DE102008022702A1

DE102008022702A1 - Verfahren und eine Vorrichtung zum Abwickeln und zum Speichern von bahnförmigem Material

Info

Publication number: DE102008022702A1
Application number: DE102008022702A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Eckelt; Andreas Staat; Ralf Schröder; Thomas Hawighorst
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2028-05-08
Also published as: DE102008022702B4; WO2009135804A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abwickeln und zum Speichern von bahnförmigem Material, bei dem zunächst während eines ersten Zeitraums bahnförmiges Material von einem ersten Wickel abgewickelt wird und bei dem am Ende des ersten Zeitraums eine Stelle der von dem ersten Wickel ablaufenden Bahn mit einer Stelle der einem zweiten Wickel zugeordneten zweiten Bahn verbunden wird, bei dem nach der Verbindung der ersten und zweiten Bahn während eines zweiten Zeitraums bahnförmiges Material von dem zweiten Wickel abgewickelt wird, wobei die Abwicklungsgeschwindigkeit in der Bahnverbindungsphase am Ende des ersten und am Anfang des zweiten Zeitraums niedriger ist als in den Abwickelphasen, die zeitlich weiter von dem Verbindungsvorgang beabstandet sind, und wobei das von den Wickeln abgewickelte Material über eine Speichervorrichtung einer bahnverarbeitenden Maschine zugeführt wird und zumindest ein Teil des in der Speichervorrichtung gespeicherten Materialvolumens in der Bahnverbindungsphase abgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bahnspannungsgradient mit einer Vorrichtung (21) zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten in den Verlauf der Bahn zwischen dem Wickel (2, 3), von dem das bahnföhtung (16) eingeprägt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abwickeln und zum Speichern von bahnförmigem Material.
Um bahnverarbeitende Maschinen in ausreichender Menge mit bahnförmigen Material zu versorgen, ist es häufig notwendig, einen leer werdenden, ersten Wickel durch einen neuen, zweiten Wickel zu ersetzen und das Bahnende des alten, leer werdenden Wickels mit dem Bahnanfang des vollen bzw. neuen Wickels zu verbinden. Unter bahnförmigem Material kann in diesem Zusammenhang auch schlauchförmiges Material verstanden werden, das auf einem Wickel aufgewickelt ist. Damit die bahnverarbeitende Maschine bei diesem Wickelwechselprozess nicht temporär abgeschaltet werden muss, sind Bahnspeichervorrichtungen bekannt, die die bahnverarbeitende Maschine während des Wickelwechsels weiter mit bahnförmigem Material versorgen, welches in den Bahnspeichervorrichtungen bevorratet bzw. gespeichert ist.
Die Patentanmeldung EP 0 169 476 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung eines Rollenwechsels an einer bahnverarbeitenden Maschine. Die Bahnspeichervorrichtung umfasst einen angetriebenen Schlitten, welcher von einer Steuervorrichtung ansteuerbar ist und welcher – über seine Position – bahnförmiges Material in die Speichervorrichtung einzieht oder freigibt. Durch das Signal einer Bahnspannungsmessvorrichtung wird die Position des Schlittens der Bahnspeichervorrichtung derart gesteuert, dass die Bahnspannung – innerhalb enger Toleranzen – in der ganzen Abwickelvorrichtung konstant bleibt.
Zu diesem Zweck muss ein Bahnspannungswert gefunden werden, der eine korrekte Arbeit aller Vorrichtungsbestandteile erlaubt und damit einen reibungslosen Bahnwechsel ermöglicht. Der resultierende Bahnspannungswert ist damit das Ergebnis eines Kompromisses zwischen verschiedenen Anforderungen.
So kann eine mangelhafte Verbindung der beiden Bahnen zustande kommen oder die Verbindung kann aufreißen, wenn dieser Bahnspannungswert an der Verbindungsstelle zum Verbindungszeitpunkt zu hoch ist.
Wenn die Abwickelvorrichtung mit einem Messer zum Schneiden der alten Bahn ausgestattet ist, führt demgegenüber eine zu niedrige Bahnspannung zu einem unsauberen oder unvollständigen Schnitt.
