Verpacku ngsmaterial in einer solchen Verpacku ngsmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend unterbrechungsfreien Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb einer Verpackungsmaschine. Die Erfindung betrifft zudem eine Verpackungsmaschine zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen mit Flach- und/oder Folienmaterial.

Bei einer Gruppierung und Zusammenstellung von Artikeln zu Gebinden, bspw. von Getränkebehältern o. dgl., werden diese in der Praxis häufig durch Schrumpffolie zusammengehalten, um ein Verrutschen oder ein Lösen aus der Zusammenstellung während der weiteren Handhabung bzw. beim Transport zu verhindern. Bekannt sind aus dem Stand der Technik bspw. Gebinde, welche vier, sechs oder mehr Behälter umfassen. Derartige Gebinde bilden eine sehr gebräuchliche Variante von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET- Kunststoff. Um beim Verpacken und/oder bei einer nachfolgenden Palettierung einen hohen Durchsatz zu erreichen, ist eine möglichst rasche Zusammenstellung derartiger Gebinde ohne Unterbrechung einzelner

Prozessschritte wünschenswert.

Um das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie zur teilweisen oder vollständigen Umhüllung von Gebinden zur Verfügung zu stellen, sind Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, welche das Material von einer Rolle oder von mehreren Rollen abwickeln, innerhalb einer Verpackungsmaschine befördern und damit die einzelnen Gebinde bzw. die jeweiligen Artikel, welche das jeweilige Gebinde bilden sollen, mit dem Verpackungsmaterial umhüllen. Das Abwickeln des Verpackungsmaterials von der jeweiligen Rolle erfolgt hierbei üblicherweise maschinell und in kontinuierlichem Prozess. Es sind Vorrichtungen bekannt, in denen das Verpackungsmaterial über Walzen von der dabei rotierenden Rolle abgezogen wird. Ist eine Rolle abgewickelt und der Vorrat an Verpackungsmaterial der Rolle erschöpft, so muss ein Austausch der jeweiligen Rolle bzw. ein Ersatz durch eine neue Rolle erfolgen. Allerdings ist mit einem solchen Rollenwechsel eine unerwünschte Unterbrechung des Prozesses der Zusammenstellung und Verpackung von Gebinden verbunden.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels welchen neue Rollen zugestellt sowie verbrauchte Rollen innerhalb einer Verpackungsmaschine gewechselt werden können, sind bspw. aus der DE 40 40 545 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist mehrere Vorratsrollen mit Streifenmaterial auf, 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. Um diese bekannte Vorrichtung betreiben zu können und das

Material von der Rolle abzuwickeln, muss die Rolle mit ihrem Kern drehrichtungskonform auf den Zapfen aufgesetzt werden. Das Streifenmaterial bzw. die erste Lage des Streifenmaterials muss von oben kommend in Richtung der Walzen abtauchen. Wäre die Rolle mit gegensinniger Drehrichtung auf den Zapfen aufgesetzt, so könnte das

Streifenmaterial nicht oder nur schwer von der Rolle abgezogen werden, woraus

Komplikationen bei der Abwicklung entstünden. Je nach Drehrichtung der aufgesetzten neuen Rollen ist bei diesen bekannten Vorrichtungen ein manuelles Umsetzen und drehrichtungskonformes erneutes Aufsetzen unverzichtbar, um einen störungsfreien Betrieb gewährleisten zu können. Vorrichtungen zur automatischen Zuführung von auf Rollen aufgewickeltem

Material und zum Austausch gegen verbrauchte Rollen in Verarbeitungs- oder

Verpackungsmaschinen sind darüber hinaus in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt, so bspw. durch Vorrichtungen zur Zufuhr und zum Wechseln von Spulen mit Bandmaterial in einer Verarbeitungsmaschine gemäß DE 32 02 647 A1 oder gemäß DE 41 42 256 A1 .

Die DE 34 25 734 A1 offenbart eine automatisierte Anlage zur Zufuhr von Packmaterial an Fertigungs- und/oder Verpackungsstraßen. Die Anlage umfasst ein Magazin für das Packmaterial und einen Wagen, der mit einem Gelenkarm zum Erfassen des Packmaterials und zu dessen Zufuhr zu den an den Verarbeitungsstraßen befindlichen Bearbeitungsmaschinen ausgestattet ist. Der Wagen mit dem Gelenkarm fährt entlang von Strecken, die durch eine mit den Bearbeitungsmaschinen in Verbindung stehende Rechenanlage bestimmt werden. Eine Einrichtung zur Versorgung von Verpackungsmaschinen mit Verbrauchsoder Verpackungsmaterial ist zudem aus der EP 1 273 541 B1 bekannt. Die als Bobinen gewickelten Materialbahnen werden auf Paletten angeliefert und auf mehrere Fertigungsund Verpackungsmaschinen verteilt, wobei die Paletten zunächst mittels

Palettenförderern in Zwischenlager verbracht werden, während einzelne Bobinen durch gesonderte Bobinenförderer entnommen und zu einer zu versorgenden Maschine transportiert werden.

