[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Verpackung
von Materialbahnrollen mit einem Verpackungsmaterial und eine Vorrichtung zum Verpacken
von Materialbahnrollen.
[0002] Vorrichtungen zur Verpackung von Materialbahnen sind in einer Vielzahl von Ausführungen
aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei sind herkömmliche Verpackungsvorrichtungen
mit einer Vielzahl von Verpackungsbahnen unterschiedlicher Breiten bestückt, wobei
die Verpackungsbahn in Abhängigkeit von der Breite der zu verpackenden Materialbahnrolle
ausgewählt wird. Die Auswahl kann sehr schnell erfolgen und die erforderliche Zeitdauer
zum Verpacken einer Materialbahnrolle ist gering. Allerdings sind derartige Vorrichtungen
bauraumintensiv.
[0003] Eine Vorrichtung mit Eignung zum packstoffsparenden Verpacken ist beispielsweise
aus der Druckschrift
DE 195 35 746 A1 bekannt. Mit dieser wird die zu verpackende Materialbahnrolle mit der Verpackungsbahn
dadurch umhüllt, dass die Verpackungsbahn parallel zur Materialbahnrolle verfahrbar
unter einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung in Anlage an den Umfang der Materialbahnrolle
verbracht wird und die Materialbahnrolle in eine rotatorische Bewegung versetzt wird,
wodurch eine schraubenlinienförmige Umhüllung erzielt wird.
[0004] Eine Vorrichtung, die die Vorteile beider vorgenannten Vorrichtungen vereint, ist
aus der Druckschrift
EP 1 277 658 B1 vorbekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Verpackungsbahnspenderanordnung mit zumindest
einem ersten Verpackungsbahnspender und einem zweiten Verpackungsbahnspender, wobei
der zweite Verpackungsbahnspender als stationärer Verpackungsbahnspender ausgeführt
ist und die Verpackungsbahn parallel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle an
diese angestellt wird, während der erste Verpackungsbahnspender in einer Linearführung
in axialer Richtung parallel zur Materialbahnrolle verschiebbar gelagert ist und ferner
der Verpackungsmaterialausgabepfad in einem Winkel gegenüber der Umfangsrichtung der
Materialbahnrolle anstellbar ist. Bei dieser Ausführung erfolgt die Auswahl der Verpackungsart
in Abhängigkeit von der axialen Länge beziehungsweise Breite der zu verpackenden Materialbahnrolle,
wobei Materialbahnrollenbreiten bis zur Breite der Verpackungsbahn des zweiten Verpackungsbahnspenders
allein mit diesem verpackt werden. Bei größeren Breiten und bei ausreichender Überdeckung
unter Berücksichtigung der erforderlichen Überstände an den Stirnseiten erfolgt ein
überlagernder Einsatz der ersten und der zweiten Verpackungsspender. In diesem Fall
wird beispielsweise die Materialbahnrolle vom zweiten Verpackungsbahnspender umhüllt,
während die beiden einzelnen ersten Verpackungsbahnspender beidseitig der Stirnseiten
der Materialbahnrolle angeordnet sind und den restlichen Teil derart umhüllen, dass
die Materialbahnrolle zum einen durch die Verpackungsbahn des zweiten Verpackungsbahnspenders
überdeckt wird und die fehlenden seitlichen Bereiche mittels der Verpakkungsbahnen
der ersten Verpackungsmaterialspender umhüllt werden, wobei die Ausgabepfade aller
Verpackungsbahnspender parallel zur Umfangsrichtung der zu umhüllenden Materialbahnrolle
ausgerichtet sind. Dabei können je nach Ausnutzung der einzelnen Verpackungsbahnspender
mit Abgabe des Verpackungsmaterialstreifens parallel zur Umfangsrichtung der zu verpackenden
Materialbahnrolle unterschiedliche Verpackungsprogramme realisiert werden. Diese unterscheiden
sich in der Anordnung der Verpackungsbahnstreifen über die Breite der Materialbahnrolle
und der sich daraus ausbildenden Umhüllung in Umfangsrichtung.
[0005] In dem Fall, dass auch die Kombination der ersten und zweiten Verpackungsbahnspender
aufgrund der Breite der Materialbahnrolle nicht ausreicht, wird die zu umhüllende
Materialbahnrolle durch Spiralumwicklung über die erste Verpackungsbahnspendereinrichtung
umhüllt.
[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Verpacken einer Materialbahnrolle derart
weiterzuentwickeln, dass die Betriebsweise noch weiter optimiert wird, insbesondere
auch hinsichtlich des Verpackungsmaterialverbrauchs.
[0007] Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 charakterisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Betriebsweise einer Vorrichtung
zur Verpackung von Materialbahnrollen mit einem Verpackungsmaterial, umfassend eine
Verpackungsbahnspenderanordnung mit zumindest einem parallel zur Materialbahnrolle
verfahrbaren ersten Verpackungsbahnspender mit einem Ausgabepfad, der in einer ersten
Funktionsstellung parallel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle und in einer
zweiten Funktionsstellung einen spitzen Winkel zur Materialbahnrolle einschließend
einstellbar ist und mit einem zweiten Verpackungsbahnspender mit einem parallel zur
Umfangsrichtung der Materialbahnrolle verlaufenden Ausgabepfad, bei welchem die Ansteuerung
der einzelnen Verpackungsbahnspender in Abhängigkeit der Breite der Materialbahnrolle
erfolgt, wobei unterhalb einer maximalen Materialbahnrollenbreite die Materialbahnrolle
in Umfangsrichtung umhüllt wird. Die Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in Abhängigkeit einer Sollwertvorgabe entweder in einer zeitoptimierten
Betriebsweise oder packstoffoptimierten Betriebsweise durch Ansteuerung des oder der
ersten Verpackungsbahnspender in der ersten Funktionsstellung und/oder des zweiten
Verpackungsbahnspenders betrieben wird.
[0009] "Verpackungsoptimiert" VOB beziehungsweise "packstoffoptimiert" bedeutet eine optimale
Ausnutzung des Verpackungsmaterials bei der Umhüllung bei gleichzeitig geringem Verpackungsmaterialverbrauch.
[0010] "Zeitoptimiert" ZOB bedeutet, dass die Verpackungsart und das Verfahren verwendet
werden, die die kürzeste theoretisch mögliche Zeitdauer für den einzelnen Verpackungsvorgang
erfordern. Die Verpackungsdauer bestimmt sich dabei bei diskontinuierlich arbeitenden
Vorrichtungen aus der reinen Verpackungszeit und dem Ein- und Ausschleusen der Materialbahnrolle
aus der Vorrichtung.
[0011] Durch die erfindungsgemäße zusätzliche Möglichkeit der Beeinflussbarkeit der Betriebsweise
durch Zusammenstellung und Erzeugung der Verpackung mittels Umfangsumhüllung auch
unabhängig von der Materialbahnrollenbreite bis zu einer maximalen Materialbahnrollenbreite,
ab der ohnehin nur noch die Spiralumwicklung und damit das Betreiben der ersten Verpackungsbahnspender
in der zweiten Funktionsstellung zulässig ist, ist es möglich die Gesamtprozesse in
kompletten Verarbeitungsanlagen besser aufeinander abzustimmen und die einzelnen Bestandteile,
insbesondere Verpackungsbahnspender besser und gleichmäßiger auszunutzen, was zu einer
Standzeiterhöhung der Vorrichtung führt und die Ausfallzeiten erheblich senkt. Ferner
kann, wenn erforderlich, der Durchsatz durch die Maschine erhöht werden.