Das Unterschreiten einer Mindestbahnspannung kann auch zum „Verlaufen” der Bahn, das heißt zum Ablaufen der Bahn von den Führungswalzen führen. Oft finden sich die meisten Bahnführungsrollen und die kompliziertesten Bahnführungswege in der Bahnspeichervorrichtung.
Insbesondere falls die oder der ablaufende Bahnwickel nicht individuell angetrieben wird, wird im Bereich des Bahnwickels nach der Verbindung eine hohe Bahnspannung zur Beschleunigung des Wickels benötigt. Wenn die Bahnspannung zu diesem Zeitpunkt niedrig ist, steigt die Beschleunigungszeit, was entweder zum Leerlaufen der Speichervorrichtung und damit dann doch zu einer Produktionsunterbrechung führt oder durch einen teuren, noch größeren Bahnspeicher notwendig macht.
Überhaupt richtet sich der Bedarf der Bahnspeichervorrichtung an Bahnspannung nach ihrem augenblicklichen Bahnbedarf und damit nach ihrem Füllstand und dem Bedarf der nachfolgenden bahnbearbeitenden Maschine und nicht nach dem gleichzeitigen Bedarf der anderen Bestandteile der Abwickelvorrichtung. Eine Nichtbeachtung dieser Maxime kann wiederum zum Leerlaufen der Speichervorrichtung führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abwickeln von bahnförmigen Material vorzuschlagen, welche die vorgenannten Nachteile beseitigt oder zumindest mindert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 1 und 8 gelöst.
Ein Bahnspannungsgradient wird in den Verlauf der Bahn zwischen dem Wickel, von dem das bahnförmige Material abläuft und der Speichervorrichtung eingeprägt. Mit der Einprägung eines Bahnspannungsgradienten ist eine aktive Maßnahme gemeint, die durch die Beaufschlagung der Bahn mit einer Kraft und/oder einem Drehmoment vorgenommen wird. Die betreffende Kraft oder das betreffende Drehmoment muss jedoch in Bahnlaufrichtung wirken. Zu diesem Thema werden später noch weitere Ausführungen gemacht. Das eher zufällige Entstehen eines Bahnspannungsgradienten durch ein schwergängiges Leitwalzenlager oder dergleichen ist nicht gemeint.
Eine Kraft kann beispielsweise mit einem Hubkolbenzylinder ausgeübt werden. Dieser kann einen Besen oder eine Bürste oder auch einen an seiner Wirkfläche flachen, vorzugsweise großflächigen Körper gegen die Bahn anstellen und diese so bremsen. Vorteilhaft ist eine Gegenlage auf der anderen Seite der Bahn.
Vorteilhaft sind jedoch insbesondere angetriebene und/oder gebremste Walzen. Gebremste Walzen können die Bahn bremsen, angetriebene Walzen können sie auch beschleunigen. Als Gegenlage finden hier oft Gegenwalzen Verwendung. Oft ist die eine Walze mit einer weicheren zum Beispiel gummierten und eine andere Walze mit einer harten Oberfläche versehen.
Die Erfindung macht sich zunutze, dass durch das Einprägen von n Bahnspannungsgradienten n + 1 Bereiche unterschiedlicher Bahnspannung entstehen. Oft lässt sich die Bahnspannung in diesen Bereichen individuell in einer Weise steuern, die den in dem betreffenden Bahnführungsabschnitt vorhandenen Vorrichtungsbestandteilen oder Verfahrensschritten optimal angepasst ist.
