用于操作卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于操作卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的方法和设备。

背景技术：

在将例如饮料容器或类似物的物品分组并且组合时，这些物品在实际中经常通过收缩薄膜保持在一起，以便可以防止在运输时由物品组合滑落或者松脱。由现有技术例如已知包括四个、六个或更多容器的包装件。此外，这样的包装件是用于由PET塑料制成的饮料容器或瓶子的出售单元的最常见的变型。期望在没有中断各个生产步骤的情况下尽可能迅速地组合这样的包装件，以便可以实现高的生产率。

为了提供用于包装件的包装材料或收缩薄膜，已经已知一些设备以及方法，所述设备和方法将材料由一个或多个卷盘退绕。然后，接着以包装材料包覆各个包装件或者设置用于包装件的各个物品。包装材料由卷盘的退绕可以机械地进行。例如已知一些设备，这些设备将包装材料通过辊由卷盘抽出，其中，相应地卷盘在此转动地运动。如果用尽卷盘的包装材料储备，则必须更换相应的卷盘或者通过新的卷盘替换。组合包装件的过程的不期望的中断与此相关联。

例如由文献DE 40 40 545 A1已知一种方法和一种设备，借助于该方法和设备可以进给新的卷盘以及更换耗尽的卷盘。已知的设备具有带有多个带状材料的储备卷盘，这些储备卷盘并排地设置。卷盘的芯子相应地安放到共同的栓钉上。带状材料的起始端事先与辊连接，该辊将带状材料由相应的卷盘抽出并且朝向远离设备向下的方向导向。为了按照文献DE 40 40 545 A1的设备可以运行并且材料由卷盘退绕，卷盘必须利用卷盘的芯子符合转动方向地安放到栓上。带状材料或带状材料的第一层必须从上方靠近地朝向辊放入。如果卷盘以相反的转动方向安放到栓上，则带状材料不可以或仅困难地由卷盘抽出，由此在退绕时产生困难。因此，手动的和符合转动的安放在按照文献DE 40 40 545 A1的设备中是必需的，以便可以确保无干扰的运行。

由文献DE 10 2004 026 312 A1已知具有薄膜接合站的设备，其中，新插入到包装机器中的卷盘的薄膜幅面利用保持装置的辅助支持输送给焊接装置。保持装置特别是可以构造为能手动操作的夹板，借助于所述夹板将薄膜开始部分由新的卷盘抽出并且提供给转送装置，所述转送装置可以负责将薄膜开始部分输送至焊接装置，借助于所述焊接装置将薄膜开始部分与已经处于包装机器中的薄膜幅面焊接。夹板在那里被称为能手动地简单地操作的辅助器件，薄膜幅面可以利用该辅助器件到达匹配的位置中。不过，夹板是松散的、亦即不与机器或焊接装置连接。

至少能部分自动化的、用于卷盘更换的方法和相应的设备由文献DE 10 2013 110 944 A1已知。在那里将新输送给包装机器的薄膜卷盘相应地装配在不同地配置的更换支持单元，这些更换支持单元可以交替地在不同的安装位置中插入到包装机器中。手动输送新的卷盘的自由的薄膜端部在此成为多余的，因为更换支持单元以如下方式配置，使得薄膜区段在机器中可以自动化地相互连接。

技术实现要素：

鉴于现有技术，本发明的目的在于，提供一种用于操作卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料的设备和方法，借助于所述设备可以降低包装机器的易受干扰性。此外，在按照本发明的设备和按照本发明的方法中，应简化扁平材料和/或薄膜材料的操作。上述任务通过包括在保护权利要求1和9中的特征的设备和方法来解决。其它有利的构造方案通过从属权利要求描述。

本发明涉及一种用于操作卷绕在卷盘上的并且用作件货、包装件或类似的物品组合的包装材料的扁平材料和/或薄膜材料的方法。因此，扁平材料和/或薄膜材料可以构造为收缩薄膜。卷盘可以具有芯子，该芯子的几何形状相当于空心圆柱体并且可以至少部分地由含纤维素的材料制成。相应的新的卷盘由此可以有利地安放到包装机器的与芯子相对应的栓上并且在由卷盘抽出或取出包装材料时在栓上转动地旋转。

在所述方法的第一种可能性的范围内，至少部分退绕和/或耗尽的卷盘为了维持近似连续的亦或间歇的包装运行由包装机器的至少一个安装位置取出并且相应地由带有扁平材料和/或薄膜材料的新的卷盘代替。然而，所述方法也可以规定，至少部分退绕和/或耗尽的卷盘为了维持连续的包装运行交替地由包装机器的至少两个安装位置取出并且因此相应地将带有扁平材料和/或薄膜材料的新的卷盘插入到相应的安装位置中。至少一个安装位置或至少两个安装位置中的每个安装位置可以如上面已经提到的那样具有栓，新的卷盘安放到所述栓上并且相应的卷盘在所述栓上旋转以用于退绕其相应的扁平材料和/或薄膜材料。卷盘特别是可以夹紧地固定在其相应的安装位置的栓上。栓可以旋转地驱动并且将转矩传递到相应的安装的卷盘上，从而卷盘为了退绕其扁平材料和/或薄膜材料而通过卷盘的栓转动地运动。每个栓可以配设有驱动器，通过驱动器使相应的栓转动。补充地提出，用于带有卷绕在其上的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘的至少一个安装位置或者具有用于带有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘的可转动的保持器件的典型的两个安装位置在高度方面可以构造成可调整的，以便例如在卷盘退绕的并且因此直径渐减时可以对不同的卷盘直径进行适应调整和/或对输送路径进行修正。

