EP3212549B1 - Verfahren und vorrichtung zur handhabung von auf rollen aufgewickeltem flach- und/oder folienmaterial - Google Patents

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

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EP3212549B1
EP3212549B1 EP15787957.8A EP15787957A EP3212549B1 EP 3212549 B1 EP3212549 B1 EP 3212549B1 EP 15787957 A EP15787957 A EP 15787957A EP 3212549 B1 EP3212549 B1 EP 3212549B1
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EP
European Patent Office
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new
roll
rolls
handling device
rotation
Prior art date
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EP15787957.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3212549A1 (de
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Thomas Wimmer
Herbert Spindler
Jürgen Werner
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
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    • B65H19/00Changing the web roll
    • B65H19/10Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/12Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
    • B65H19/123Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core with cantilever supporting arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2301/30Orientation, displacement, position of the handled material
    • B65H2301/32Orientation of handled material
    • B65H2301/325Orientation of handled material of roll of material
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/81Packaging machines

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for handling flat and / or film material wound on rolls.
  • containers that comprise four, six or more containers are known from the prior art. Such containers are still one of the most common variants of sales units for beverage containers or bottles made of PET plastic. It is therefore desirable to put together such containers as quickly as possible without interrupting individual process steps in order to be able to achieve a high throughput.
  • devices and methods which unwind the material from one or more rolls. Following this, the individual containers or the respective articles which are intended for the container are then enveloped with the packaging material.
  • the unwinding of the packaging material from the roll can be done by machine. For example, devices are known which pull the packaging material off the roll via rollers, the respective roller being moved in a rotating manner. If the supply of packaging material for a roll is exhausted, the respective roll must be exchanged or replaced with a new roll. This is associated with an undesirable interruption in the process of putting together the containers.
  • a method and a device by means of which new rolls can be delivered and used rolls can be exchanged are, for example, from DE 40 40 545 A1 known.
  • the device known from the DE patent application has several supply rolls with strip material which are arranged next to one another. The core of each roller is placed on a common pin. A beginning of the strip material is previously connected to a roller which pulls the strip material off the respective roll and guides it in a downward direction away from the device.
  • the roles manually placed on a common pin In practice, devices and methods would be desirable by means of which flat and / or film material can be made available without interruption, the devices or methods also having a high degree of automation.
  • a device with a film splicing station in which the film web is fed to a roll newly inserted in a packaging machine with the support of a holding device of a welding device, is from the DE 10 2004 026 312 A1 known.
  • the holding device can in particular be designed as a manually manageable terminal strip, with the help of which the beginning of the film is withdrawn from a new roll and made available to a transfer device that can ensure that the beginning of the film is fed to a welding device, by means of which the beginning of the film with an already in the Packaging machine located film web is welded.
  • the terminal strip is referred to there as an aid that is easy to handle manually and with which the film web can be brought into a suitable position. However, the terminal strip is loose, ie not connected to the machine or the welding device.
  • the DE 42 21 052 A1 discloses a device for handling bobbins made of wound webs of material which are to be used primarily as packaging material in packaging machines.
  • the bobbins are picked up by a bobbin conveyor which can be moved above a processing machine and each has a bobbin holder that grips one bobbin, transported and set down on the packaging machine.
  • the reel holder should be variably adjustable with respect to the reel conveyor, so that reels can be brought into any position and deposited.
  • the invention relates to a method for handling flat and / or film material wound on rolls and used as packaging material for piece goods, bundles or similar article combinations.
  • the flat and / or film material can therefore be designed, for example, as a shrink film or from another film or flat web material.
  • the rollers can have a core, the geometric shape of which corresponds to a hollow cylinder and which can consist at least partially of cellulose-containing material. In this way, the respective new roll can advantageously be placed on a pin of the packaging machine that corresponds to the core and can rotate on the pin when the packaging material is pulled off or removed from the roll.
  • each installation position can have a pin on which the new roll is placed and on which the respective roll rotates for unwinding its respective flat and / or film material.
  • the rollers can be fixed in a clamping manner on the journal in their respective installation position.
  • the pin can be driven to rotate and transmit a torque to the respective seated roller, so that the roller is moved in a rotating manner for unwinding its flat and / or film material via its pin.
  • Each pin can be assigned a drive via which the respective pin is rotated.
  • the drives can be connected to a control unit, which is described in more detail below, or can be controlled via a control unit, which is described in more detail below, for rotating the pins.
  • a control unit which is described in more detail below
  • the clamping connection between the pin and the roll can be released so that the roll is then no longer firmly connected to the pin and can be removed from the pin .
  • the rotating movement of the pin can be interrupted until a new roller has been placed on the pin or inserted into the corresponding installation position.
  • the at least partially unwound and / or used up rolls can be alternately removed from at least two different installation positions of the packaging machine in order to maintain an approximately continuous packaging operation, and a new roll with flat and / or film material can then be inserted into the respective installation position.
  • each of the at least two installation positions can have a pin on which the new roll is placed and on which the respective roll rotates for unwinding its respective flat and / or film material.
  • the packaging operation can be interrupted during the roll change or, if necessary, also continue uninterrupted.
  • the above-mentioned variant with only one installation position for a roll only enables uninterrupted packaging operation during a roll change if an additional storage device for flat and / or film material is provided, from which this material is conveyed out during the roll change and made available to the packaging company can be.
  • the method basically enables uninterrupted handling of flat and / or film material wound on rolls and used as packaging material for piece goods, bundles or similar article combinations, so that a continuously running packaging operation can be maintained.
  • at least two different installation positions are required for a roll with flat and / or film material, so that the roll in one installation position can be continuously unwound, while the other installation position is used for a roll change and for the provision of new flat and / or or film material is available, so that depending on the design of the changing and connecting, gluing or welding process when changing rolls, a continuous or a quasi-continuous packaging operation can be maintained.
  • the method according to the invention relates equally to such uninterrupted handling as well as briefly interrupted handling of flat and / or film material wound on rolls within a packaging process.
  • the method also relates to a handling method using only one installation position within the packaging machine, it becomes clear that a continuous or uninterrupted packaging operation is only possible with the aid of a buffer or some other auxiliary measure is because the conveying process of film or flat material must be interrupted at least during the roll change.
  • an outer layer of the respective new roll near or in the area of its free end is pulled off and connected to a section of a material web of another roll in the packaging machine to form an uninterrupted material web.
  • the outer layer of the respective new roll used is removed by means of a gripping and / or handling device that operates with pneumatic suction pressure, mechanically clamping and / or electrostatically adhering, and which extends back and forth between the at least two installation positions moved here.
  • the gripping and / or handling device can alternately pull out layers of the new rolls from the at least two installation positions.
  • embodiments have proven successful in which the gripping and / or handling device temporarily fixes the respective outer position of a new roll by means of negative pressure.
  • a welding rod can be provided, which is moved in a downward direction and in this case welds the outer layer of the respective new roll to the material web guided in the packaging machine.
  • the respective outer layer can be moved into a working area of the welding rod via the gripping and / or handling device.
  • the temperature-controlled welding rod can thus move the outer layer of the respective new roll in a clamping manner against the material web guided in the packaging machine.
  • embodiments have proven to be useful in which the welding rod is moved vertically up and down for this purpose and, during a vertical lowering movement, the respective outer layer of a new roll is welded to a material web guided in the packaging machine.
  • the flat and / or film material of the further roll is not completely used up during the insertion of a new roll and during the connection, so that flat and / or film material can be removed from at least one roll of the at least one installation position without interruption for continuous packaging operation. which is handled in two installation positions.
  • the new role can therefore be used while the other role in the Packaging machine flat and / or film material is unwound. Even when an at least approximately completely unwound and / or used up roll is removed from the packaging machine, flat and / or film material can be unwound from another roll of the packaging machine, so that flat and / or film material from at least one is positioned continuously and without interruption in the packaging machine Role is unwound.
  • the uninterrupted or continuous packaging operation represents a special case, while the method according to the invention equally relates to the case of the packaging operation which is briefly interrupted for the roll change.
  • At least approximately completely unwound and / or applied rolls of the at least two installation positions are preferably detected by sensors and replaced by new rolls with flat and / or film material by means of a handling device.
  • Sensory detection can take place, for example, with the aid of optical detectors or an optical detection system, which can be arranged in the area of the installation positions.
  • the optical detection system or the optical detector and the handling device can be connected to a control unit.
  • a sensory detection can optionally also with the help of tactile detectors or a tactile, i.e. contacting detection system take place, which can be arranged in the area of the at least one installation position.
  • the detection system or the tactile or touching detector and the handling device can be connected to a control unit.
  • sensory detection can also take place with the aid of ultrasonic detectors or an ultrasonic detection system, which can be arranged in the area of the installation positions for the rolls with flat and / or film material wound thereon.
  • the detection system or the ultrasonic detector and the handling device can in turn be connected to the mentioned control unit.
  • the direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation can be determined and / or checked during or after the insertion of the new roller.
  • embodiments have proven particularly useful in which the determination and / or checking of the direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation by means of optical, tactile or ultrasound-supported detection, possibly also in other ways.
  • the invention is not limited to such embodiments limited, so that, for example, haptic, tactile and / or further mechanisms can also be provided in order to check the direction of rotation and / or the orientation of the respective new role that conforms to the direction of rotation.
  • the respective new roller can be inserted into its assigned installation position or remain in its respective assigned installation position. If an incorrect direction of rotation and / or incorrect positioning conforming to the direction of rotation is determined, the respective new roller can be adjusted or another new roller with a suitable direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation can be selected for insertion and inserted into the respective installation position.
  • a direction of rotation and / or a positioning that conforms to the direction of rotation of a new roller that has already been inserted in its respective installation position is checked and / or determined. If a wrong direction of rotation and / or a wrong position conforming to the direction of rotation has been determined, the respective new roll can be removed from the packaging machine, oriented or aligned in accordance with the direction of rotation or with the appropriate direction of rotation and then reinserted in its respective installation position. The orientation conforming to the direction of rotation or the orientation with the appropriate direction of rotation as well as the reinsertion of the roll in its respective installation position can then take place before connecting or welding its outer layer to the material web still remaining in the packaging machine.
  • flat and / or packaging material can be continuously unwound from a further roll arranged in the packaging machine or in one of the at least two installation positions.
  • an additional deflection roller can also be used, which makes it possible to leave rollers that would normally have to be turned in their place and to guide the flat and / or film material unwound therefrom over this optionally insertable deflection roller to guide the flat web to be adapted to the required processing direction in the packaging machine. If, on the other hand, the roll with the flat and / or film material wound on it was used in the appropriate direction of rotation, this additional deflection roll is not required so that it can be moved or deactivated or removed from its place by machine.
  • a rotational direction and / or rotational direction-conforming positioning of a new roller is checked and / or ascertained before it is inserted into its respective installation position. If an incorrect direction of rotation and / or incorrect positioning that conforms to the direction of rotation was then determined or checked, it is possible to check or determine the direction of rotation and / or to position another roller that conforms to the direction of rotation and insert this into the installation position if the direction of rotation and / or the direction of rotation is correct .
  • the new roller can be brought into a suitable direction of rotation conforming orientation or suitable direction of rotation and then inserted into the respective installation position.
  • the handling device has at least one detector, in particular an optical detector and preferably a camera system, which is moved into the area of the new rollers via the handling device, the direction of rotation and / or the direction of rotation conforming by means of the detector or the optical detector Orientation of the new roles is checked.
  • detector principles for example ultrasonic detectors or tactile detectors, are also suitable for the required application.
  • the handling device already described above can be in operative connection with the detector or with the optical detector for receiving new rolls with a suitable direction of rotation or suitable orientation conforming to the direction of rotation.
  • the receipt of a new roll with an orientation that conforms to the direction of rotation or a suitable direction of rotation via the handling device and the subsequent insertion into its respective installation position can thus be carried out fully automatically.
  • the handling device can be coupled to the detector or the optical detector via a control unit.
  • rollers for unwinding the packaging material are each moved in rotation with the same direction of rotation in the installation position. If the rollers are positioned alternately in two installation positions, it can also be provided that the rollers for unwinding the Packaging material are moved in rotation in all of the at least two installation positions with the same direction of rotation.
