CN110621599A - 用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒(20,21,22,23)中的材料片材的方法，所述方法包括：提供至少具有第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器(103,104,105,106)的旋转轮(10)，这些卷筒保持器分别限定第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；解绕设置在所述第一工位中的第一卷筒(20)中的第一材料片材(201)；检测所述第一工位(20)中所述第一卷筒中剩余的第一材料片材的量；取决于所述第一材料片材(201)的量，将从所述第一卷筒上解绕的所述第一材料片材(201)与从存在于所述第二工位中的第二卷筒(21)上解绕的第二材料片材(211)拼接；准备拼接存在于所述第三工位中的第三卷筒(22)中的第三材料片材，包括：读取包含在贴纸、标签或标记中的关于所述第三卷筒(22)的信息；从所述第三卷筒(22)移除所述贴纸、标签或标记；以及旋转所述轮(10)，使得基本上空的第一卷筒移动到所述第四工位，并且所述第三卷筒移动到所述第二工位。此外，本发明涉及一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料以进行上述方法的设备。

Description

用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法和设备。特别地，本发明涉及一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的片材或箔片材料以制造包括这种片材或箔片材料的气溶胶生成制品的方法和设备。

背景技术

在其中处理材料片材被卷绕成卷筒的制造或生产过程中，可能期望以高速从卷筒解绕材料，从而可以以相应的高速处理该材料。

然而，当材料片材被完全消耗且卷筒解绕或变空时，必须减慢或停止制造或生产过程，以便用新的卷筒代替解绕或空的卷筒。

此外，在继续制造或生产过程之前，需要准备新的卷筒。这是由于这样的事实，即通常卷绕在卷筒上的材料片材或包括材料片材的整个卷筒被包装包围，或者设置有承载关于例如材料的信息的贴纸、标签或标记。因此，必须读出并检查此类信息，然后必须将贴纸、标签或标记连同包装一起移除，然后在能继续进行相关的制造或生产过程。

通常，这些操作的全部或一些必须由操作员手动进行。此外，这些操作很费时，并且容易受到缺陷和故障的影响，并且对整个制造或生产过程的生产率具有负面影响。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法和设备，其允许更高的材料处理速度，特别是当用新的卷筒替换解绕或空的卷筒时。

根据第一方面，本发明涉及一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法，该方法包括：提供至少具有第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器的旋转轮，这些卷筒保持器分别限定第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；解绕设置在第一工位中的第一卷筒中的第一材料片材；检测第一工位中第一卷筒中剩余的第一材料片材的量；取决于第一材料片材的量，将从第一卷筒上解绕的第一材料片材与从存在于第二工位中的第二卷筒上解绕的第二材料片材拼接；准备拼接存在于第三工位中的第三卷筒中的第三材料片材，包括：读取包含在贴纸、标签或标记中的关于第三卷筒的信息，从第三卷筒移除贴纸、标签或标记；以及旋转轮，使得基本上空的第一卷筒移动到第四工位，并且第三卷筒移动到第二工位。

根据本发明，可以将生产保持在基本恒定的速度，因为在从第一卷筒(生产卷筒)改变到第二卷筒(新卷筒)期间，基本上不需要停止或大幅降低生产速度。实际上，可以同时执行若干个方法步骤。当第一卷筒基本上是空的时或在其不久之前，将从第一卷筒解绕的第一材料与从第二卷筒解绕的第二材料拼接使得能够保持较高材料处理速度并因此保持整个过程的高生产率。有利地，卷筒基本上总是准备好进行拼接。

如本文所使用，术语“片材”表示宽度和长度基本上大于其厚度的板状元件。片材的宽度优选地大于约10毫米，更优选地大于约20毫米或约30毫米。甚至更优选地，片材的宽度包括在约100毫米至约300毫米之间。在优选实施方案中，片材是含有生物碱的材料片材，例如，均质化烟草材料。还可以使用含有生物碱的其他基于植物的材料。聚合物材料片材也是可以变形成条的片材。

