EP0695689A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken einer Rolle aus einer aufgewickelten Materialbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken einer Rolle aus einer aufgewickelten Materialbahn Download PDF

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EP0695689A1
EP0695689A1 EP95110189A EP95110189A EP0695689A1 EP 0695689 A1 EP0695689 A1 EP 0695689A1 EP 95110189 A EP95110189 A EP 95110189A EP 95110189 A EP95110189 A EP 95110189A EP 0695689 A1 EP0695689 A1 EP 0695689A1
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EP
European Patent Office
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roll
roller
end cover
circumference
edge
Prior art date
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EP95110189A
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English (en)
French (fr)
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EP0695689B1 (de
Inventor
Hans-Rolf Conrad
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Voith Sulzer Finishing GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Finishing GmbH
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Application filed by Voith Sulzer Finishing GmbH filed Critical Voith Sulzer Finishing GmbH
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/14—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form
    • B65B25/146—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form packaging rolled-up articles
    • B65B25/148—Jumbo paper rolls

Definitions

  • the invention relates to a method for packaging a roll from a wound material web, in which an end cover protruding radially on all sides over the circumference of the roll is brought into contact with the end face of the roll and the radial projection is folded onto the circumference of the roll.
  • the invention relates to a device for packaging a roll of a wound material web with a front cover application station, which has an essentially cup-shaped contact head, which is arranged axially displaceable in relation to the roll.
  • Rolls of a wound material web usually have a diameter in the range between 0.5 and 3 m and a length that is also several meters can be.
  • the weight of such rolls ranges from a few hundred kilograms to a few tons. After the production of such rolls, the rolls must be packed in order to be protected against damage from external influences during transport or storage.
  • an inner end cover is therefore first placed on the two end faces of the roll.
  • This inner end cover must be selected to match the diameter of the roll, i.e. its diameter must be slightly smaller than the diameter of the roll.
  • the circumferential surface of the roll is then wrapped with a packaging web, for example made of wrapping paper, with an axial protrusion.
  • the axial protrusion is folded in on the end faces or the inner end covers located there.
  • an outer front cover is glued to the folded-in overhang.
  • the outer end cover must also be selected to match the diameter of the roll.
  • Another disadvantage of this packaging is that the inner end cover must somehow be held on the end of the roll as long as it is not yet held by the folded-in axial overhang of the packaging web.
  • DE 28 38 862 A1 shows a method and a device of the type mentioned at the outset, in which, regardless of the size of the diameter of the roll to be packaged only one front cover size is used. This is so large that it protrudes radially on all sides of the roll even with the large web of material to be packed.
  • a cup-shaped contact head After placing the end cover on the end of the roll, a cup-shaped contact head is pushed axially over the roll.
  • the application head has an inflatable bead, which is then supplied with compressed air. By inflating this bead, the front cover is pressed firmly against the circumference of the roll and adheres to a previously applied adhesive tape.
  • the end cover since there is more material available on the outer edge of the end cover than can be accommodated by the circumference of the roll, the end cover has to fold onto the surface of the roll, which can lead to certain problems, for example, that the protrusion is not uniform everywhere the scope.
  • the invention has for its object to improve the packaging.
  • edge incisions which are distributed over the circumference, now make it possible for individual edge sections of the end cover to overlap at least partially when folded onto the circumference. Wrinkling is not excluded. However, their negative effects can largely be eliminated or reduced.
  • the overlapping edge sections of the end cover are generally less thick than the previously known folds, so that only small elevations result when the circumference is subsequently wrapped with a packaging web. Hereby the roll behavior of the roll is improved, which proves to be advantageous in handling and transport.
  • the edge of the end cover folded in on the circumference is attached with greater security. With a corresponding selection of the distance between the edge incisions, it is ensured that each edge portion adheres to the circumference of the roller between two edge incisions.
  • the radially inner end of the edge incisions advantageously lies essentially on or somewhat outside a circular line, the diameter of which corresponds to the diameter of the roller.
  • An exact adjustment to the diameter is not necessary because a small protrusion without incisions on the edges can be folded into the circumference relatively easily.
  • the fact that the length of the edge incisions is limited to the circumference of the roller ensures that the end cover still protects the entire front side of the roller. On the other hand, it is also ensured that the radial protrusion can be folded onto the circumference of the roll with relatively few disruptive folds.
  • the cuts are preferably made from the inside to the outside in relation to the end cover. While one normally cuts inwards from the edge when producing edge sections, the cutting direction is reversed in this embodiment. This has the advantage that you cut away from the roll, so the risk of damage to the roll by cutting is drastically reduced. In addition, it is relatively safe to adjust to the diameter of the roll.
  • the front cover is held open at the start of the cut.
  • the end cover can then be pierced by a cutting tool or be punctured because it cannot evade. This also allows the beginning of the cut to be carried out with the necessary accuracy. The risk of the front cover tearing at the start of the cut is drastically reduced.
  • a cutting tool is advantageously moved axially in relation to the roller for each edge cut.
  • the margin cuts can all be made at the same time. Due to the axial movement, the radial protrusion of the end cover is folded in at the same time as the cut on the circumference of the roll, which saves additional work steps.
  • this type of cutting ensures that adjacent edge sections can overlap, especially when the knife is slightly inclined to a radial plane. In this case, one edge section is pressed down by the cutting tool itself, while the other edge section is guided over the first-mentioned edge section.