驱动器可以与随后还详细描述的控制单元连接或者通过随后还详细描述的控制单元操控以用于使栓转动。在由卷盘的相应的安装位置取出带有至少部分退绕的和/或耗尽的包装材料的卷盘之前，在栓和卷盘之间的夹紧的连接可以松脱，从而卷盘接着不再与栓固定地连接并且可以由栓取出。栓的旋转的运动可以中断，直至新的卷盘安放到栓上或者插入到相应的安装位置中。

典型地，在所述方法的范围内，至少部分退绕和/或耗尽的卷盘为了维持近似连续的包装运行交替地由包装机器的至少两个不同的安装位置取出并且因此相应地将带有扁平材料和/或薄膜材料的新的卷盘插入到相应的安装位置中。至少两个安装位置中的每个安装位置可以如上面已经提到的那样具有栓，新的卷盘安放到所述栓上并且相应的卷盘在所述栓上旋转以用于退绕其相应的扁平材料和/或薄膜材料。在此，包装运行可能在卷盘更换期间中断亦或可能无中断地继续进行。然而，只有在设置用于扁平材料和/或薄膜材料的附加的存储装置，在卷盘更换期间可以由所述存储装置输送出材料并且将材料提供给包装运行时，上面提到的、具有仅一个用于卷盘的安装位置的变型方案才能实现在卷盘更换期间的无中断的包装运行。利用所述方法，原则上能实现无中断地操作卷绕在卷盘上的并且用作件货、包装件或类似的物品组合的包装材料的扁平材料和/或薄膜材料，从而能借以维持连续运行的包装运行。然而，为此需要至少两个用于各一个带有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘的不同的安装位置，从而处于其中一个安装位置中的卷盘可以连续地退绕，而相应的另一个安装位置被提供用于卷盘更换和用于提供新的扁平材料和/或薄膜材料，从而根据更换过程和连接过程、粘接过程或焊接过程的实施方案在卷盘更换时可以维持连续的或近似连续的包装运行。按照本发明的方法同样涉及在包装过程内这样无中断地操作以及短时间中断地操作卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料。因为所述方法也涉及在包装机器内部使用仅一个安装位置的情况下的操作方法，所以明显的是，连续的或无中断的包装运行仅能在缓存装置或者其它辅助措施的辅助下实现，因为至少必须在卷盘更换期间中断薄膜材料或扁平材料的输送过程。

在将新的卷盘相应地插入到其相应的安装位置中之后，相应的新的卷盘的外置的层在其自由的端部附近或者该端部的区域中抽出并且为了形成无中断的材料幅面而与在包装机器中引导的材料幅面的一区段连接。所述抽出可以机械地、例如经由低压和/或夹紧并且通过固定杆引起，该固定杆抓取相应的新的卷盘的外置的层并且远离相应的新的卷盘运动。固定杆可以相对于用于卷盘的安装位置运动亦或在至少两个安装位置之间来回运动。此外，可以设置焊接条，所述焊接条向下运动并且在此将相应的新的卷盘的外置的层与在包装机器中引导的材料幅面焊接。通过固定杆可以使相应的外置的层运动到焊接条的工作区域中。因此，焊接条可以与所属的焊接装置配合作用地使相应的新的卷盘的外置的层朝向在包装机器中引导的材料幅面运动。在焊接装置内部可以给材料幅面区段调温并且以这种方式焊接。焊接装置的实施方式被证实为可行的，在这些实施方式中焊接条竖直地上下运动并且由此将材料幅面导入到焊接装置中并且将其在那里定位，其中，在焊接条的竖直的下降运动之后，新的卷盘的相应的外置的层与在包装机器中引导的材料幅面焊接。

此外，在插入新的卷盘期间或之后借助于检测装置确定和/或检查卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向。在此，在实际中特别是所述实施方式被证实为可行的，在这些实施方式中转动方向和/或符合转动方向的定向的确定和/或检查借助于光学检测进行。然而，本发明不局限于这样的实施例，从而例如也可以设置触觉的和/或其它的机械装置，以便检查相应的新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向。传感的识别也可以可选地在触知的探测器或触知的、亦即接触式的探测系统的辅助下进行，所述探测系统可以设置在所述至少一个安装位置的区域中。探测系统或者触觉的或接触式的探测器和操作装置可以与控制单元连接。此外，传感地识别也可以在超声探测器或超声探测系统的辅助下进行，所述超声探测系统可以设置在用于带有卷绕在其上的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘的安装位置的区域中。探测系统或超声探测器和操作装置又可以与提到的控制单元连接。

如果所识别的转动方向和/或符合转动方向的定向匹配于或符合预先确定的理论定向和/或理论转动方向，则相应的新的卷盘可以插入到其配设的安装位置中或者保留在其相应的配设的安装位置中。如果借助于检测装置确定了错误的转动方向和/或错误的符合转动方向的定向，则进行相应的新的卷盘的定向修正或者选择具有适当的转动方向和/或符合转动方向的定向的另一个新的卷盘以用于插入并且插入到相应的安装位置中。

