[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
[0002] Ein solches Verfahren sowie eine solche Vorrichtung sind aus der GB 1 429 445 B bekannt.
Gegenüber dem weit verbreiteten Verfahren des Verpackens einer Rolle mit einer Verpackungsbahn,
deren Breite größer ist als die Länge der Rolle, hat das Verfahren der genannten Gattung
den Vorteil, daß eine Verpackungsbahn einer bestimmten geringen Breite für beliebig
lange Rollen verwendet werden kann. Dadurch vereinfachen sich Lagerhaltung und Handhabung
von Verpackungsbahnrollen. Gegenüber ebenfalls bekannten Verfahren, bei denen eine
Rolle von einem Ende zum anderen nur wendelförmig mit einer Verpackungsbahn umwickelt
wird, hat das Verfahren der eingangs genannten Gattung den Vorteil, daß die dabei
entstehenden geraden Umwicklungen in den Endbereichen der zu verpackenden Rolle diese
Endbereiche gleichmäßig abdecken und, falls erwünscht, gleichmäßig über die Rollenenden
hinausragen, so daß sie anschließend gleichmäßig radial nach innen umgelegt werden
können.
[0003] Problematisch sind allerdings bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung
die Übergänge zwischen der ersten geraden Umwicklung und der wendelförmigen Umwicklung
einerseits sowie zwischen der wendelförmigen Umwicklung und der zweiten geraden Umwicklung
andererseits. An diesen Übergängen entstehen bei dem aus der genannten GB 1 429 445
B bekannten Verfahren Überschüsse der Verpackungsbahn, die dazu neigen, unregelmäßige
Falten zu bilden, die zwar im allgemeinen beim weiteren Umwickeln der Rolle verdeckt
werden, aber deren äußeres Erscheinungsbild und deren Rundheit doch beeinträchtigen
und vor allem in den 10 bis 20 äußeren Lagen der Rolle, wenn es sich um eine Papierrolle
handelt, Eindrücke entstehen lassen können, die diese Lagen unbrauchbar machen. Um
dieser Neigung zur Faltenbildung entgegenzuwirken, wird gemäß der GB 1 429 455 B eine
Verpackungsbahn aus Schrumpffolie verwendet, die an den genannten Übergängen mit Heißluft
zum Schrumpfen gebracht wird.
[0004] Eine andere, aus der DE 195 35 746 C bekannte Lösung des Problems, beim Verpacken
einer Rolle mit einer wendelförmigen Umwicklung und zwei geraden Umwicklungen Falten
zu vermeiden, besteht darin, daß auf der Rolle zuerst eine wendelförmige Umwicklung
mit einer ersten Verpackungsbahn aus Packpapier erzeugt wird, wobei in den Endbereichen
der Rolle dreieckige unbedeckte Abschnitte frei bleiben, und daß anschließend im Bereich
der beiden Enden der Rolle je eine gerade Umwicklung mit einer zweiten Verpackungsbahn
aus Packpapier gebildet wird. Diese Vorgehensweise ist aber im Vergleich mit der aus
der GB 1 429 445 B bekannten umständlich und zeitraubend.
[0005] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verpacken einer Rolle mit einer Verpackungsbahn, deren Breite geringer als die
Länge der Rolle ist, derart zu gestalten, daß die Rolle im wesentlichen faltenfrei
umwickelt wird, auch wenn die Verpackungsbahn nicht elastisch und nicht schrumpffähig
ist, insbesondere wenn sie aus gewöhnlichem Packpapier besteht.