  • the cutting tool is advantageously simultaneously moved in the circumferential direction during the axial movement. With a corresponding control of the movement, it can be achieved that at least one edge of an edge section then runs essentially parallel to the axis of the roll, which can be advantageous, for example, when the roll is subsequently wrapped with a peripheral packaging.
  • the cutting tool is set at least with its tip to a predetermined distance from the circumference of the roller.
  • the packaging can be adapted to different diameters of the rolls with a simple measure. Nevertheless, only a single front cover size is required, which saves storage space and storage.
  • the cutting tool is pivoted within a plane running radially with respect to the roller.
  • the tip of the cutting tool is the part that starts the cut. Due to the pivotability of the cutting tool, the beginning of the cut can now be varied, which allows a relatively simple adaptation to different reel diameters.
  • the object is achieved in a device of the type mentioned at the outset in that the feed head has a plurality of cutting blades distributed in the circumferential direction in the region of an end adjacent to the roller.
  • the cutting knives first come into engagement with the radial protrusion of the end cover. You pierce him. If the application head continues to move axially, the application head places the projection of the end cover on the circumference of the roller. At the same time, the cutting knives produce the desired edge cuts.
  • the cutting knives are blunt on the side facing the roller. This considerably reduces the risk of the roller being damaged by the cutting knives.
  • the cutting knives are adjustable at least with their tips to different radial distances from the central axis of the application head. This enables adaptation to different roll diameters.
  • a magazine is advantageously provided for receiving application heads with different diameters. Because different application heads are used, it can also be adapted to different roll diameters. The adjustment range of the cutting knife can be kept small. In order to place a front cover on the roll, the contact head that has the next larger diameter than the roll is always selected.
  • the magazine preferably has movable storage spaces with which the required application head can be moved between the roller and an axial drive. A complex transport from the magazine to the working position is therefore unnecessary. The feed head is moved together with the magazine.
  • the magazine is designed as a turret. This allows short change times.
  • the diameter of the roll is known in advance. It can then be reported to a control device for the turret.
  • An end cover holding device is preferably provided, which is arranged in front of the end face of the roller and holds the end cover essentially in the region of its peripheral edge.
  • the front cover is thus stretched, so to speak, although this should not be understood to mean that it must be under tension. Rather, it is only kept spread out.
  • By holding in the area of its peripheral edge it is possible to use relatively soft or unstable end caps. These have the advantage that they can be folded more easily onto the circumference of the roll. By stretching it will be easier for the cutting tool to start the edge cut. Even if the end cover is not yet subjected to tension at the start of the operation, i.e. is suspended tightly in the end cover holding device, it is subjected to increasing stress as the cutting knife moves axially until the tip of the cutting knife can finally pass through it. From then on, the edge incision is created in a cutting manner.
  • the end cover holding device preferably has a suction device acted upon by negative pressure. With such a suction device, the front cover can be easily held in the desired position without the need for further mechanical parts.
  • the suction device can release the end cover just as reliably if its radial projection is to be folded onto the circumference of the roll.
  • the end cover holding device preferably has an adhesive transfer device, in particular in the form of a heating surface. This ensures that the end cover is provided with an adhesive layer, the expansion of the adhesive layer being limited to the edge. If the end cover holding device is designed with a heating surface, a hot melt adhesive is used as the adhesive. The fact that the adhesive layer is arranged on the end cover and no longer on the surface of the circumference of the roll ensures that the overlapping edge sections of the end cover also adhere securely and firmly to the roll. This was not always the case with an uncontrolled folding.
  • the application head preferably has a pressure device acting on the circumference of the roller, which extends axially at least to the tip of the cutting knife or protrudes over them.
  • a pressure device acting on the circumference of the roller, which extends axially at least to the tip of the cutting knife or protrudes over them.
  • all known means come into consideration as the pressing device, for example the inflatable bellows disclosed in DE 28 38 862 A1.
  • Other hydraulic, pneumatic or mechanical devices are possible, the pressure not necessarily having to be carried out simultaneously over the entire circumference of the roll.
  • a device 1 for packing a roll of material web 2 which is referred to in the following for short as "roll" has an end cover application station 3 with an application head 4.
  • the roller 2 can be raised by a lifting device 5, so that its circumference is free on all sides.
  • a holding device 6 for a front cover 7 is also provided in the front cover placement station 3.
  • the holding device 6 has an annular frame 8, the inside diameter of which is larger than the largest diameter of the roller 2 to be expected.
  • the roll diameter is usually in the range of 500 to about 1800 mm.
  • the frame 8 will therefore have an inner diameter of approximately 2 m.
  • the frame 8 is connected via a line 9 to a vacuum source, not shown, which through channels 10 in the frame 8 the front, i.e. the side that is adjacent to the roller 2 is subjected to negative pressure so that the end cover 7 adheres to the frame 8 and is held there. Because the frame 8 holds the front cover 7 in the area of its edge, and practically over the entire circumference, this holding is also referred to below as "stretching", even if the front cover 7 is not itself stretched like an eardrum.
  • the holding device 6 can be loaded in various ways. It is conceivable that the holding device 6, more precisely, its frame 8 is moved to a storage location of end covers and sucks in the uppermost end cover there. However, it is also possible that an end cover feed device, not shown in more detail, is provided, as described, for example, in DE 31 00 754 C2. However, it is sufficient if only a single front cover size is kept in stock.