  • At least one optical marking and in particular at least one reflective marking are applied to a portion of the new rolls in the region of their free ends.
  • the optical detector determines and / or checks the direction of rotation and / or the orientation of the new roller in conformity with the direction of rotation by means of the optical identification.
  • the optical marking can be designed as an adhesive marking and glued to the portion of the new rolls in the area of their free ends or attached by means of surface adhesion.
  • at least two optical markings or reflective markings can be provided for each free end of a new roll. If other than optical detection systems are used, it can make sense to attach identifiable identifications to the rollers, for example identifications that can be detected by means of ultrasound detection devices or that can be detected by means of tactile detection devices.
  • the handling device inserts the new rollers into their respective installation position or that the new rollers are aligned in their respective installation position before the respective outer layer is removed in such a way that the optical markings point in the direction of a respective opposite installation position.
  • the new rollers can be aligned in their respective installation position, for example, by rotating a pin by less than 360 °, on which the respective new roller is seated in its installation position.
  • the optical detector and the rotating pin can be connected to a control unit which controls a rotation of the respective pin by less than 360 ° in order to align the new rollers, taking into account a respective position of the optical marking determined by the optical detector.
  • the at least one marking or optical marking is applied to the respective new roll before it is inserted into its respective installation position in such a way that the free end of the respective new roll is at least largely immovably fixed to the respective new roll by means of the identification . Since the free end is fixed immovably on the respective new roller, its outer position near or in the area of its free end can simply be removed after the new roller has been inserted. As already mentioned, the pulling off can, for example, via a gripping and / or handling device take place, which preferably mechanically fixes or grips the outer layer of the new role in the area of its free end and then moves away from the new role in order to pull the outer layer from the respective new role.
  • the optical detector can be moved into the area of the respective new roll via the handling device and there recognize its respective optical identification for checking and / or determining the direction of rotation and / or positioning the new roll in conformity with the direction of rotation.
  • the optical detector can be designed as a camera system which is connected to a control unit. If other sensors or sensor principles are used, the detector used in each case can be moved into the area of the respective new roll via the handling device and recognize its respective detectable identification there to check and / or determine the direction of rotation and / or position the new roll in conformity with the direction of rotation.
  • the detector can be designed as an ultrasonic detection system or as a tactile detection system which is connected to a control unit.
  • the handling device can have a holding mandrel which dips into the front side of the new roller designed as a hollow body, enlarges its maximum cross-sectional diameter and thereby fixes the respective new roller to the handling device in a clamping manner.
  • the optical detection system can be arranged in the area of the holding mandrel, so that a check or a determination of the direction of rotation and / or the correct positioning of a respective new roller can be carried out in immediately successive steps and then the respective new roller with a suitable direction of rotation and / or rotational direction-conforming positioning via the holding mandrel of the handling device by enlarging its maximum cross-sectional diameter.
  • the longitudinal extension of the holding mandrel can be made smaller than a longitudinal extension of the hollow core of the new rollers, so that the respective new roller can be pushed onto a pin assigned to the respective installation position of the packaging machine with the holding mandrel engaging in the core.
  • the cross-sectional diameter of the holding mandrel can then be reduced in time so that the clamping connection between the holding mandrel and the respective new roller is released.
  • the handling device or the holding mandrel of the handling device can then be guided in the direction of another new roller while the new roller inserted into the respective installation position via the handling device sits non-rotatably on the pin assigned to the respective installation position.
  • the new rollers can be inserted into their respective installation position in such a way that, after insertion, their free ends are oriented in the direction of one of the at least two installation positions opposite one another.
  • the at least one optical identification which was applied to a portion of the new rolls in the area of their free ends, is recognized by the optical detector or the optical detection system, information about this is transmitted to a control unit and the Control unit controls the handling device in such a way that, after insertion, the free ends of the new rollers are oriented in the direction of one of the at least two installation positions that are opposite each other.
  • the at least one identification which was applied to a portion of the new rolls in the area of their free ends, is recognized by the detector or the detection system, information about this is transmitted to a control unit and the control unit the handling device controls in such a way that after insertion, the free ends of the new rollers are oriented in the direction of a respective opposite of the at least two installation positions.
  • the detector or the optical detector or the optical detection system is arranged in the area of the at least two installation positions and recognizes an orientation of the at least one optical identifier after inserting a respective new roller and transmits information about this to the control unit.
  • the control unit can also cause the pins on which the new rollers are seated to rotate in such a way that, after rotation, the free ends or the sensor-detectable labels or the optical labels of the new rollers point in the direction of the opposite of the at least two installation positions.
  • the new rolls can be moved into the area of the handling device via a horizontal conveyor device, made available to the handling device and removed directly from the horizontal conveyor device by means of the handling device.
  • the horizontal conveyor can be designed as a revolving endless conveyor belt.
  • a manipulator can be positioned at the beginning or to the side of a section of the horizontal conveyor, with the aid of which new rollers are placed, preferably upright, on the horizontal conveyor.
  • the manipulator can also have a holding mandrel, which is inserted on the front side into new roles or into a core of the new roles and grips the new roles by increasing its cross-sectional diameter.
  • the manipulator can be operated manually and that new roles are set up by means of the manipulator via a user.
  • a control unit is connected to the handling device and the horizontal conveyor device and, taking into account the removal of new rolls from the horizontal conveyor device by means of the handling device, specifies a clocked operation of the horizontal conveyor device.
  • the handling device can immediately access new roles when required and without personnel support, whereby the degree of automation can be increased further.
  • the invention also relates to a device for handling flat and / or film material that is wound on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, bundles or similar article combinations.
  • a device for handling flat and / or film material that is wound on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, bundles or similar article combinations.
  • the device is provided for handling flat and / or film material that is wound up on rolls and used as packaging material for packaging piece goods, bundles or similar article combinations.
  • the device has a packaging machine with at least one installation position, possibly with at least two different installation positions, each of which is provided for the rotating reception of rolls with flat and / or film material.
  • Another component of the packaging machine is one or more coupling means that are used to align and connect free end areas of flat and / or film material of the new rolls used in the at least two installation positions with one material web that is already running in the packaging machine is formed by a further roll which is already located in the packaging machine when it is inserted.
  • flat and / or film material can be unwound continuously from at least one in the packaging machine or from at least one roll of the at least two installation positions, whereby a continuous packaging operation can be ensured.
  • the at least one installation position for the rolls with flat and / or film material wound thereon or the typically two installation positions with their rotatable holding means for the rolls with flat and / or film material can be designed to be adjustable in height for example, to be able to adapt to different roll diameters and / or to correct the conveying paths when the material supply of an unwound and therefore gradually reduced in diameter roll is gradually used up.
  • Part of the one or more coupling means can for example be a welding rod and a gripping and / or handling device, as already described above, so that for this reason their function and design are not mentioned again below.
  • the device according to the invention also has at least one sensor system by means of which at least approximately completely unwound and / or used rolls of the at least two installation positions can be recognized.
  • the sensor system can be designed, for example, as an optical detection system or as an optical detector, optionally also as an ultrasound detection system or as a tactile detection system.
  • a detection area of the sensor system can extend over the at least two installation positions.
  • the device according to the invention also has a control unit coupled to the sensor system, via which control unit, when the roll is at least approximately completely unwound and / or used up, the handling device can be controlled to independently replace the at least approximately completely unwound and / or used up roll with a new one.
  • the device can have an optical detector or an optical detection system which is designed to check and / or determine a direction of rotation and / or an orientation conforming to the direction of rotation of respective new rollers provided for the at least two installation positions.
  • the optical detection system or the optical detector can comprise at least one camera system.
  • the optical detector or the optical detection system is operatively connected to the handling device via the control unit, and a respective direction of rotation and / or orientation of new rollers that conforms to the direction of rotation can be checked and / or determined via the optical detector or the optical detection system the new rollers can be used by means of the handling device with the appropriate direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation and / or can be aligned by means of the handling device with the appropriate direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation.
  • the device has an optical display unit coupled to the control unit, such as a display or the like, via which information on the direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation is displayed. For example, if the direction of rotation is incorrect or the orientation of new rollers is incorrect, the optical display unit outputs a message to a user. It is also conceivable that information on the direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation is output as an acoustic signal.
  • the control unit such as a display or the like
  • An initiation can take place with an operative connection of the control unit with a handling device or the handling device can be controlled with a suitable direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation of new rollers to insert a respective new roller with a suitable direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation.
  • the handling device picks up the respective new roller and moves it in the direction of one of the at least two installation positions if the direction of rotation is appropriately determined and / or checked or the orientation conforms to the direction of rotation.
  • an additional deflection roller can also be used, which makes it possible to leave rollers that would normally have to be turned in their place and to guide the flat and / or film material unwound therefrom over this optionally usable deflection roller in order to bring the flat web guide to the to adapt the processing direction required in the packaging machine. If the roll with the flat and / or film material wound on it is in the appropriate one Direction of rotation has been used, this additional pulley is not required, so that it can be moved or deactivated or mechanically removed from its place.
  • control unit is connected to a handling device by means of which rollers with at least partially unwound and / or used rollers can be independently removed from the respective installation position and new rollers with a suitable direction of rotation and / or a suitable orientation conforming to the direction of rotation can be moved into the at least two installation positions can be used.
  • an algorithm can be stored on the control unit, whereby a certain control of the handling device is effected via the algorithm, taking into account the direction of rotation determined by the optical detector and / or the orientation of the respective new roll that is in conformity with the direction of rotation.
  • the handling device for the clamping fixation of the new rollers designed as hollow bodies can comprise a preferably cylindrical holding mandrel with an adjustable maximum cross-sectional diameter.
  • the adjustment of the cross-section diameter can take place via the control unit or be specified by the control unit.
  • the handling device can have a movable gripping arm, the holding mandrel being arranged at the free end of the gripping arm.
  • the handling device can be preceded by a horizontal conveyor device designed to transport new rolls, which extends into a work area of the handling device and which can be controlled via the control unit, taking into account the removal of new rolls by the handling device with clocked operation.
  • the handling device is provided with new rolls on pallets or the like.
  • the new rollers can be placed in the container in a disordered manner or with any desired orientation, with the direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation being able to be checked and / or ascertained by means of the optical detector.
  • the detector or the optical detector can also be mechanically coupled to the handling device and can be moved via the handling device in the direction of the respective new rollers provided for the at least two installation positions.
  • the optical detector or the optical detection system can be arranged in the area of a free end of a gripping arm of the handling device.
  • the holding mandrel already described can be arranged in the region of a free end of a gripping arm of the handling device.
  • the optical detection system or the optical detector and the holding mandrel can thus be moved together by the handling device to the respective new roll.
  • the optical detector or the optical detection system can also be designed as a camera system in conceivable embodiments of the device according to the invention.
  • the packaging machine can have at least one fixed detection system or a fixed detector in the area of the at least one installation position, in particular in the area of the two installation positions, the direction of rotation and / or the orientation conforming to the direction of rotation of the respective in the at least two via the detection system or the fixed detector Installation positions used new roles can be determined and / or checked.
  • the fixed detection system or the fixed detector can also be designed as a camera system. It is conceivable here that the device has at least one stationary detection system or one stationary detector in the area of the at least two installation positions and also has a detector mechanically coupled to the handling device or a detection system coupled to the handling device. In further embodiments, the device can only have a fixed detection system or a fixed detector or a detection system mechanically coupled to the handling device or a detector mechanically coupled to the handling device.
  • the coupling means can have at least one gripping and / or handling device that can be moved back and forth between the at least two installation positions, by means of which the free end areas of flat and / or film material of new rolls can be temporarily gripped with pneumatic suction pressure, mechanically clamping and / or electrostatically adhesive are.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a device 1 according to the invention
  • Fig. 1 a conceivable implementation of an embodiment for the method according to the invention.
  • the device 1 is used to handle packaging material or shrink film that is wound onto rolls 5.
  • a packaging machine 3 to which new rolls 5 are fed via a handling device 7.