[0012] Die Verpackung in Umfangsrichtung kann durch eine Mehrzahl einzelner Verpackungsprogramme
vorgenommen werden, die sich dabei im Hinblick auf die Menge des erforderlichen Verpackungsmaterials
und der erforderlichen Verpackungszeit voneinander unterscheiden. Dabei können die
einzelnen Verpackungsprogramme entweder hinsichtlich der Menge des erforderlichen
Verpackungsmaterials oder der erforderlichen Verpackungszeit als optimiert gelten.
Jedes dieser einzelnen Verpackungsprogramme kann in Abhängigkeit der Breite der zu
verpackenden Materialbahnrolle entweder als packstoffoptimiertes oder zeitoptimiertes
Programm eingestuft sein, welches dann aufgrund der Sollwertvorgabe abrufbar ist.
[0013] Die Sollwertvorgabe für eine gewünschte Betriebsweise kann gemäß einer ersten Ausführung
direkt, insbesondere manuell durch das Bedienpersonal erfolgen. Das Bedienpersonal
trifft die Auswahl der gewünschten Betriebsweise VOB oder ZOB durch Vorgabe der Eingangsgrößen
E
ZOB, E
VOB einer Steuerung. Dies kann im einfachsten Fall durch einen Schalter oder eine Programmwahltaste
erfolgen. In diesem Fall erfolgt die Auswahl im Wesentlichen nach dem subjektiven
Empfinden unter Berücksichtigung von eventuell zur Verfügung stehenden Informationen
über die Prozessabläufe in den der Vorrichtung vorgeordneten Maschinen, insbesondere
Rollenschneidmaschinen.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausführung erfolgt die Sollwertvorgabe für eine gewünschte Betriebsweise
automatisiert in Abhängigkeit beziehungsweise als Funktion der Prozessparameter der
Vorrichtung und/oder der, der Vorrichtung vorgeordneten Maschine und/oder der Parameter
der Materialbahnrolle. In diesem Fall wird aus den zur Verfügung stehenden Informationen
die optimierte Betriebsweise bei gleichzeitig hohem Durchsatz ermittelt. In einer
der Vorrichtung zugeordneten Steuervorrichtung sind dazu beispielsweise entsprechende
Verpakkungsprogramme hinterlegt. Diese können nach Materialbahnrollenbreiten klassiert
sein.
[0015] Der die Art der Betriebsweise bedingende Sollwert wird im einfachsten Fall von einer,
einen gewünschten zu erzielenden Durchsatz durch die Vorrichtung wenigstens mittelbar
charakterisierenden Größe gebildet. Die einen zu erzielenden Durchsatz wenigstens
mittelbar charakterisierende Größe kann als Funktion zumindest eines der nachfolgend
genannten Parameter beschrieben werden:
- Produktionsausstoß PA einer oder mehrerer der Vorrichtung vorgeordneter Maschinen
- Anzahl n der der Vorrichtung zuführbaren Materialbahnrollen pro Zeiteinheit
- Materialbahnrollenbreite B
- maximale Zeitdauer t für den Umhüllungsvorgang
[0016] Bei einem geringen erforderlichen Durchsatz pro Zeiteinheit wird dabei die Vorrichtung
packstoffoptimiert betrieben und bei einem hohen Durchsatz zeitoptimiert.
[0017] Dadurch wird der Betreiber beiden Anforderungen gerecht und kann im Fall geringeren
Produktionsausstoßes erheblich Verpackungsmaterial einsparen.
[0018] Der Wirkbereich der einzelnen Verpackungsspender bezogen auf unterschiedliche Materialbahnrollenbreiten
wird in Abhängigkeit der Breiten der Verpackungsbahnen in den einzelnen Verpackungsbahnspendern
festgelegt. Aus den Breiten der einzelnen Verpackungsbahnen kann eine maximale Breite
ermittelt werden, ab welcher alle Materialbahnrollen mit dem ersten Verpackungsbahnspender
in der ersten Funktionsstellung I aus technologischen Gründen umwickelt werden müssen.
Materialbahnrollen mit einer Breite kleiner der maximalen Breite werden in Abhängigkeit
der Breiten der Verpackungsmaterialbahnen mit dem zweiten Verpackungsbahnspender allein
oder in Kombination mit einer oder den beiden weiteren ersten Verpackungsbahnspendern
in der zweiten Funktionsstellung II umwickelt.
[0019] Dabei werden Ausführungen frei von Umrüstvorgängen und Anpassungsarbeiten an der
Verpackungsspendereinrichtung oder mit zusätzlicher Umrüstoption an der Verpackungsmaschine
unterschieden.
[0020] Gemäß einer ersten Ausführung werden die Breiten der Verpackungsbahnen in den einzelnen
Verpackungsbahnspendern als konstante Parameter für Materialbahnrollen mit unterschiedlichen
Parametern beibehalten. Die Beschickung der Verpackungsbahnspender ist somit für alle
zu umhüllenden Materialbahnen einheitlich und die Breiten können als Konstanten bei
der Wahl des Umhüllungsprogrammes angesehen werden. In diesem Fall können von vornherein
eine Vielzahl von Verpackungsprogrammen in einer Steuereinrichtung hinterlegt werden,
die dann für unterschiedliche Materialbahnrollenbreiten abrufbar sind. Der steuerungstechnische
Aufwand ist relativ gering.
[0021] Gemäß einer zweiten Ausführung können die Breiten der Verpackungsbahnen in den einzelnen
Verpackungsbahnspendern als Funktion einer der nachfolgend genannten Größen durch
Neubeschickung geändert werden:
- Produktionsausstoß einer oder mehrerer der Vorrichtung vorgeordneter Maschinen
- Anzahl der zur Vorrichtung zuführbaren Materialbahnrollen pro Zeiteinheit
- Materialbahnrollenbreite
[0022] Durch die aktive vorausschauende Auswahl der einzelnen Verpackungsbahnbreiten kann
der gesamte Prozess der Umhüllung in Abhängigkeit der Vorlaufprozesse in den der Verpackungsmaschine
vorgeordneten Maschinen weiter optimiert werden. In vorteilhafter Weise können somit
auch Prioritäten für eine packstoff- oder zeitoptimierte Umhüllung mit berücksichtigt
werden. Die Breiten der Verpackungsbahnen in den einzelnen Verpackungsbahnspendern
werden dazu als Funktion eines zukünftigen voraussichtlichen Produktionsausstoßes,
der Parameter der Materialbahnrollen und der Größe des Durchsatzes pro Zeiteinheit
an einer der Vorrichtung vorgeordneten Maschine festgelegt.