均质化烟草材料最常使用的形式是复原烟草片材和流延叶(castleaf)。用以形成均质化烟草材料片材的工艺通常包括将烟草尘与粘合剂混合以形成浆料的步骤。浆料接着用于形成烟草幅材。举例来说，通过将粘性浆料流延到移动金属带上来产生所谓的流延叶。或者，可使用具有低黏度和高含水量的浆料在类似造纸的过程中产生复原烟草。

烟草的片材材料可以被称作复原片材材料并且使用颗粒烟草(例如，复原烟草)或烟草颗粒混合物、保湿剂和水性溶剂以形成烟草组合物而形成。接着流延、挤压、辊压或按压此烟草组合物以从烟草组合物形成片材材料。烟草的片材可以利用以下工艺形成：湿式工艺，其中碎烟用于制造纸类材料；或流延叶工艺，其中将碎烟与粘合剂材料混合在一起且流延到移动带上以形成片材。

均质化烟草材料的片材卷成卷筒，所述卷筒被解卷以供进一步处理，以成为例如将包括在气溶胶生成制品的气溶胶形成基质中的气溶胶形成制品的部分。“加热非燃烧”气溶胶生成制品是一种吸烟制品，其中将气溶胶形成基质加热到相对低的温度以便形成气溶胶，但防止烟草材料燃烧。此外，均质化烟草片材中所存在的烟草通常仅是烟草，或包含此种“加热非燃烧”气溶胶生成制品的均质化烟草材料中所存在的大部分烟草。这意味着由此种“加热非燃烧”气溶胶生成制品生成的气溶胶组合物基本上仅基于均质化烟草材料。

如本文中所使用，术语“气溶胶形成材料”表示在加热时能够释放挥发性化合物以产生气溶胶的材料。烟草可以归类为气溶胶形成材料，具体地说，包括气溶胶形成剂的均质化烟草的片材。气溶胶形成基质可以包括气溶胶形成材料或由气溶胶形成材料组成。

均质化烟草片材除烟草以外一般还包含粘合剂和气溶胶形成剂。该组合物产生片材，所述片材是“粘性的”，也就是说，其胶粘到邻近的对象，并且同时所述片材具有相对低的抗张强度，十分易碎。

该片材可以包括聚合物材料片材。其可能包括PLA片材。

取决于材料的种类，卷筒(或线圈)应理解为可以包括载体，材料片材卷绕在所述载体上，或者材料本身(这意味着自支撑)卷绕成卷筒或线圈的形式。卷筒的形状可以是任何形状。优选地，卷筒具有圆柱形形状。

在本发明的方法中，存在至少三个卷筒。

通常，形成片材的材料在所有卷筒上都是相同的。然而，也可以使用具有不同种类的材料的卷筒。

本发明的方法使用包括四个不同工位的旋转轮。也可以提供更多的工位。每个工位可以处理插入卷筒保持器中的不同卷筒。

通常，根据本发明，卷筒的处理经历四个步骤，其中每个步骤对应于四个可能的工位中的一者。优选地，通过相应地旋转在其上或在其位置处设置有四个卷筒保持器的轮来周期性地到达这些工位。因此，可以通过特定卷筒旋转轮到达工位(空间中的给定位置)：优选地，在四个不同的工位的情况下，每当卷筒需要更换工位时，轮就会旋转90°。在工位的数量不同于四个的情况下，也可以设想不同的角度。

第一工位优选地是生产或解绕工位。将位于该第一工位的卷筒(“第一卷筒”或“生产卷筒”)解绕，并且将解绕的材料例如馈送至生产机器，用于材料的预期进一步处理。

第二工位是等待和拼接工位。一旦检测到当前第一卷筒几乎或完全解绕(这意味着第一卷筒的第一材料或第一卷筒上的第一材料几乎或完全被消耗)，位于该第二工位的卷筒(“第二卷筒”)即准备好成为第一卷筒。然后，将从第一卷筒解绕的第一材料与从存在于第二工位的第二卷筒解绕的第二材料进行拼接。

第三工位是准备工位，位于该第三工位的卷筒(“第三卷筒”)在通过相应地旋转轮移动到第二工位之前进行准备。根据第三片材在第三卷筒中所卷绕的材料的种类，该准备可以是随后在旋转轮之后将材料拼接到第二工位之前必需或优选进行的任何操作。