  • the handling device 7 uses the respective new rollers 5 in two different installation positions EB1 and EB2, which are shown in FIG Fig. 1 can only be seen rudimentary and in the detailed view of the Fig. 3 be exemplified.
  • the packaging machine 3 can optionally also have only one installation position EB1 or EB2, so that a roll change almost necessarily results in an interruption of the packaging operation.
  • a new roll 5 is inserted into one of the two installation positions EB1 or EB2 via the handling device 7, while in the further installation position EB1 or EB2 there is still a roll 5 of which a material web MB is inserted during the insertion of the new roll 5 is handled.
  • the outer layer 15 is welded (cf. Fig. 5 ) the new roll 5 with the material web MB, so that the device 1 can thereby be operated continuously without having to interrupt the process for replacing an applied roll 5.
  • the new rolls 5 are composed of packaging material or shrink film and a core 6 on which the packaging material or shrink film is wound.
  • the handling device 7 dips into a core 6 of the new roll 5 at the end via a holding mandrel 17.
  • a gripping arm 8 of the handling device 7 can for this purpose about an axis of rotation 16, as they Fig. 6 present patent application shows an example, are moved in rotation. After the holding mandrel 17 has dipped into the core 6, the cross-sectional diameter of the holding mandrel 17 is increased so that the new roller 5, as also in FIG Fig. 7 shown, is fixed by clamping on the holding mandrel 17.
  • the core 6 is designed as a hollow cylinder, the shape of the retaining mandrel 17 corresponding thereto, so that the retaining mandrel 17 is to be clamped in place new roller 5 is connected via its outer circumference with an inner circumferential surface of the core 6.
  • the handling device 7 is provided with new rolls 5 in such a way that when a new roll 5 is removed from the horizontal conveyor device 13, another new roll 5 is moved further in the direction of the handling device 7 or moves up in the direction of the handling device 7.
  • the horizontal conveyor device 13 can thus be cycled or operated continuously at a constant speed. Their operation is specified by the control unit S.
  • a manipulator 12 positioned in the area of the horizontal conveyor device 13 can also be seen, which is operated by a user 30 and over which new rollers 5 are placed standing on the horizontal conveyor device 13.
  • the new rolls 5 stand on a pallet 9, from which the user 30 receives them by means of the manipulator 12 and places them on the horizontal conveyor device 13.
  • a working area of the manipulator 12 therefore extends over the pallet 9 and a section of the horizontal conveyor device 13.
  • a container 20 is also shown, which is located in the working area of the handling device 7. If the supply of packaging material or shrink film of a roll 5 placed in the packaging machine 3 is exhausted, the cellulose or plastic core 6 of an empty roll 5 is removed from the packaging machine 3 by the handling device 7 and stored in the container 20. Only after the core 6 has been removed can a new roll 5 be inserted into the respective installation position EB1 or EB2 of the packaging machine 3, so that the handling device 7 first removes the core 6 and subsequently a new roll 5 is inserted into the respective installation position EB1 or EB2. EB2 starts.
  • the horizontal conveyor device 13, the handling device 7 and the packaging machine 3 are connected to a control unit S.
  • the control unit S specifies the clocked operation of the horizontal conveyor device 13, initiates the insertion and removal of rolls 5 by the handling device 7 from the two installation positions EB1 and EB2 and, as will be described in more detail below, controls the unrolling of packaging material or shrink film of the rollers 5 used in the packaging machine 7.
  • the control unit S has or is also connected to a display, not shown, via which information on the direction of rotation or the orientation of new rollers 5 conforming to the direction of rotation is displayed visibly for a user 30.
  • the direction of rotation or the direction of rotation conforming orientation of the new rollers 5 is, as follows for the Figures 3 to 7 described, detected and / or checked by a camera 19 or 21, which is connected to the control unit S. Since the handling device 7 can remove the respective core 6 of an empty roll 5 from the packaging machine 7 and, with the aid of the cameras 19 or 21, automatically insert new rolls 5 with a suitable direction of rotation or with an orientation that conforms to the direction of rotation in the packaging machine 3, the device 1 can at least from the beginning of the receipt of new rolls 5 from the horizontal conveyor 13 are operated completely automatically.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of a further embodiment of a device 1 according to the invention
  • Fig. 2 another conceivable implementation of an embodiment for the method according to the invention.
  • the handling device 7 and the packaging machine 3 have an identical structure to the exemplary embodiment Fig. 1 .
  • the direct receipt of the new rolls 5 from the respective pallet 9 also takes place in Fig. 2 by engagement of the holding mandrel 17 in the hollow cylindrical core 6 of the respective new roll 5.
  • the respective core 6 of used rolls 5 is also placed in a container 20.
  • FIG. 3 a schematic perspective view of two installation positions EB1 and EB2, as shown for a device 1 or a packaging machine 3 according to the exemplary embodiments Figures 1 and 2 can be provided.
  • Each of the installation positions EB1 and EB2 has its own pin 27, on which pin 27 new rollers 5 via the handling device 7 (cf. Figures 1 and 2 ) are attached and fixed by increasing the diameter of the pin 27 on the respective pin 27 by clamping.
  • a welding bar 25 is also shown, which is used to connect an outer layer 15 (cf. Fig. 5 ) the new roller 5 inserted in the respective installation position EB1 or EB2 (cf. Fig. 4 ) is provided with the material web MB remaining in the packaging machine 3 and is lowered vertically for this purpose.
  • the temperature-controlled sealing bar 25 is raised vertically and inserted into the in Fig. 3 position shown.
  • a roller 5 sits on the pin 27 of the first installation position EB1 and is moved in a rotating manner by the pin 27. In this case, the packaging material or the shrink film of the roller 5 seated on the pin 27 of the first installation position EB1 is unwound.
  • a roll 5 has already been completely unwound and the core 6 (cf. Fig. 1 and 2 ) via the handling device 7 (cf. Fig. 1 and 2 ) removed so that the second installation position EB2 or the pin 27 of the second installation position EB2 is ready for receiving a new roll 5 with packaging material.
  • Each of the installation positions EB1 and EB2 is assigned its own sensor system or a camera 19, by means of which at least approximately completely unwound and / or used rolls 5 can be optically recognized. If a roll 5 is at least approximately completely unwound and / or used up, the respective camera 19 sends information about the respective at least approximately completely unwound and / or used up roll 5 to the control unit S. The control unit S then controls the handling device 7 (cf. Figures 1 and 2 ) to remove the respective at least approximately completely unwound and / or applied roll 5 or to remove the core 6 from the respective at least approximately completely unwound and / or used roll 5.
  • the handling device 7 cf. Figures 1 and 2
  • the handling device 7 plunges over its holding mandrel 15 (cf. Fig. 7 ) into the core 6 of the at least approximately completely unwound and / or used up roll 5.
  • the respective at least approximately completely unwound and / or used roll 5 is then fixed on the holding mandrel 15 of the handling device 7.
  • An increase in the cross-sectional diameter of the holding mandrel 15 is specified via the control unit S.
  • the at least approximately fully unwound and / or used up roller 5 is moved via the handling device 7 and as specified by the control unit S in the direction of the container 20 (cf. Figures 1 and 2 ) moved and stored there by reducing the cross-sectional diameter of the holding mandrel 15 in the container 20.
  • the handling device 7 is controlled via the control unit S for inserting a new roller 5 in the respective installation position EB1 or EB2.
  • the direction of rotation or the orientation of the respective new roller 5, which conforms to the direction of rotation can be checked, as already described above.
  • the device 1 can thus be operated in an automated manner.
  • Embodiment according to Fig. 3 is only to be understood as an example, so that further embodiments are conceivable in which only one camera 19 is assigned to the two installation positions EB1 and EB2, the detection range of which extends over the two installation positions EB1 and EB2.
  • the control unit S can initiate an alignment correction of the respective new roller 5 via the handling device 7. This can then the respective new role 5 from their respective Remove installation position EB1 or EB2, align with the appropriate direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation and then reinsert it in their respective installation position EB1 or EB2 with the appropriate direction of rotation and / or orientation conforming to the direction of rotation.
  • the representation of the Fig. 4 shows the installation positions EB1 and EB2 of the Fig. 3 with inserted new roller 5 for the second installation position EB2.
  • Fig. 3 was in view of Fig. 4 by means of the handling device 7 (cf. Figures 1 and 2 ) a new roller 5 is pushed onto the pin 27 of the second installation position EB2.
  • the packaging material or shrink film is unwound from the roll 5 of the first installation position EB1, so that the packaging machine 3 (cf. Figures 1 and 2 ) can continue to be operated even if the roller 5 is replaced from the second installation position EB2.
  • packaging material or shrink film can continue to be unwound from the roll 5 of the second installation position EB2, thereby enabling the packaging machine 3 to operate continuously and without interruption.
  • the new role 5 from the second installation position EB2 Fig. 4 has a reflective adhesive marking 22 which is applied to the outer layer 15 of the new roll 5 in the region of its free end.
  • the camera 19 assigned to the second installation position EB2 is now able to use the adhesive marking 22 to check whether the new roller 5 has been pushed onto the pin 27 with the appropriate direction of rotation or with an orientation that conforms to the direction of rotation.
  • a synopsis of the Figures 4 and 5 It is clear that with a new roller 5 of the second installation position EB2, the outer layer 15 is guided from above over the roller 5 and dips downwards.
  • the pin 27 is moved in a rotating manner until the adhesive marking 22 points in the direction of the opposite installation position EB1 or EB2. Only after this alignment the adhesive marking 22 can only be in Fig. 5
  • the gripping and / or handling device 14 shown grip the outer layer 15 of the new roll 5 and position it below the welding bar 25.
  • the two installation positions EB1 and EB2 for the rollers 5 with flat and / or film material wound thereon or at least one of the installation positions EB1 and / or EB2 with their rotatable holding means in the form of the rotatable pins 27 for the rollers 5 with flat and / or film material can be designed to be adjustable in height, for example in order to adapt to different roll diameters and / or to correct the conveying paths when the material supply is gradually used up in a developed and therefore to be able to gradually reduce the diameter of the role 5.
  • the frames on which the horizontally arranged pins 27 are rotatably held and mounted can have suitable means for adjusting the height of the rotatable pins 27.
  • the Fig. 6 shows a perspective view of a handling device 7 as it can be provided for conceivable embodiments of the device 1 according to the invention and for implementing the method according to the invention.
  • the gripping arm 8 of the handling device 7 can be pivoted about the horizontally oriented axis 16 so that the holding mandrel 17 of the handling device 7 can be aligned with its longitudinal axis vertically oriented for dipping into the core 6 of the respective new roll 5. If the respective new roll 5 has been grasped by the handling device 7 or by means of the holding mandrel 17, the new roll 5 can be rotated about the axis 16 by a renewed pivoting movement of the gripping arm 8 and then moved to its respective associated installation position EB1 or EB2 (cf. . Figures 3 to 5 ) can be used.
  • a camera 21 is permanently mechanically coupled to the gripping arm 8, so that it is guided together with the gripping arm 8 when the gripping arm 8 moves. If the gripping arm 8 is pivoted about the axis 16, a direction of rotation or an orientation that conforms to the direction of rotation of one or more new rollers 5 can be determined by means of the camera 21.
  • the camera 21 is connected to the control unit S, which causes a new roll 5, which has a suitable direction of rotation or an orientation that conforms to the direction of rotation, to be received from the pallet 9 by means of the handling device 7.
  • FIG. 7 the handling device 7 Fig. 6 upon receipt of a new roll 5 with orientation conforming to the direction of rotation from a pallet 9 (cf. Fig. 6 ).
  • the gripping arm 8 was based on the position Fig. 6 about the axis 16, which in Fig. 7 runs in the direction of the image plane, pivoted.
  • the new roller 5 now has an at least approximately horizontal orientation and can be used in its respective associated installation position EB1 or EB2.
  • the at least approximately completely unwound and / or used up roll 5 is also removed from the respective installation position EB1 or EB2 with a horizontal orientation.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial.