  • the application head 4 is designed in the manner of a pot with a bottom 11 and a peripheral side wall.
  • a receptacle 13 for an axial drive 14 is provided on the bottom 11.
  • the side wall 12 is provided in the region of its end adjacent to the roller 2 of a plurality of cutting knives 15 distributed in the circumferential direction, which axially protrude somewhat beyond the side wall 12 in the direction of the roller 2. Furthermore, pressure devices 16 are provided between the knives, each of which can be pivoted radially inward via a drive 17.
  • the application head 4 is accommodated in a magazine 18 which is designed as a revolver magazine, i.e. a carrier 19 with different storage locations for application heads 4, 4 'is rotatable about an axis 20, so that the application head 4 can be moved into a position between the drive 14 and the roller 2.
  • a magazine 18 which is designed as a revolver magazine, i.e. a carrier 19 with different storage locations for application heads 4, 4 'is rotatable about an axis 20, so that the application head 4 can be moved into a position between the drive 14 and the roller 2.
  • the knives 15 are pivotally arranged on the side wall 12, a rotary drive 21 only shown schematically ensuring that the tip 22 of the cutting knives 15 can be moved radially inwards or radially outwards, as shown in FIG. 3 once with a solid line and once with dashed lines is shown. In this way it is possible to adapt the tip 22 of the cutting knife 15 to different roll diameters.
  • the cutting knives 15 are inclined against a radially extending plane 23.
  • the cutting knives 15 have a cutting edge 24 on their upper side. On their underside 25 they are blunt.
  • the device works as follows: A roller 2, the diameter of which is known from a previous measurement, is raised with the lifting device 5 so that its circumference is free on all sides and its central axis with the central axis of the application head 4 and of the frame 8 of the holding device is aligned.
  • This can be done, for example, by applying the adhesive layer in the form of an adhesive tape or in some other way. But it can also be a previously applied hot melt adhesive, which is made sticky by heating the frame 8, for example with the help of electric current.
  • a fitting head 4 matching the diameter of the roller 2 has previously been placed between the roller 2 and the drive 14 by rotating the carrier 19 about the axis 20.
  • the application head 4 is now moved axially in the direction of the roller 2 with the aid of the drive 5. After a certain distance, the tips 22 of the switching knives 15 come to rest against the open front cover 7 and pierce it. At this time, the vacuum in line 9 can be switched off, so that the front cover 7 can detach from the frame 8. With a further axial movement of the application head 4 in the direction of the roll 2, the end cover 7 is first brought into contact with the end face 27 of the roll. With a further axial movement of the contact head 4, the wall 12 presses the radial projection of the end cover 7 onto the peripheral surface 28 of the roller 2. The cutting knives 15 produce edge incisions during this axial movement, the cut being made from the inside to the outside. If necessary, the application head 4 can still be rotated during the axial movement.
  • the edge of the end cover now has a plurality of sections which are separated from one another by the edge incisions and which can each lie individually on the peripheral surface 28 of the roller 2.
  • the cutting knives 15 can be pivoted, that is to say their tips 22 can be adjusted to different distances from the central axis, a relatively good and exact adaptation of the edge incisions to the diameter of the roll 2 to be packed can be achieved. In the case of a smaller roll, the cutting knives 15 are pivoted further inwards.
  • the number of cutting knives depends on the diameter of the roll to be packed and thus on the diameter of the application head 4 and on the rigidity or hardness of the material of the end cover 7. In most cases, it will be sufficient if an edge incision is made about every 10 to 20 cm in the circumferential direction.
  • the ratio of the height of the side wall 12 and diameter 11 is different between feed heads 4 with different diameters.
  • the pressure devices 16 can take action and press the protrusion of the end cover 7 folded onto the circumference 28 against the circumference.
  • all other known pressing devices can of course also be used, for example the inflatable bead known from DE 28 38 862 A1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpakken einer Rolle (2) aus einer aufgewickelten Materialbahn angegeben, wobei in einer Stirndeckelanlegestation (3) ein radial allseits über den Umfang der Rolle überstehender Stirndeckel (7) zur Anlage an die Stirnseite (27) der Rolle gebracht und der radiale Überstand auf den Umfang (28) der Rolle eingefaltet wird. Hierzu ist ein im wesentlichen topfförmig ausgebildeter Anlegekopf (4) vorgesehen. Die Verpackung soll verbessert werden. Hierzu weist der Anlegekopf (4) in Umfangsrichtung verteilt im Bereich seines der Rolle (2) benachbarten Endes mehrere Schneidmesser (15) auf, mit deren Hilfe der Stirndeckel (7) bei oder nach dem Anlegen an die Stirnseite mit Randeinschnitten versehen wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken einer Rolle aus einer aufgewickelten Materialbahn, bei dem ein radial allseits über den Umfang der Rolle überstehender Stirndeckel zur Anlage an die Stirnseite der Rolle gebracht und der radiale Überstand auf den Umfang der Rolle eingefaltet wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verpacken einer Rolle aus einer aufgewickelten Materialbahn mit einer Stirndeckelanlegestation, die einen im wesentlichen topfförmig ausgebildeten Anlegekopf aufweist, der in Bezug zur Rolle axial verschiebbar angeordnet ist.