在该工位中，读取贴纸、标签或标记中包含的关于第三卷筒的信息。卷筒通常包含其中含有若干信息的贴纸、标签或标记。这些信息与过程的其余部分有关。特别地，如果存在错误信息，则可以命令停止该过程。此外，在该工位中，执行从第三卷筒移除包含上述信息的贴纸、标签或标记。贴纸不再是必需的，并且其存在可能成为本发明方法的进一步处理步骤中的障碍。

优选地，按照此顺序执行步骤，首先读取然后移除贴纸、标签或标记。

更优选地，在移除贴纸的步骤之后是分离第三卷筒的端部部分的进一步步骤。

通过轮的所述旋转，将基本上空的第一卷筒移动到第四位置，将第二卷筒移动到第一位置，并且将第三卷筒移动到第二位置。

优选地，第四工位是装载和卸载工位，因此在该工位处，可以用新的卷筒代替空的或几乎空的卷筒，该空的或几乎空的卷筒通过轮的旋转来自第一工位。随着轮的下一个旋转，新的卷筒然后被移动到第三工位中。

此外，术语“解绕”在整个说明书中用于包括在垂直于卷筒轴线的方向上解绕或者在平行于卷筒轴线的方向上解绕。如果材料是片材或箔片材料，第一替代方案通常是优选的。如果材料具有电线、电缆、纱线或线的形式，则可以选择两个方向。

借助这种方法，在拼接之前无需浪费时间来处理卷筒。一旦当前解绕的使用的卷筒接近清空，该材料片材即准备好被拼接。

优选地，该方法包括用新的卷筒更换第四工位中的第一基本上空的卷筒的步骤。无需阻塞设备来可更换卷筒。耗尽的卷筒在一个工位中，而另一个卷筒在另一个工位中并且将其解绕。

优选地，用于拼接第三卷筒的准备可以包括以下操作中的至少一者：读取关于第三卷筒的更多信息；从第三卷筒上移除包装，检查卷绕在第三卷筒内或上面的第三材料的种类并测试其质量；将第三材料的端部部分与第三卷筒分离。因此，拼接的准备可以包括在旋转轮之后，在随后将材料拼接到第二工位之前进行的任何必要的操作。所选择的操作取决于卷筒的类型并且取决于材料。这种多任务处理方法有助于减少生产时间并最小化人与机器的交互，从而提高安全性。关于第三卷筒的信息不仅可以包含在贴纸上，还可以包含在第三卷筒本身的其他部分中。

优选地，读取包含在贴纸中的关于第三卷筒的信息包括如果读取的信息与预期信息不匹配，则发出错误信号。该信息指示例如第三材料的种类和质量以及卷绕在第三卷筒内或上的第三材料的量中的至少一者。如果在准备期间读取第三卷筒上或包含在贴纸、标签或标记中的信息，如果读取的信息与预期信息不匹配，则优选发出错误信号。因此，快速反馈是可能的。

优选地，将卷绕在第一卷筒中的第一材料片材与卷绕在第二卷筒中的第二材料片材拼接包括：通过抽吸保持卷绕在第二卷筒中的第二材料的端部部分。卷绕在卷筒中的材料片材优选地被“温和地”处理，以避免其断裂。为了能够快速且可靠地进行拼接，优选地通过抓持机构例如抽吸装置抓持卷绕在第二卷筒中的第二材料的端部部分，所述抓持机构优选地设置在第二工位中或第二工位处。

优选地，拼接材料包括焊接、热焊接、超声焊接、加湿和压制、粘合、粘附、胶粘中的至少一种。拼接的种类根据用于形成卷绕在卷筒中的片材的材料的种类进行选择。拼接可以以焊接的形式(例如，热焊接或超声焊接)进行，或者以粘合、粘附、胶粘的形式进行，或者通过将两种材料彼此压紧进行，所述两种材料优选地之前已经被加湿。