  • Bei einer Gruppierung und Zusammenstellung von Artikeln, wie Getränkebehältern oder dergleichen, werden diese in der Praxis häufig durch Schrumpffolie zusammengehalten, um ein Verrutschen oder ein Lösen aus der Zusammenstellung während eines Transportes unterbinden zu können. Bekannt sind aus dem Stand der Technik beispielsweise Gebinde, welche vier, sechs oder mehr Behälter umfassen. Derartige Gebinde sind weiterhin eine der häufigsten Varianten von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET-Kunststoff. Eine möglichst rasche Zusammenstellung derartiger Gebinde ohne Unterbrechung einzelner Prozessschritte ist daher wünschenswert, um einen hohen Durchsatz erreichen zu können.
  • Um das Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie für Gebinde zur Verfügung zu stellen, sind bereits Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, welche das Material von einer oder mehreren Rollen abwickeln. Hierauf folgend werden sodann die einzelnen Gebinde bzw. die jeweiligen Artikel, welche für das Gebinde vorgesehen sind, mit dem Verpackungsmaterial umhüllt. Das Abwickeln des Verpackungsmaterials von der Rolle kann maschinell erfolgen. Beispielsweise sind Vorrichtungen bekannt, welche das Verpackungsmaterial über Walzen von der Rolle abziehen, wobei die jeweilige Rolle hierbei drehend bewegt wird. Ist der Vorrat an Verpackungsmaterial einer Rolle erschöpft, so muss ein Austausch der jeweiligen Rolle bzw. ein Ersatz durch eine neue Rolle erfolgen. Eine unerwünschte Unterbrechung des Prozesses der Zusammenstellung von Gebinden ist hiermit verbunden.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels welcher neue Rollen zugestellt sowie verbrauchte Rollen gewechselt werden können, sind beispielsweise aus der DE 40 40 545 A1 bekannt. Die aus der DE-Patentanmeldung bekannte Vorrichtung besitzt mehrere Vorratsrollen mit Streifenmaterial, die nebeneinander angeordnet sind. Der Kern der Rollen ist jeweils auf einen gemeinsamen Zapfen aufgesetzt. Ein Anfang des Streifenmaterials wird vorhergehend mit einer Walze in Verbindung gesetzt, welche das Streifenmaterial von der jeweiligen Rolle abzieht und in Richtung nach unten von der Vorrichtung weg führt. Bei Vorrichtungen gemäß DE-Patentanmeldung müssen die Rollen händisch auf einen gemeinsamen Zapfen aufgesetzt werden. In der Praxis wären Vorrichtungen und Verfahren wünschenswert, mittels welcher Flach- und/oder Folienmaterial unterbrechungsfrei zur Verfügung gestellt werden kann, wobei die Vorrichtungen bzw. Verfahren zudem einen hohen Grad an Automatisierung besitzen.
  • Eine Vorrichtung mit einer Folienspleißstation, bei der die Folienbahn einer neu in eine Verpackungsmaschine eingesetzten Rolle mit Unterstützung einer Halteeinrichtung einer Schweißeinrichtung zugeführt wird, ist aus der DE 10 2004 026 312 A1 bekannt. Die Halteeinrichtung kann insbesondere als manuell handhabbare Klemmleiste ausgebildet sein, mit deren Hilfe ein Folienanfang von einer neuen Rolle abgezogen und einer Transfereinrichtung zur Verfügung gestellt wird, die für eine Zuführung des Folienanfangs zu einer Schweißeinrichtung sorgen kann, mittels derer der Folienanfang mit einer bereits in der Verpackungsmaschine befindlichen Folienbahn verschweißt wird. Die Klemmleiste wird dort als manuell leicht handhabbares Hilfsmittel bezeichnet, mit der die Folienbahn in eine passende Position gebracht werden kann. Allerdings ist die Klemmleiste lose, d.h. nicht mit der Maschine oder der Schweißeinrichtung verbunden.
  • Die DE 42 21 052 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Handhaben von Bobinen aus gewickelten Materialbahnen, die in erster Linie als Verpackungsmaterial in Verpackungsmaschinen eingesetzt werden sollen. Hierbei werden die Bobinen durch oberhalb einer Verarbeitungsmaschine verfahrbare Bobinenförderer mit einem jeweils eine Bobine erfassenden Bobinenhalter aufgenommen, transportiert und an der Verpackungsmaschine abgesetzt. Der Bobinenhalter soll gegenüber dem Bobinenförderer variabel verstellbar sein, so dass damit Bobinen in beliebige Positionen gebracht und abgesetzt werden können.
  • Angesichts der bekannten Vorrichtungen und Verfahren kann es als ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung gesehen werden, eine verbesserte Vorrichtung und ein entsprechend verbessertes Verfahren zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zur Verfügung zu stellen, mittels welcher mit nur kurzen Unterbrechungen oder im Idealfall zumindest annähernd unterbrechungsfrei Flach- und/oder Folienmaterial bereitgestellt werden kann und welche Vorrichtung und welches Verfahren zudem einen hohen Grad an Automatisierung ermöglichen.
  • Die obigen Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gelöst, welche die Merkmale in den Schutzansprüchen 1 und 12 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen abhängigen Ansprüche beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Das Flach- und/oder Folienmaterial kann daher bspw. als Schrumpffolie oder aus einem anderen Folien- oder Flachbahnmaterial ausgebildet sein. Die Rollen können einen Kern besitzen, dessen geometrische Form einem Hohlzylinder entspricht und der zumindest anteilig aus cellulosehaltigem Material bestehen kann. Vorteilhafterweise kann die jeweilige neue Rolle hierdurch auf einen mit dem Kern korrespondierenden Zapfen der Verpackungsmaschine aufgesetzt werden und bei Abziehen bzw. Entnahme an Verpackungsmaterial von der Rolle drehend auf dem Zapfen rotieren.
  • Im Rahmen des Verfahrens werden zumindest teilweise abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen zur Aufrechterhaltung eines Verpackungsbetriebes aus wenigstens einer Einbauposition einer Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt. Jede Einbauposition kann, wie vorhergehend bereits erwähnt, einen Zapfen besitzen, auf welchen die neue Rolle aufgesetzt wird und auf welchem die jeweilige Rolle zum Abwickeln ihres jeweiligen Flach- und/oder Folienmaterials rotiert. Insbesondere können die Rollen auf dem Zapfen ihrer jeweiligen Einbauposition klemmend fixiert sein. Der Zapfen kann rotierend angetrieben werden und ein Drehmoment auf die jeweilige aufsitzende Rolle weitergeben, so dass die Rolle zum Abwickeln ihres Flach- und/oder Folienmaterials über ihren Zapfen drehend bewegt wird. Jedem Zapfen kann ein Antrieb zugeordnet sein, über welchen der jeweilige Zapfen gedreht wird. Die Antriebe können mit einer nachfolgend noch näher beschriebenen Steuereinheit in Verbindung stehen bzw. über eine nachfolgend noch näher beschriebene Steuereinheit zum Drehen der Zapfen angesteuert werden. Vor Entnahme einer Rolle mit zumindest teilweise abgewickeltem und/oder aufgebrauchtem Verpackungsmaterial aus ihrer jeweiligen Einbauposition kann die klemmende Verbindung zwischen dem Zapfen und der Rolle gelöst werden, so dass die Rolle sodann nicht mehr fest mit dem Zapfen in Verbindung steht und vom Zapfen abgenommen werden kann. Die rotierende Bewegung des Zapfens kann unterbrochen werden, bis eine neue Rolle auf den Zapfen aufgesetzt bzw. in die entsprechende Einbauposition eingesetzt wurde.
  • Typischerweise können im Rahmen des Verfahrens die zumindest teilweise abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen zur Aufrechterhaltung eines annähernd kontinuierlichen Verpackungsbetriebes abwechselnd aus wenigstens zwei unterschiedlichen Einbaupositionen der Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Jede der wenigstens zwei Einbaupositionen kann, wie vorhergehend bereits erwähnt, einen Zapfen besitzen, auf welchen die neue Rolle aufgesetzt wird und auf welchem die jeweilige Rolle zum Abwickeln ihres jeweiligen Flach- und/oder Folienmaterials rotiert. Der Verpackungsbetrieb kann dabei während des Rollenwechsels unterbrochen werden oder ggf. auch ununterbrochen weiterlaufen. Die oben erwähnt Variante mit nur einer Einbauposition für eine Rolle ermöglicht jedoch nur dann einen ununterbrochenen Verpackungsbetrieb während eines Rollenwechsels, wenn ein zusätzlicher Speicher für Flach- und/oder Folienmaterial vorgesehen ist, aus dem dieses Material während des Rollenwechsels herausbefördert und dem Verpackungsbetrieb zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Mit dem Verfahren wird grundsätzlich eine unterbrechungsfreie Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial ermöglicht, so dass damit ein kontinuierlich laufender Verpackungsbetrieb aufrechterhalten werden kann. Hierzu sind jedoch mindestens zwei unterschiedliche Einbaupositionen für jeweils eine Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial erforderlich, so dass die in einer Einbauposition befindliche Rolle kontinuierlich abgewickelt werden kann, während die jeweils andere Einbauposition für einen Rollenwechsel und für die Bereitstellung neuen Flach- und/oder Folienmaterials zur Verfügung steht, so dass je nach Ausgestaltung des Wechsel- und Verbindungs-, Verklebungs- oder Verschweißungsvorganges beim Rollenwechsel ein kontinuierlicher bzw. ein quasikontinuierlicher Verpackungsbetrieb aufrechterhalten werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich gleichermaßen auf eine solche unterbrechungsfreie Handhabung als auch eine kurzzeitig unterbrochene Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb eines Verpackungsvorganges. Da sich das Verfahren auch auf ein Handhabungsverfahren unter Nutzung nur einer Einbauposition innerhalb der Verpackungsmaschine bezieht, wird deutlich, dass ein kontinuierlicher bzw. ununterbrochener Verpackungsbetrieb nur unter Zuhilfenahme eines Zwischenspeichers oder einer sonstigen Hilfsmaßnahme ermöglicht ist, da zumindest während des Rollenwechsels der Fördervorgang von Folien- bzw. Flachmaterial unterbrochen werden muss.
  • Nach jeweiligem Einsetzen einer neuen Rolle in ihre jeweilige Einbauposition wird eine außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle in der Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn einer weiteren Rolle verbunden.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann es sein, dass die außen liegende Lage der jeweiligen eingesetzten neuen Rolle mittels einer mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend arbeitenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abgezogen wird, welche sich zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen hin und her bewegt. Somit kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abwechselnd aus den wenigstens zwei Einbaupositionen außen liegende Lagen der neuen Rollen abziehen. In der Praxis haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung die jeweilige außen liegende Lage einer neuen Rolle über Unterdruck temporär fixiert.
  • Weiter kann ein Schweißstab vorgesehen sein, welcher in Richtung nach unten bewegt wird und hierbei die außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle mit der in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn verschweißt. Über die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann die jeweilige außen liegende Lage in einen Arbeitsbereich des Schweißstabes bewegt werden. Der temperierte Schweißstab kann somit die außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle klemmend gegen die in der Verpackungsmaschine geführte Materialbahn bewegen. Insbesondere haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen der Schweißstab hierzu vertikal auf und ab bewegt wird und bei einer vertikalen Senkbewegung die jeweilige außen liegende Lage einer neuen Rolle mit einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn verschweißt.
  • Vorzugsweise ist während des Einsetzens einer neuen Rolle und während des Verbindens das Flach- und/oder Folienmaterial der weiteren Rolle noch nicht vollständig aufgebraucht, so dass zum kontinuierlichen Verpackungsbetrieb Flach- und/oder Folienmaterial unterbrechungsfrei von mindestens einer Rolle der wenigstens einen Einbauposition, ggf. der zwei Einbaupositionen abgewickelt wird. Vorteilhafterweise kann die neue Rolle demnach eingesetzt werden, während von der weiteren Rolle in der Verpackungsmaschine Flach- und/oder Folienmaterial abgewickelt wird. Auch bei Entnahme einer zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle aus der Verpackungsmaschine kann Flach- und/oder Folienmaterial von einer weiteren Rolle der Verpackungsmaschine abgewickelt werden, so dass kontinuierlich und unterbrechungsfrei Flach- und/oder Folienmaterial von wenigstens einer in der Verpackungsmaschine positionierten Rolle abgewickelt wird. Es sei allerdings an dieser Stelle nochmals betont, dass der unterbrechungsfreie bzw. kontinuierliche Verpackungsbetrieb einen Sonderfall darstellt, während das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen den Fall des kurzzeitig für den Rollenwechsel unterbrochenen Verpackungsbetriebes betrifft.