[0023] Die Vorrichtung zur Verpackung von Materialbahnrollen mit einem Verpackungsmaterial,
umfassend eine Verpackungsbahnspenderanordnung mit zumindest einem parallel zur Materialbahnrolle
verfahrbaren ersten Verpackungsbahnspender mit einem Ausgabepfad, der in einer zweiten
Funktionsstellung einen spitzen Winkel zur Materialbahnrolle einschließend und einer
ersten Funktionsstellung parallel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle einstellbar
ist, und einem zweiten Verpackungsbahnspender mit einem parallel zur Umfangsrichtung
der Materialbahnrolle verlaufenden Ausgabepfad, bei welchem die Ansteuerung der einzelnen
Verpackungsbahnspender in Abhängigkeit der Breite der Materialbahnrolle erfolgt, ist
dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Steuervorrichtung zugeordnet ist, die einen Eingang zur Zufuhr einer
Sollwertvorgabe für entweder eine zeitoptimierte Betriebsweise oder packstoffoptimierten
Betriebsweise durch Ansteuerung der ersten und/oder zweiten Verpackungsbahnspender
aufweist.
[0024] Die Sollwertvorgabe für die Wahl einer Betriebsweise kann direkt über eine Eingabeeinrichtung,
beispielsweise Schalter, Taster erfolgen oder aber durch Eingabe anderer Parameter,
anhand derer der Sollwert ermittelt wird oder Koppelung mit anderen Systemen, insbesondere
übergeordneten Prozesssteuerungen oder Steuervorrichtungen der Vorrichtung vorgeordneter
Maschinen, insbesondere Rollenschneidmaschinen.
[0025] Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin
ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
- Figur 1
- verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau und die Grundfunktion
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpacken von Materialbahnrollen;
- Figur 2
- verdeutlicht anhand eines Signalflussbildes das Grundprinzip des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
- Figur 3a
- verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung eine Vorrichtung mit vorgeordneter
Rollenschneidmaschine;
- Figuren 3b und 3c
- verdeutlichen Möglichkeiten des Prozessablaufes P1 gemäß Figur 2;
- Figur 4a
- verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung eine Vorrichtung mit vorgeordneter
Rollenschneidmaschine mit einer übergeordneten Prozessteuerung; und
- Figur 4b
- verdeutlicht anhand eines Signalflussbildes ein erfindungsgemäßes Verfahren mit zusätzlicher
Möglichkeit der vorausschauenden Änderung der Verpackungsmaterialbahnbreiten.
[0026] Die Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau
einer Vorrichtung 1 zum Verpacken einer Materialbahnrolle 2 mit Verpakkungsmaterial.
Derartige Vorrichtungen sind in der Regel off-line Maschinen zur Verarbeitung von
Materialbahnen nachgeordnet, beispielsweise in Form von Rollenschneidmaschinen. Die
Materialbahnrolle 2 ist dabei durch einen Durchmesser D charakterisiert und eine Breite
B, welcher der axialen Länge bezogen auf die Längsachse L
2 der Materialbahnrolle 2 entspricht. Die Begriffe werden synonym verwendet, um die
Vergleichbarkeit mit der Breite einer Verpackungsbahn zu erleichtern.
[0027] Die Vorrichtung 1 zum Verpacken der Materialbahnrolle 2 umfasst eine Antriebseinrichtung
3 zum Antrieb der Materialbahnrolle 2 zur Realisierung einer rotatorischen Bewegung.
Diese kann verschiedenartig ausgeführt sein. Im einfachsten Fall umfasst diese zumindest
zwei Tragwalzen 4 und 5, auf welchen die Materialbahnrolle 2 zum Zwecke des Verpackens
verbracht wird, wobei zumindest eine von diesen antreibbar ist, um die rotatorische
Bewegung der Materialbahnrolle 2 um ihre Längsachse L
2 zu ermöglichen. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Umhüllungsstation 6. In dieser ist
eine Verpackungsbahnspenderanordnung vorgesehen. Die Verpackungsbahnspenderanordnung,
welche das Verpackungsmaterial für die Umhüllung der Materialbahnrolle 2 bereitstellt,
umfasst mindestens einen parallel zur Materialbahnrolle 2 verfahrbaren ersten Verpackungsbahnspender
7.1 mit einem Ausgabepfad 8.1, welcher durch eine erste hier nicht dargestellte zweite
Funktionsstellung II charakterisiert ist, in der ein spitzer Winkel mit der Umfangsrichtung
der Materialbahnrolle 2 eingeschlossen wird. In der ersten, hier dargestellten Funktionsstellung
I ist der Ausgabepfad 8.1 in Umfangsrichtung der Materialbahnrolle 2 ausgerichtet,
d.h. senkrecht zur Längsachse L
2 der Materialbahnrolle 2. Ferner ist ein weiterer zweiter Verpackungsbahnspender 9
vorgesehen, der stationär, das heißt ortsfest angeordnet ist, und einen Ausgabepfad
10 aufweist, der parallel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle verläuft. Vorzugsweise
sind zwei erste Verpackungsbahnspender 7.1 und 7.2 vorgesehen, die eine erste Verpackungsspendereinrichtung
7 bilden. Der Verpackungsbahnspender 7.2 ist ebenfalls parallel zur Materialbahnrolle
2 verfahrbar und kann eine erste und auch zweite Funktionsstellung I und II einnehmen,
die sich durch die Ausrichtung des Ausgabepfades 8.2 voneinander unterscheiden. Die
beiden Verpakkungsbahnspender 7.1, 7.2 sind an einer Führungseinrichtung 11, im einfachsten
Fall in Form einer Linearführung parallel zur Materialbahnrolle 2 beziehungsweise
den Tragwalzen 4, 5 verfahrbar. Beispielsweise ist einer der beiden Verpackungsbahnspender
7.1 und 7.2 der Verpackungsbahnspendereinrichtung 7 in seinem Winkel gegenüber der
Umfangsrichtung der Materialbahnrolle 2 veränderbar einstellbar. Die Verpackungsbahnspender
7.1, 7.2 umfassen dazu beispielsweise einen an der Führungseinrichtung 11 führbaren
Schlitten, wobei zumindest einer, vorzugsweise beide um jeweils eine Drehachse S verschwenkbar
sind. Von den einzelnen Verpackungsbahnspendern 7.1, 7.2 und 9 werden Verpackungsbahnen
12.1 und 12.2 für die Verpackungsbahnspender 7.1 und 7.2 und 13 für den Verpackungsbahnspender
9 abgezogen. Diese werden über entsprechende Leitmittel der Materialbahnrolle 2, insbesondere
dem Außenumfang der Materialbahnrolle 2 zugeführt. Die Verpackungsbahnrollen in den
einzelnen Verpackungsbahnspendern sind hier mit 12.1
R, 12.2
R und 13
R bezeichnet. Die Verpackungsbahnrolle 13
R des zweiten Verpackungsbahnspenders 9 ist dabei in einer größeren Entfernung zur
Materialbahnrolle 2 beziehungsweise zu den beiden Tragwalzen 4 und 5 angeordnet und
an einer Trageinrichtung 16 stationär gelagert. Diese ist dabei weder in axialer Richtung
verfahrbar noch kann eine von ihr abgezogene Verpackungsbahn 13 in Bezug auf die Materialbahnrolle
2 die Richtung ändern. Die einzelnen Verpackungsbahnen 12.1, 12.2, 13, die von den
Verpackungsbahnrollen 12.1
R, 12.2
R, 13
R abgezogen werden, sind dabei durch eine bestimmte Breite b
12.1, b
12.2 beziehungsweise b
13 charakterisiert. Diese Breiten sind vorwählbar, indem die Vorrichtung 1 mit Verpackungsbahnrollen
12.1
R, 12.2
R und 13
R mit jeweils einer bestimmten vordefinierbaren Breite beschickbar ist. In Abhängigkeit
der Breite der zur Verfügung stehenden Verpackungsbahnrollen 12.1
R, 12.2
R und 13
R in der Vorrichtung 1 beziehungsweise den einzelnen Verpackungsbahnspendern 7.1, 7.2,
9 und der Breite B der zu umhüllenden Materialbahnrolle 2 kann die Vorrichtung 1 auf
unterschiedliche Art und Weise betrieben werden. Entscheidend für die Art der erforderlichen
oder gewünschten Umhüllung sind in Abhängigkeit der Breite B der Materialbahnrolle
2 die zur Verfügung stehenden und auswählbaren Verpackungsbahnrollenbreiten b
12.1, b
12.2 beziehungsweise b
13. Da beide Verpackungsbahnspender 7 und 9, insbesondere die einzelnen Verpackungsbahnspender
7.1. 7.2 und 9 mit unterschiedlichen Breiten betrieben werden können, sind für unterschiedliche
zu verpackende Materialbahnrollenbreiten B auch unterschiedliche Betriebsweisen denkbar.