优选地，将卷绕在第一卷筒中的第一材料片材与卷绕在第二卷筒中的第二材料片材拼接包括在拼接位置的上游切割从第一卷筒解绕的第一材料片材。

优选地，在拼接之后，在拼接位置的上游切割从第一卷筒解绕的第一材料片材，并且第二卷筒现在被解绕并成为新的生产卷筒。进一步优选地，在拼接期间或之后，旋转轮以将新的生产卷筒移动到第一工位中，使得新的生产卷筒成为第一卷筒。最优选地，在轮旋转时，卷绕在第二卷筒中的第二材料已经被解绕。

例如，取决于材料的种类，如果将材料从生产卷筒解绕的正常(全)速度为每分钟300米，则拼接期间的速度可以保持为每分钟25米。

优选地，该方法包括：在旋转轮的下游提供缓冲单元；以及在将从第一卷筒解绕的第一材料片材与从第二卷筒解绕的第二材料片材拼接期间，在缓冲单元下游提供储存在缓冲单元中的材料片材。为了进一步提高该速度，优选地通过缓冲单元储存或缓冲从旋转轮下游的生产卷筒上解绕的材料片材。由此，可以在缓冲单元的下游提供缓冲材料以进行进一步处理，尤其是在更换卷筒期间，并且具体地在拼接操作期间。这样做的好处是，如果更换卷筒和/或拼接操作要求减慢或停止从生产卷筒解绕材料，则馈送至缓冲单元下游进行进一步处理的材料的速度(取决于缓冲单元的容量)可以保持在正常(全)速度，或者可以至少保持在与更换卷筒或拼接期间从生产卷筒解绕材料的速度相比更高的速度。这对整体生产率产生了积极影响。

优选地，该方法包括在旋转轮时解绕卷绕在第二卷筒中的第二材料片材。

优选地，第一材料片材、第二材料片材或第三材料片材中的至少一者包括聚合物材料或含生物碱材料。更优选地，该片材然后用于生产气溶胶生成制品的组分。

根据第二方面，本发明涉及一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料的设备，该设备包括：旋转轮，该旋转轮至少具有第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器，这些卷筒保持器分别限定第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；解绕装置，该解绕装置适于解绕卷绕在设置在第一工位中的第一卷筒中的第一材料片材；传感器装置，该传感器装置适于检测第一工位中第一卷筒中剩余的第一材料片材的量；拼接器单元，该拼接器单元适于将从第一卷筒解绕的第一材料片材与从存在于第二工位中的第二卷筒解绕的第二材料片材拼接；准备单元，该准备单元适于准备拼接存在于第三工位中的第三卷筒，其中准备单元包括：读取装置，该读取装置用于读取包含在贴纸、标签或标记中的关于第三卷筒的信息；以及第一装置，该第一装置用于从第三卷筒上移除贴纸、标签或标记；以及致动器，该致动器适于当检测到的第一卷筒中剩余的第一材料片材的量减少到预先确定的最小值以下时旋转轮，使得第一卷筒移动到第四工位，并且第三卷筒移动到第二工位。

由此，提供了一种设备，该设备允许在不停止设备的情况下从第一卷筒(生产卷筒)更换为第二卷筒(新卷筒)。通过在第一卷筒解绕时或在其不久之前将第一卷筒中的第一材料片材与第二卷筒中的第二材料片材拼接在一起，即使在拼接期间也可以实现材料的高处理速度和相应的设备的高生产率。

该设备的另一个优点是，可以在不停止设备的情况下从第四工位手动卸载空卷筒，并且可以将新的卷筒手动装载至第四工位。这进一步提高了材料的处理速度。

优选地，第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器可绕平行轴线旋转。

优选地，第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器等角度地间隔开。以这种方式，通过轮的旋转，所有卷筒都到达不同的位置。在这种情况下，轮旋转90°以将每个卷筒保持器从一个工位移动到下一个工位。

优选地，适于旋转轮的致动器包括用于驱动轮的第一马达。进一步优选地，解绕装置包括第二马达，该第二马达用于在每个卷筒保持器位于第一工位时驱动每个卷筒保持器，以便解绕第一工位中的第一卷筒。优选地，这样的第二马达相对于轮的旋转静止地定位，并且更优选地定位在轮的下侧或旁边，使得移动到第一工位中的每个卷筒保持器与第二马达的驱动轴线接合以旋转相关的卷筒保持器。

