Rolle (5) abgewickelten Flach- und/oder Folienmaterials über diese zusätzliche Umlenkrolle.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei welcher die
Handhabungseinrichtung (7) zur klemmenden Fixierung der als Hohlkörper ausgebildeten neuen Rollen (5) einen vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Haltedorn (17) mit verstellbarem maximalem Querschnittsdurchmesser umfasst.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei welcher der
Handhabungseinrichtung (7) eine zum Transport von neuen Rollen (5) ausgebildete Horizontalfördereinrichtung (13) vorgeordnet ist, die sich in einen Arbeitsbereich der Handhabungseinrichtung (7) erstreckt und welche über die Steuerungseinheit (S) unter Berücksichtigung einer Entnahme neuer Rollen (5) durch die
Handhabungseinrichtung (7) mit getaktetem Betrieb ansteuerbar ist. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei welcher die Koppelungsmittel
(14, 25) wenigstens eine zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen hin und her bewegbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung besitzen, mittels welcher die freien Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial neuer Rollen (5) mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend temporär greifbar sind.
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