[0006] Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 beschriebenen Verfahren und
mit der im Anspruch 6 beschriebenen Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpacken einer Rolle mit
einer Verpackungsbahn,
- Fig. 2
- die Ansicht in Richtung des Pfeils II in Fig. 1,
- Fig. 3
- die Draufsicht der Vorrichtung am Ende des Wickelns einer ersten geraden Umwicklung
der Rolle,
- Fig. 4
- die Draufsicht der Vorrichtung zu Beginn des Wickelns einer wendelförmigen Umwicklung
der Rolle,
- Fig. 5
- die Draufsicht der Vorrichtung zu Beginn des Wickelns einer zweiten geraden Umwicklung
der Rolle,
- Fig. 6
- den vergrößerten Ausschnitt VI in Fig. 3,
- Fig. 7
- den Ausschnitt VII in Fig. 4,
- Fig. 8
- den Ausschnitt VIII in Fig. 5, und
- Fig. 9
- eine gegenüber den vorangegangenen Zeichnungen stark vergrößerte Schrägansicht einer
Messerwalze der Vorrichtung.
[0008] Die dargestellte Vorrichtung hat die Aufgabe, eine zylindrische Rolle 10 zu verpacken,
deren Achse A und deren Länge L in Fig. 3 bis 5 dargestellt sind. Die Rolle 10 besteht
beispielsweise aus Druckpapier und hat ein erstes, in den genannten Zeichnungen linkes
Ende 12 sowie ein zweites, rechtes Ende 14, die beide als ebene Stirnflächen ausgebildet
sind. Im Betrieb liegt die Rolle 10 auf zwei parallelen Stützwalzen 16 und 18, die
im Sinne der Pfeile in Fig. 1 angetrieben sind.
[0009] Zum Verpacken der Rolle 10 dient eine Verpackungsbahn 20 aus Packpapier, deren Breite
B erheblich geringer ist als die Länge L der Rolle 10. Diese Verpackungsbahn 20 wird
zunächst gemäß Fig. 3 im rechten Winkel zur Achse A der Rolle 10, während diese gedreht
wird, der zylindrischen Mantelfläche der Rolle derart zugeführt, daß eine aus vorzugsweise
mehreren Windungen bestehende erste gerade Umwicklung 22 entsteht. Aus derselben Verpackungsbahn
20 wird später gemäß Fig. 5 im Bereich des zweiten Endes 14 der Rolle 10 eine zweite
gerade Umwicklung 24 gebildet. Beide geraden Umwicklungen 22 und 24 ragen um ungefähr
jeweils die halbe Breite B der Verpackungsbahn 20 über das zugehörige Ende 12 bzw.
14 der Rolle 10 hinaus; es wird also ein erster Überstand 26 bzw. ein zweiter Überstand
28 ungefähr von der Breite B/2 gebildet. Die beiden geraden Umwicklungen 22 und 24
sind durch eine wendelförmige Umwicklung 30 der Rolle 10 folgendermaßen miteinander
verbunden:
[0010] Sobald die erste gerade Umwicklung 22 nahezu fertiggestellt ist, wird in der Verpackungsbahn
20 auf deren Weg zur Rolle 10 ein erster Einschnitt 32 erzeugt, der vom dem zweiten
Ende 14 der Rolle 10 zugewandten Rand der Verpackungsbahn 20 ausgeht, sich quer zu
deren Längsrichtung über den größeren Teil von deren Breite B erstreckt und in dem
Teil der Verpackungsbahn 20 endet, der anschließend den ersten Überstand 26 bilden,
also jenseits des ersten Endes 12 der Rolle 10 liegen wird. Beim weiteren Drehen der
Rolle 10 gelangt der erste Einschnitt 32 gemäß Fig. 4 an eine Stelle, an der er ungefähr
in derselben senkrechten Ebene liegt wie die Achse A der Rolle. Nun wird der auf die
Rolle 10 zulaufende Teil der Verpackungsbahn 20 schräggestellt, so daß er in der Draufsicht
gemäß Fig. 4 einen spitzen Winkel α mit der Achse A bildet.