最优选地，解绕装置包括用于每个卷筒保持器的第二马达，其中第二马达位于旋转轮上。换句话说，第一卷筒保持器至第四卷筒保持器分别设置有自己的马达，所述马达优选地安装在旋转轮上，并且在卷筒保持器移动到第一工位中时激活。

如果在垂直于卷筒轴线的方向上解绕材料，则当每个卷筒保持器位于第一工位时驱动每个卷筒保持器是有利的。替代地，并且在平行于卷筒的轴线解绕材料的情况下，可以从相关的卷筒抽出材料。

进一步优选地，适于检测在第一卷筒中剩余的第一材料的量的传感器装置包括在第一卷筒的外表面上滚动的辊，以及用于感测辊朝向第一卷筒保持器的中心行进的距离的距离传感器或接近传感器。通过评估该距离，可以确定剩余的第一材料的量。

传感器装置可以包括扭矩传感器，该扭矩传感器用于测量由第二马达驱动第一工位中的第一卷筒保持器以解绕第一卷筒所必须产生的扭矩。由于该转矩随着卷筒内或卷筒上的第一材料量的减少而减小，因此可以通过评估第二马达必须产生的该扭矩来确定卷筒内或卷筒上剩余的第一材料的量。

适于准备拼接存在于第三工位中的第三卷筒的准备单元可以包括以下装置中的至少一个：又一个读取装置，该读取装置用于读取关于第三卷筒的信息；第二装置，该第二装置用于从第三卷筒移除包装；第三装置，该第三装置用于检查卷绕在第三卷筒中或第三卷筒上的第三材料片材的种类和/或测试其质量；以及分离装置，该分离装置用于将第三材料片材的端部部分从第三卷筒分离，以便将其提供用于拼接。

优选地，设置有切割器，该切割器用于在拼接位置上游的位置处切割从第一卷筒解绕的第一材料。

优选在旋转轮的下游设置缓冲单元。这样的缓冲单元可以包括例如至少两个缓冲辊，所述至少两个缓冲辊可以相对于彼此移动，使得它们彼此靠近以及彼此远离。此外，材料例如以U形或以围绕缓冲辊的一个或多个弯曲的形式馈送，使得当缓冲辊彼此移动得更近时，额外长度的材料从缓冲单元释放并在缓冲单元的下游提供。

优选地，发起缓冲辊的这种运动以在更换卷筒期间释放材料的额外长度，并且最优选地在将从第一卷筒解绕的第一材料与从第二卷筒解绕的第二材料拼接期间释放材料的额外长度。这样做的好处是馈送至缓冲单元下游进行进一步处理的材料的速度可以保持在正常(全)速度，或者可以至少保持在与更换卷筒或拼接期间从生产卷筒解绕材料的速度相比更高的速度。

在更换卷筒和/或终止拼接操作之后，将缓冲辊移动回到其彼此之间的原始距离，以便缓冲单元从生产卷筒接收材料的额外长度。

这种缓冲单元优选地与故障检测相结合，以检测例如在从第一卷筒解绕期间第一材料的破裂。如果检测到此类故障或另一种故障，并且设备停止以消除故障，储存在缓冲单元中的材料被递送以在设备停止期间进行进一步处理。

由此，即使在设备故障的情况下，也可以保持高速地递送材料以进行进一步处理。

附图说明

本发明的其他优点将在不受限地参考附图的情况下从其详细描述变得显而易见：

图1是根据本发明的用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的设备的示意图。

具体实施方式

在唯一的图示(图1)中，用1表示根据本发明的用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的设备。

设备1包括围绕中心轴线101可旋转地安装的板或轮10。轮10可以通过致动器旋转，致动器包括用于使轮沿逆时针方向旋转的第一马达102。

轮10包括第一卷筒保持器103、第二卷筒保持器104、第三卷筒保持器105和第四卷筒保持器106。优选地，卷筒保持器沿着轮10的圆周方向以相等的距离定位。

通过在第一工位、第二工位、第三工位和第四工位中的一个中旋转轮10来定位每个卷筒保持器103至106。在图1中，第一卷筒保持器103位于第一工位中，第二卷筒保持器104位于第二工位中，第三卷筒保持器105位于第三工位中，第四卷筒保持器106位于第四工位中。