  • Weiter werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrachte Rollen der wenigstens zwei Einbaupositionen vorzugsweise sensorisch erkannt und mittels einer Handhabungseinrichtung durch neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial ersetzt. Eine sensorische Erkennung kann beispielsweise unter Zuhilfenahme optischer Detektoren bzw. eines optischen Detektionssystems erfolgen, welches im Bereich der Einbaupositionen angeordnet sein kann. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor und die Handhabungseinrichtung können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen. Eine sensorische Erkennung kann wahlweise auch unter Zuhilfenahme taktiler Detektoren bzw. eines taktilen, d.h. berührenden Detektionssystems erfolgen, welches im Bereich der wenigstens einen Einbauposition angeordnet sein kann. Das Detektionssystem bzw. der taktile bzw. berührende Detektor und die Handhabungseinrichtung können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen. Weiterhin kann eine sensorische Erkennung auch unter Zuhilfenahme von Ultraschalldetektoren bzw. eines Ultraschalldetektionssystems erfolgen, welches im Bereich der Einbaupositionen für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial angeordnet sein kann. Das Detektionssystem bzw. der Ultraschalldetektor und die Handhabungseinrichtung können wiederum mit der erwähnten Steuerungseinheit in Verbindung stehen.
  • Zudem kann während oder nach Einsetzen der neuen Rolle ihre Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung festgestellt und/oder überprüft werden. In der Praxis haben sich hierbei insbesondere Ausführungsformen bewährt, bei welchen das Feststellen und/oder Überprüfen der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung mittels optischer, taktiler oder ultraschallgestützter Erfassung, ggf. auch auf andere Weise erfolgt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Ausführungsbeispiele beschränkt, so dass beispielsweise auch haptische, taktile und/oder weitere Mechanismen vorgesehen sein können, um die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der jeweiligen neuen Rolle zu überprüfen.
  • Ist die erkannte Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung passend bzw. entspricht diese einer vorbestimmten Soll-Orientierung und/oder Soll-Drehrichtung, so kann die jeweilige neue Rolle in ihre zugeordnete Einbauposition eingesetzt werden bzw. in ihrer jeweiligen zugeordneten Einbauposition verbleiben. Wird eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt, so kann eine Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle vorgenommen oder eine weitere neue Rolle mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung zum Einsetzen ausgewählt und in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden.
  • Beispielsweise kann es sein, dass eine Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Positionierung einer bereits in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzten neuen Rolle überprüft und/oder festgestellt wird. Wurde eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt, so kann die jeweilige neue Rolle aus der Verpackungsmaschine entnommen, drehrichtungskonform bzw. mit passender Drehrichtung orientiert bzw. ausgerichtet werden und hierauf folgend erneut in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Die drehrichtungskonforme Orientierung bzw. die Orientierung mit passender Drehrichtung sowie das erneute Einsetzen der Rolle in ihre jeweilige Einbauposition kann sodann vor Verbinden bzw. Verschweißen ihrer außen liegenden Lage mit der noch in der Verpackungsmaschine verbleibenden Materialbahn erfolgen. Während der drehrichtungskonformen Ausrichtung der neuen Rolle kann Flach- und/oder Verpackungsmaterial durchgehend von einer weiteren in der Verpackungsmaschine bzw. in einer der wenigstens zwei Einbaupositionen angeordneten Rolle abgewickelt werden.
  • Alternativ hierzu kann jedoch auch eine zusätzliche Umlenkrolle zum Einsatz kommen, die es ermöglicht, Rollen, die normalerweise umgedreht werden müssten, an ihrem Platz zu belassen und das davon abgewickelte Flach- und/oder Folienmaterial über diese optional einsetzbare Umlenkrolle zu führen, um die Flachbahnführung an die benötigte Verarbeitungsrichtung in der Verpackungsmaschine anzupassen. Sofern die Rolle mit dem darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial dagegen in der passenden Drehrichtung eingesetzt wurde, wird diese zusätzliche Umlenkrolle nicht benötigt, so dass sie ggf. verschoben oder deaktiviert oder auch maschinell von ihrem Platz entfernt werden kann.
  • Auch ist vorstellbar, dass eine Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Positionierung einer neuen Rolle vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition überprüft und/oder festgestellt wird. Wurde sodann eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt bzw. überprüft, besteht die Möglichkeit, die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Positionierung einer weiteren Rolle zu überprüfen bzw. festzustellen und diese bei passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Positionierung in die Einbauposition einzusetzen. Alternativ kann die neue Rolle in eine passende drehrichtungskonforme Orientierung bzw. passende Drehrichtung gebracht werden und sodann in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden.
  • Weiter kann es sein, dass die Handhabungseinrichtung wenigstens einen Detektor, insbesondere einen optischen Detektor und vorzugsweise ein Kamerasystem besitzt, welches über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der neuen Rollen bewegt wird, wobei mittels des Detektors bzw. des optischen Detektors die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen überprüft wird. Wahlweise eignen sich auch andere Detektorprinzipien, so bspw. Ultraschalldetektoren oder taktil arbeitende Detektoren für den benötigten Einsatzzweck.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die vorherig bereits beschriebene Handhabungseinrichtung mit dem Detektor bzw. mit dem optischen Detektor zur Entgegennahme neuer Rollen mit passender Drehrichtung bzw. passender drehrichtungskonformer Orientierung in Wirkverbindung stehen. Die Entgegennahme einer neuen Rolle mit drehrichtungskonformer Orientierung bzw. passender Drehrichtung über die Handhabungseinrichtung sowie das nachfolgende Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition können somit vollautomatisch durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Handhabungseinrichtung über eine Steuerungseinheit an den Detektor bzw. den optischen Detektor gekoppelt sein.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rollen zum Abwickeln des Verpackungsmaterials in der Einbauposition jeweils mit gleicher Drehrichtung rotierend bewegt werden. Sofern die Rollen in zwei Einbaupositionen abwechselnd positioniert werden, kann auch vorgesehen sein, dass die Rollen zum Abwickeln des Verpackungsmaterials in sämtlichen der wenigstens zwei Einbaupositionen mit gleicher Drehrichtung rotierend bewegt werden.
  • Auch ist vorstellbar, dass auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden jeweils mindestens eine optische Kennzeichnung und insbesondere mindestens eine reflektierende Markierung aufgebracht werden. Hierbei kann es sein, dass der optische Detektor die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rolle mittels der optischen Kennzeichnung feststellt und/oder überprüft. Die optische Kennzeichnung kann als Haftmarkierung ausgebildet und auf die Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden aufgeklebt bzw. mittels Flächenhaftung befestigt sein. Insbesondere können wenigstens zwei optische Kennzeichnungen bzw. reflektierende Markierungen für jeweils ein freies Ende einer neuen Rolle vorgesehen sein. Sofern andere als optische Erfassungssysteme eingesetzt werden, kann es sinnvoll sein, solcherart erkennbare Kennzeichnungen an den Rollen anzubringen, bspw. solche Kennzeichnungen, die mittels Ultraschallerfassungseinrichtungen oder die mittels taktiler Erfassungseinrichtungen erkannt werden können.
  • Denkbar ist zudem, dass die Handhabungseinrichtung die neuen Rollen derart in ihre jeweilige Einbauposition einsetzt oder dass die neuen Rollen vor Abziehen der jeweiligen äußeren Lage derart in ihrer jeweiligen Einbauposition ausgerichtet werden, dass die optischen Kennzeichnungen in Richtung einer jeweilig gegenüberliegenden Einbauposition weisen. Ein Ausrichten der neuen Rollen in ihrer jeweiligen Einbauposition kann beispielsweise durch Rotation eines Zapfens um weniger als 360° erfolgen, auf dem die jeweilige neue Rolle in ihrer Einbauposition aufsitzt. Der optische Detektor und der rotierende Zapfen können mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen, welche zum Ausrichten der neuen Rollen eine Rotation des jeweiligen Zapfens um weniger als 360° unter Berücksichtigung einer jeweiligen mittels des optischen Detektors festgestellten Position der optischen Kennzeichnung steuert.
  • Weiter kann es sein, dass die mindestens eine Kennzeichnung bzw. optische Kennzeichnung auf die jeweilige neue Rolle vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition derart aufgebracht wird, dass mittels der Kennzeichnung das freie Ende der jeweiligen neuen Rolle zumindest weitgehend unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle festgesetzt wird. Da hiermit das freie Ende unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle festgesetzt wird, kann nach jeweiligem Einsetzen der neuen Rolle ihre außen liegende Lage in der Nähe oder im Bereich ihres freien Endes einfach abgezogen werden. Das Abziehen kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise über eine Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfolgen, welche die außen liegende Lage der neuen Rolle im Bereich ihres freien Endes vorzugsweise mechanisch fixiert bzw. greift und sich hierauf von der neuen Rolle weg bewegt, um die außen liegende Lage von der jeweiligen neuen Rolle abzuziehen.
  • Weiter kann der optische Detektor über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der jeweiligen neuen Rolle bewegt werden und dort zur Überprüfung und/oder Feststellung der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Positionierung der neuen Rolle ihre jeweilige optische Kennzeichnung erkennen. Insbesondere kann der optische Detektor als Kamerasystem ausgebildet sein, welches mit einer Steuerungseinheit in Verbindung steht. Sofern andere Sensoriken bzw. Sensorprinzipien verwendet werden, kann der jeweils verwendete Detektor über die Handhabungseinrichtung in den Bereich der jeweiligen neuen Rolle bewegt werden und dort zur Überprüfung und/oder Feststellung der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Positionierung der neuen Rolle ihre jeweilige erfassbare Kennzeichnung erkennen. Insbesondere kann der Detektor als Ultraschallerfassungssystem oder als taktiles Erfassungssystem ausgebildet sein, welches mit einer Steuerungseinheit in Verbindung steht.
  • Zudem kann bei denkbaren Ausführungsformen die Handhabungseinrichtung über einen Haltedorn verfügen, welcher stirnseitig in die als Hohlkörper ausgebildete neue Rolle eintaucht, seinen maximalen Querschnittsdurchmesser hierauf vergrößert und hiermit die jeweilige neue Rolle klemmend an der Handhabungseinrichtung fixiert. Das optische Detektionssystem kann im Bereich des Haltedorns angeordnet sein, so dass in zeitnah aufeinanderfolgenden Schritten zunächst eine Überprüfung bzw. ein Feststellen der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Positionierung einer jeweiligen neuen Rolle durchgeführt werden kann und hierauf folgend die jeweilige neue Rolle bei passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Positionierung über den Haltedorn der Handhabungseinrichtung mittels Vergrößerung seines maximalen Querschnittsdurchmessers aufgenommen wird.
  • Die Längserstreckung des Haltedorns kann gegenüber einer Längserstreckung des hohlen Kerns der neuen Rollen geringer ausgebildet sein, so dass die jeweilige neue Rolle unter Eingriff des Haltedorns in den Kern auf einen der jeweiligen Einbauposition der Verpackungsmaschine zugeordneten Zapfen aufgeschoben werden kann. Der Querschnittsdurchmesser des Haltedorns kann zeitlich hierauf verringert werden, so dass die klemmende Verbindung zwischen dem Haltedorn und der jeweiligen neuen Rolle gelöst wird. Die Handhabungseinrichtung bzw. der Haltedorn der Handhabungseinrichtung kann sodann in Richtung einer weiteren neuen Rolle geführt werden, während die via die Handhabungseinrichtung in die jeweilige Einbauposition eingesetzte neue Rolle auf dem der jeweiligen Einbauposition zugeordneten Zapfen drehfest aufsitzt. Zur drehfesten Verbindung zwischen dem Zapfen und der jeweiligen auf dem Zapfen aufsitzenden Rolle besteht ebenso die Möglichkeit, den Querschnittsdurchmesser des Zapfens zu vergrößern.