[0011] Von nun an wird die Verpackungsbahn 20 parallel zur Achse A der sich weiter drehenden
Rolle 10, auf deren Umfangsgeschwindigkeit abgestimmt, seitlich versetzt, so daß die
wendelförmige Umwicklung 30 entsteht. Der Winkel α ist so gewählt, daß die einzelnen
Windungen der wendelförmigen Umwicklung 30 einander überlappen. In Fig. 5 ist eine
verhältnismäßig geringe Überlappung dargestellt; die Überlappung kann jedoch erheblich
größer sein, beispielsweise die Hälfte der Breite B der Verpackungsbahn 20 betragen.
[0012] Kurz bevor die wendelförmige Umwicklung 30 fertiggestellt ist, wird in der Verpackungsbahn
20 ein zweiter Einschnitt 34 erzeugt, der vom dem ersten Ende 12 der Rolle 10 zugewandten
Rand der Verpackungsbahn ausgeht, sich quer zu deren Längsrichtung über den größeren
Teil von deren Breite B erstreckt und in einem Bereich endet, der anschließend den
zweiten Überstand 24 bilden wird. Dann wird der auf die Rolle 10 zulaufende Teil der
Verpackungsbahn 20 wieder auf einen rechten Winkel zur Achse A eingestellt, so daß
bei fortgesetzter Drehung der Rolle 10 die zweite gerade Umwicklung 24 mit ihrem Überstand
28 entsteht.
[0013] Die beiden Einschnitte 32 und 34 verhindern, daß in der Verpackungsbahn 20 störende
Falten entstehen, wenn der Winkel, den die Verpackungsbahn auf ihrem Weg zur Rolle
10 mit deren Achse A einschließt, beim Übergang von der ersten geraden Umwicklung
22 zur wendelförmigen Umwicklung 30, und beim Übergang von dieser zur zweiten geraden
Umwicklung 24 gemäß Fig. 4 bzw. Fig. 5 geändert wird. Bei diesen Winkeländerungen
entsteht dank der beiden Einschnitte 32 und 34 ein erstes Überlappungsfeld 36 bzw.
ein zweites Überlappungsfeld 38, die beide ungefähr dreieckig sind. In diesen Überlappungsfeldern
36 und 38 legen sich je zwei vom ersten Einschnitt 32 bzw. vom zweiten Einschnitt
34 begrenzte dreieckige Flächen der Verpackungsbahn 20 übereinander, ohne Falten zu
bilden. Dieses erwünschte Übereinanderlegen kann bei Bedarf dadurch erzwungen werden,
daß die betroffenen Flächen der Verpackungsbahn 20 von einem oder mehreren Luftströmen
oder durch Ansaugen in entgegengesetzten Richtungen aus der Ebene ausgelenkt werden,
in der sie beim Herstellen des sie trennenden Einschnitts 32 bzw. 34 gelegen haben.
[0014] Damit die Einschnitte 32 und 34 nicht unbeabsichtigt weiterreißen, enden sie in je
einem eingestanzten kreisförmigen Loch 40. Jenseits dieses Lochs 40 können sich zwar
in der Verlängerung des betreffenden Einschnittes 32 bzw. 34 bei den beschriebenen
Änderungen der Zulaufrichtung der Verpackungsbahn 20 kleine Fältchen bilden; diese
liegen aber im Überstand 26 bzw. 28, der in einem späteren Arbeitsgang in üblicher
Weise radial nach innen umgeschlagen wird. Die genannten Fältchen bleiben somit ohne
jeden Einfluß auf die Glätte und Rundheit der umwickelten Mantelfläche der Rolle 10.
[0015] Wenn darauf geachtet wird, daß die Verpackungsbahn 20 nach dem Herstellen des ersten
Einschnittes 20 und später des zweiten Einschnittes 34 solange nicht mit erheblichen
Zugkräften belastet wird, bis das zugehörige Überlappungsfeld 36 bzw. 38 gebildet
und die Rolle 10 ein Stück weitergedreht worden ist, dann kann auf eine zusätzliche
Sicherung der Überlappungsfelder 36 und 38 verzichtet werden. Im allgemeinen ist es
jedoch vorteilhaft, die vom ersten Einschnitt 32 bzw. vom zweiten Einschnitt 34 begrenzten,
ein Überlappungsfeld 36 bzw. 38 bildenden Flächen der Verpackungsbahn 30 miteinander
zu verkleben.