例如可能的是，借助于检测装置检查和/或确定已经插入到其相应的安装位置中的新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向。如果借助于检测装置确定了错误的转动方向和/或错误的符合转动方向的定向，则相应的新的卷盘可以由包装机器取出、符合转动方向地或以适当的转动方向定向和/或校准并且接着再次插入到卷盘的相应的安装位置中。然后，符合转动方向的定向或具有适当的转动方向的定向以及将卷盘再次插入到其相应的安装位置中可以在将卷盘的外置的层与仍保留在包装机器中的材料幅面连接或焊接之前进行。

也可设想，新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定位在将卷盘插入到其相应的安装位置中之前检查和/或确定。然后，如果借助于检测装置确定了错误的转动方向和/或错误的符合转动方向的定向，则存在如下可能性，即检查或确定另一个卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定位并且在适当的转动方向和/或符合转动方向的定位的情况下将所述卷盘插入到安装位置中。备选地，新的卷盘可以被引导至适当的符合转动方向的定位或适当的转动方向并且然后插入到相应的安装位置中。

然而，备选于此地，也可以使用附加的转向辊，所述转向辊能实现将通常必须翻转的卷盘保留在其位置中并且将由此退绕的扁平材料和/或薄膜材料通过能可选地使用的转向辊引导，以便使扁平幅面引导匹配于在包装机器中的所需的加工方向。反之，只要带有卷绕在其上的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘沿适当的转动方向插入，则不需要附加的转向辊，从而所述转向辊可以移开或去激活亦或机械地从其位置移除。

在本发明的特别优选的实施方式中，至少部分卷绕和/或耗尽的卷盘借助于与检测装置处于有效连接的操作装置自行地取出并且带有扁平材料和/或薄膜材料的新的卷盘插入到所设置的安装位置或可选地设置的两个或更多安装位置中。因此，通过操作装置接收具有符合转动方向的定向或匹配的转动方向的新的卷盘以及随后将其插入到卷盘的相应的安装位置中和/或可选地激活所提到的附加的转向辊以用于修正新插入的卷盘的转动方向可以全自动地进行。操作装置例如可以通过控制单元耦联到检测装置上。

可以可选地规定，卷盘为了在所有所述至少两个安装位置中退绕包装材料(只要包装机器配备有多于一个的用于卷盘的安装位置)而以相同的转动方向旋转地运动。卷盘也可以根据幅面引导而沿不同的转动方向旋转。材料幅面可以在卷盘中根据按照本发明的设备的实施方式由下方或由上方抽出，接着据此也指向卷盘的转动方向。

也可设想，至少一个标记、特别是光学的标记并且特别是至少一个反射性的标记相应地施加到新的卷盘在其自由的端部的区域中的一部分上，检测装置借助于所述标记确定和/或检查新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向。光学的标记可以构造为粘附标记并且粘接或借助于表面粘着性紧固到新的卷盘在其自由的端部的区域中的一部分上。特别是可以将至少两个光学的标记或反射性的标记设置用于新的卷盘的各一个自由的端部。如果将其它装置用作光学的检测系统，则可以合理的是，这样的可识别的标记安装到卷盘上，例如这样的、可以借助于超声检测装置或借助于触知的检测装置识别的标记。

此外，可能的是，至少一个标记或至少一个光学的标记在将新的卷盘插入到其相应的安装位置中之前这样施加到相应的新的卷盘上，使得借助于标记将相应的新的卷盘的自由的端部至少尽可能不动地固定在相应的新的卷盘上。因为自由的端部以此不动地固定在相应的新的卷盘上，所以在相应地插入新的卷盘之后将卷盘的外置的层在其自由的端部附近或该端部的区域中简单地抽出。所述抽出可以如已经提到的那样例如通过固定杆进行，该固定杆在卷盘的自由的端部的区域中优选机械地固定或抓取新的卷盘的外置的层并且此后远离新的卷盘运动，以便由新的卷盘抽出外置的层。气动地工作的抓取条和抽吸条被证实为是固定杆的特别适当的变型方案，所述抓取条和抽吸条具有多个抽吸位置或者孔或凹槽，在这些抽吸位置或者孔或凹槽上存在可变的或固定调节的低压，从而以此可以可靠地采集和抓取材料幅面；此外，这样的气动工作的抽吸夹具也能够将材料幅面由卷盘抽出，必要时通过相应的卷盘支承部的马达式的驱动器辅助支持，当抽吸夹具或固定杆抽出材料幅面时，所述卷盘支承部可以负责卷盘的相应的开卷运动。

此外，光学的检测装置可以具有光学的探测器，所述探测器通过操作装置运动到相应的新的卷盘的区域中并且在那里为了检查和/或确定新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定位而识别所述卷盘的相应的光学的标记。光学的探测器特别是可以构造为照相机系统，所述照相机系统与控制单元连接。如果使用其它传感器或传感原理，则相应地所使用的探测器可以通过操作装置运动到相应的新的卷盘的区域中并且在那里为了检查和/或确定新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定位而识别所述卷盘的相应的可识别的光学的标记。探测器特别是可以构造为超声检测系统或触知的检测系统，所述检测系统与控制单元连接。