  • Weiter können die neuen Rollen derart in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden, dass nach Einsetzen ihre freien Enden in Richtung einer gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen orientiert sind. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass die mindestens eine optische Kennzeichnung, welche auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden aufgebracht wurde, durch den optischen Detektor bzw. das optische Detektionssystem erkannt wird, eine Information hierzu an eine Steuerungseinheit übertragen wird und die Steuerungseinheit die Handhabungseinrichtung derart ansteuert, dass nach Einsetzen die freien Enden der neuen Rollen in Richtung einer jeweils gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen orientiert sind. Wahlweise kann zudem vorgesehen sein, dass die mindestens eine Kennzeichnung, welche auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich ihrer freien Enden aufgebracht wurde, durch den Detektor bzw. das Detektionssystem erkannt wird, eine Information hierzu an eine Steuerungseinheit übertragen wird und die Steuerungseinheit die Handhabungseinrichtung derart ansteuert, dass nach Einsetzen die freien Enden der neuen Rollen in Richtung einer jeweils gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen orientiert sind.
  • In weiteren Ausführungsformen ist denkbar, dass der Detektor bzw. der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystem im Bereich der wenigstens zwei Einbaupositionen angeordnet ist und nach Einsetzen einer jeweiligen neuen Rolle eine Orientierung der mindestens einen optischen Kennzeichnung erkennt und Informationen hierzu an die Steuerungseinheit überträgt. Die Steuerungseinheit kann weiter eine Rotation der Zapfen, auf welchen die neuen Rollen aufsitzen, derart veranlassen, dass nach Rotation die freien Enden bzw. die sensorisch erfassbaren Kennzeichnungen bzw. die optischen Kennzeichnungen der neuen Rollen in Richtung der jeweils gegenüberliegenden der wenigstens zwei Einbaupositionen weisen.
  • Außerdem kann es sein, dass die neuen Rollen über eine Horizontalfördereinrichtung in den Bereich der Handhabungseinrichtung bewegt, der Handhabungseinrichtung bereitgestellt und mittels der Handhabungseinrichtung von der Horizontalfördereinrichtung direkt entnommen werden. Die Horizontalfördereinrichtung kann als umlaufendes Endlosförderband ausgebildet sein. Zu Beginn oder seitlich eines Streckenabschnittes der Horizontalfördereinrichtung kann ein Manipulator positioniert sein, mit dessen Hilfe neue Rollen vorzugsweise stehend auf die Horizontalfördereinrichtung aufgesetzt werden. Der Manipulator kann ebenso einen Haltedorn besitzen, welcher stirnseitig in neue Rollen bzw. in einen Kern der neuen Rollen eingeführt wird und mittels Vergrößerung seines Querschnittsdurchmessers die neuen Rollen greift. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Manipulator händisch bedienbar ist und ein Aufsetzen von neuen Rollen mittels des Manipulators über einen Benutzer erfolgt.
  • Denkbar ist auch, dass eine Steuerungseinheit mit der Handhabungseinrichtung und der Horizontalfördereinrichtung in Verbindung steht und unter Berücksichtigung einer mittels der Handhabungseinrichtung erfolgten Entnahme neuer Rollen von der Horizontalfördereinrichtung einen getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung vorgibt. Hierdurch kann die Handhabungseinrichtung bei Bedarf und ohne personelle Unterstützung sofort auf neue Rollen zugreifen, wodurch der Automatisierungsgrad weiter erhöht werden kann.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Hierzu sei darauf hingewiesen, dass diverse Merkmale, welche vorhergehend zu Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens genannt wurden, ebenso bei vorstellbaren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein können. Weiter können Merkmale, welche nachfolgend zu denkbaren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt werden, bei diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein.
  • Die Vorrichtung ist vorgesehen zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Die Vorrichtung besitzt eine Verpackungsmaschine mit wenigstens einer Einbauposition, ggf. mit wenigstens zwei unterschiedlichen Einbaupositionen, die jeweils zur drehenden Aufnahme von Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial vorgesehen sind. Bestandteil der Verpackungsmaschine sind weiter ein oder mehrere Koppelungsmittel, die zum Ausrichten und Verbinden freier Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial der in den wenigstens zwei Einbaupositionen jeweils eingesetzten neuen Rollen mit einer bereits in der Verpackungsmaschine laufenden Materialbahn einer bei Einsetzen bereits in der Verpackungsmaschine befindlichen weiteren Rolle ausgebildet sind. Somit kann durchgehend von wenigstens einer in der Verpackungsmaschine bzw. von zumindest einer Rolle der wenigstens zwei Einbaupositionen Flach- und/oder Folienmaterial abgewickelt werden, womit ein kontinuierlicher Verpackungsbetrieb gewährleistet werden kann.
  • Ergänzend sei erwähnt, dass die mindestens eine Einbauposition für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial bzw. die typischerweise zwei Einbaupositionen mit ihren drehbaren Haltemitteln für die Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial in der Höhe verstellbar ausgeführt sein können, um etwa eine Anpassung an verschiedene Rollendurchmesser und/oder eine Korrektur der Förderwege bei allmählich aufgebrauchtem Materialvorrat einer abgewickelten und sich daher allmählich im Durchmesser reduzierenden Rolle vornehmen zu können.
  • Bestandteil der ein oder mehreren Koppelungsmittel können beispielsweise ein Schweißstab sowie eine Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sein, wie sie vorhergehend bereits beschrieben wurden, so dass aus diesem Grunde ihre Funktion sowie Ausgestaltung nachfolgend nicht erneut erwähnt wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt zudem wenigstens eine Sensorik, über welche zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen der wenigstens zwei Einbaupositionen erkennbar sind. Die Sensorik kann beispielsweise als optisches Detektionssystem bzw. als optischer Detektor, wahlweise auch als Ultraschalldetektionssystem oder als taktil arbeitendes Detektionssystem ausgebildet sein. Ein Detektionsbereich der Sensorik kann sich über die wenigstens zwei Einbaupositionen erstrecken.
  • Weiter besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mit der Sensorik gekoppelte Steuerungseinheit, über welche Steuerungseinheit bei zumindest näherungsweise vollständig abgewickelter und/oder aufgebrauchter Rolle die Handhabungseinrichtung zum selbständigen Ersatz der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle durch eine neue Rolle ansteuerbar ist.
  • In denkbaren Ausführungsformen kann die Vorrichtung einen optischen Detektor bzw. ein optisches Detektionssystem besitzen, welches zur Überprüfung und/oder Feststellung einer Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung jeweiliger für die wenigstens zwei Einbaupositionen vorgesehener neuer Rollen ausgebildet ist. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor kann wenigstens ein Kamerasystem umfassen.
  • Vorstellbar ist beispielsweise, dass der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystem über die Steuerungseinheit mit der Handhabungseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei über den optischen Detektor bzw. das optische Detektionssystem eine jeweilige Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen überprüfbar und/oder feststellbar ist und die neuen Rollen mittels der Handhabungseinrichtung mit für die jeweilige Einbauposition passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung einsetzbar und/oder mittels der Handhabungseinrichtung mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung ausrichtbar sind.
  • Vorstellbar ist beispielsweise, dass die Vorrichtung eine optische und mit der Steuerungseinheit gekoppelte Anzeigeeinheit, wie beispielsweise ein Display oder dergleichen, besitzt, über welches Informationen zu Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung dargestellt werden. Beispielsweise kann es sein, dass bei falscher Drehrichtung bzw. falscher drehrichtungskonformer Orientierung neuer Rollen via die optische Anzeigeeinheit ein Hinweis für einen Benutzer ausgegeben wird. Auch ist vorstellbar, dass Informationen zu Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung als akustisches Signal ausgegeben werden.
  • Ein Initiieren kann unter Wirkverbindung der Steuerungseinheit mit einer Handhabungseinrichtung erfolgen bzw. die Handhabungseinrichtung kann bei passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung von neuen Rollen zum Einsetzen einer jeweiligen neuen Rolle mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung angesteuert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Handhabungseinrichtung bei passender festgestellter und/oder überprüfter Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformer Orientierung die jeweilige neue Rolle aufnimmt und in Richtung einer der wenigstens zwei Einbaupositionen bewegt.
  • Wahlweise kann auch eine zusätzliche Umlenkrolle zum Einsatz kommen, die es ermöglicht, Rollen, die normalerweise umgedreht werden müssten, an ihrem Platz zu belassen und das davon abgewickelte Flach- und/oder Folienmaterial über diese optional einsetzbare Umlenkrolle zu führen, um die Flachbahnführung an die benötigte Verarbeitungsrichtung in der Verpackungsmaschine anzupassen. Sofern die Rolle mit dem darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial dagegen in der passenden Drehrichtung eingesetzt wurde, wird diese zusätzliche Umlenkrolle nicht benötigt, so dass sie ggf. verschoben oder deaktiviert oder auch maschinell von ihrem Platz entfernt werden kann.
  • Insbesondere kann es sein, dass die Steuerungseinheit mit einer Handhabungseinrichtung in Verbindung steht, mittels welcher Rollen mit zumindest teilweise abgewickelten und/oderaufgebrauchten Rollen selbständig aus der jeweiligen Einbauposition entnehmbar und neue Rollen mit passender Drehrichtung und/oder passender drehrichtungskonformer Orientierung selbständig in die wenigstens zwei Einbaupositionen einsetzbar sind. Auf der Steuerungseinheit kann hierbei ein Algorithmus abgelegt sein, wobei über den Algorithmus unter Berücksichtigung der durch den optischen Detektor festgestellten Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung der jeweiligen neuen Rolle eine bestimmte Ansteuerung der Handhabungseinrichtung bewirkt wird.
  • Zudem kann die Handhabungseinrichtung zur klemmenden Fixierung der als Hohlkörper ausgebildeten neuen Rollen einen vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Haltedorn mit verstellbarem maximalem Querschnittsdurchmesser umfassen. Die Verstellung des Querschnittsdurchmessers kann über die Steuerungseinheit erfolgen bzw. durch die Steuerungseinheit vorgegeben werden. Die Handhabungseinrichtung kann einen bewegbaren Greifarm besitzen, wobei am freien Ende des Greifarmes der Haltedorn angeordnet ist.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann es sein, dass der Handhabungseinrichtung eine zum Transport von neuen Rollen ausgebildete Horizontalfördereinrichtung vorgeordnet ist, die sich in einen Arbeitsbereich der Handhabungseinrichtung erstreckt und welche über die Steuerungseinheit unter Berücksichtigung einer Entnahme neuer Rollen durch die Handhabungseinrichtung mit getaktetem Betrieb ansteuerbar ist. In weiteren Ausführungsformen ist denkbar, dass der Handhabungseinrichtung neue Rollen auf Paletten oder dgl. bereitgestellt werden. Auch besteht die Möglichkeit, neue Rollen in einem Container oder dergleichen zu platzieren, welcher sich im Arbeitsbereich der Handhabungsbereich befindet und über welchen der Handhabungseinrichtung neue Rollen bereitgestellt werden. Die neuen Rollen können ungeordnet bzw. mit beliebiger Orientierung im Container platziert sein, wobei mittels des optischen Detektors die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung überprüfbar und/oder feststellbar ist.
  • Auch kann der Detektor bzw. der optische Detektor mechanisch gekoppelt mit der Handhabungseinrichtung in Verbindung stehen und über die Handhabungseinrichtung in Richtung der jeweiligen für die wenigstens zwei Einbaupositionen vorgesehenen neuen Rollen bewegbar ist. Der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystems kann hierbei im Bereich eines freien Endes eines Greifarmes der Handhabungseinrichtung angeordnet sein. Weiter kann der bereits beschriebene Haltedorn im Bereich eines freien Endes eines Greifarmes der Handhabungseinrichtung angeordnet sein. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor und der Haltedorn können somit gemeinsam durch die Handhabungseinrichtung zur jeweiligen neuen Rolle bewegt werden. Der optische Detektor bzw. das optische Detektionssystem kann bei denkbaren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch als Kamerasystem ausgebildet sein.