Die DE 10 2006 017 379 A1 offenbart eine Einrichtung zur Handhabung von Bobinen aus Verpackungsmaterial. Die Einrichtung umfasst ein Bobinenlager mit einem Portal, in dem die Bobinen auf Paletten bereitgehalten sind. Ein Portalroboter mit Knickarm übergibt Bobinen nach Bedarf an au ßerhalb des Portals angeordnete

Wickelaggregate. Von diesen werden die Materialbahnen nach entgegengesetzten Seiten in Richtung parallel zur Längserstreckung des Portals zu den Verbrauchsmaschinen transportiert. Aus der DE 693 12 516 T2 ist au ßerdem ein automatisches Abtastsystem mit einem Roboter offenbart, der zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial eingesetzt wird. Der Roboter weist einen gesteuerten Gelenkarm mit einem Greifglied zum Aufgreifen von Objekten wie Rollen auf. Das Greifglied ist mit einer optischen Bilderfassungseinrichtung ausgestattet, die Punktmatrizen an eine Steuereinheit liefert, die daraus Koordinaten des erfassten Objekts bzw. der Rolle errechnet.

Die bekannten Handhabungsverfahren und -Vorrichtungen erfordern in aller Regel eine exakte Positionierung und Zuführung von neuen Bobinen oder Rollen mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial. Sofern diese exakte Positionierung nicht zu gewährleisten ist, ist der reibungslose Austausch gegen verbrauchte Rollen gefährdet, wodurch auch die Funktionsfähigkeit der Verpackungsmaschine nicht mehr zu

gewährleisten ist. Au ßerdem erfordern die bekannten Anlagen für einen kontinuierlichen Betrieb mehrere Folienrollen, zwischen denen gewechselt werden kann, während eine jeweils verbrauchte Rolle aus der Anlage entnommen und durch eine neue Rolle ersetzt wird.

Die vorrangigen Ziele der vorliegenden Erfindung werden demgegenüber darin gesehen, eine Verpackungsmaschine und ein Verfahren zu deren Betrieb mit einem hohen Automatisierungsgrad zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zur Verfügung zu stellen, wobei nur eine Einbauposition für eine Rolle mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb oder außerhalb der Verpackungsmaschine zur Verfügung steht. Dennoch soll auch beim Einsatz nur einer solchen Einbauposition ein weitgehend unterbrechungsfreier Verpackungsbetrieb unter weitgehendem Verzicht auf manuelle oder manuell unterstützte Rollenwechsel ermöglicht werden.

Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung der genannten Ziele schlägt die Erfindung einerseits ein Verfahren zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend unterbrechungsfreien

Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial mit den

Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs vor. Bei dem Verfahren wird eine definierte Länge bzw. ein definierter Abschnitt des Flach- und/oder Folienmaterials einer annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle vor deren Austausch zur Aufrechterhaltung eines annähernd kontinuierlichen Verpackungsbetriebes in einen Zwischenspeicher einer Verpackungsmaschine gefördert und dort temporär bevorratet, um für den anschließenden Rollenwechsel verfügbar zu sein und um einen

kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Verpackungsbetrieb auch während des Rollenwechsels aufrechterhalten zu können. Zu diesem Zweck wird der erwähnte

Abschnitt des Flach- und/oder Folienmaterials in den Zwischenspeicher befördert, bevor die annähernd abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle aus ihrer Einbauposition aus der Verpackungsmaschine bzw. im Bereich oder in der Nähe der Verpackungsmaschine entnommen und durch eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial ersetzt wird. Während dieses Rollenwechsels kann der Verpackungsbetrieb unverändert

aufrechterhalten werden, indem der im Zwischenspeicher befindliche Flach- und/oder Folienmaterialabschnitt von dort entnommen wird, während gleichzeitig das Flach- und/oder Folienmaterial der neu in die Einbauposition in oder im Bereich der

Verpackungsmaschine eingesetzten Rolle mit dem aus dem Zwischenspeicher entnommenen und kontinuierlich in die Verpackungsmaschine geförderten Flach- und/oder Folienmaterialabschnitt verbunden, insbesondere quer zu seiner Förderrichtung verschweißt wird. Durch diese Verbindung bzw. Verschweißung des im Zwischenspeicher befindlichen Abschnittes mit dem Folienanfang der neu eingesetzten Rolle wird der angestrebte kontinuierliche Verpackungsbetrieb ermöglicht.