此外，在可设想的实施方式中，所述操作装置可以具有保持芯轴，该保持芯轴在端侧伸入到构造为空心体的新的卷盘中，增大保持芯轴的横截面直径并且以此将相应的新的卷盘夹紧地固定在操作装置上。光学地或以其它方式工作的探测系统可以设置在保持芯轴的区域中，从而在时间上相近的相继步骤中可以首先进行相应的新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定位的检查或确定并且接着在适当的转动方向和/或符合转动方向的定位时通过操作装置的保持芯轴借助于增大保持芯轴的最大的横截面直径来承接相应的新的卷盘。

保持芯轴的纵向延展可以构造为比新的卷盘的空心的芯子的纵向延展更小的，从而相应的新的卷盘在将保持芯轴插入到芯子中时可以推装到配设给包装机器的相应的安装位置的栓上。因此，保持芯轴的横截面直径可以随时间减小，从而在保持芯轴和相应的新的卷盘之间的夹紧的连接松脱。然后，操作装置或操作装置的保持芯轴可以朝向另一个新的卷盘引导，同时，经由操作装置插入到相应的安装位置中的新的卷盘抗扭地安放在配设给相应的安装位置的栓上。为了在栓和相应地安放在栓上的卷盘之间的抗扭的连接同样存在如下可能性，即，增大栓的横截面直径。

此外，新的卷盘可以这样插入到其相应的安装位置中，使得在插入之后,所述卷盘的自由的端部朝向至少两个安装位置的其中一个对置的安装位置定向。例如可以为此规定，至少一个施加到新的卷盘的在其自由的端部的区域中的一部分上的光学的标记通过光学的探测器或光学的探测系统识别，关于此的信息传输到控制单元并且控制单元这样操控操作单元，使得在插入之后新的卷盘的自由的端部朝向至少两个安装位置的其中一个相应地对置的安装位置定向。相同的情况原则上适用于其它测量原理，这些测量原理不利用光学检测工作，亦即，例如适用于触知的检测变型方案或超声测量或类似情况。

在其它实施方式中可设想，探测器或光学的探测器或者光学的或以其它方式工作的探测系统设置在至少两个安装位置的区域中并且在插入相应的新的卷盘之后识别至少一个标记(例如光学的标记或能触知检测的标记或能借助于超声波检测的标记)的定向并且将关于此的信息传输给控制单元。此外，控制单元可以这样引起栓的旋转(新的卷盘安放在所述栓上)，使得在旋转之后新的卷盘的自由的端部或光学的标记朝向至少两个安装位置的其中一个对置的安装位置指向。

此外，可能的是，新的卷盘通过水平输送装置运动到操作装置的区域中并且提供给操作装置。水平输送装置可以构造为环绕的连续输送带。在水平输送装置的路段的开始部分或侧面可以定位有机械手，借助于机械手优选将新的卷盘竖直地安放到水平输送装置上。操作装置必要时可以直接由水平输送装置接收新的卷盘并且插入到包装机器或包装机器的至少两个安装位置中。机械手同样可以具有保持芯轴，该保持芯轴在端侧引入到新的卷盘或新的卷盘的芯子中并且借助于保持芯轴的横截面直径的增大抓取新的卷盘。特别是可以规定，机械手能手动操作并且借助于机械手由使用者安放新的卷盘。

此外，本发明涉及一种用于操作卷绕在卷盘上的并且用作用于包装件货、包装件或类似的物品组合的包装材料的扁平材料和/或薄膜材料的设备。为此应指明，先前对于按照本发明的方法的实施方式提到的不同的特征同样可以设置在按照本发明的设备的可设想的实施方式中。此外，随后对于按照本发明的设备的可设想的实施方式提到的特征可以设置在按照本发明的方法的不同的实施方式中。

所述设备包括具有至少一个安装位置的包装机器，所述安装位置设置用于转动地承接带有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘。然而，所述设备也可以可选地包括具有至少两个不同的安装位置的包装机器，所述安装位置相应地设置用于转动地承接带有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘。此外，一个或多个耦联器件是包装机器的组成部分，所述耦联器件构造用于将在所述一个安装位置中插入的新的卷盘的或在至少两个安装位置中相应地插入的新的卷盘的扁平材料和/或薄膜材料的自由的端部区域与已经在包装机器中引导的材料幅面定向和连接。已经在包装机器中引导的材料幅面可以由卷盘抽出，所述卷盘在将新的卷盘插入到其相应的安装位置中时已经设置在包装机器中。因此，可以由至少一个在包装机器中的卷盘或由至少两个安装位置的至少一个卷盘连续地退绕扁平材料和/或薄膜材料，以此可以确保连续的包装运行。不过，就此而言再次强调，通过使用两个或更多用于两个或更多卷盘的安装位置的无中断的或连续的包装运行是包装机器的特殊情况，而按照本发明的设备同样涉及为了卷盘更换而短时间中断的包装运行的情况，其中，包装机器为了包装目的仅配备有一个用于带有扁平材料和/或薄膜材料的单个卷盘的安装位置。

焊接条或抽吸杆例如可以是所述一个或多个耦联器件的组成部分，如先前已经描述的那样，从而出于所述原因以下不再提到焊接条或抽吸杆的功能以及设计方案。

此外，按照本发明的设备具有至少一个检测装置，所述检测装置优选借助于光学的探测系统或光学的探测器构造为用于检查和/或确定分别针对至少两个安装位置设置的新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向。光学的探测系统或光学的探测器可以包括至少一个照相机系统。然而，按照本发明的设备也可以可选地配备有用于其它传感式识别的检测装置。因此，所述检测也可以可选地在触知的探测器或触知的、亦即接触式的探测系统的辅助下进行，所述探测系统可以设置在所述至少一个安装位置的区域中。探测系统或者触知的或接触式的探测器和操作装置可以与控制单元连接。此外，传感地识别也可以在超声探测器或超声探测系统的辅助下进行，所述超声探测系统可以设置在用于带有卷绕在其上的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘的安装位置的区域中。所述探测系统或超声探测器和操作装置又可以与提到的控制单元连接。