此外，第一卷筒保持器103保持第一卷筒20，第二卷筒保持器104保持第二卷筒21，第三卷筒保持器105保持第三卷筒22，并且第四卷筒保持器106保持第四卷筒23。

卷筒保持器103至105安装在轮10上，使得它们能够围绕垂直于轮10的平面的轴线旋转。

此外，四个第二马达1031、1041、1051、1061位于轮10上，用于驱动四个卷筒保持器103至105中的每一个，以解绕在相关的第一卷筒20至第四卷筒23上的材料。

此外，图1示出了传感器装置40，该传感器装置适于检测在第一卷筒20中剩余的第一材料201的量。更详细地，传感器装置40优选地包括在第一卷筒20的外表面上滚动的辊401，并且优选地包括用于感测辊401朝向第一卷筒保持器103的中心的行进距离的距离传感器或接近传感器。从该距离确定在第一卷筒20中剩余的第一材料201的量。

此外，根据本发明的设备包括拼接器单元30。该拼接器单元30相对于轮10的旋转静止地定位，并且优选地位于轮10的大致第一工位和第二工位之间的一侧。拼接器单元30适于将从第一卷筒20解绕的第一材料201与从第二卷筒21解绕的第二材料211接合。拼接的种类是根据材料的种类选择的，使得两种材料201、211可以安全地彼此连接。

如图1中示意性所示，拼接器单元30优选地包括抓持机构301，该抓持机构用于抓持并保持第二卷筒21的第二材料211的端部部分。该抓持机构301可以以抽吸或真空抓持器的形式提供，该抽吸或真空抓持器是可移动的，使得将第二卷筒21的第二材料211的抓持的端部部分引导至拼接器单元30内的某个位置，在该位置处，该抓持的端部部分与第一卷筒20的第一材料201拼接。

此外，拼接器单元30优选地设置有切割器302，该切割器用于在拼接操作终止之后在拼接位置上游的位置处切割从第一卷筒20解绕的第一材料201。

最后，根据本发明的设备包括准备单元50。

该准备单元50相对于轮10的旋转静止地定位，并且优选地位于轮10的第三工位附近的一侧。准备单元50适于准备对存在于第三工位中的第三卷筒22进行拼接。此类准备单元50可以包括以下中的至少一者：第一装置，该第一装置用于从第三卷筒22移除贴纸、标签或标记；读取装置，该读取装置用于读取包含在贴纸、标签或标记中的关于第三卷筒22的信息；第二装置，该第二装置用于从第三卷筒22移除包装；第三装置，该第三装置用于检查卷绕在第三卷筒22中或第三卷筒上的第三材料的种类和/或测试其质量；以及分离装置，该分离装置用于将第三材料的端部部分从第三卷筒22分离，以将其提供用于拼接和/或用于由抓持机构211抓持。

该设备如下进行操作：

在解绕卷绕在位于第一工位中的第一卷筒20中的第一材料201时，传感器装置40监测在第一卷筒20上剩余的第一材料201的量。

当传感器装置40检测到第一卷筒20中剩余的第一材料201的量减少到预先确定最小值以下时，抓持机构301被激活，并且从存在于第二工位中的第二卷筒21抓持第二材料211的端部部分。

通过从第二卷筒20抽出对应长度的第二材料211，或者通过激活第二马达1041以驱动第二卷筒保持器104从而解绕对应长度的第二材料，抓持机构301将端部部分引导到接合器单元30内的位置。

然后，在从第一卷筒20解绕第一材料201期间，该端部部分与第一卷筒20的第一材料201拼接。

如果取决于材料的种类，在从第一卷筒20以正常速度或全速解绕材料201期间不能进行拼接，则驱动第一卷筒保持器103的相关第二马达1031在拼接操作期间相应地减慢或停止。