Die zum Ersatz von jeweils aufgebrauchten Rollen neu eingesetzten bzw. der Verpackungsmaschine jeweils zur Verfügung gestellten Vorratsrollen mit Flach- und/oder Folienmaterial werden der Verpackungsmaschine jeweils in definierter Zuführung bereitgestellt und dort in die Einbauposition eingesetzt, nachdem dort zuvor die zumindest teilweise verbrauchte Rolle entnommen wurde, wobei der kontinuierliche

Verpackungsbetrieb durch zumindest teilweises Aufbrauchen des zuvor in den

Zwischenspeicher geförderten Flach- und/oder Folienmaterials aufrechterhalten wird. Mit dem Begriff der definierten Zuführung können unterschiedliche Fördervarianten gemeint sein. So kann die definierte Zuführung bspw. ein Horizontalförderband mit darauf zur Verpackungsmaschine beförderten neuen Vorratsrollen umfassen, die z.B. mittels einer Greif- und/oder Handhabungsvorrichtung wie einem Mehrachsroboter aufgenommen und in die Einbauposition gebracht werden können. Die definierte Zuführung kann jedoch wahlweise auch durch sog. FTS - führerlose Transportsysteme - gebildet sein, die jede einzelne neue Vorratsrolle mit einem ferngesteuerten selbstfahrenden Shuttle an die Verpackungsmaschine heranbringen und dort mit Hilfe eines fahrzeugeigenen

Handhabungsgreifers oder auch mit Hilfe des dort bereitstehenden Greif- und/oder Handhabungssystems oder -roboters in die Einbauposition in oder an der

Verpackungsmaschine einsetzen.

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Durchtrennung oder Abtrennung des Flach- und/oder Folienmaterials der annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle von dem kontinuierlich in die Verpackungsmaschine geförderten Flach- und/oder Folienmaterial sowie auch die Verbindung des von der neu eingesetzten Rolle abgewickelten Flach- und/oder Folienmaterials mit dem kontinuierlich in die Verpackungsmaschine geförderten Flach- und/oder Folienmaterial weitgehend automatisiert erfolgen. Die einzelnen, aufeinander folgenden Abläufe werden hierbei vorzugsweise zentral gesteuert, ggf. unterstützt durch geeignete

Bildverarbeitungssysteme, mit denen die Greif- und/oder Handhabungseinrichtungen gesteuert werden können. Auf diese Weise können sowohl die Entnahme einer annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle aus ihrer Einbauposition in der Verpackungsmaschine wie auch das Einsetzen einer neuen Rolle in diese Einbauposition weitgehend automatisiert erfolgen. Die Entnahme verbrauchter Rollen aus der

Einbauposition und das Einsetzen neuer Rollen in die Einbauposition können bevorzugt mittels wenigstens einer steuerbaren Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durchgeführt werden, deren Reichweite einen definierbaren Bewegungsraum abdeckt. Diese Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann bspw. durch einen Mehrachsroboter oder auch durch FTS bzw. eine Kombination dieser Elemente gebildet sein.

Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass auch die Durchtrennung des Flach- und/oder Folienmaterials und/oder dessen Verschweißung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bzw. durch den entsprechend ausgestatteten

Mehrachsroboter ausgeführt wird.

Zur Erreichung der oben genannten Ziele schlägt die Erfindung weiterhin eine Verpackungsmaschine zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen mit Flach- und/oder Folienmaterial vor, die mit wenigstens einer Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend

unterbrechungsfreien Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial zur Verpackung der Stückgüter, Gebinde oder Artikelzusammenstellungen ausgestattet ist. Der Vorrichtung ist wenigstens eine austauschbare Rolle mit Verpackungsmaterial zugeordnet, die sich in einem

Betriebszustand in einer Einbauposition in oder im Bereich der Verpackungsmaschine befindet, wobei der Einbauposition der Rolle außerdem ein Zwischenspeicher zur Aufnahme einer definierten Länge des Flach- und/oder Folienmaterials von einer annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle zur Wiederverwendung nach dem Einsetzen einer neuen Rolle in die Einbauposition zugeordnet ist. Dieser der Einbauposition der Rolle funktional und vorzugsweise auch räumlich zugeordnete Zwischenspeicher dient der Aufrechterhaltung eines annähernd kontinuierlichen