  • Zudem kann die Verpackungsmaschine wenigstens ein im Bereich der wenigstens einen Einbauposition, insbesondere im Bereich der zwei Einbaupositionen feststehendes Detektionssystem bzw. einen feststehenden Detektor besitzen, wobei über das Detektionssystem bzw. den feststehenden Detektor die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der jeweiligen in den wenigstens zwei Einbaupositionen eingesetzten neuen Rollen feststellbar und/oder überprüfbar ist. Auch das feststehende Detektionssystem bzw. der feststehende Detektor können als Kamerasystem ausgebildet sein. Vorstellbar ist hierbei, dass die Vorrichtung im Bereich der wenigstens zwei Einbaupositionen wenigstens ein feststehendes Detektionssystem bzw. einen feststehenden Detektor besitzt und zudem einen mechanisch an die Handhabungseinrichtung gekoppelten Detektor bzw. ein an die Handhabungseinrichtung gekoppeltes Detektionssystem besitzt. In weiteren Ausführungsformen kann die Vorrichtung lediglich ein feststehendes Detektionssystem bzw. einen feststehenden Detektor oder ein mechanisch mit der Handhabungseinrichtung gekoppeltes Detektionssystem bzw. einen mechanisch mit der Handhabungseinrichtung gekoppelten Detektor besitzen.
  • Insbesondere können die Koppelungsmittels wenigstens eine zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen hin und her bewegbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung besitzen, mittels welcher die freien Endbereiche von Flach- und/oder Folienmaterial neuer Rollen mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend temporär greifbar sind.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem verdeutlicht Fig. 1 eine denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren;
    • Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem verdeutlicht Fig. 2 eine weitere denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren;
    • Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht zweier Einbaupositionen, wie sie für eine Vorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen aus Figuren 1 und 2 vorgesehen sein können;
    • Fig. 4 zeigt die Einbaupositionen der Fig. 3 mit eingesetzter neuer Rolle für die zweite Einbauposition;
    • Fig. 5 zeigt die Einbaupositionen der Figuren 3 und 4 mit abgezogener äußerer Lage der in die zweite Einbauposition eingesetzten neuen Rolle;
    • Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Handhabungseinrichtung, wie sie für denkbare Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein kann;
    • Fig. 7 zeigt die Handhabungseinrichtung aus Fig. 6 nach Entgegennahme einer neuen Rolle mit drehrichtungskonformer Orientierung von einer Palette.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
  • Die Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Zudem verdeutlicht Fig. 1 eine denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Die Vorrichtung 1 dient zur Handhabung von Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie, die auf Rollen 5 aufgewickelt ist. Zu erkennen sind in Fig. 1 eine Verpackungsmaschine 3, der über eine Handhabungseinrichtung 7 neue Rollen 5 zugeführt werden. Die Handhabungseinrichtung 7 setzt die jeweiligen neuen Rollen 5 in zwei unterschiedliche Einbaupositionen EB1 und EB2 ein, welche in Fig. 1 nur rudimentär zu erkennen sind und in der Detailansicht der Fig. 3 beispielhaft verdeutlicht werden.
  • Es sei an dieser Stelle jedoch betont, dass die Verpackungsmaschine 3 wahlweise auch nur eine Einbauposition EB1 oder EB2 aufweisen kann, so dass ein Rollenwechsel fast zwingend eine Unterbrechung des Verpackungsbetriebes bedingt.
  • Wie eine Zusammenschau der Figuren 3 bis 5 mit Fig. 1 zeigt, wird über die Handhabungseinrichtung 7 eine neue Rolle 5 in eine der beiden Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 eingesetzt, während sich in der weiteren Einbauposition EB1 bzw. EB2 noch eine Rolle 5 befindet, von welcher während dem Einsetzen der neuen Rolle 5 eine Materialbahn MB abgewickelt wird. Während des weiteren Abwickelns der Materialbahn MB von der nahezu aufgebrachten Rolle 5 erfolgt eine Verschweißung der äußeren Lage 15 (vgl. Fig. 5) der neuen Rolle 5 mit der Materialbahn MB, so dass hierdurch die Vorrichtung 1 kontinuierlich betrieben werden kann, ohne den Prozess zum Auswechseln einer aufgebrachten Rolle 5 unterbrechen zu müssen.
  • Die neuen Rollen 5 setzen sich zusammen aus Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie sowie einem Kern 6, auf welchem das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie aufgewickelt ist. Zur Entgegennahme einer neuen Rolle 5 von der Horizontalfördereinrichtung 13 taucht die Handhabungseinrichtung 7 über einen Haltedorn 17 stirnseitig in einen Kern 6 der neuen Rolle 5 ein. Ein Greifarm 8 der Handhabungseinrichtung 7 kann hierzu um eine Drehachse 16, wie sie Fig. 6 vorliegender Patentanmeldung beispielhaft zeigt, rotierend bewegt werden. Nach Eintauchen des Haltedorns 17 in den Kern 6 wird der Querschnittsdurchmesser des Haltedorns 17 vergrößert, so dass die neue Rolle 5, wie auch in Fig. 7 gezeigt, am Haltedorn 17 klemmend fixiert ist. Der Kern 6 ist hohlzylindrisch ausgebildet, die Form des Haltedorns 17 hierzu korrespondierend, so dass der Haltedorn 17 zu klemmender Fixierung der neuen Rolle 5 über seinen Außenumfang mit einer Innenmantelfläche des Kerns 6 in Verbindung steht.
  • Über die Horizontalfördereinrichtung 13 werden der Handhabungseinrichtung 7 neue Rollen 5 derart zur Verfügung gestellt, dass bei Entnahme einer neuen Rolle 5 von der Horizontalfördereinrichtung 13 eine weitere neue Rolle 5 in Richtung der Handhabungseinrichtung 7 weiterbewegt wird bzw. in Richtung der Handhabungseinrichtung 7 nachrückt. Die Horizontalfördereinrichtung 13 kann somit getaktet oder durchgehend mit konstanter Geschwindigkeit betrieben werden. Ihr Betrieb wird vorgegeben durch die Steuerungseinheit S.
  • Zu erkennen ist auch ein im Bereich der Horizontalfördereinrichtung 13 positionierter Manipulator 12, der von einem Benutzer 30 bedient wird und über welchen neue Rollen 5 stehend auf der Horizontalfördereinrichtung 13 platziert werden. Die neuen Rollen 5 stehen auf einer Palette 9 auf, von welcher sie der Benutzer 30 mittels des Manipulators 12 entgegennimmt und auf der Horizontalfördereinrichtung 13 platziert. Ein Arbeitsbereich des Manipulators 12 erstreckt sich daher über die Palette 9 sowie einen Streckenabschnitt der Horizontalfördereinrichtung 13.
  • Dargestellt ist zudem ein Container 20, welcher sich im Arbeitsbereich der Handhabungseinrichtung 7 befindet. Ist der Vorrat an Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie einer in der Verpackungsmaschine 3 platzierten Rollen 5 erschöpft, wird mittels der Handhabungseinrichtung 7 der aus Cellulose oder Kunststoff bestehende Kern 6 einer leeren Rolle 5 aus der Verpackungsmaschine 3 entnommen und in dem Container 20 abgelegt. Erst nach Entnahme des Kern 6 kann eine neue Rolle 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 der Verpackungsmaschine 3 eingesetzt werden, so dass die Handhabungseinrichtung 7 zunächst den Kern 6 entnimmt und zeitlich hierauf folgend eine neue Rolle 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzt.
  • Die Horizontalfördereinrichtung 13, die Handhabungseinrichtung 7 und die Verpackungsmaschine 3 stehen in Verbindung mit einer Steuerungseinheit S. Vorliegend gibt die Steuerungseinheit S den getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung 13 vor, initiiert ein Einsetzen und eine Entnahme von Rollen 5 durch die Handhabungseinrichtung 7 aus den beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 und steuert, wie nachfolgend noch näher beschrieben, ein Abrollen von Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie der in der Verpackungsmaschine 7 eingesetzten Rollen 5.
  • Die Steuerungseinheit S besitzt ein oder steht zudem mit einem nicht dargestellten Display in Verbindung, über welches Informationen zur Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 5 für einen Benutzer 30 sichtbar ausgegeben werden. Die Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen 5 wird, wie nachfolgend für die Figuren 3 bis 7 beschrieben, von einer Kamera 19 bzw. 21 festgestellt und/oder überprüft, welche mit der Steuerungseinheit S in Verbindung steht. Da die Handhabungseinrichtung 7 den jeweiligen Kern 6 einer leeren Rolle 5 aus der Verpackungsmaschine 7 entnehmen kann und unter Zuhilfenahme der Kameras 19 bzw. 21 neue Rollen 5 mit passender Drehrichtung bzw. mit drehrichtungskonformer Orientierung in die Verpackungsmaschine 3 selbständig einsetzt, kann die Vorrichtung 1 zumindest ab Beginn einer Entgegennahme neuer Rollen 5 von der Horizontalfördereinrichtung 13 vollständig automatisiert betrieben werden.
  • Die Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Zudem verdeutlicht Fig. 2 eine weitere denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 aus Fig. 1 sind im Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 kein Manipulator 12 sowie keine Horizontalfördereinrichtung 13 vorgesehen. Die Handhabungseinrichtung 7 sowie die Verpackungsmaschine 3 besitzen einen identischen Aufbau zum Ausführungsbeispiel aus Fig. 1. Weiterhin ist eine Steuerungseinheit S vorhanden, die mit der Handhabungseinrichtung 7 und der Verpackungsmaschine 3 in Verbindung steht.
  • Die direkte Entgegennahme der neuen Rollen 5 von der jeweiligen Palette 9 erfolgt auch in Fig. 2 durch Eingriff des Haltedorns 17 in den hohlzylindrischen Kern 6 der jeweiligen neuen Rolle 5. Der jeweilige Kern 6 von aufgebrauchten Rollen 5 wird ebenso in einem Container 20 platziert.
  • Weiterhin zeigt die Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht zweier Einbaupositionen EB1 und EB2, wie sie für eine Vorrichtung 1 bzw. eine Verpackungsmaschine 3 gemäß den Ausführungsbeispielen aus Figuren 1 und 2 vorgesehen sein können. Jede der Einbaupositionen EB1 und EB2 besitzt einen eigenen Zapfen 27, auf welche Zapfen 27 neue Rollen 5 über die Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Figuren 1 und 2) aufgesteckt und mittels Vergrößerung des Durchmessers der Zapfen 27 am jeweiligen Zapfen 27 klemmend fixiert werden.
  • Auch ist ein Schweißbalken 25 dargestellt, welcher zum Verbinden einer äußeren Lage 15 (vgl. Fig. 5) der in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 eingesetzten neuen Rolle 5 (vgl. Fig. 4) mit der in der Verpackungsmaschine 3 verbleibenden Materialbahn MB vorgesehen ist und hierzu vertikal gesenkt wird. Nach Verbinden der äußeren Lage 15 (vgl. Fig. 4) mit der in der Verpackungsmaschine 3 verbleibenden Materialbahn MB wird der temperierte Schweißbalken 25 vertikal angehoben und in die in Fig. 3 dargestellte Position gebracht.
  • In Fig. 3 sitzt in der ersten Einbauposition EB1 eine Rolle 5 auf dem Zapfen 27 der ersten Einbauposition EB1 auf und wird vom Zapfen 27 rotierend bewegt. Hierbei wird das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie der auf dem Zapfen 27 der ersten Einbauposition EB1 aufsitzenden Rolle 5 abgewickelt. In der zweiten Einbauposition EB2 wurde eine Rolle 5 bereits vollständig abgewickelt und der Kern 6 (vgl. Fig. 1 und 2) über die Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Fig. 1 und 2) entnommen, so dass die zweite Einbauposition EB2 bzw. der Zapfen 27 der zweiten Einbauposition EB2 zur Aufnahme einer neuen Rolle 5 mit Verpackungsmaterial bereitsteht.