  • Rollen aus einer aufgewickelten Materialbahn, beispielsweise einer Papierbahn oder einer Stoffbahn, haben üblicherweise einen Durchmesser im Bereich zwischen 0,5 und 3 m und eine Länge, die ebenfalls mehrere Meter betragen kann. Das Gewicht derartiger Rollen bewegt sich zwischen einigen hundert Kilogramm und einigen Tonnen. Nach der Produktion derartiger Rollen müssen die Rollen verpackt werden, um während eines Transports oder während einer Lagerung vor Beschädigungen durch äußere Einflüsse geschützt zu sein.
  • In einem weit verbreiteten Verpackungsverfahren wird daher zunächst jeweils ein Innenstirndeckel an die beiden Stirnseiten der Rolle angelegt. Dieser Innenstirndeckel muß passend zum Durchmesser der Rolle gewählt werden, d.h. sein Durchmesser muß etwas kleiner sein als der Durchmesser der Rolle. Danach wird die Umfangsfläche der Rolle mit einer Verpackungsbahn eingehüllt, beispielsweise aus Packpapier, und zwar mit einem axialen Überstand. Der axiale Überstand wird auf die Stirnseiten bzw. die dort befindlichen Innenstirndeckel eingefaltet. Danach wird ein Außenstirndeckel auf den eingefalteten Überstand aufgeklebt. Auch der Außenstirndeckel muß passend zum Durchmesser der Rolle gewählt werden. Ein weiterer Nachteil bei dieser Verpackung ist, daß der Innenstirndeckel irgendwie an der Stirnseite der Rolle festgehalten werden muß, solange er noch nicht von dem eingefalteten axialen Überstand der Verpackungsbahn gehalten wird. Zu diesem Zweck ist es üblich, in den hohlen Kern der Rolle einen Stopfen einzuschlagen und den Innenstirndeckel an diesem Stopfen festzunageln. Dies bereitet aber bei der Entsorgung der Verpackung Probleme, weil der Stopfen normalerweise aus einem anderen Material als die Verpackung, d.h. die Verpackungsbahn und die Stirndeckel, besteht. Eine Wiederverwendung ist aber vielfach auch ausgeschlossen, weil der Stopfen beim Auspacken oft beschädigt wird.
  • DE 28 38 862 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei denen unabhängig von der Größe des Durchmessers der zu verpackenden Rolle nur eine Stirndeckelgröße verwendet wird. Diese ist so groß, daß sie auch bei der größen zu verpackenden Materialbahnrolle allseits radial über die Rolle übersteht. Nach dem Anlegen des Stirndeckels an die Stirnseite der Rolle wird ein topfförmiger Anlegekopf axial über die Rolle geschoben. Der Anlegekopf weist einen aufblasbaren Wulst auf, der anschließend mit Druckluft versorgt wird. Durch das Aufblasen dieses Wulstes wird der Stirndeckel fest an den Umfang der Rolle gepreßt und haftet dort an einem zuvor aufgebrachten Klebeband an. Da insbesondere am äußeren Rand des Stirndeckels aber mehr Material zur Verfügung steht, als vom Umfang der Rolle aufgenommen werden kann, muß sich der Stirndeckel auf Oberfläche der Rolle einfalten, was zu gewissen Problemen führen kann, beispielsweise dazu, daß der Überstand nicht überall gleichmäßig an dem Umfang anliegt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verpakkung zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Stirndeckel bei oder nach dem Anlegen an die Stirnseite mit Randeinschnitten versehen wird.
  • Diese Randeinschnitte, die über den Umfang verteilt sind, ermöglichen es nun, daß sich einzelne Randabschnitte des Stirndeckels beim Einfalten auf den Umfang zumindest teilweise überlappen. Eine Faltenbildung wird hierbei zwar nicht ausgeschlossen. Ihre negativen Auswirkungen können jedoch weitgehend beseitigt oder verringert werden. Die einander überlappenden Randabschnitte des Stirndeckels tragen in der Regel weniger stark auf als die zuvor bekannten Falten, so daß sich beim nachfolgenden Einhüllen des Umfangs mit einer Verpackungsbahn nur kleinere Erhebungen ergeben. Hierdurch wird das Rollverhalten der Rolle verbessert, was sich bei der Handhabung und beim Transport als vorteilhaft erweist. Die Befestigung des auf dem Umfang eingefalteten Randes des Stirndeckels erfolgt mit einer größeren Sicherheit. Bei einer entsprechenden Auswahl des Abstandes der Randeinschnitte ist sichergestellt, daß jeder Randabschnitt zwischen zwei Randeinschnitten am Umfang der Rolle haftet.
  • Vorteilhafterweise liegt das radial innenliegende Ende der Randeinschnitte im wesentlichen auf oder etwas außerhalb einer Kreislinie, deren Durchmesser dem Durchmesser der Rolle entspricht. Eine exakte Anpassung an den Durchmesser ist nicht notwendig, weil ein geringer Überstand ohne Randeinschnitte noch relativ problemlos auf den Umfang einzufalten ist. Dadurch, daß die Länge der Randeinschnitte auf den Umfang der Rolle begrenzt wird, ist sichergestellt, daß der Stirndeckel nach wie vor die gesamte Stirnseite der Rolle schützt. Andererseits ist aber auch sichergestellt, daß das Einfalten des radialen Überstandes auf den Umfang der Rolle mit relativ wenigen störenden Falten erfolgen kann.