Verpackungsbetriebes und kann zu diesem Zweck die erwähnte definierte Länge des Flach- und/oder Folienmaterials der annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle zumindest vorübergehend aufnehmen, um dieses aufgenommene Flach- und/oder Folienmaterial während eines Austauschvorganges der verbrauchten Rolle gegen eine neue Rolle wieder abzugeben, so dass dadurch der Verpackungsbetrieb ohne

Unterbrechung weiterlaufen kann. Um dies zu ermöglichen, ist die Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend unterbrechungsfreien Handhabung und/oder zum Austausch der Rollen zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen

Verpackungsbetriebes bei einem Austausch der Rollen durch Entnahme des im

Zwischenspeicher befindlichen Flach- und/oder Folienmaterialabschnittes vorbereitet und eingerichtet. Die zumindest temporär im Zwischenspeicher befindliche Länge an Flach- und/oder Folienmaterial muss zumindest für einen Zeitraum des Verpackungsbetriebs ausreichen, der für den Wechsel einer verbrauchten Rolle und das Einsetzen einer neuen Vorratsrolle sowie für das anschließende Verbinden der Folien- oder

Flachbahnabschnitte, insbesondere für deren Verschweißen, benötigt wird.

Die Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend unterbrechungsfreien Handhabung und/oder zum Austausch der Rollen zur

Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Verpackungsbetriebes kann vorzugsweise mit einer Schweißeinheit ausgestattet sein, die der Verbindung und Verschweißung des Flach- und/oder Folienmaterials einer neu in die Einbauposition in oder im Bereich der Verpackungsmaschine eingesetzten Rolle mit dem aus dem Zwischenspeicher entnommenen und kontinuierlich in die Verpackungsmaschine geförderten Flach- und/oder Folienmaterialabschnitt quer zu seiner Förderrichtung dient. Sowohl der

Rollenwechsel, der bestimmungsgemäße Einsatz des Zwischenspeichers als auch der Verschweißvorgang können vorzugsweise automatisiert ablaufen, so dass auch bei nur einer Rolle in der Einbauposition der Verpackungsmaschine ein kontinuierlicher

Verpackungsbetrieb über einen sehr langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann. Zumindest die Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend unterbrechungsfreien Handhabung und/oder zum Austausch der Rollen kann zur Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Verpackungsbetriebes automatisiert betrieben werden.

Die Einbauposition für die Rollen mit darauf aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial kann sich wahlweise innerhalb der Verpackungsmaschine oder außerhalb und unmittelbar neben der Verpackungsmaschine befinden. Bei einer Einbauposition außerhalb der Verpackungsmaschine ist die Erreichbarkeit zur Entnahme verbrauchter Rollen und zum Einsetzen neuer Vorratsrollen verbessert, während die einwandfreie Flachbahn- oder Folienführung unter Umständen mehr konstruktiven Aufwand erfordert. Der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine kann wenigstens eine steuerbare

Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Entnahme verbrauchter Rollen aus der Einbauposition und zum Einsetzen neuer Rollen in die Einbauposition zugeordnet sein, deren Reichweite einen definierbaren Bewegungsraum abdeckt. Diese steuerbare Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann zudem mit Einrichtungen zur Durchtrennung des Flach- und/oder Folienmaterials und/oder dessen Verschweißung ausgestattet sein. Als solche Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann insbesondere ein Mehrachsroboter oder ein System von FTS zum Einsatz kommen, wie dies bereits oben beschrieben wurde. Die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtungen bzw. des Handhabungsroboters und/oder des führerlosen Transportsystems (FTS) können sinnvollerweise mithilfe geeigneter optischer Sensoreinrichtungen und/oder

Raumüberwachungseinrichtungen erfasst und/oder gesteuert werden. In Abhängigkeit von den erfassten Raum-, Bewegungs- und/oder Sensordaten können somit zumindest die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung für die Rollen bzw. in ihrem jeweiligen Bewegungsraum gesteuert werden. Zudem kann vorgesehen sein, dass die die erwähnten