Mit der ersten Verpackungsspendereinrichtung, insbesondere den einzelnen Verpackungsbahnspendern
7.1 und 7.2 sowie der zweiten Verpackungsbahnspendereinrichtung 9 ist allein oder
in Kombination miteinander eine Umhüllung in Umfangsrichtung möglich. Dabei erfolgt
in Abhängigkeit der Materialbahnrollenbreite B der zu umhüllenden Materialbahnrolle
2 eine Vorauswahl der durch die mit der Vorrichtung 1 möglichen Betriebsweisen erfolgenden
Verpackungsart. Für Materialbahnrollen mit einer Breite B ≥ b
max ist es nur möglich, die erste Verpackungsspendereinrichtung 7 zur Umhüllung zu benutzen
und die Verpackung mittels Spiralumwicklung durchzuführen, indem zumindest eine, vorzugsweise
jeweils beide Verpackungsbahnspender 7.1, 7.2 im Bereich der Endbereiche beziehungsweise
Stirnseiten 2.1, 2.2 der Materialbahnrolle 2 angeordnet werden und von diesen unter
Erstellung eines Materialbahnüberstandes a an den Stirnseiten der Materialbahnrolle
jeweils nacheinander von der einen Stirnseite 2.1 zur gegenüberliegenden Stirnseite
2.2 beziehungsweise 2.2 nach 2.1 verfahrbar sind, wobei nach Beendigung der Umhüllung
in einer Richtung der jeweilige Verpackungsbahnspender 7.1 beziehungsweise 7.2 in
seine Ausgangsposition zurückverfahren wird, um im Anschluss daran mittels dem zweiten
Verpackungsbahnspender 7.2 beziehungsweise 7.1 in gleicher Weise in entgegen gesetzter
Richtung eine Umhüllung durch Spiralumwickeln der Materialbahnrolle 2, welche zu diesem
Zweck über die Tragwalzen 4, 5 angetrieben wird, zu erzielen. Die maximale Breite
b
max bestimmt sich dabei aus den Verpackungsmaterialbreiten b
12.1, b
12.2 und b
13 der einzelnen Verpackungsbahnspender 7.1, 7.2 und 9 beziehungsweise der Verpackungsmaterialbahnen
12.1, 12.2 und 13.
[0028] Mit der ersten Verpackungsspendereinrichtung 7, insbesondere den Verpackungsspendern
7.1 und 7.2, sind zwei mögliche Umhüllungsarten denkbar. Gemäß einer ersten Ausführung
bei Ausrichtung des jeweiligen Ausgabepfades 8.1 beziehungsweise 8.2 in Umfangsrichtung
zur Materialbahnrolle 2 ist eine Umhüllung nur in Umfangsrichtung möglich. Gemäß einer
zweiten Ausführung unter Anstellung in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung ist
eine Spiralumwicklung der Materialbahnrolle 2 denkbar. Mit der stationären Verpackungsspendereinrichtung
9 ist lediglich ein Umhüllungsvorgang in Umfangsrichtung möglich. Dabei kann die Spiralumwicklung
allein über die Verpackungsspendereinrichtung 7, die Umhüllung in Umfangsrichtung
allein über den Verpackungsbahnspender 9 oder aber in überlappender Art und Weise
unter Ausnutzung des Verpackungsbahnspenders 9 sowie zumindest eines oder aber beider
Verpackungsbahnspender 7.1 und 7.2 in der Funktionsstellung I für die Umhüllung in
Umfangsrichtung betrieben werden. Diese Art der Umhüllung ist anwendbar für Materialbahnrollenbreiten
bis b
max. b
max wird somit aus den Summen der Breiten der Verpackungsmaterialbahnrolle 13, der Verpackungsmaterialbahnrollen
12.1 und 12.2 unter Abzug eines theoretisch minimalen erforderlichen Überlappungsbereiches
b
ü und eines erforderlichen Überstandes a an den Stirnseiten der Materialbahnrolle 2
gebildet. b
max bestimmt sich dabei aus der folgenden Gleichung:
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=2009/10/DOC/EPNWA1/EP08162379NWA1/imgb0001)
[0029] Alle Materialbahnrollen 2 mit einer Rollenbreite B ≥ b
max können dabei nur mit der ersten Verpackungsbahnspendereinrichtung 7 umhüllt werden,
während für die kleineren Materialbahnbreiten aus wirtschaftlicher Sicht eine Verpackung
nur in Umfangsrichtung gewählt wird. Dabei wird zwischen allen theoretisch möglichen
Varianten der Ausnutzung der beiden Verpackungsbahnspendereinrichtungen 7 und 9 die
jeweils gewünschte zeit- oder packstoffoptimierte Betriebsweise gewählt. Diese bestimmt
sich aus der Nutzung, insbesondere Zuordnung der Verpackungsbahnstreifen zur Materialbahnrolle
und zeitliche Abfolge der Erzeugung der Umhüllung, wobei hier auch die Anzahl der
Umhüllungen in Umfangsrichtung und damit der erzeugten Lagen eine Rolle spielt. Dazu
sind einzelne Verpackungsprogramme möglich, welche vorzugsweise voreingestellt sind
und die je nach Breite der Materialbahnrolle bei gewünschter verpackungsoptimierter
oder zeitoptimierter Betriebsweise abrufbar sind. Dabei sind beispielsweise folgende
Programme zur Umhüllung mit parallel zur Umfangsrichtung ausgerichteten Ausgabepfaden
denkbar:
- Wickeln mit beiden Verpackungsbahnspendern 7.1, 7.1
- Wickeln mit dem Verpackungsbahnspender 9 und 7.1 oder 7.2
- Wickeln mit dem Verpackungsbahnspender 9 und 7.1, 7.2, wobei der Wickelvorgang mit
7.1, 7.2 gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen kann.