此外，所述设备具有与检测装置耦联的控制单元，借助于所述控制单元能输出关于转动方向和/或符合转动方向的定向的信息和/或借助于所述控制单元能开始将新的卷盘以针对安装位置的适当的转动方向和/或适当的符合转动方向的定向插入。

例如可设想，所述设备具有光学的并且与控制单元耦联的显示单元、比如像显示器或类似物，通过所述显示器示出关于转动方向和/或符合转动方向的定向的信息。例如可能的是，在新的卷盘的转动方向或符合转动方向的定向错误时经由光学的显示单元为使用者输出提示。也可设想，关于转动方向和/或符合转动方向的定向的信息作为声学的信号输出。

初始化可以在控制单元与操作装置有效连接的情况下进行或者操作装置可以在新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向适当时操控以用于将相应的新的卷盘以适当的转动方向和/或符合转动方向的定向插入。例如可以规定，操作装置在确定的和/或检查的转动方向或符合转动方向的定向适当时承接相应的新的卷盘并且朝向至少两个安装位置的其中一个安装位置运动。

特别是可能的是，控制单元与操作装置连接，借助于操作装置能将带有至少部分退绕的和/或耗尽的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘自行地由相应的安装位置取出并且能将带有适当的转动方向和/或适当的符合转动方向的定向的新的卷盘自行地插入到所述至少两个安装位置中。在此，在控制单元上可以存储算法，其中，通过所述算法在考虑由检测装置确定的相应的新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向的情况下引起操作装置的确定的操控。

代替以所需方式取出不符合转动方向地插入的新的卷盘，可以可选地使用附加的转向辊，所述转向辊能实现将通常必须翻转的卷盘保留在其位置中并且将由此退绕的扁平材料和/或薄膜材料通过能可选地使用的转向辊引导，以便使扁平幅面引导匹配于在包装机器中的所需的加工方向。反之，只要带有卷绕在其上的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘沿适当的转动方向插入，则不需要附加的转向辊，从而所述转向辊可以移开或去激活亦或机械地从其位置移除。

此外，用于夹紧地固定构造为空心体的新的卷盘的操作装置包括优选圆柱形地构造的、具有可调整的最大化的横截面直径的保持芯轴。横截面直径的调整可以通过控制单元进行或通过控制单元预先确定。操作装置可以具有可动的抓取臂，其中，在抓取臂的自由的端部上设置保持芯轴。

在特别优选的实施方式中可能的是，在操作装置上游布置构造为用于运输新的卷盘的水平输送装置，所述水平输送装置延伸到操作装置的工作区域中。在其它实施方式中可设想，新的卷盘在托盘或类似物上被提供给操作装置。也存在如下可能性，即，新的卷盘放置在容器或类似物中，所述容器处于操作区域的工作区域中并且通过所述容器给操作装置提供新的卷盘。新的卷盘可以不规则地或者以任意的定向放置在容器中，其中，借助于检测装置能检查和/或确定转动方向和/或符合转动方向的定向。

检测装置也可以具有光学的探测器或光学的探测系统，所述探测系统机械耦联地与操作装置连接并且能通过操作装置朝向相应地设置用于至少两个安装位置的新的卷盘运动。光学的探测器或光学的探测系统可以在此设置在操作装置的抓取臂的自由的端部的区域中。此外，已经描述的保持芯轴可以设置在操作装置的抓取臂的自由的端部的区域中。因此，光学的探测系统或光学的探测器和保持芯轴可以共同通过操作装置向相应的新的卷盘运动。光学的探测器或光学的探测系统在按照本发明的设备的可设想的实施方式中也可以构造为照相机系统。

此外，检测装置可以具有至少一个在所述至少两个安装位置的区域中的固定的探测系统或固定的探测器，其中，通过所述探测系统或固定的探测器能确定和/或检查相应地插入到至少两个安装位置中的新的卷盘的转动方向和/或符合转动方向的定向。固定的探测系统或固定的探测器也可以构造为照相机系统。在此可设想，所述设备在所述至少两个安装位置的区域中具有至少一个固定的探测系统或固定的探测器并且此外具有机械地耦联到操作装置上的探测器或耦联到操作装置上的探测系统。在其它实施方式中，所述设备可以具有仅一个固定的探测系统或固定的探测器或者机械地与操作装置耦联的探测系统或机械地与操作装置耦联的探测器。

附图说明

以下应借助于附图更详细地阐述本发明的实施例及其优点。各个元件在图中彼此之间的尺寸比例不总是符合实际的尺寸比例，因为其中简化了一些形状并且为了更好地进行说明而将其它形状相对于其它元件放大地示出。