Raumüberwachungseinrichtungen durch wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung, insbesondere eine Kamera gebildet sind, die zumindest den Bewegungsraum der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfasst und diesen Bewegungsraum und die darin stattfindenden Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abbildende Ausgangssignale liefert. Hierbei kann die wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung bzw. die Kamera bspw. der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zugeordnet bzw. dort montiert sein, so dass sie in die Lage versetzt ist, die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sowie die drehrichtungskonforme Orientierung jeder neuen Rolle vor bzw. bei ihrem Einsetzen zu überprüfen. Wahlweise kann die Kamera jedoch auch den Bewegungsraum abdecken, indem sie ortsfest im Raum oder an der Verpackungsmaschine montiert ist; auch zusätzliche bzw. mehrere Kameras an der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sind möglich. Generell können mehrere Kameras bzw. optische Erfassungseinrichtungen eingesetzt werden, deren Ausgangssignale überlagert und zur exakten Ortsbestimmung aller zu bewegenden Teile, Handhabungssysteme und/oder Rollen mit Verpackungsmaterial eingesetzt werden können. Gleiches gilt auch für die Entnahme verbrauchter Rollen sowie für den Einsatz der Schweißeinrichtungen, die zum Verbinden der Materialbahnabschnitte notwendig sind; auch diese Elemente können mittels der optischen Erfassungseinrichtungen gesteuert werden.

Bei dem Verfahren kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung

insbesondere durch einen Mehrachsroboter gebildet sein, der neue Rollen von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Einbauposition und/oder der

Verpackungsmaschine platziert und auch verbrauchte Rollen von dort entnimmt. Wie erwähnt, kann dem Handhabungsroboter wahlweise eine separate Kamera zugeordnet sein, die bspw. an seinem beweglichen Auslegerarm angebracht sein kann, so dass sie alle Bewegungen im Raum sowie die aufzunehmenden und in die Verpackungsmaschine zu positionierenden Rollen erfassen kann. Vorzugsweise verfügt die

Handhabungseinrichtung bzw. der Mehrachsroboter über geeignete Greif- bzw. Halteelemente, um die Rollen aufnehmen zu können. So kann die

Handhabungseinrichtung bzw. der Mehrachsroboter bspw. über einen Haltedorn verfügen, welcher stirnseitig in die als Hohlkörper ausgebildete neue Rolle eintaucht, seinen maximalen Querschnittsdurchmesser vergrößert und hiermit die jeweilige neue Rolle klemmend an der Handhabungseinrichtung bzw. dem Mehrachsroboter fixiert.

Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bei dem

erfindungsgemäßen Verfahren auch durch ein führerloses und/oder ferngesteuertes Transportsystem (FTS, mindestens ein selbstfahrendes Shuttle) gebildet sein, das neue Rollen von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Verpackungsmaschine platziert. Dieses FTS bzw. das Shuttle des FTS kann bspw. einen Greifarm o. dgl. zur Aufnahme und Handhabung der Rollen aufweisen, mit dem es die Rolle aufnimmt, auf eine

Transportauflage ablegt, wonach es mitsamt der Rolle zur Verpackungsmaschine fährt und dort die Rolle einsetzt. Wahlweise kann dem Shuttle eine eigene Kamera zugeordnet sein, um seine Bewegungen im Raum zu steuern. Die Erfindung kann weiterhin vorsehen, dass auch die Verpackungsmaschine selbst bzw. ihre Einbauposition für die auswechselbaren Rollen mit Verpackungsmaterial optisch überwacht werden. Hierbei können zusätzliche optische

Überwachungseinrichtungen bzw. Kameras in der Verpackungsmaschine vorgesehen sein, insbesondere im Bereich der auszuwechselnden Rollen bzw. im Bereich der Einbauposition.

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 in vier schematischen Schaubildern aufeinander folgende

Prozessschritte beim automatisierten Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial innerhalb einer Verpackungsmaschine.

Fig. 2 zeigt in vier schematischen Perspektivansichten verschiedene

Handhabungsschritte beim Austausch der Rollen mithilfe eines Handhabungsroboters.

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Einbauposition einer Rolle mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial au ßerhalb der Verpackungsmaschine. 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 vier schematischen Schaubilder der Fig. 1 sollen mehrere aufeinander folgende Prozessschritte beim automatisierten Austausch von Rollen 10 mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial 12 innerhalb einer Verpackungsmaschine 14 verdeutlichen. Die gezeigten Prozessschritte sind Bestandteil eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur weitgehend unterbrechungsfreien Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen 10 mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial 12 zur Verpackung von hier nicht gezeigten Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial 16, das als Verpackungsmaterial 12 dient. Die Rolle 10 befindet sich in definierter