[0016] Zum Durchführen des im vorstehenden beschriebenen Verfahrens eignet sich die in den
Zeichnungen schematisch dargestellte Vorrichtung mit einem Schlitten 42, der parallel
zu den beiden Stützwalzen 16 und 18 und somit parallel zur Achse A der Rolle 10 längs
Führungen 44 gesteuert verschiebbar ist. Der Schlitten 42 trägt eine Abrollvorrichtung
46, auf der eine Verpackungsbahnrolle 50 achsparallel zur zu verpackenden Rolle 10
gelagert ist, und ein Paar zur Achse A parallele Antriebswalzen 52 und 54, welche
die von der Verpackungsbahnrolle 50 ablaufende Verpackungsbahn 20 mit feinsteuerbarer
Geschwindigkeit in Richtung auf die zu verpackende Rolle 10 rechtwinklig zu deren
Achse A fördern. Die Antriebswalzen 52 und 54 lassen sich so steuern, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit
wahlweise gleichgroß, etwas geringer oder etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit
der zu verpackenden Rolle 10 ist. Dementsprechend läßt sich die Verpackungsbahn 20
auf dem Weg von den Antriebswalzen 52 und 54 und der Rolle 10 wahlweise straffen oder
von Zug entlasten. Zweckmäßigerweise wird die Verpackungsbahn 20 jeweils dann, wenn
sie mit einem Einschnitt 32 oder 34 versehen wird, und mindestens solange, bis das
zu dem betreffenden Einschnitt gehörige Überlappungsfeld 36 bzw. 38 vollständig an
der zu verpackenden Rolle 10 anliegt, mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwas
größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle ist.
[0017] Ferner trägt der Schlitten 42 eine Schneidvorrichtung, die eine Messerwalze 56 und
eine dazu komplementäre Gegenmesserwalze 58 aufweist. Diese beiden Walzen 56 und 58
erstrecken sich ebenfalls parallel zur Achse A der zu verpackenden Rolle 10 und sind
von einem Schrittmotor miteinander synchronisiert drehantreibbar sowie zueinander
hin und voneinander weg verstellbar. Die Messserwalze 56 trägt drei zu ihrer Achse
parallele, um 120° gegeneinander versetzte Messer, nämlich ein über die gesamte nutzbare
Länge der Messerwalze durchgehendes Trennmesser 60 sowie ein erstes Einschneidemesser
62, das zum Herstellen des ersten Einschnittes 32 vorgesehen ist und sich dementsprechend
von einem ersten Ende der nutzbaren Länge der Messerwalze 56 nur bis in die Nähe von
deren zweitem Ende erstreckt, und ein zweites Einschneidemesser 64, das zum Herstellen
des zweiten Einschnittes 34 vorgesehen ist und sich dementsprechend vom zweiten Ende
der Messerwalze 56 nur bis in die Nähe von deren erstem Ende erstreckt. Jedes der
beiden Einschneidemesser 62 und 64 endet in einem Lochstempel 66 bzw. 68 zum Stanzen
des Lochs 40 am Ende des ersten Einschnittes 32 bzw. des zweiten Einschnittes 34.
[0018] Ferner trägt der Schlitten 42 eine Zuführeinrichtung 70, die den Winkel bestimmt,
unter dem die Verpackungsbahn 20 der Mantelfläche der Rolle 10 zugeführt wird. Die
Zuführeinrichtung 70 weist eine die Verpackungsbahn 20 führende Umlenkwalze 72 auf,
die frei drehbar auf einem Achskörper 74 gelagert ist, welcher seinerseits auf einem
in der Ansicht gemäß Fig. 2 U-förmigen Tragbügel 76 befestigt ist. Der Tragbügel 76
ist an einem Ende, in Fig. 2 links, an einem Gestell 78 gelagert, das auf dem Schlitten
42 befestigt ist und einen den Tragbügel 76 in der Nähe von dessen gegenüberliegendem
Ende stützenden pneumatischen oder hydraulischen Verstellzylinder 80 trägt.