图1示出按照本发明的设备的第一实施方式的示意性的透视图。此外，图1表明用于按照本发明的方法的实施方式的可设想的执行方式；

图2示出按照本发明的设备的另一个实施方式的示意性的透视图。此外，图2表明用于按照本发明的方法的实施方式的另一个可设想的执行方式；

图3示出两个安装位置的示意性的透视图，所述安装位置可以设置用于按照图1和图2的实施例的设备；

图4示出图3的安装位置与用于第二安装位置的插入的新的卷盘；

图5示出图3和图4的安装位置与插入到第二安装位置中的新的卷盘的抽出的外部的层；

图6示出操作装置的透视图，所述操作装置可以设置用于按照本发明的设备的可设想的实施方式并且用于执行按照本发明的方法；

图7示出在由托盘接收具有符合转动方向的定向的新的卷盘之后的图6的操作装置。

对于本发明的相同的或者作用相同的元件来说使用相同的附图标记。此外，为了清晰可见，仅在各个附图中示出对于说明相应的图片来说必需的附图标记。所示出的实施方式仅是显示按照本发明的装置或者按照本发明的方法可以如何实施的实施例并且不能被视为最终的限定。

具体实施方式

图1的示意性的透视图示出按照本发明的设备1的第一实施变型方案，所述设备用于操作卷绕在卷盘上的扁平材料和/或薄膜材料。此外，图1表明用于按照本发明的方法的实施方式的可能的执行方式。

设备1用于操作卷绕在卷盘5上的包装材料或收缩薄膜。在图1中可看出包装机器3，通过操作装置7将新的卷盘5输送给所述包装机器。操作装置7将相应的新的卷盘5插入到两个不同的安装位置EB1和EB2中，所述安装位置在图1中仅不完整地看出并且在图3的细节视图中示例性地表明。

如图3至图5与图1地总览示出的那样，通过操作装置7将新的卷盘5插入到两个安装位置EB1或EB2的其中一个安装位置中，而在另一个安装位置EB1或EB2中还存在一个卷盘5，由该卷盘在插入新的卷盘5期间退绕材料幅面MB。在将材料幅面MB由几乎耗尽的卷盘5进一步退绕期间将新的卷盘5的外部的层15(见图5)与材料幅面MB焊接，从而由此所述设备1可以连续地运行，而不是必须为了更换耗尽的卷盘5而中断所述过程。

新的卷盘5由包装材料或收缩薄膜以及芯子6组成，在该芯子上卷绕包装材料或收缩薄膜。为了由水平输送装置13接收新的卷盘5，操作装置7通过保持芯轴17在端侧伸入到新的卷盘5的芯子6中。操作装置7的抓取臂8为此可以绕转动轴线16旋转地运动，本发明说明书的图6示例性地示出所述转动轴线。在保持芯轴17伸进到芯子6中之后，增大保持芯轴17的横截面直径，从而亦如在图7中示出的那样的新的卷盘5夹紧地紧固在保持芯轴17上。芯子6构造为空心圆柱形的，保持芯轴17的形状为此对应地构造，从而保持芯轴17为了夹紧地固定新的卷盘5而通过所述保持芯轴的外周面与芯子6的内表面连接。

通过水平输送装置13将新的卷盘5这样提供给操作装置7，使得在由水平输送装置13取出新的卷盘5时，另一个新的卷盘5朝向操作装置7继续运动或者朝向操作装置7推进。因此，水平输送装置13能以周期方式运行或者连续地以恒定的速度运行。所述水平输送装置的运行通过控制单元S预先确定。

也可看出在水平输送装置13的区域中定位的机械手12，该机械手由使用者30操作并且通过该机械手可以将新的卷盘5竖直地放置在水平输送装置13上。在此可设想，使用者30将已经具有确定的转动方向或确定的符合转动方向的定向的新的卷盘5放置在水平输送装置13上，其中，稍后检查或确定新的卷盘5的适当的转动方向和/或符合转动方向的定向以用于避免由于以错误的转动方向或符合转动方向的定向插入而伴随产生的对包装机器3的干扰。此外，在其它实施方式中可设想，新的卷盘5由使用者30以任意的转动方向或符合转动方向的定向放置在水平输送装置13上并且操作装置7选择具有适当的转动方向或符合转动方向的定向的新的卷盘5并且将其插入到包装机器7的相应的安装位置EB1或EB2中。新的卷盘5安放在托盘9上，使用者30由该托盘借助于机械手12接收卷盘并且将其放置在水平输送装置13上。机械手12的工作区域因此延伸覆盖托盘9以及水平输送装置13的路段。

此外，示出容器20，所述容器处于操作装置7的工作区域中。如果放置在包装机器3中的卷盘5的包装材料或者收缩薄膜的储备用尽，则借助于操作装置7将空的卷盘5的由纤维素或塑料制成的芯子6由包装机器3取出并且堆置在容器20中。仅在取出芯子6之后才可以将新的卷盘5插入到包装机器3的相应的安装位置EB1或EB2中，从而操作装置7首先取出芯子6并且在时间上随后将新的卷盘5插入到相应的安装位置EB1或EB2中。

水平输送装置13、操作装置7和包装机器3与控制单元S连接。在此，控制单元S预先确定水平输送装置13的以周期方式的运行、开始通过操作装置7将卷板5插入两个安装位置EB1和EB2并且由所述两个安装位置取出并且如以下更详细地描述的那样控制在包装机器7中插入的卷盘5的包装材料或收缩薄膜的开卷。