  • Vorzugsweise werden die Schnitte bezogen auf den Stirndeckel von innen nach außen geführt. Während man normalerweise beim herstellen von Randabschnitten vom Rand ausgehend nach innen schneidet, wird bei dieser Ausführungsform die Schnittrichtung umgekehrt. Dies hat den Vorteil, daß man von der Rolle wegschneidet, die Gefahr der Beschädigung der Rolle durch das Schneiden also drastisch verringert wird. Außerdem kann man auf diese Weise relativ gefahrlos eine Anpassung an den Durchmesser der Rolle erreichen.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Stirndeckel zu Beginn des Schnitts aufgespannt gehalten wird. Der Stirndeckel kann dann von einem Schneidwerkzeug durchstochen oder durchstoßen werden, weil er nicht ausweichen kann. Dies erlaubt es, auch den Beginn des Schnitts mit der notwendigen Genauigkeit durchzuführen. Die Gefahr, daß der Stirndeckel zu Beginn des Schnitts einreißt, ist drastisch verringert.
  • Mit Vorteil wird für jeden Randeinschnitt ein Schneidwerkzeug in Bezug zur Rolle axial bewegt. Die Randeinschnitte können alle gleichzeitig erzeugt werden. Durch die axiale Bewegung wird der radiale Überstand des Stirndeckels gleichzeitig mit dem Schnitt auf den Umfang der Rolle eingefaltet, was zusätzliche Arbeitsschritte erspart. Darüber hinaus wird durch diese Art des Schneidens erreicht, daß sich einander benachbarte Randabschnitte überlappen können, insbesondere dann, wenn das Messer leicht zu einer radialen Ebene geneigt ist. In diesem Fall wird ein Randabschnitt durch das Schneidwerkzeug selbst heruntergedrückt, während der andere Randabschnitt über den erstgenannten Randabschnitt geführt wird.
  • Mit Vorteil wird das Schneidwerkzeug während der axialen Bewegung gleichzeitig in Umfangsrichtung bewegt. Bei einer entsprechenden Steuerung der Bewegung kann man erreichen, daß zumindest eine Kante eines Randabschnitts dann im wesentlichen parallel zur Achse der Rolle verläuft, was beispielsweise beim nachfolgenden Einwickeln der Rolle mit einer Umfangsverpackung von Vorteil sein kann.
  • Günstig ist es, wenn das Schneidwerkzeug zumindest mit seiner Spitze auf einen vorbestimmten Abstand zum Umfang der Rolle eingestellt wird. Man kann hierdurch mit einer einfachen Maßnahme eine Anpassung der Verpackung an unterschiedliche Durchmesser der Rollen erreichen. Dennoch wird nur eine einzige Stirndeckelgröße benötigt, was Speicherplatz und Vorratshaltung einspart.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Schneidwerkzeug innerhalb einer in Bezug zur Rolle radial verlaufenden Ebene verschwenkt wird. Die Spitze des Schneidwerkzeugs ist der Teil, der den Schnitt beginnt. Durch die Verschwenkbarkeit des Schneidwerkzeugs kann man nun den Beginn des Schnitts variieren, was eine relativ einfache Anpassung an unterschiedliche Rollendurchmesser erlaubt.
  • Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Anlegekopf in Umfangsrichtung verteilt im Bereich eines der Rolle benachbarten Endes mehrere Schneidmesser aufweist.
  • Wenn nun der Anlegekopf axial verfahren wird, gelangen zunächst die Schneidmesser in Eingriff mit dem radialen Überstand des Stirndeckels. Sie durchstoßen ihn. Bei einer fortgesetzten axialen Bewegung des Anlegekopfes legt dieser den Überstand des Stirndeckels an den Umfang der Walze an. Gleichzeitig erzeugen die Schneidmesser die gewünschten Randeinschnitte.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß die Schneidmesser auf der der Rolle zugewandten Seite stumpf sind. Die Gefahr der Beschädigung der Rolle durch die Schneidmesser wird hierdurch erheblich verringert.
  • Auch ist bevorzugt, daß die Schneidmesser zumindest mit ihrer Spitze auf unterschiedliche radiale Entfernungen zur Mittelachse des Anlegekopfes verstellbar sind. Hierdurch wird die Anpassung an unterschiedliche Rollendurchmesser ermöglicht.
  • Dies wird auf besonders einfache Weise dadurch erreicht, daß die Schneidmesser am Anlegekopf verschwenkbar angeordnet sind. Durch das Verschwenken wird im wesentlichen nur die Spitze bewegt. Diese ist aber der entscheidende Teil für den Beginn des Randeinschnitts am inneren Ende.
  • Mit Vorteil ist ein Magazin zur Aufnahme von Anlegeköpfen mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen. Dadurch, daß unterschiedliche Anlegeköpfe verwendet werden, läßt sich ebenfalls eine Anpassung an unterschiedliche Rollendurchmesser erreichen. Der Verstellbereich der Schneidmesser kann dadurch klein gehalten werden. Zur Anlage eines Stirndeckels an die Rolle wird dann immer der Anlegekopf ausgewählt, der den nächstgrößeren Durchmesser als die Rolle aufweist.