[0030] Bei Umhüllung in Umfangsrichtung verbleiben die Verpackungsbahnspender 7.1, 7.2 und
zumindest 9 in ihrer Betriebslage und für die Umhüllung ist lediglich eine mehrfache
Umdrehung der Materialbahnrolle 2 erforderlich.
[0031] Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 1 daher eine Steuereinrichtung 17 in der
die Stellgrößen Y
7.1, Y
7.2, Y
9 für die Betätigung der einzelnen Verpackungsspendereinrichtungen 7.1, 7.2 und 9 hinterlegt
sind und in Abhängigkeit der Materialbahnrollenbreite B und zumindest einer weiteren
Eingangsgröße E, die den Sollwert für die gewünschte Betriebsweise - packstoffoptimiert
oder zeitoptimiert - beschreibt, aktiviert werden können. Die Steuereinrichtung 17
umfasst zumindest einen Eingang 18, der mit einer Einrichtung 19 zur Erfassung oder
Vorgabe der Breite B der zu umhüllenden Materialbahn 2 wenigstens mittelbar, d.h.
direkt oder indirekt gekoppelt ist sowie einen Eingang 21 zur Eingabe einer, die gewünschte
Betriebsweise charakterisierenden Größe. Aus diesen Größen wird dann die Stellgröße
Y
7.1, Y
7.2, Y
9 als Funktion der Materialbahnrollenbreite B und der die Verpackungsart beziehungsweise
Betriebsweise charakterisierenden Größe E
ZOB für eine zeitoptimierte Betriebsweise ZOB oder E
VOB für eine packstoffoptimierte Betriebsweise VOB gebildet. Dabei kann die Steuereinrichtung
17 einen oder mehrere Eingänge aufweisen, je nach Ausführung mit serieller oder analoger
Datenübertragung.
[0032] Die Vorgabe der Eingangsgrößen Materialbahnrollenbreite B und/oder Wahl der Verpackungsart
E für VOB, ZOB kann dabei entweder manuell erfolgen, beispielsweise durch das Bedienpersonal,
welches in Abhängigkeit eines vorhandenen oder zu erwartenden Produktionsausstoßes
an Materialbahnrollen 2 die Vorrichtung 1 entsprechend steuern möchte. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt jedoch die Auswahl der entsprechenden Betriebsweise
automatisiert.
[0033] Die Figur 2 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines
Signalflussbildes ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Optimierung der Betriebsweise
einer Vorrichtung 1 zur Verpackung von Materialbahnrollen 2. Demnach wird in einem
ersten Verfahrensschritt geprüft, ob eine Wahl zwischen unterschiedlichen Betriebsweisen
der Vorrichtung 1 überhaupt möglich ist.
[0034] In der Steuereinrichtung 17 als Eingangsgröße eingebbar oder fest hinterlegt bei
konstanter Beschickung sind die Breiten der Verpackungsmaterialbahnrolle 13, der Verpackungsmaterialbahnrollen
12.1 und 12.2, ferner ein theoretisch minimaler erforderlicher Überlappungsbereich
b
ü und ein Maß für einen mindestens erforderlichen Überstand a an den Stirnseiten der
Materialbahnrolle 2. Der Überlappungsbereich sowie der Überstand a können jedoch auch
frei eingebbar sein. Daraus kann dann die Größe b
max bestimmt werden, welche den Grenzwert für die Materialbahnrollenbreite B für die
Umhüllung mittels dem Verpackungsbahnspender 9 in Kombination mit den Verpackungsbahnspendern
7.1, 7.2 darstellt:
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=2009/10/DOC/EPNWA1/EP08162379NWA1/imgb0002)
[0035] Ferner wird in Abhängigkeit einer, die zu umhüllende Materialbahnrolle 2, insbesondere
deren Breite B wenigstens mittelbar charakterisierende Größe, vorzugsweise der Breite
B der Materialbahnrolle 2 selbst, ein Vergleich mit der theoretisch maximal möglichen
Breite b
max einer in Umfangsrichtung zu umhüllenden Materialbahnrolle 2 geführt und im Fall von
B ≥ b
max an der Steuereinrichtung 17 eine Stellgröße zur Aktivierung der ersten Verpackungsspendereinrichtung
7 in der ersten Funktionsstellung I Y
7, insbesondere Y
7.1-I , Y
7.2-I ausgegeben und diese angesteuert. Nur im Fall von B < b
max, kann eine Auswahl hinsichtlich der Betriebsweise ZOB oder VOB frei erfolgen. Dabei
ist die ausgegebene Stellgröße Y eine Funktion der Eingangsgröße E, welche je nach
Wahl der gewählten Betriebsweise als E
VOB oder E
ZOB ermittelt wird und zur Aktivierung der jeweiligen Stelleinrichtungen der einzelnen
Verpackungsbahnspender 7.1, 7.2, 9 führt. Liegt eine Eingangsgröße E
ZOB an und ist die Materialbahnrollenbreite B kleiner als b
13 wird lediglich die Stelleinrichtung des Verpackungsbahnspenders 9 aktiviert und die
Materialbahnrolle 2 mit dieser in Umgangsrichtung um den Umfang umwickelt. Ist die
Breite der Materialbahnrolle 2 größer, erfolgt eine Aktivierung zumindest des Verpackungsbahnspenders
9 und je nach Gesamtbreite unter Berücksichtigung der Überlappungen der einzelnen
Verpackungsmaterialbahnen und des erforderlichen oder gewünschten Verpackungsmaterialüberstandes
a an beiden Stirnseiten die kombinierte Anwendung mit den einzelnen Verpackungsbahnspendern
7.1 und 7.2, wobei diese in der Funktionsstellung II betrieben werden, d.h. die Umhüllung
der Materialbahnrolle 2 in Umfangsrichtung erfolgt.
[0036] Ist keine zeitoptimierte Verpackung gewünscht, d.h. als Eingangsgröße E liegt eine
Vorgabe nach packstoffoptimierter Betriebsweise VOB in Form von E
VOB vor, werden der oder die Verpackungsbahnspender 7.1 und 7.2 unabhängig von der Breite
der Materialbahnrolle 2 in der ersten Funktionsstellung I betrieben, d.h. die Ausgabepfade
8.1 und 8.2 schließen einen spitzen Winkel mit der Materialbahnrolle 2 ein.
[0037] Diese Auswahlprozesse sind in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines
Signalflussbildes in der Figur 2 wiedergegeben.
[0038] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ablauf wird gemäß einer ersten Ausführung des Verfahrens
von einer Vorrichtung 1 ausgegangen, die mit bestimmten Verpakkungsbahnen 12.1, 12.2,
13 mit einer vordefinierten Breite b
12.1, b
12.2, b
13 in den einzelnen Verpackungsbahnspendern 7.1, 7.2, 9 bestückt ist, wobei die Bestückung
entweder fest vorgegeben ist oder entsprechend einer statistischen Häufigkeit der
auftretenden Verpackungsmaterialbahnrollenbreiten B1 bis Bn und des durchschnittlichen
Produktionsausstoßes PA für die einzelnen Vorrichtung 1 optimiert wurde und unabhängig
von den zu umhüllenden Materialbahnrollen 2 unterschiedlicher Breite beibehalten wird.
Diese Größen sind daher als feste Parameter bei der Auswahl des Verfahrens und der
Ansteuerung der einzelnen Stelleinrichtungen der Verpackungsbahnspender 7.1, 7.2,
9 vorgegeben.