控制单元S具有未示出的显示器或者此外与未示出的显示器连接，通过所述显示器为使用者30可见地输出关于新的卷盘5的转动方向或符合转动方向的定向的信息。新的卷盘5的转动方向或符合转动方向的定向如以下针对图3至图7所描述的那样由检测装置23确定和/或检查，所述检测装置与控制单元S连接。因为操作装置7可以将空的卷盘5的相应的芯子6由包装机器7取出并且在检测装置23的辅助下将新的卷盘5以适当的转动方向或以符合转动方向的定向自行地插入到包装机器3中，所以设备1至少可以从由水平输送装置13接收新的卷盘5开始完全自动化地运行。

图2的示意性的透视图示出按照本发明的设备1的另一种实施方式。此外，图2表明用于按照本发明的方法的实施方式的可设想的执行方式。

与按照图1的设备1的实施例相比，在按照图2的实施例中不设置机械手12以及水平输送装置13。操作装置7以及包装机器3具有与图1的实施例相同的结构。此外，存在控制单元S，所述控制单元与操作装置7和包装机器3连接。

在图2中，操作装置7直接由托盘9接收新的卷盘5，并且只要所述卷盘具有适当的转动方向或符合转动方向的定向，就将所述卷盘插入到包装机器3的相应的安装位置EB1或EB2(见图3至图5)中。在这里也可设想，新的卷盘5已经在托盘9上具有所述转动方向或符合转动方向的定向并且检测装置23(见图3至图7)仅检查卷盘5的转动方向或符合转动方向的定向，以便避免由于插入具有错误的转动方向或符合转动方向的定向的新的卷盘5而对包装机器3造成干扰。也可能的是，新的卷盘5以任意转动方向或符合转动方向的定向安放在托盘9上，其中，操作装置7通过检测装置23识别具有适当的转动方向或符合转动方向的定向的新的卷盘5并且将其插入到包装机器3的相应的安装位置EB1或EB2中。带有新的卷盘5的托盘9可以由使用者30(见图1)提供或放置在操作装置7的工作区域中。

由相应的托盘9直接接收新的卷盘5在图2中也通过将保持芯轴17嵌入到相应的新的卷盘5的空心圆柱形的芯子6中进行。耗尽的卷盘5的相应的芯子6同样放置在容器20中。

图3的示意性的透视图表明两个安装位置EB1和EB2，所述安装位置可以设置用于按照图1和图2的实施例的设备1或包装机器3。每个所述安装位置EB1和EB2具有自身的栓27，新的卷盘5通过操作装置7(见图1和图2)安放到所述栓27上并且借助于增大栓27的直径夹紧地固定在相应的栓27上。

也示出焊接梁25，该焊接梁设置用于连接插入到相应的安装位置EB1或EB2中的新的卷盘5(见图4)的外部的层15(见图5)与残留在包装机器3中的材料幅面MB并且为此竖直地下降。在连接外部的层15与残留在包装机器3中的材料幅面MB之后，焊接梁25竖直地抬起并且到达在图3中示出的位置中。

在图3中在第一安装位置EB1中将卷盘5安放在第一安装位置EB1的栓27上并且由栓27旋转地运动。在此，退绕位于第一安装位置EB1的栓27上的卷盘5的包装材料或收缩薄膜。在第二安装位置EB2上，卷盘5已经完全退绕并且芯子6通过操作装置7取出，从而第二安装位置EB2或者第二安装位置EB2的栓27准备好承接带有包装材料的新的卷盘5。

图3也示出检测装置23，所述检测装置在此由两个照相机19组成。因此，第一安装位置EB1和第二安装位置EB2分别配设有自身的照相机19。按照图3的实施例仅示例性地理解，从而可设想其它实施方式，在这些实施方式中两个安装位置EB1和EB2仅配设有一个照相机19，该照相机的采集区域延伸覆盖两个安装位置EB1和EB2。

检测装置23或两个照相机19与控制单元S连接并且用于确定和/或检查新的卷盘5的相应的转动方向和/或符合转动方向的定向。

图4的示意性的透视图示出图3的安装位置EB1和EB2与用于第二安装位置EB2的插入的新的卷盘5。

由图3出发，考虑到图4，借助于操作装置7(见图1和图2)将新的卷盘5推装到第二安装位置EB2的栓27上。此外，包装材料或收缩薄膜由第一安装位置EB1的卷盘5退绕，从而包装机器3(见图1和图2)也可以在由第二安装位置EB2替换卷盘5时进一步运行。此外，如果新的卷盘5插入到第一安装位置EB1中，则包装材料或收缩薄膜可以由第二安装位置EB2的卷盘5退绕，以此能实现包装机器3的连续的和无中断的运行。

图4的第二安装位置EB2的新的卷盘5具有反射性的粘附标记22，该粘附标记施加到新的卷盘5在其自由的端部的区域中的外部的层15。那么，检测装置23或配设给第二安装位置EB2的照相机19能够借助于粘附标记22检查新的卷盘5是否以适当的转动方向或符合转动方向的定向推装到栓27上。图4和图5的概览表明，在第二安装位置EB2的新的卷盘5中外部的层15由上方通过卷盘5引导并且向下沉入。如果将卷盘5以错误的转动方向或错误的符合转动方向的定向安放到第二安装位置EB2的栓27上，则外部的层15向下远离卷盘5并且由于所述原因无法抓取或仅困难地抓取。因此，不可能在焊接梁25下方定向。因此，符合转动方向地定位新的卷盘5或者将新的卷盘5以适当的转动方向插入到相应的安装位置EB1或EB2是绝对必要的，以便可以确保设备1或包装机器3的无干扰的运行。