  • Vorzugsweise weist das Magazin bewegliche Lagerplätze auf, mit denen der benötigte Anlegekopf zwischen die Rolle und einen Axialantrieb bewegbar ist. Ein aufwendiger Transport vom Magazin zur Arbeitsposition erübrigt sich daher. Der Anlegekopf wird gemeinsam mit dem Magazin bewegt.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Magazin als Revolverkopf ausgebildet ist. Dies erlaubt kurze Wechselzeiten. Der Durchmesser der Rolle ist im voraus bekannt. Er kann dann an eine Steuereinrichtung für den Revolverkopf weitergemeldet werden.
  • Vorzugsweise ist eine Stirndeckelhalteeinrichtung vorgesehen, die vor der Stirnseite der Rolle angeordnet ist und den Stirndeckel im wesentlichen im Bereich seines Umfangsrandes hält. Der Stirndeckel wird also sozusagen aufgespannt, wobei dies nicht so zu verstehen ist, daß er unter einer Spannung stehen muß. Er wird vielmehr nur ausgebreitet gehalten. Durch das Halten im Bereich seines Umfangsrandes wird es möglich, auch relativ weiche oder instabile Stirndeckel zu verwenden. Diese haben den Vorteil, daß sie sich leichter auf den Umfang der Rolle einfalten lassen. Durch das Aufspannen wird es für das Schneidwerkzeug leichter, den Randeinschnitt zu beginnen. Auch wenn der Stirndeckel zu Beginn der Operation noch nicht mit einer Spannung beaufschlagt ist, also straff in der Stirndeckelhalteeinrichtung aufgehängt ist, wird er mit zunehmender Axialbewegung des Schneidmessers immer weiter beansprucht, bis die Spitze des Schneidmessers schließlich durch ihn hindurchtreten kann. Ab dann wird der Randeinschnitt schneidend erzeugt.
  • Vorzugsweise weist die Stirndeckelhalteeinrichtung eine mit Unterdruck beaufschlagte Ansaugeinrichtung auf. Mit einer derartigen Ansaugeinrichtung kann der Stirndeckel problemlos in der gewünschten Position gehalten werden, ohne daß weitere mechanische Teile notwendig sind. Die Ansaugeinrichtung kann den Stirndeckel genauso zuverlässig wieder freigeben, wenn sein radialer Überstand auf den Umfang der Rolle eingefaltet werden soll.
  • Vorzugsweise weist die Stirndeckelhalteeinrichtung eine insbesondere als Heizfläche ausgebildete Klebevermittlungseinrichtung auf. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Stirndeckel mit einer Klebeschicht versehen wird, wobei die Ausdehnung der Klebeschicht auf den Rand beschränkt ist. Wenn die Stirndeckelhalteeinrichtung mit einer Heizfläche ausgebildet ist, wird als Kleber ein Schmelzkleber verwendet. Dadurch, daß die Klebeschicht auf dem Stirndeckel und nicht mehr auf der Oberfläche des Umfangs der Rolle angeordnet ist, wird sichergestellt, daß auch die einander überlappenden Randabschnitte des Stirndeckels sicher und fest an der Rolle haften. Dies war bei einer unkontrollierten Faltung nicht immer der Fall.
  • Vorzugsweise weist der Anlegekopf eine auf den Umfang der Rolle wirkende Andruckeinrichtung auf, die axial mindestens bis zur Spitze der Schneidmesser erstreckt oder über diese vorsteht. Als Andruckeinrichtung kommen im Prinzip alle bekannten Mittel in Betracht, beispielsweise der in DE 28 38 862 A1 offenbarte aufblasbare Balg. Andere hydraulische, pneumatische oder mechanische Einrichtungen sind möglich, wobei der Andruck nicht notwendigerweise gleichzeitig über den gesamten Umfang der Rolle erfolgen muß. Denkbar ist auch ein punktueller Andruck an einzelnen Stellen oder ein punktueller oder kontinuierlicher Andruck der eingefalteten Randabschnitte nacheinander. Im Grunde genommen ist es nur erforderlich, daß die einzelnen Randabschnitte anfangs mit einem Teil an der Umfangsfläche der Rolle anhaften. Ein späterer Andruck wird in der Regel ohnehin dann erreicht, wenn die Rolle mit der Verpackungsbahn umhüllt wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Ansicht eines Teils einer Verpackungsvorrichtung zu Beginn einer Verpackung,
    Fig. 2
    die Verpackungsvorrichtung nach Anlegen des Stirndeckels,
    Fig. 3
    einen vergrößerten Ausschnitt eines Anlegekopfes und
    Fig. 4
    einen Ausschnitt des Anlegekopfes in Draufsicht.
  • Eine Vorrichtung 1 zum Verpacken einer Materialbahnrolle 2, die im folgenden kurz mit "Rolle" bezeichnet wird, weist eine Stirndeckelanlegestation 3 mit einem Anlegekopf 4 auf. In der Stirndeckelanlegestation 3 ist die Rolle 2 durch eine Hebeeinrichtung 5 anhebbar, so daß ihr Umfang allseits frei ist.
  • In der Stirndeckelanlegestation 3 ist ferner eine Halteeinrichtung 6 für einen Stirndeckel 7 vorgesehen. Die Halteeinrichtung 6 weist einen ringförmigen Rahmen 8 auf, dessen Innendurchmesser größer als der größte zu erwartende Durchmesser der Rolle 2 ist. Die Rollendurchmesser liegen normalerweise im Bereich von 500 bis etwa 1800 mm. Der Rahmen 8 wird also einen Innendurchmesser von etwa 2 m haben.