Einbauposition 18 innerhalb oder au ßerhalb der Verpackungsmaschine 14 (vgl. hierzu auch Fig. 3). Die als erster Prozessschritt S1 bezeichnete Abbildung links oben zeigt eine noch weitgehend unverbrauchte Rolle 10, die sich in ihrer Einbauposition 18 in der Verpackungsmaschine 14 oder im Bereich der Verpackungsmaschine 14 befindet. Die Rolle 10 ist um eine horizontale Achse drehbar gelagert, so dass ihr Verpackungsmaterial 12 bzw. das aufgewickelte Flach- und/oder Folienmaterial 16 in Pfeilrichtung in eine Verpackungsstraße 20 zur Verpackung der Stückgüter, Gebinde,

Artikelzusammenstellungen etc. gefördert werden kann. Ein in unmittelbarer Nähe zur Einbauposition 18 befindlicher Zwischenspeicher 22 zur Aufnahme einer definierten Länge des Verpackungsmaterials 12 wird im normalen Betrieb beim Abwickeln der noch weitgehend unverbrauchten Rolle 10 noch nicht benötigt.

Die als zweiter Prozessschritt S2 bezeichnete Abbildung links unten zeigt eine in derselben Einbauposition 18 befindliche und bereits annähernd abgewickelte Rolle 24, deren zur Verpackungsstraße 20 gefördertes Verpackungsmaterial 12 durch den

Zwischenspeicher 22 geleitet wird, wo eine definierte Länge des Verpackungsmaterials 12 bzw. ein definierter Abschnitt 26 des Flach- und/oder Folienmaterials 16 der annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 24 vor deren Austausch zur

Aufrechterhaltung eines annähernd kontinuierlichen Verpackungsbetriebes gefördert und dort temporär bevorratet wird, um für den anschließenden Rollenwechsel verfügbar zu sein und um einen kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Verpackungsbetrieb auch während des Rollenwechsels aufrechterhalten zu können. Wie dies der Prozessschritt S2 der Fig. 1 verdeutlicht, wird der erwähnte Abschnitt 26 des Flach- und/oder

Folienmaterials 16 in den Zwischenspeicher 22 befördert und dort bspw. mehrfach gefaltet, bevor die annähernd abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 24 im nächsten Prozessschritt S3 (Abbildung rechts unten) aus ihrer Einbauposition 18 aus der

Verpackungsmaschine 14 bzw. im Bereich oder in der Nähe der Verpackungsmaschine 14 entnommen und durch eine neue Rolle 10 mit Flach- und/oder Folienmaterial 16 ersetzt wird. Während dieses Rollenwechsels kann der Verpackungsbetrieb unverändert aufrechterhalten werden, indem der im Zwischenspeicher 22 befindliche Flach- und/oder Folienmaterialabschnitt 26 von dort entnommen wird, während gleichzeitig das Flach- und/oder Folienmaterial 16 der neu in die Einbauposition in oder im Bereich der

Verpackungsmaschine 14 eingesetzten Rolle 10 mit dem aus dem Zwischenspeicher 22 entnommenen und kontinuierlich in die Verpackungsstraße 20 geförderten Flach- und/oder Folienmaterialabschnitt 16 verbunden, insbesondere quer zu seiner

Förderrichtung verschweißt wird (nicht gezeigt).

Die Abbildung rechts unten mit dem Prozessschritt S3 verdeutlicht das Entnehmen der annähernd verbrauchten Rolle 24, nachdem der darauf noch aufgewickelte Rest an Flach- und/oder Folienmaterial 16 von dem in den Zwischenspeicher 22 geförderten Abschnitt 26 getrennt wurde. Dort ist zudem das Einsetzen einer neuen Rolle 10 in die Einbauposition 18 verdeutlicht, die anschließend mit dem Abschnitt 26 aus dem

Zwischenspeicher 22 verbunden wird, während gleichzeitig der Verpackungsbetrieb weitgehend unbeeinträchtigt aufrechterhalten wird, indem der Abschnitt 26 ohne

Unterbrechung in die Verpackungsstraße 20 gefördert wird. Dieser aus dem

Zwischenspeicher 22 geförderte Abschnitt 26 muss anschließend mit dem Flach- und/oder Folienmaterial 16 der neuen Rolle 10 verbunden, insbesondere verschweißt werden, was im vierten Prozessschritt S4 (Abbildung rechts oben) lediglich angedeutet ist. Durch diese Verbindung bzw. Verschweißung des im Zwischenspeicher 22 befindlichen Abschnittes 26 mit dem Folienanfang der neu eingesetzten Rolle 10 wird der angestrebte kontinuierliche Verpackungsbetrieb realisiert. Die zum Ersatz von jeweils aufgebrauchten Rollen 24 neu eingesetzten bzw. der