[0019] Mittels des Verstellzylinders 80 ist der Tragbügel 76, und somit die Umlenkwalze
72, aus einer waagerechten, zur Achse A der Rolle 10 parallelen Stellung, die zum
Wickeln der geraden Umwicklungen 22 und 24 dient, in eine Schrägstellung schwenkbar,
die in Fig. 1 und 2 als obere Stellung mit strichpunktierten Linien angedeutet ist
und bewirkt, daß die über die Umlenkwalze 72 laufende Verpackungsbahn 20 die Mantelfläche
der zu verpackenden Rolle 10 unter dem wählbaren spitzen Winkel α zur Achse A erreicht.
Damit die dazu erforderliche Schrägstellung der Umlenkwalze 72 genau vorbestimmt und
dann jeweils durch Betätigen des Verstellzylinders 80 schnell erreicht und ebenso
schnell wieder verlassen werden kann, ist eine vom Verstellzylinder getrennte Steuereinrichtung
vorgesehen, die einen Verstellmotor 82 und einen von diesem gesteuerten Anschlag 84
für den Tragbügel 76 aufweist.
[0020] Schließlich kann an dem Schlitten 42 eine in Fig. 1 angedeutete Klebevermittlungseinrichtung
86 angeordnet sein, beispielsweise eine Klebstoffsprüheinrichtung, die vor und/oder
hinter jedem der Einschnitte 32 und 34 Klebstoff aufträgt, damit die je ein Überlappungsfeld
36 bzw. 38 bildenden Flächen der Verpackungsbahn 20 miteinander verklebt werden.
1. Verfahren zum Verpacken einer Rolle (10), insbesondere aus Druckpapier, bei dem
- die Rolle (10) mit einer Verpackungsbahn (20) umwickelt wird, deren Breite (B) geringer
als die Länge (L) der Rolle ist, wobei
- die Verpackungsbahn (20) zuerst im Bereich eines ersten Endes (12) der Rolle (10)
solange rechtwinklig zu deren Achse (A) zugeführt wird, bis eine erste gerade Umwicklung
(22) entstanden ist,
- die Verpackungsbahn (20) dann spitzwinklig zugeführt wird und gleichzeitig eine
axiale Relativbewegung zwischen der Verpackungsbahn (20) und der Rolle (10) erzeugt
wird, so daß diese in einem Bereich zwischen ihrer beiden Enden (12,14) eine wendelförmige
Umwicklung (30) erhält, und
- die Verpackungsbahn (20) schließlich im Bereich des zweiten Endes (14) der Rolle
(10) wieder rechtwinklig zugeführt wird, bis eine zweite gerade Umwicklung (24) entstanden
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Verpackungsbahn (20) an einer das Ende der ersten geraden Umwicklung (22) bildenden
Stelle mit einem ersten querverlaufenden Einschnitt (32) versehen wird, der vom dem
zweiten Ende (12) der Rolle (10) zugewandten seitlichen Rand der Verpackungsbahn (20)
ausgeht und sich bis in die Nähe von deren gegenüberliegendem Rand erstreckt,
- von diesem ersten Einschnitt (32) begrenzte Flächen der Verpackungsbahn (20), ein
im wesentlichen dreieckförmiges erstes Überlappungsfeld (36) bildend, übereinandergelegt
werden, während die Verpackungsbahn spitzwinklig eingestellt wird,
- die Verpackungsbahn (20) an einer das Ende der wendelförmigen Umwicklung (30) bildenden
Stelle mit einem zweiten querverlaufenden Einschnitt (34) versehen wird, der vom dem
ersten Ende (14) der Rolle (10) zugewandten seitlichen Rand der Verpackungsbahn ausgeht
und sich bis in die Nähe von deren gegenüberliegendem Rand erstreckt, und
- von diesem zweiten Einschnitt (34) begrenzte Flächen der Verpacksungsbahn (20),
ein im wesentlichen dreieckförmiges zweites Überlappungsfeld (38) bildend, übereinandergelegt