在终止拼接操作之后，切割器302被激活以在拼接位置上游切割第一材料201。由此，第二卷筒21现在成为生产卷筒，并且通过相关的第二马达1041驱动第二卷筒保持器104进行解绕。

同时，第一马达102被接通，使得轮10旋转大约90°。当轮10的旋转完成时，第二卷筒21已到达第一工位，并且基本上空的第一卷筒20已到达第四工位，可以用新的卷筒更换该基本上空的卷筒。此外，第三卷筒保持器22已经到达第二工位。

如果可替代地如上所述，解绕装置仅包括一个第二马达1031，该第二马达相对于轮10的旋转静止地定位，用于驱动位于第一工位中的每个卷筒保持器，第二材料211将通过抓持机构301从第二卷筒21上被抽出。

此外，当通过激活第一马达102使轮10旋转时，第二马达1031与第一卷筒保持器103之间的接合被分离，从而第一材料201从第一卷筒20的解绕停止。

在激活第一马达102之前或之后，进行拼接操作。

第一马达102被操作为使得一旦拼接操作终止，或者在拼接操作终止之后不久，第二卷筒保持器21到达第一工位，并且第二卷筒保持器104与第二马达1031接合，从而现在第二卷筒21被驱动用于解绕并且成为新的第一卷筒。同时，第一马达102被关闭并且由此轮10的旋转停止。

优选地，在拼接操作之后并且在驱动第二卷筒21用于解绕之前，再次激活切割器302以切割第一卷筒20的第一材料201。

再次，随着轮10的旋转的终止，基本上空的第一卷筒20已经到达第四工位，在该工位其可以被新的卷筒更换，而第三卷筒22已经到达第二工位。

在解绕第一工位中的第一卷筒20期间，位于第三工位中的第三卷筒22通过准备单元50被准备用于拼接。

提供如上所述的准备单元50，用于执行以下操作中的至少一个：从第三卷筒上移除贴纸、标签或标记；读取关于第三卷筒的信息或包含在贴纸、标签或标记中的信息；从第三卷筒上移除包装；检查卷绕在第三卷筒中或第三卷筒上的第三材料的种类并测试其质量；从第三卷筒上分离第三材料的端部部分；以及在拼接之前必须执行的任何其他措施。

如果读取的信息与预期信息不符，或者如果种类或质量与预期不符，则准备单元50生成信号，该信号向操作员指示必须更换第三工位中存在的第三卷筒22。在该准备和可能的更换期间，无需停止当前第一卷筒的解绕。

这有助于卷绕在卷筒中的材料的整体处理速度。

Claims (22)

1.一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法，所述方法包括：

o提供至少具有第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器的旋转轮，这些卷筒保持器分别限定第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；

o解绕卷绕在设置在所述第一工位中的第一卷筒中的第一材料片材；

o检测所述第一工位中所述第一卷筒中剩余的第一材料片材的量；

o取决于所述第一材料片材的量，将从所述第一卷筒上解绕的所述第一材料片材与从存在于所述第二工位中的第二卷筒上解绕的第二材料片材拼接；

o准备拼接存在于所述第三工位中的第三卷筒中的第三材料片材，包括：

·读取包含在贴纸、标签或标记中的关于所述第三卷筒的信息，

·从所述第三卷筒上移除所述贴纸、标签或标记；以及

o旋转所述轮，使得基本上空的第一卷筒移动到所述第四工位，并且所述第三卷筒移动到所述第二工位。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

o用新的卷筒更换所述第四工位中的所述第一基本上空的卷筒。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述准备拼接的步骤还包括以下中的至少一者：

o读取关于所述第三卷筒的附加信息；

o从所述第三卷筒上移除包装；

o检查卷绕在所述第三卷筒中或所述第三卷筒上的第三材料的种类并测试其质量；

o从所述第三卷筒上分离所述第三材料的端部部分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中读取包含在所述贴纸、标签或标记中的关于所述第三卷筒的信息包括如果读取的所述信息与预期信息不匹配，则发出错误信号。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将卷绕在所述第一卷筒中的所述第一材料片材与卷绕在所述第二卷筒中的所述第二材料片材拼接包括：