[0039] Die Vorgabe der Eingangsgrößen E
ZOB und E
VOB im Prozessschritt P1 kann manuell erfolgen, wie in Figur 3c dargestellt. In diesem
Fall ist der entsprechende Eingang 18 der Steuervorrichtung 17 beispielsweise mit
einer Vorwahleinrichtung, insbesondere einem Hebel oder Schalter gekoppelt. Das Bedienpersonal
kann dann in Abschätzung des Produktionsausstoßes PA und des dadurch zur Minimierung
von Zwischenlagerkapazität erforderlichen Durchsatzes an zu umwickelnden Materialbahnrollen
2 pro Zeiteinheit die Wahl der Betriebsweise selbst vornehmen, wobei bei geringem
Produktionsausstoß PA vorzugsweise die packstoffoptimierte Betriebsweise VOB gewählt
wird. Die Definition, was unter geringem und was unter hohem Produktionsausstoß zu
verstehen ist, kann frei gewählt werden. Vorzugsweise wird immer dann von einem hohem
Produktionsausstoß PA gesprochen, wenn eine Abarbeitung in der nachfolgenden Vorrichtung
nur bedingt möglich ist beziehungsweise der Durchsatz pro Zeiteinheit an der der Vorrichtung
1 vorgelagerten Maschine gleich oder höher als der der Vorrichtung 1 ist.
[0040] Des Weiteren kann die Eingabe der Breite B der nächsten zu umhüllenden Materialbahnrolle
2 ebenfalls entweder manuell erfolgen oder aber automatisiert, entweder über den gleichen
Eingang 19 oder aber beispielsweise einen separaten Eingang 21.
[0041] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt die Sollwertvorgabe für die
Betriebsweise automatisiert, vorzugsweise indirekt durch Ableitung von der Eingabe
des Produktionsausstoßes PA als Eingangsgröße für die Steuereinrichtung 17, beispielsweise
wie in Figur 3a schematisiert vereinfacht dargestellt über eine übergeordnete Prozesssteuerung
22, die der Vorrichtung 1 zur Verpackung und einer im Produktionsprozess dieser vorgeordneten
Rollenschneidmaschine 23 zugeordnet ist. Die Prozessteuerung 22 kann dabei als übergeordnete
Steuerung für die Steuerung der Rollenschneidmaschine 23 und der Steuerung 17 der
Vorrichtung 1 dienen oder aber Teile von diesen beinhalten. Denkbar sind auch BUS-Lösungen.
[0042] Figur 3a verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung die Vorrichtung
1, eine oder mehrere dieser vorgeordnete Rollenschneidmaschinen, hier beispielsweise
eine Rollenschneidmaschine 23 und die Prozesssteuerung 22. Der Rollenschneidmaschine
23 kann ferner eine eigene, hier nur mittels unterbrochener Linie dargestellte Steuerung
25 zugeordnet sein. Dabei wird der Produktionsausstoß PA aus der Rollenschneidmaschine
23 erfasst, beispielsweise ein Durchsatz pro Zeiteinheit oder die Anzahl der Materialbahnrollen
2 mit einer bestimmten Breite B sowie die Breite der Materialbahnrollen 2. Dazu können
spezielle Erfassungseinrichtungen 26.1, 26.2 vorgesehen sein. Denkbar ist es ferner,
diese Größen aus der Prozesssteuerung 22 oder aus der Steuerung der Rollenschneidmaschine
23, falls vorhanden abzurufen. Dabei kann bereits in der Prozesssteuerung 22 aus diesen
Größen eine Eingangsgröße E
ZOB und E
VOB für die Steuervorrichtung 17 abgeleitet werden. In diesem Fall wird vorzugsweise
eine Information über die Parameter der Verpackungsbahnspender 7, 9 der Vorrichtung
1 der Prozesssteuerung 22 zugeführt, so dass die Eingangsgrößen
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=2009/10/DOC/EPNWA1/EP08162379NWA1/imgb0003)
direkt in dieser gebildet werden können, wie in Figur 3b anhand eines Signalflussbildes
für den Prozessschritt P1 gemäß Figur 2 wiedergegeben. Denkbar ist auch eine Funktionsteilung
zwischen Prozesssteuerung 22 und Steuerung 17.
[0043] Grundsätzlich können der Vorrichtung 1 und der Rollenschneidmaschine 23 eine eigene
Steuereinrichtung 17, 25 zugeordnet sein, die über beispielsweise übergeordnete Prozesssteuerung
22 miteinander verbunden sind.
[0044] Die Durchlaufzeit durch die Vorrichtung 1 bestimmt sich aus der reinen Umhüllungszeit
sowie der Ein- und Ausschleusungszeitdauer aus dieser. Erfolgt eine Vorgabe E
VOB, das heißt der Steuereinrichtung 17 wird als Eingangsgröße eine, die verpackungsoptimierte
Betriebsweise wenigstens mittelbar charakterisierende Größe zugeführt, wird hier eine
Stelleinrichtung Y
7 aktiviert. Dies ist immer dann der Fall, wenn genügend Zeitdauer zum Verpacken zur
Verfügung steht, insbesondere, wenn der Durchsatz an der Rollenschneidmaschine 23
ausreichend gering ist, um hier die verpackungsoptimierte Zeitdauer zu wählen.
[0045] Bei der Auswahl der zeitoptimierten Betriebsweise ist ferner darauf abzustellen,
wie breit die tatsächlich zu umhüllende Bahn ist. Demnach wird, wie bereits ausgeführt,
entweder eine Stellgröße zur Aktivierung der Stelleinrichtung des Verpackungsspenders
9 allein oder aber zusätzlich der Stelleinrichtungen für die Verpackungsspender 7
mit ausgegeben, wobei die Stelleinrichtungen 7.1 und 7.2 dann derart angesteuert werden,
dass der Verpackungsspender 7 ebenfalls in Umfangsrichtung umhüllt. Die Ausgabe der
Stellgrößen erfolgt an den Ausgängen 20.1, 20.2.
[0046] Die Auswahl der Betriebsweise kann dabei, wie bereits ausgeführt, allein auf Grund
eines zu erwartenden Durchsatzes erfolgen.
[0047] Ferner ist es auch denkbar, die Vorrichtung 1 zusätzlich in einer Weise für den folgenden
Materialbahnrollendurchsatz anzupassen, die in optimierter Weise eine Anpassung an
die den Verpackungsvorgang charakterisierenden Größen auch in der Verpackungsstation
ermöglicht. In diesem Fall ergibt sich die Eingangsgröße durch Berechnung oder empirisches
Verfahren aus den, den Durchsatz an einer Rollenschneidmaschine 23 charakterisierenden
Größen, insbesondere Ausgabe der Materialbahnrollen 2 mit den Parametern der Materialbahnrollen
2. Es ist möglich, größere oder kleinere Verpackungsmaterialbreiten zu nutzen und
die Verpakkungsbahnspender derart umzurüsten, dass andere Verpackungsbahnen einsetzbar
sind, so dass für einen Großteil der zu erwartenden zu verpackenden Materialbahnrollen
eine optimierte zeitliche oder eine packstoffoptimierte Verpackung möglich wird. Die
geeignete Beschickung der Verpackungsbahnspender hängt dabei jedoch auch von einem
zeitlichen Verlauf des Produktionsausstoßes ab.