Verpackungsmaschine 14 jeweils zur Verfügung gestellten Vorratsrollen 10 mit Flach- und/oder Folienmaterial 16 können der Verpackungsmaschine 14 jeweils in definierter Zuführung bereitgestellt und dort in die Einbauposition 18 eingesetzt werden, nachdem dort zuvor die zumindest teilweise verbrauchte Rolle 24 entnommen wurde, wobei der kontinuierliche Verpackungsbetrieb durch zumindest teilweises Aufbrauchen des zuvor in den Zwischenspeicher 22 geförderten Flach- und/oder Folienmaterials 16 aufrechterhalten wird, wie dies anhand der Darstellungen der Fig. 1 veranschaulicht wird. Der hier gewählte Begriff der definierten Zuführung kann unterschiedliche Fördervarianten umfassen, so etwa ein Horizontalförderband mit darauf zur Verpackungsmaschine 14 beförderten neuen Vorratsrollen 10, die z.B. mittels einer Greif- und/oder

Handhabungsvorrichtung wie einem Mehrachsroboter aufgenommen und in die

Einbauposition 18 gebracht werden können. Die definierte Zuführung kann jedoch wahlweise auch durch führerlose Transportsysteme (sog. FTS) gebildet sein, die jede einzelne neue Vorratsrolle 10 mit einem ferngesteuerten selbstfahrenden Shuttle an die Verpackungsmaschine 14 heranbringen und dort mit Hilfe eines fahrzeugeigenen

Handhabungsgreifers oder auch mit Hilfe des dort bereitstehenden Greif- und/oder Handhabungssystems oder -roboters in die Einbauposition 18 in oder an der

Verpackungsmaschine 14 einsetzen.

Die Figuren 2A bis 2D zeigen jeweils anhand schematischer Perspektivansichten verschiedene Handhabungsschritte beim Austausch der Rollen 10, 24 mithilfe eines Handhabungsroboters 28. Solche Handhabungsroboter 28 sind als Mehrachsroboter in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt. Die Fig. 2A verdeutlicht die Aufnahme von stehend auf Paletten 30 zur Verpackungsmaschine 14 beförderten neuen Rollen 10 mit darauf aufgewickeltem flächigem Verpackungsmaterial 12, die mittels eines schwenkbaren Arms 32 des Handhabungsroboters 28 aufgenommen und in die

Einbauposition 18 der Verpackungsmaschine 14 eingesetzt werden können. Hierzu taucht der Schwenkarm 32 des Handhabungsroboters 28 mit einem Haltedorn 34 von oben in vertikaler Richtung in einen zentralen Hohlkern 36 der aufzunehmenden Rolle 10 ein und klemmt diesen Hohlkern 36, um die Rolle gemäß Fig. 2B aufnehmen und in Richtung zur Einbauposition 18 bewegen zu können. Der Schwenkarm 32 des Handhabungsroboters 28 kann hierzu typischerweise mit mehreren Freiheitsgraden bewegt werden, um die Rolle 10 passgenau positionieren zu können.

Nachdem eine verbrauchte oder nahezu aufgebrauchte Rolle 24 aus der

Einbauposition 18 der Verpackungsmaschine 14 entnommen wurde, kann die neue Rolle 10 mittels des Handhabungsroboters 28 in dieselbe Einbauposition 18 eingesetzt werden, wie dies anhand der Figuren 2C und 2D beispielhaft verdeutlicht wird. Im Bereich der Einbauposition 18 ist typischerweise ein horizontal rotierender Aufnahmedorn 38 zur klemmenden Aufnahme und Positionierung des Hohlkerns 36 der jeweiligen Rolle 10 vorhanden, der mit einem elektrischen Antriebsmotor 40 und ggf. mit

Längsverstelleinrichtungen 42 ausgestattet sein kann. Die Längsverstelleinrichtungen 42 dienen hierbei zur horizontalen Verschiebung des Aufnahmedorns 38 zur Erleichterung des Einsetzens und Entnehmens von Rollen 10, 24 und/oder zu deren exakter

Ausrichtung in der Einbauposition 18, damit das von der Rolle 10 abgezogene Flach- und/oder Folienmaterial 16 in exakte Fluchtung zur Verpackungsstraße 20 (vgl. Fig. 1 ) gebracht werden kann. Nachdem eine neue Rolle 10 auf den Aufnahmedorn 38 aufgesetzt wurde, kann sie ggf. mittels eines zwischenzeitlich am Haltedorn 34 des Handhabungsroboters 28 aufgesetzten Stempelaufsatzes 44 weiter in axialer Richtung auf den Aufnahmedorn 38 geschoben werden, bis eine gewünschte Zielposition erreicht ist. Die Handhabbarkeit des Stempelaufsatzes 44 am Schwenkarm 32 des