  • Der Rahmen 8 ist über eine Leitung 9 mit einer nicht näher dargestellten Unterdruckquelle verbunden, die durch Kanäle 10 im Rahmen 8 die Vorderseite, d.h. die Seite, die der Rolle 2 benachbart ist, mit Unterdruck beaufschlagt, so daß der Stirndeckel 7 an dem Rahmen 8 anhaftet und dort gehalten wird. Weil der Rahmen 8 den Stirndeckel 7 im Bereich seines Randes festhält, und zwar praktisch am gesamten Umfang, wird dieses Halten im folgenden auch als "Aufspannen" bezeichnet, auch wenn der Stirndeckel 7 an sich nicht wie ein Trommelfell gespannt ist.
  • Die Beschickung der Halteeinrichtung 6 kann auf verschiedene Arten erfolgen. denkbar ist, daß die Halteeinrichtung 6, genauer gesagt, ihr Rahmen 8 auf eine Speicherstelle von Stirndeckeln bewegt wird und dort den obersten Stirndeckel ansaugt. Möglich ist aber auch, daß eine nicht näher dargestellte Stirndeckelzuführeinrichtung vorgesehen ist, wie sie beispielsweise in DE 31 00 754 C2 beschrieben ist. Hierbei reicht es aber aus, wenn lediglich eine einzige Stirndeckelgröße vorrätig gehalten wird.
  • Der Anlegekopf 4 ist nach Art eines Topfes mit einem Boden 11 und einer umlaufenden Seitenwand ausgebildet. Am Boden 11 ist eine Aufnahme 13 für einen Axialantrieb 14 vorgesehen.
  • Die Seitenwand 12 ist im Bereich ihres der Rolle 2 benachbarten Endes einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilten Schneidmessern 15 versehen, die axial etwas über die Seitenwand 12 in Richtung auf die Rolle 2 vorstehen. Ferner sind zwischen den Messern Andruckeinrichtungen 16 vorgesehen, die jeweils über einen Antrieb 17 radial nach innen schwenkbar sind.
  • Der Anlegekopf 4 ist in einem Magazin 18 untergebracht, das als Revolvermagazin ausgebildet ist, d.h. ein Träger 19 mit verschiedenen Speicherplätzen für Anlegeköpfe 4, 4' ist um eine Achse 20 drehbar, so daß der Anlegekopf 4 in eine Position zwischen dem Antrieb 14 und der Rolle 2 bewegt werden kann.
  • Die Messer 15 sind an der Seitenwand 12 verschwenkbar angeordnet, wobei ein nur schematisch dargestellter Drehantrieb 21 dafür sorgt, daß die Spitze 22 der Schneidmesser 15 radial einwärts bzw. radial auswärts bewegt werden kann, wie dies in Fig. 3 einmal mit durchgezogenen und einmal mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Spitze 22 der Schneidmesser 15 an unterschiedliche Rollendurchmesser anzupassen.
  • Ferner sind, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, die Schneidmesser 15 gegen eine radial verlaufende Ebene 23 geneigt. Die Schneidmesser 15 weisen eine Schneide 24 an ihrer Oberseite auf. An ihrer Unterseite 25 sind sie stumpf.
  • Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
    Eine Rolle 2, deren Durchmesser durch eine vorherige Messung bekannt ist, wird mit der Hebeeinrichtung 5 so angehoben, daß ihr Umfang allseits frei ist und ihre Mittelachse mit der Mittelachse des Anlegekopfes 4 und der des Rahmens 8 der Halteeinrichtung ausgerichtet ist.
  • Ein Stirndeckel 7, der zuvor in die Halteeinrichtung 6 eingelegt worden ist und dort mit Unterdruck gehalten wird, wird mit einer Klebeschicht 26 versehen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Klebeschicht in Form eines Klebebandes oder auf andere Weise aufgetragen wird. Es kann sich aber auch um einen bereits zuvor aufgetragenen Schmelzkleber handeln, der durch Erhitzen des Rahmens 8, beispielsweise mit Hilfe von elektrischem Strom, klebrig gemacht wird.
  • Ein zum Durchmesser der Rolle 2 passender Anlegekopf 4 ist zuvor durch Drehen des Trägers 19 um die Achse 20 zwischen die Rolle 2 und den Antrieb 14 verbracht worden.
  • Der Anlegekopf 4 wird nun mit Hilfe des Antriebs 5 axial in Richtung auf die Rolle 2 bewegt. Nach einer gewissen Wegstrecke kommen die Spitzen 22 der Schaltmesser 15 zur Anlage an den aufgespannten Stirndeckel 7 und durchstoßen ihn. In diesem Zeitpunkt kann der Unterdruck in der Leitung 9 abgeschaltet werden, so daß sich der Stirndeckel 7 vom Rahmen 8 lösen kann. Bei einer weiteren axialen Bewegung des Anlegekopfes 4 in Richtung auf die Rolle 2 wird der Stirndeckel 7 zunächst in Anlage an die Stirnseite 27 der Rolle gebracht. Bei einer weiteren axialen Bewegung des Anlegekopfes 4 drückt die Wand 12 den radialen Überstand des Stirndeckels 7 auf die Umfangsfläche 28 der Rolle 2. Die Schneidmesser 15 erzeugen bei dieser axialen Bewegung Randeinschnitte, wobei der Schnitt von innen nach außen geführt wird. Gegebenenfalls kann der Anlegekopf 4 während der axialen Bewegung noch gedreht werden.