[0048] Figur 4 verdeutlicht eine derartige Möglichkeit der weiteren Optimierung der Betriebsweise
einer Vorrichtung 1, bei welcher die Verpackungsmaterialbahnbreiten b
12.1, b
12.2, b
13 der Verpackungsspender 7.1, 7.2, 9 keine konstanten Größen sind, sondern als durch
die Wahl der Beschickung beeinflussbare variable Parameter Berücksichtigung finden
und als Stellgrößen fungieren. Die Figur 4a verdeutlicht dabei in schematisiert vereinfachter
Darstellung eine möglich Ausführung der Prozesssteuerung 22, insbesondere Anbindung
und Koppelung der einzelnen Steuerungen 17 und 25 mit dieser. Als Eingangsgrößen der
Prozesssteuerung fungieren Prozessparameter P2, P3 der einzelnen Vorrichtung 1 und
der Rollenschneidmaschine 23. Die Prozesssteuerung 22 kommuniziert mit den einzelnen
untergeordneten Steuerungen 17 und 25. Über diese werden ferner die Eingangsgrößen
E der Steuervorrichtung 17 vorgegeben und eine Auswahl der erforderlichen Verpackungsbahnbreiten
der einzelnen Verpackungsbahnspender bestimmt.
[0049] Die Figur 4b verdeutlicht die Prozessabläufe anhand eines Signalflussbildes. Diese
entsprechen im Wesentlichen bis auf die Auswahl der Beschickung der Verpackungsmaterialspender
den in Figur 2 beschriebenen, weshalb auf die Ausführungen unter Figur 2 verwiesen
wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass in Abhängigkeit der Betriebsweise der, der
Vorrichtung 1 üblicherweise in Produktionsprozessabläufen vorgeordneten Rollenschneidmaschinen
sich ein bestimmter Produktionsausstoß PAvoraus in einer bestimmten Zeitdauer beziehungsweise
zu einem bestimmten vordefinierten Zeitpunkt einstellt, der durch eine vordefinierte
Anzahl von Materialbahnrollen pro Zeiteinheit charakterisiert ist, wobei die Materialbahnrollen
durch gleiche Breiten oder unterschiedliche Breiten charakterisiert sein können. Dieser
voraussichtliche zukünftige Produktionsausstoß PAvoraus fungiert als Sollwert und
damit Eingangsgröße der Prozesssteuerung 22. Der tatsächliche Ausstoß PA wird in Abhängigkeit
der Prozessparameter in den der Vorrichtung 1 vorgeordneten Maschinen, insbesondere
Rollenschneidmaschinen 23 ermittelt. Dieser ist als Funktion der Anzahl n der bereitstellbaren
Materialbahnrollen, der Anzahl n über eine vordefinierte Zeitdauer sowie der Breite
B der Materialbahnrollen 2 charakterisierbar. In Abhängigkeit dieser Größen, insbesondere
in Abhängigkeit des zeitlichen Durchsatzes und einer zeitlichen Änderung dieser kann
eine Vorauswahl für ein optimiertes Verpackungsverfahren getroffen werden. Steht insbesondere
ein hoher Produktionsausstoß PAvoraus pro Zeiteinheit bevor, wird ein zeitoptimiertes
Verfahren gewählt, bei geringem Produktionsausstoß PAvoraus wird eine packstoffoptimierte
Betriebsweise gewählt. In Abhängigkeit davon kann durch Änderung der Verpackungsparameter,
insbesondere der Verpackungsbahnbreiten in den einzelnen Verpackungsbahnspendern 12.1,
12.2, 13 die Vorrichtung 1 auf die sich voraussichtlich einstellenden Erfordernisse
optimiert werden, indem eine optimierte Beschickung mit Verpackungsbahnen bestimmter
Breiten in den einzelnen Verpackungsbahnspendern realisiert wird. Dabei können beispielsweise
bestimmten Materialbahnrollenbreiten 7, 9 bestimmte Verpackungsbahnbreiten zugeordnet
werden.
[0050] Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt.
Das Gesamtsystem ist hinsichtlich der veränderlichen Größen eines Prozesses variierbar.
Bezugszeichenliste
[0051]
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Materialbahnrolle
- 2.1
- Stirnseite
- 2.2
- Stirnseite
- 3
- Antriebseinrichtung
- 4
- Tragwalze
- 5
- Tragwalze
- 6
- Verpackungsbahnspenderanordnung; Umhüllungsstation
- 7
- Verpackungsbahnspendereinrichtung
- 7.1
- Verpackungsbahnspender
- 7.2
- Verpackungsbahnspender
- 8
- Ausgabepfad
- 8.1
- Ausgabepfad
- 8.2
- Ausgabepfad
- 9
- Verpackungsbahnspender
- 10
- Ausgabepfad
- 11
- Führungseinrichtung
- 12.1
- Verpackungsbahn
- 12.1R
- Verpackungsbahnrolle
- 12.2
- Verpackungsbahn
- 12.2R
- Verpackungsbahnrolle
- 13
- Verpackungsbahn
- 13R
- Verpackungsbahnrolle
- 16
- Trägereinrichtung
- 17
- Steuereinrichtung
- 18
- Eingang
- 19
- Einrichtung zur Erfassung einer Größe
- 21
- Separater Eingang
- 22
- Prozesssteuerung
- 23
- Rollenschneidmaschine
- 25
- Steuereinrichtung
- 26.1
- Erfassungseinrichtung
- 26.2
- Erfassungseinrichtung
- a
- Materialbahnüberstand
- B
- Breite
- b12.1
- Verpackungsbahnrollenbreite
- b12.2
- Verpackungsbahnrollenbreite
- b13
- Verpackungsbahnrollenbreite
- bmax
- Maximale Materialbahnrollenbreite
- bü
- Überlappungsbereich
- D
- Durchmesser
- E
- Eingangsgröße
- E
- Verpackungsart
- EVOB
- Größe
- EZOB
- Größe
- I
- Funktionsstellung
- II
- Funktionsstellung
- L2
- Längsachse
- P1
- Prozessschritt
- P2
- Prozessparameter
- P3
- Prozessparameter
- PA
- Produktionsausstoß
- PAvoraus
- Vorausssichtlicher Produktionsausstoß
- S
- Drehachse
- VOB
- Packstoffoptimierte Betriebsweise
- Y7.1
- Stellgröße
- Y7.2
- Stellgröße
- Y9
- Stellgröße
- ZOB
- Zeitoptimierte Betriebsweise
1. Verfahren zur Steuerung der Betriebsweise einer Vorrichtung (1) zur Verpackung von
Materialbahnrollen (2) mit einem Verpackungsmaterial (3), umfassend eine Verpackungsbahnspenderanordnung
mit zumindest einem parallel zur Materialbahnrolle (2) verfahrbaren ersten Verpackungsbahnspender
(7, 7.1, 7.2) mit einem Ausgabepfad (8, 8.1, 8.2), der in einer ersten Funktionsstellung
(I) parallel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle (2) und in einer zweiten Funktionsstellung
(I) einen spitzen Winkel zur Materialbahnrolle (2) einschließend einstellbar ist und
einem zweiten Verpackungsbahnspender (9) mit einem parallel zur Umfangsrichtung der
Materialbahnrolle (2) verlaufenden Ausgabepfad (10), bei welchem die Ansteuerung der
einzelnen Verpackungsbahnspender (7.1, 7.2, 9) in Abhängigkeit der Breite (B) der
Materialbahnrolle erfolgt, wobei unterhalb einer maximalen Materialbahnrollenbreite