Handhabungsroboters 28 ist in Fig. 2D beispielhaft verdeutlicht. Mit Hilfe des

Stempelaufsatzes 44 kann die neue Rolle 10 in Pfeilrichtung gegen einen Axialanschlag 46 in die gewünschte Endposition geschoben werden. Dieser Axialanschlag 46 kann ggf. ebenfalls mit den Längsverstelleinrichtungen 42 gekoppelt sein, so dass er einen variablen Axialanschlag 46 bilden kann.

Wahlweise können die Durchtrennung des Flach- und/oder Folienmaterials 16 der annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 24 von dem kontinuierlich in die Verpackungsmaschine 14 geförderten Flach- und/oder Folienmaterial 16 sowie auch die Verbindung des von der neu eingesetzten Rolle 10 abgewickelten Flach- und/oder Folienmaterials 16 mit dem kontinuierlich in die Verpackungsmaschine 14 geförderten Flach- und/oder Folienmaterial 16 weitgehend automatisiert erfolgen. Die einzelnen, aufeinander folgenden Abläufe werden hierbei vorzugsweise zentral gesteuert, ggf.

unterstützt durch geeignete Bildverarbeitungssysteme, mit denen der

Handhabungsroboter 28 gesteuert werden kann. Der Handhabungsroboter 28 kann über geeignete wechselbare Werkzeuge verfügen, um sowohl die Trennung als auch die

Verschweißung der Bahnen des Flach- und/oder Folienmaterials 16 im Zusammenhang mit dem Rollenwechsel autonom durchführen zu können. Auf diese Weise können sowohl die Entnahme einer annähernd abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 24 aus ihrer Einbauposition 18 in der Verpackungsmaschine 14 wie auch das Einsetzen einer neuen Rolle 10 in diese Einbauposition 18 weitgehend automatisiert erfolgen. Die Entnahme verbrauchter Rollen 24 aus der Einbauposition 18 und/oder das Einsetzen neuer Rollen 10 in die Einbauposition 18 können bspw. durch den in Fig. 2 gezeigten Mehrachs- bzw. Handhabungsroboter 28 oder auch durch FTS bzw. eine Kombination dieser Elemente durchgeführt werden. Wie es die schematische Draufsicht der Fig. 3 verdeutlicht, kann sich die Einbauposition 18 für die Rollen 10 bzw. 24 mit darauf aufgewickeltem

Verpackungsmaterial 12 in Gestalt des Flach- und/oder Folienmaterials 16 wahlweise auch au ßerhalb der Verpackungsmaschine 14 befinden, so dass das Flach- und/oder Folienmaterial 16 von außerhalb in die Verpackungsmaschine 14 und in die

Verpackungsstraße 20 gefördert wird. Der Aufnahmedorn 38 kann sich in

unterschiedlichen Positionen befinden, so bspw. mit seiner Längsachse parallel zur Förderrichtung des Flach- und/oder Folienmaterials 16 in der Verpackungsstraße 20, so dass das Flach- und/oder Folienmaterial 16 um 90 ° umgelenkt werden muss.

Der in den Figuren 2A bis 2D nicht näher dargestellte Zwischenspeicher 22 kann sich ggf. ebenfalls außerhalb der Verpackungsmaschine 14 befinden, wie dies schematisch in der Fig. 3 angedeutet ist.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezuqszeichenliste

10 Rolle, neue Rolle, unverbrauchte Rolle (mit Verpackungsmaterial)

12 Verpackungsmaterial

14 Verpackungsmaschine

16 Flach- und/oder Folienmaterial

18 Einbauposition (der Rolle)

20 Verpackungsstraße

22 Zwischenspeicher

24 verbrauchte Rolle, annähernd abgewickelte Rolle, annähernd aufgebrauchte Rolle

26 gespeicherter Abschnitt, definierter Abschnitt, definierte Länge (des

Flach- und/oder Folienmaterials), Flach- und/oder

Folienmaterialabschnitt

28 Handhabungsroboter, Mehrachsroboter

30 Palette

32 Schwenkarm, schwenkbarer Arm

34 Haltedorn

36 Kern, Hohlkern

38 Aufnahmedorn

40 Antrieb, elektrischer Antrieb, elektrischer Antriebsmotor

42 Längsverstelleinrichtungen

44 Stempelaufsatz

46 Axialanschlag