  • Schließlich haben die Schneidmesser 15 den äußeren Rand des Stirndeckels 7 erreicht. Der Rand des Stirndeckels weist nun mehrere durch die Randeinschnitte voneinander getrennte Abschnitte auf, die sich jeweils einzeln an die Umfangsfläche 28 der Rolle 2 anlegen können.
  • Durch die Neigung der Schneidmesser 15 in Bezug zur Ebene 23 kann man erreichen, das der jeweils an der einen Seite des Schneidmessers 15 anliegende Randabschnitt unter den auf der anderen Seite des Messers anliegenden Randabschnitt geführt wird, so daß eine saubere Überlappung der einzelnen Randabschnitte erzielt wird.
  • Dadurch, daß die Schneidmesser 15 verschwenkbar sind, also ihre Spitzen 22 auf unterschiedliche Entfernungen zur Mittelachse einstellbar sind, läßt sich eine relativ gute und genaue Anpassung der Randeinschnitte an den Durchmesser der jeweils zu verpackenden Rolle 2 erreichen. Bei einer kleineren Rolle werden die Schneidmesser 15 weiter nach innen geschwenkt.
  • Die Anzahl der Schneidmesser hängt von dem Durchmesser der zu verpackenden Rolle und damit vom Durchmesser des Anlegekopfes 4 und von der Steifigkeit oder Härte des Materials des Stirndeckels 7 ab. In den meisten Fällen wird es ausreichen, wenn ein Randeinschnitt etwa alle 10 bis 20 cm in Umfangsrichtung durchgeführt wird.
  • Das Verhältnis von Höhe der Seitenwand 12 und Durchmesser 11 ist zwischen Anlegeköpfen 4 mit unterschiedlichen Durchmessern verschieden. Je größer der Durchmesser ist, desto niedriger können die Seitenwände 12 sein, weil dann ein entsprechend kleinerer Teil des Stirndeckels radial über den Umfang 28 der Rolle 2 übersteht.
  • Sobald die Randeinschnitte vollständig eingebracht worden sind, können die Andruckeinrichtungen 16 in Aktion treten und den auf den Umfang 28 eingefalteten Überstand des Stirndeckels 7 an den Umfang andrücken. Anstelle der dargestellten einzeln Preßglieder können selbstverständlich auch alle anderen bekannten Anpreßeinrichtungen verwendet werden, beispielsweise der aus DE 28 38 862 A1 bekannte aufblasbare Wulst.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Verpacken einer Rolle aus einer aufgewickelten Materialbahn, bei dem ein radial allseits über den Umfang der Rolle überstehender Stirndeckel zur Anlage an die Stirnseite der Rolle gebracht und der radiale Überstand auf den Umfang der Rolle eingefaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirndeckel bei oder nach dem Anlegen an die Stirnseite mit Randeinschnitten versehen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radial innenliegende Ende der Randeinschnitte im wesentlichen auf oder etwas außerhalb einer Kreislinie liegt, deren Durchmesser dem Durchmesser der Rolle entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte bezogen auf den Stirndeckel von innen nach außen geführt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirndeckel zu Beginn des Schnitts aufgespannt gehalten wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Randeinschnitt ein Schneidwerkzeug in Bezug zur Rolle axial bewegt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug während der axialen Bewegung gleichzeitig in Umfangsrichtung bewegt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug zumindest mit seiner Spitze auf einen vorbestimmten Abstand zum Umfang der Rolle eingestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug innerhalb einer in Bezug zur Rolle radial verlaufenden Ebene verschwenkt wird.
  9. Vorrichtung zum Verpacken einer Rolle aus einer aufgewickelten Materialbahn mit einer Stirndeckelanlegestation, die einen im wesentlichen topfförmig ausgebildeten Anlegekopf aufweist, der in Bezug zur Rolle axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlegekopf (4) in Umfangsrichtung verteilt im Bereich eines der Rolle (2) benachbarten Endes mehrere Schneidmesser (15) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (15) auf der der Rolle (2) zugewandten Seite (25) stumpf sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (15) zumindest mit ihrer Spitze (22) auf unterschiedliche radiale Entfernungen zur Mittelachse des Anlegekopfes (4) verstellbar sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (15) am Anlegekopf (4) verschwenkbar angeordnet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magazin (18) zur Aufnahme von Anlegeköpfen (4, 4') mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (18) bewegliche Lagerplätze aufweist, mit denen der benötigte Anlegekopf (4, 4') zwischen die Rolle (2) und einen Axialantrieb (14) bewegbar ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (18) als Revolverkopf ausgebildet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirndeckelhalteeinrichtung (6) vorgesehen ist, die vor der Stirnseite (7) der Rolle (2) angeordnet ist und den Stirndekkel (7) im wesentlichen im Bereich seines Umfangsrandes hält.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirndeckelhalteeinrichtung (6) eine mit Unterdruck beaufschlagte Ansaugeinrichtung (9) aufweist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirndeckelhalteeinrichtung (6) eine insbesondere als Heizfläche ausgebildete Klebevermittlungseinrichtung aufweist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlegekopf (4) eine auf den Umfang der Rolle wirkende Andruckeinrichtung (16) aufweist, die axial mindestens bis zur Spitze (28) der Schneidmesser (15) erstreckt oder über diese vorsteht.
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