  • Jeder der Einbaupositionen EB1 und EB2 ist eine eigene Sensorik bzw. eine Kamera 19 zugeordnet, mittels welcher zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen 5 optisch erkannt werden können. Sofern eine Rolle 5 zumindest näherungsweise vollständig abgewickelt und/oder aufgebraucht ist, sendet die jeweilige Kamera 19 Informationen über die jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 an die Steuerungseinheit S. Die Steuerungseinheit S steuert hierauf die Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Figuren 1 und 2) zur Entnahme der jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrachten Rolle 5 bzw. zur Entnahme des Kerns 6 der jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 an. Damit die zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 5 aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 entnommen werden kann, wird vorhergehend eine zwischen der jeweiligen Rolle 5 und dem Zapfen 27 ausgebildete klemmende Verbindung gelöst. Dies erfolgt vorliegend unter Verminderung des Querschnittsdurchmessers des jeweiligen Zapfens 27. Das Lösen der klemmenden Verbindung bzw. die Verminderung des Querschnittsdurchmessers der Zapfen 27 wird weiterhin durch die Steuerungseinheit S vorgegeben.
  • Zur Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 taucht die Handhabungseinrichtung 7 über ihren Haltedorn 15 (vgl. Fig. 7) in den Kern 6 der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 ein. Durch Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 15 wird die jeweilige zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 5 sodann am Haltedorn 15 der Handhabungseinrichtung 7 fixiert. Eine Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 15 wird über die Steuerungseinheit S vorgegeben.
  • Nach Fixierung der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrachten Rolle 5 am Haltedorn 15 wird die zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 5 via die Handhabungseinrichtung 7 und unter Vorgabe durch die Steuerungseinheit S in Richtung des Containers 20 (vgl. Figuren 1 und 2) bewegt und dort mittels Verminderung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 15 im Container 20 abgelegt.
  • Nach Ablage der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrachten Rolle 5 bzw. des Kerns 6 im Container 20 (vgl. Figuren 1 und 2) wird die Handhabungseinrichtung 7 über die Steuerungseinheit S zum Einsetzen einer neuen Rolle 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 angesteuert. Vorhergehend kann eine Überprüfung der Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung der jeweiligen neuen Rolle 5, wie vorhergehend bereits beschrieben, erfolgen. Die Vorrichtung 1 kann somit automatisiert betrieben werden.
  • Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist lediglich beispielhaft zu verstehen, so dass weitere Ausführungsformen vorstellbar sind, bei welchen beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 lediglich eine Kamera 19 zugeordnet ist, deren Erfassungsbereich sich über die beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 erstreckt.
  • Auch besteht die Möglichkeit, über die Kameras 19 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung neuer in die Einbaupositionen EB1 und EB2 eingesetzter Rollen 5 zu überprüfen. Wurde eine falsche Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen 5 in einer der beiden Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 festgestellt, so kann über die Steuerungseinheit S eine Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle 5 über die Handhabungseinrichtung 7 veranlasst werden. Diese kann die jeweilige neue Rolle 5 sodann aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 entnehmen, mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung ausrichten und hierauf mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung erneut in ihre jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzen.
  • Die Darstellung der Fig. 4 zeigt die Einbaupositionen EB1 und EB2 der Fig. 3 mit eingesetzter neuer Rolle 5 für die zweite Einbauposition EB2. Ausgehend von Fig. 3 wurde im Hinblick auf Fig. 4 mittels der Handhabungseinrichtung 7 (vgl. Figuren 1 und 2) eine neue Rolle 5 auf den Zapfen 27 der zweiten Einbauposition EB2 aufgeschoben. Weiterhin wird Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie von der Rolle 5 der ersten Einbauposition EB1 abgewickelt, so dass die Verpackungsmaschine 3 (vgl. Figuren 1 und 2) auch bei Ersatz der Rolle 5 aus der zweiten Einbauposition EB2 weiterbetrieben werden kann. Wird eine neue Rolle 5 in die erste Einbauposition EB1 eingesetzt, so kann weiterhin Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie von der Rolle 5 der zweiten Einbauposition EB2 abgewickelt werden, womit ein kontinuierlicher und unterbrechungsfreier Betrieb der Verpackungsmaschine 3 ermöglicht wird.
  • Die neue Rolle 5 der zweiten Einbauposition EB2 aus Fig. 4 besitzt eine reflektierende Haftmarkierung 22, welche auf die äußere Lage 15 der neuen Rolle 5 im Bereich ihres freien Endes aufgebracht ist. Die der zweiten Einbauposition EB2 zugeordnete Kamera 19 ist nun in der Lage, mittels der Haftmarkierung 22 zu überprüfen, ob die neue Rolle 5 mit passender Drehrichtung bzw. mit drehrichtungskonformer Orientierung auf den Zapfen 27 aufgeschoben wurde. Eine Zusammenschau der Figuren 4 und 5 verdeutlich, dass bei neuer Rolle 5 der zweiten Einbauposition EB2 die äußere Lage 15 von oben über die Rolle 5 geführt ist und in Richtung nach unten abtaucht. Wäre die Rolle 5 mit falscher Drehrichtung bzw. falscher drehrichtungskonformer Orientierung auf den Zapfen 27 der zweiten Einbauposition EB2 aufgesetzt, würde die äußere Lage 15 in Richtung nach unten von der Rolle 5 wegweisen und wäre aus diesem Grunde nicht oder nur schwer zu greifen. Ein Ausrichten unterhalb des Schweißbalkens 25 wäre somit nicht möglich. Eine drehrichtungskonforme Positionierung von neuen Rollen 5 bzw. ein Einsetzen von neuen Rollen 5 in die jeweilige Einbauposition EB1 oder EB2 mit passender Drehrichtung ist somit unabdingbar um einen störungsfreien Betrieb der Vorrichtung 1 bzw. der Verpackungsmaschine 3 gewährleisten zu können.
  • Wurde die Haftmarkierung 22 über die jeweilige Kamera 19 erkannt, so wird der Zapfen 27 drehend bewegt, bis die Haftmarkierung 22 in Richtung der gegenüberliegenden Einbauposition EB1 bzw. EB2 weist. Erst nach dieser Ausrichtung der Haftmarkierung 22 kann eine lediglich in Fig. 5 dargestellter Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 14 die äußere Lage 15 der neuen Rolle 5 greifen und unterhalb des Schweißbalkens 25 positionieren.
  • Weiterhin sind Ausführungsformen vorstellbar, bei welchen die neuen Rollen 5 keine reflektierende Haftmarkierung 22 aufweisen und bei welchen die Kameras 19 eine außen liegende Lage 15 von neuen Rollen 5 bzw. die freien Endbereiche von neuen Rollen 5 ohne zusätzliche optische Kennzeichnung der neuen Rollen 5 erkennen.
  • Die Einbaupositionen EB1 und EB2 der Figuren 3 und 4 mit abgezogener äußerer Lage 15 der in die zweite Einbauposition EB2 eingesetzten neuen Rolle 5 zeigt die Fig. 5. Sehr gut ist hier nochmals zu erkennen, dass die außen liegende Lage 15 der in der zweiten Einbauposition EB2 positionierten Rolle 5 von oben kommend in Richtung nach unten abtaucht, während die äußere Lage bzw. Materialbahn MB der in die erste Einbauposition EB1 eingesetzten Rolle 5 von unten kommend geführt ist. Beide Rollen 5 drehen auf ihrem jeweiligen zugeordneten Zapfen 27 mit gleicher Drehrichtung bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn. Ein drehrichtungskonformes Einsetzen der neuen Rollen 5 ist notwendig, um einen störungsfreien und funktionierenden Betrieb der Vorrichtung 1 bzw. Verpackungsmaschine 3 (vgl. Figuren 1 und 2) gewährleisten zu können.
  • Es besteht somit sowohl die Möglichkeit, via die Kameras 19 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung festzustellen, als auch über die Kameras 19 zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrachte Rollen 5 zu erkennen. Informationen zur Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 5 sowie Informationen über zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen 5 werden von den Kameras 19 an die Steuerungseinheit S weitergegeben, welche eine Ausrichtungskorrektur von neuen Rollen 5 und einen Ersatz von zumindest näherungsweise abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen 5 durch neue Rollen 5 vorgeben kann.
  • Ergänzend sei mit Verweis auf die Figuren 3, 4 und 5 erwähnt, dass die beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 für die Rollen 5 mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial bzw. zumindest eine der Einbaupositionen EB1 und/oder EB2 mit ihren drehbaren Haltemitteln in Form der rotierbaren Zapfen 27 für die Rollen 5 mit Flach- und/oder Folienmaterial in der Höhe verstellbar ausgeführt sein können, um etwa eine Anpassung an verschiedene Rollendurchmesser und/oder eine Korrektur der Förderwege bei allmählich aufgebrauchtem Materialvorrat einer abgewickelten und sich daher allmählich im Durchmesser reduzierenden Rolle 5 vornehmen zu können. Zu diesem Zweck können insbesondere die Rahmen, an denen die horizontal angeordneten Zapfen 27 rotierbar gehalten und gelagert sind, geeignete Mittel zur Höhenverstellung der rotierbaren Zapfen 27 aufweisen.
  • Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Handhabungseinrichtung 7, wie sie für denkbare Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein kann.
  • Der Greifarm 8 der Handhabungseinrichtung 7 ist um die horizontal orientierte Achse 16 schwenkbar, so dass der Haltedorn 17 der Handhabungseinrichtung 7 zum Eintauchen in den Kern 6 der jeweiligen neuen Rolle 5 mit vertikaler Orientierung seiner Längsachse ausgerichtet werden kann. Wurde die jeweilige neue Rolle 5 mittels der Handhabungseinrichtung 7 bzw. mittels des Haltedorns 17 erfasst, so kann die neue Rolle 5 durch eine erneute Schwenkbewegung des Greifarmes 8 um die Achse 16 gedreht und zeitlich hierauf in ihre jeweilige zugeordnete Einbauposition EB1 bzw. EB2 (vgl. Figuren 3 bis 5) eingesetzt werden.
  • Auch zeigt Fig. 6 eine Kamera 21. Die Kamera 21 ist fest mit dem Greifarm 8 mechanisch gekoppelt, so dass sie bei einer Bewegung des Greifarmes 8 zusammen mit dem Greifarm 8 geführt wird. Wird der Greifarm 8 um die Achse 16 geschwenkt, so kann mittels der Kamera 21 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung einer oder mehrerer neuer Rollen 5 festgestellt werden. Die Kamera 21 steht mit der Steuerungseinheit S in Verbindung, welche eine Entgegennahme einer neuen Rolle 5, die eine passende Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung besitzt, mittels der Handhabungseinrichtung 7 von der Palette 9 bewirkt.
  • Schließlich zeigt Fig. 7 die Handhabungseinrichtung 7 aus Fig. 6 bei Entgegennahme einer neuen Rolle 5 mit drehrichtungskonformer Orientierung von einer Palette 9 (vgl. Fig. 6). Wie in Fig. 7 zu erkennen, wurde der Greifarm 8 ausgehend von der Position aus Fig. 6 um die Achse 16, welche in Fig. 7 in Richtung zur Bildebene verläuft, geschwenkt. Die neue Rolle 5 besitzt nun eine zumindest näherungsweise horizontale Orientierung und kann in ihre jeweilige zugeordnete Einbauposition EB1 bzw. EB2 eingesetzt werden.
  • Eine Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 5 aus der jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 erfolgt ebenso mit horizontaler Orientierung.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    3
    Verpackungsmaschine
    5
    Rolle
    6
    Kern
    7
    Handhabungseinrichtung
    8
    Greifarm
    9
    Palette
    11
    Haltedorn
    12
    Manipulator
    13
    Horizontalfördereinrichtung
    14
    Führungsstab, Koppelungseinrichtung, Koppelungsmittel
    15
    außen liegende Lage, äußere Lage
    16
    Drehachse, horizontale Achse
    17
    Haltedorn
    19
    Kamera, Sensorik, optischer Detektor
    20
    Container
    21
    Kamera, optischer Detektor
    22
    Reflektierende Haftmarkierung, optische Kennzeichnung
    25
    Schweißbalken, Koppelungseinrichtung, Koppelungsmittel
    27
    Zapfen
    30
    Benutzer, Bediener
    EB1
    Einbauposition
    EB2
    Einbauposition
    MB
    Materialbahn
    S
    Steuerungseinheit

Claims (9)

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