o通过抽吸保持卷绕在所述第二卷筒中的所述第二材料的端部部分。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中拼接所述材料包括以下中的至少一者：

o焊接、

o热焊接、

o超声焊接、

o加湿和压制、

o粘合、

o粘附、

o胶粘。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将卷绕在所述第一卷筒中的所述第一材料片材与卷绕在所述第二卷筒中的所述第二材料片材拼接包括在拼接位置的上游切割从所述第一卷筒解绕的所述第一材料片材。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：

o在所述旋转轮的下游提供缓冲单元；以及

o在将从所述第一卷筒解绕的所述第一材料片材与从所述第二卷筒解绕的所述第二材料片材拼接期间，在所述缓冲单元下游提供储存在所述缓冲单元中的材料片材。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：

o在旋转所述轮时解绕卷绕在所述第二卷筒中的所述第二材料片材。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一材料片材、第二材料片材或第三材料片材中的至少一者包括聚合物材料或含生物碱材料。

11.一种用于馈送和拼接卷绕在卷筒中的材料片材的设备，所述设备包括：

o至少具有第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器的旋转轮，这些卷筒保持器分别限定第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；

o解绕装置，所述解绕装置适于解绕卷绕在设置在所述第一工位中的第一卷筒中的第一材料片材；

o传感器装置，所述传感器装置适于检测所述第一工位中所述第一卷筒中剩余的第一材料片材的量；

o拼接器单元，所述拼接器单元适于将从所述第一卷筒解绕的所述第一材料片材与从存在于所述第二工位中的第二卷筒解绕的第二材料片材拼接；

o准备单元，所述准备单元适于准备拼接存在于所述第三工位中的第三卷筒，其中所述准备单元包括：

·读取装置，所述读取装置用于读取包含在贴纸、标签或标记中的关于所述第三卷筒的信息；

·第一装置，所述第一装置用于从所述第三卷筒上移除所述贴纸、标签或标记；以及

o致动器，所述致动器适于当检测到的所述第一卷筒中剩余的第一材料片材的量减少到预先确定的最小值以下时旋转所述轮，使得所述第一卷筒移动到所述第四工位，并且所述第三卷筒移动到所述第二工位。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器可绕平行轴线旋转。

13.根据权利要求11或12所述的设备，其中所述第一卷筒保持器、第二卷筒保持器、第三卷筒保持器和第四卷筒保持器等角度地间隔开。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其中适于旋转所述轮的所述致动器包括用于驱动所述轮的第一马达。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的设备，其中所述传感器装置包括在所述第一卷筒的外表面上滚动的辊，以及用于感测所述辊朝向所述第一卷筒保持器的中心行进的距离的距离传感器或接近传感器。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的设备，其中所述准备单元还包括以下中的至少一者：

o又一个读取装置，所述又一个读取装置用于读取关于所述第三卷筒的信息；

o第二装置，所述第二装置用于从所述第三卷筒移除包装；

o第三装置，所述第三装置用于检查卷绕在所述第三卷筒中或所述第三卷筒上的第三材料的种类和/或测试其质量；以及

o分离装置，所述分离装置用于将所述第三材料的端部部分从所述第三卷筒分离，以便将其提供用于拼接。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的设备，其中所述拼接器单元包括抓持机构，所述抓持机构用于抓持并保持所述第二卷筒的所述第二材料的端部部分以进行拼接。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的设备，其中所述拼接器单元包括切割器，所述切割器用于在所述拼接位置的上游切割从所述第一卷筒解绕的所述第一材料片材。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的设备，其中所述解绕装置包括第二马达，所述第二马达相对于所述轮的旋转静止地定位，以驱动位于所述第一工位中的每个卷筒保持器。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的设备，其中所述解绕装置包括用于每个卷筒保持器的第二马达，其中所述第二马达位于所述轮上。

21.根据权利要求11至20中任一项所述的设备，其中所述传感器装置包括扭矩传感器，所述扭矩传感器用于测量所述第二马达为了驱动位于所述第一工位中的所述卷筒保持器而必须产生的扭矩。

22.根据权利要求11至21中任一项所述的设备，包括在所述旋转轮下游的用于储存解绕材料的缓冲单元。