(bmax) die Materialbahnrolle (2) in Umfangsrichtung umhüllt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1) in Abhängigkeit einer Sollwertvorgabe entweder in einer zeitoptimierten
Betriebsweise (ZOB) oder packstoffoptimierten Betriebsweise (VOB) durch Ansteuerung
des oder der ersten Verpackungsbahnspender (7.1, 7.2) in der ersten Funktionsstellung
(I( und/oder zweiten Verpackungsbahnspender (9) betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sollwert für eine gewünschte Betriebsweise manuell vom Bedienpersonal der Vorrichtung
(1) durch die Vorgabe einer Eingangsgröße (EZOB, EVOB) einer Steuerung (17) gesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sollwert für eine gewünschte Betriebsweise automatisiert in Abhängigkeit der
Prozessparameter der Vorrichtung (1) und/oder einer der Vorrichtung (1) vorgeordneten
Maschine (23) und/oder der Parameter der Materialbahnrolle (B) gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sollwert von einer, einen gewünschten zu erzielenden Durchsatz der Vorrichtung
(1) wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einen zu erzielenden Durchsatz wenigstens mittelbar charakterisierende Größe
als Funktion zumindest eines der nachfolgend genannten Parameter beschreibbar ist:
- Produktionsausstoß (PA) einer oder mehrerer der Vorrichtung vorgeordneter Maschinen
- Anzahl n der der Vorrichtung zuführbaren Materialbahnrollen pro Zeiteinheit
- Materialbahnrollenbreite (B)
- maximale Zeitdauer t für den Umhüllungsvorgang
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einem geringen erforderlichen Durchsatz pro Zeiteinheit die Vorrichtung (1) packstoffoptimiert
betrieben wird und bei einem hohen Durchsatz pro Zeiteinheit zeitoptimiert.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wirkbereich des einzelnen Verpackungsbahnspenders (7.1, 7.2, 9) bezogen auf unterschiedliche
Materialbahnrollenbreiten in Abhängigkeit der Breiten (b12.1, b12.2, b13) der Verpackungsbahnen (12.1, 12.2, 13) in den einzelnen Verpackungsbahnspendern
(7.1, 7.2, 9) festgelegt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus den Breiten (b12.1, b12.2, b13) der einzelnen Verpackungsbahnen (12.1, 12.2, 13) eine Größe für eine maximale Breite
(bmax) gebildet wird, wobei alle Materialbahnrollen (2) mit einer Breite (B) größer oder
gleich der maximalen Breite (bmax) mit dem ersten Verpackungsbahnspender (7.1, 7.2) in der zweiten Funktionsstellung
(II) umwickelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Materialbahnrollen (2) mit einer Breite (B) kleiner der maximalen Breite (bmax) in Abhängigkeit der Breiten (b12.1, b12.2, b13) der Verpackungsmaterialbahnen (12.1, 12.2, 13) mit dem zweiten Verpackungsbahnspender
(9) allein oder in Kombination mit einem oder den beiden ersten Verpakkungsbahnspendern
(7.1, 7.2) in der ersten Funktionsstellung (I) umwickelt werden
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breiten (b12.1, b12.2, b13) der Verpackungsbahnen (12.1, 12.2, 13) in den einzelnen Verpackungsbahnspendern
(7.1, 7.2, 9) als konstante Parameter für Materialbahnrollen (9) mit unterschiedlichen
Parametern beibehalten werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breiten (b
12.1, b
12.2, b
13) der Verpackungsbahnen (12.1, 12.2, 13) in den einzelnen Verpackungsbahnspendern
(7.1, 7.2, 9) als Funktion zumindest einer der nachfolgend genannten Größen durch
Neubeschickung der Verpackungsbahnspender (9, 7.1, 7.2) geändert werden:
- Produktionsausstoß (PA) einer oder mehrerer der Vorrichtung vorgeordneter Maschinen
- Anzahl n der zur Vorrichtung (1) zuführbaren Materialbahnrollen (2) pro Zeiteinheit
- Materialbahnrollenbreite (B)
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breiten (b12.1, b12.2, b13) der Verpackungsbahnen (12.1, 12.2, 13) in den einzelnen Verpackungsbahnspendern
(7.1, 7.2, 9) als Funktion eines zukünftigen voraussichtlichen Produktionsausstoßes
(PAvoraus), der Parameter der Materialbahnrollen und der Größe des Durchsatzes pro
Zeiteinheit an einer der Vorrichtung (1) vorgeordneten Maschine, insbesondere Rollenschneidmaschine
(23) festgelegt werden und die Beschickung der Verpackungsbahnspender (7.1, 7.2, 9)
geändert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Mehrzahl von Verpackungsprogrammen vorgegeben sind, die sich in Abhängigkeit
der Breite der Materialbahnrolle hinsichtlich der Zuordnung der von den ersten und
zweiten Verpackungsbahnspendern (9, 7.1, 7.2) abgegebenen Verpackungsbahnen über die
Breite der Materialbahnrolle (2) und/oder die Anzahl der Umhüllungen und/oder der
Größe der Verpackungsbahnüberlappungen und/oder der Randüberstände unterscheiden und
jeweils als zeit- oder packstoffoptimiert für zumindest eine bestimmte Breite der
Materialbahnrolle (2) eingeordnet sind.
14. Vorrichtung zur Verpackung von Materialbahnrollen (2) mit Verpackungsmaterial (3),
umfassend eine Verpackungsbahnspenderanordnung mit zumindest einem parallel zur Materialbahnrolle
(2) verfahrbaren ersten Verpackungsbahnspender (7.1, 7.2) mit einem Ausgabepfad (8,
8.1, 8.2), der in einer ersten Funktionsstellung (I) parallel zur Umfangsrichtung
der Materialbahnrolle (2) und in einer zweiten Funktionsstellung (I) einen spitzen
Winkel zur Materialbahnrolle (2) einschließend einstellbar ist und einem zweiten Verpackungsbahnspender
(9) mit einem parallel zur Umfangsrichtung der Materialbahnrolle (2) verlaufenden
Ausgabepfad (10), bei welchem die Ansteuerung der einzelnen Verpackungsbahnspender
(7.1, 7.2, 9) in Abhängigkeit der Breite (B) der Materialbahnrolle erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese eine Steuervorrichtung (17) umfasst, die einen Eingang (19, 21) für einen Sollwert
für entweder eine zeitoptimierte Betriebsweise durch Ansteuerung der ersten Verpackungsbahnspender
(7.1, 7.2) in der Funktionsstellung (II) und/oder zweiten Verpackungsbahnspender (9)
oder packstoffoptimierten Betriebsweise durch Ansteuerung der ersten Verpackungsbahnspender
(7.1, 7.2) in der Funktionsstellung (I) aufweist.