werden, während die Verpackungsbahn wieder rechtwinklig zur Rolle (10) eingestellt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet daß
- die Verpackungsbahn (20) über je ein Ende (12,14) der zu verpackenden Rolle (10
hinausragende Überstände (26,28) aufweist und
- die Einschnitte (32,34) in je einem dieser Überstände (26,28) enden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die von einem gemeinsamen Einschnitt (32,34) begrenzten,
ein gemeinsames Überlappungsfeld (36,38) bildenden Flächen der Verpackungsbahn (20)
miteinander verklebt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zu verpackende Rolle (10) und die Verpackungsbahn
(20) je für sich angetrieben werden, wobei die Verpackungsbahn jeweils dann, wenn
sie mit einem Einschnitt (32,34) versehen wird, und mindestens solange, bis das zu
diesem Einschnitt gehörige Überlappungsfeld (36,38) vollständig an der Rolle anliegt,
mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit
der Rolle ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Verpackungsbahn (20) aus Packpapier verwendet wird.
6. Vorrichtung zum Verpacken einer Rolle (10), insbesondere aus Druckpapier, mit
- zwei parallelen, waagerecht gelagerten Stützwalzen (16,18), von denen wenigstens
eine antreibbar ist, als Auflage für die zu verpackende Rolle (10),
- einem Schlitten (42), der parallel zur Achse (A) der auf den Stützwalzen (16,18)
gelagerten Rolle (10) gesteuert verschiebbar ist,
- einer von dem Schlitten (42) getragenen Zuführeinrichtung (70), die eine Verpackungsbahn
(20) wahlweise rechtwinklig oder spitzwinklig zur Achse (A) der Rolle (10) führt,
und
- einer ebenfalls von dem Schlitten (42) getragenen Schneideinrichtung (56,58) zum
Durchtrennen der Verpackungsbahn (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung
(56,58) dazu eingerichtet ist, die Verpackungsbahn (20) wahlweise vollständig zu durchtrennen
oder sie mit einem von einem ersten Rand der Verpackungsbahn ausgehenden ersten Einschnitt
(32) oder mit einem vom gegenüberliegenden zweiten Rand der Verpackungsbahn ausgehenden
zweiten Einschnitt (34) zu versehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (56,58) eine Messerwalze (56) aufweist
mit
- einem sich über eine nutzbare Gesamtlänge der Messerwalze (56) erstreckenden durchgehenden
Trennmesser (60) zum Durchtrennen der Verpackungsbahn (20),
- einem sich von einem ersten Ende nur bis in die Nähe des zweiten Endes der nutzbaren
Gesamtlänge der Messerwalze (56) erstreckenden ersten Einschneidemesser (62) zum Einschneiden
der Verpackungsbahn (20) und
- einem sich vom zweiten Ende nur bis in die Nähe des ersten Endes der nutzbaren Gesamtlänge
der Messerwalze (56) erstreckenden zweiten Einschneidemesser (64) zum Einschneiden
der Verpackungsbahn (20).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (70) eine Umlenkwalze (72) aufweist,
die aus einer zu den Stützwalzen (16,18) parallelen Stellung zum rechtwinkligen Zuführen
der Verpackungsbahn (20) in eine Schrägstellung zum spitzwinkligen Zuführen der Verpackungsbahn
verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (70) zwischen der zu verpackenden
Rolle (10) und der Schneideinrichtung (56,58) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (56,58) zwischen der Zuführeinrichtung
(70) und einem Paar Antriebswalzen (52,54) zum Antreiben der Verpackungsbahn (20)
angeordnet ist.