如果粘附标记22通过检测装置23识别，则栓27转动地运动，直至粘附标记22朝向对置的安装位置EB1指向。仅在粘附标记22定向之后，仅在图5中示出的导向杆14才可以抓取新的卷盘5的外部的层15并且将其定位在焊接梁25下方。

此外，可设想一些实施方式，在这些实施方式中新的卷盘5不具有反射性的粘附标记22并且在这些实施方式中，检测装置23或照相机19在没有新的卷盘5的附加的光学的标记的情况下识别新的卷盘5的外置的层15或新的卷盘5的自由的端部区域。

图5示出图3和图4的带有插入到安装位置EB2中的新的卷盘5的抽出的外部的层15的安装位置EB1和EB2。在这里又一次相当良好地看出，在第二安装位置EB2中定位的卷盘5的外置的层15由上方靠近地向下沉入，而插入到第一安装位置EB1中的卷盘5的外部的层或材料幅面MB由下方靠近地引导。两个卷盘5在其相应的配设的栓27上以相同的转动方向或逆时针转动。新的卷盘5的符合转动方向的插入是必需的，以便可以确保设备1或包装机器3(见图1和图2)的无干扰的和功能化的运行。

参照图3、图4和图5补充地提出，用于带有卷绕在其上的扁平材料和/或薄膜材料的卷盘5的两个安装位置EB1和EB2或者具有呈用于带有扁平材料和/或薄膜材料的卷盘5的可旋转的栓27的形式的可转动的保持器件的至少一个安装位置EB1和/或EB2在高度方面可以构造成可调整的，以便例如在退绕的且因此直径渐减的卷盘5的材料储备逐渐耗尽时可以对不同的卷盘直径进行适应调整和/或进行输送路径的修正。出于所述目的，在其上可旋转地保持和支承有水平地设置的栓27的框架特别是可以具有用于调整可旋转的栓27的高度的适当的器件。

图6的透视图示出操作装置7，所述操作装置可以设置用于按照本发明的设备1的可设想的实施方式并且用于执行按照本发明的方法。

操作装置7的抓取臂8能绕水平定向的轴线16枢转，从而操作装置7的保持芯轴17可以以其纵轴线的竖直的定向对准以用于伸入到相应的新的卷盘5的芯子6中。如果借助于操作装置7或借助于保持芯轴17采集相应的新的卷盘5，则新的卷盘5可以通过抓取臂8的再次的枢转运动绕轴线16转动并且在时间上接着插入到相应的配设的安装位置EB1或EB2(见图3至图5)中。

图6特别是示出照相机21或检测装置23。所述检测装置23或照相机21固定地与抓取臂8机械地耦联，从而所述检测装置或照相机在抓取臂8运动时与抓取臂8一起被引导。如果抓取臂8绕轴线16枢转，则可以借助于照相机21或检测装置23确定一个或多个新的卷盘5的转动方向或符合转动方向的定向。检测装置23或照相机21与控制单元S连接，该控制单元借助于操作装置7由托盘9接收新的卷盘5，所述卷盘具有适当的转动方向或符合转动方向的定向。

托盘9的新的卷盘5可以具有光学的标记22，如在图5中示例性地示出的那样，从而便于照相机21或检测装置23检查或确定新的卷盘5的相应的转动方向或符合转动方向的定向。然而也可设想，新的卷盘5不具有光学的标记22并且照相机21或检测装置23在新的卷盘5没有附加的光学的标记22的情况下完成新的卷盘5的相应的转动方向或符合转动方向的定向的相应的检查或确定。为此，照相机21或检测装置23可以探测新的卷盘的外部的层15的位置并且在与控制单元S有效连接的情况下得出关于相应的新的卷盘5的适当的或错误的转动方向或者符合转动方向的定向的报告。

图7的透视图示出在由托盘9(见图6)接收具有符合转动方向的定向的新的卷盘5的情况下按照图6的操作装置7。如在图7中可看出的那样，抓取臂8由图6的位置出发绕轴线16枢转，该轴线在图7中朝向图面延伸。现在，新的卷盘5具有至少几乎水平的定向并且可以插入到其相应的配设的安装位置EB1或EB2中。

因为检测装置23或照相机21机械地固定地与抓取臂8耦联，所以检测装置23或照相机21与抓取臂8一起枢转。在图6中示出的保持芯轴17在图7中完全伸入到新的卷盘5的芯轴6中并且将新的卷盘5夹紧地保持在抓取臂8或操作装置7上。

本发明参照优选的实施方式描述。然而，对于本领域技术人员来说能够想到，可以改变或者改进本发明，而对此不会背离权利要求的保护范围。

附图标记列表：

1 设备

3 包装机器

5 卷盘

6 芯子

7 操作装置

8 抓取臂

9 托盘

11 保持芯轴

12 机械手

13 水平输送装置

14 导向杆、耦联装置

15 外置的层、外部的层

16 转动轴线、水平的轴线

17 保持芯轴

19 照相机

20 容器

21 照相机

22 反射性的粘附标记、光学的标记

23 检测装置

25 焊接梁、耦联装置

27 栓

30 使用者、操作者

EB1 安装位置

EB2 安装位置

MB 材料幅面

S 控制单元