Vorteilhaft ist es, die Bahnspannung während eines Zeitraumes im Bereich der Speichervorrichtung konstant zu halten. Dies kann durch Aktoren, die mit weiteren Pendelwalzen verbunden sind, geschehen. Dies kann jedoch auch geschehen, indem zumindest ein Teil der Leitwalzen der Speichervorrichtung mit Aktoren verbunden sind, die ihre Position verändern. Eine Veränderung der Relativposition der Walzen der Speichervorrichtung zueinander bewirkt eine Änderung der gespeicherten Bahnlänge (= Materiallänge). Eine konstante Bahnspannung in dem Bereich der Speichervorrichtung kann durch das Ausüben einer konstanten Kraft auf die Bahn bewirkt werden. Bei Abwickelvorrichtungen, die während des Bahnverbindungsvorganges keine Bahnspannungsgradienten auf die Bahn einprägen, ist dies komplizierter, da von der Bahnverbindungsvorrichtung, dem (teilweise unrunden oder einer Beschleunigung unterliegendem) Lauf der Wickel, oder dem Schneidvorgang hervorgerufene Bahnspannungsschwankungen zunächst gemessen und dann ausgeregelt werden müssten.
Die Speichervorrichtung kann zumindest einen Kolbenzylinder, der die Kraft bereitstellt, enthalten.
Es ist vorteilhaft, an zumindest einer Stelle des Bahnverlaufs die Geschwindigkeit der Bahn zu messen. Dabei ist vorteilhafterweise eine Messvorrichtung im Einlauf- und/oder Auslaufbereich der Materialbahn angebracht, mit der die Geschwindigkeit der Bahn messbar ist.
Insbesondere, wenn ein Mittel zum Einprägen des Bahnspannungsgradienten als Abzugswalzenpaar realisiert ist, ist die Geschwindigkeitsmessung mit Hilfe des Abzugswalzenpaares vorteilhaft.
So entspricht die Umfangsgeschwindigkeit einer solchen Abzugswalze aufgrund des Drucks im Abzugsspalt weitgehend der Bahngeschwindigkeit und kann mit Hilfe eines Drehgebers gemessen werden. Natürlich sind auch Geschwindigkeitsmessungen direkt an der Bahn oder ggf. an Registermarken an der Bahn möglich. Es kann aber auch vorteilhaft sein, eine Geschwindigkeitsmessung erst an der bahnverarbeitenden Maschine vorzunehmen. An diesen Maschinen ist ohnehin die Bahnverarbeitungsgeschwindigkeit bekannt. Das Weitermelden der gemessenen Geschwindigkeit an eine Steuervorrichtung ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft.
Auch das Messen der in der Speichervorrichtung während des gesamten Prozesses vorhandenen Bahnlänge kann zu Vorteilen führen. Die Messung kann geschehen, indem die Relativposition der in der Speichervorrichtung vorhandenen Leitwalzen zueinander (z. B. Hub der Pendelwalzen) überwacht wird. Jedoch kann auch eine Aufzeichnung der in die Speichervorrichtung zu und ablaufenden Bahnlänge (= Materialmenge) vorgenommen werden. Dies kann wieder mit denselben Vorrichtungsbestandteilen geschehen wie die Geschwindigkeitsmessung, da in den meisten Steuervorrichtungen die Zeit bekannt sein dürfte und auch die Hardwarevorrausetzungen für Grundrechenoperationen Standard sein dürften. Jedoch bedarf es einer Einstellung beziehungsweise Programmierung der Steuervorrichtung, die diese veranlasst, die gemessenen Größen in sinnvoller Weise zu nutzen.
Des Weiteren dürfte auch in den meisten Einsatzfällen bekannt oder errechenbar sein, wie viel Bahn die bahnverarbeitende Maschine in einer Zeiteinheit verbraucht.
Die ermittelten Werte der Bahnlänge in der Speichervorrichtung werden in diesem Zusammenhang Istwerte genannt.
Sind die Istwerte der Bahnlänge in der Speichervorrichtung bekannt und ist die Geschwindigkeit, mit der die Bahn in den Bahnspeicher läuft, ebenfalls bekannt, kann – insbesondere bei bekannter Arbeitsgeschwindigkeit der bahnverarbeitenden Maschine – ein Leerlaufen des Bahnspeichers durch einen Regelungsprozess vermieden werden. Die vorteilhafteste Maßnahme ist die Steigerung der Geschwindigkeit der Abwicklung.
Diese kann durch eine Steigerung der Geschwindigkeit von Abzugswalzen zwischen Wickel und Speichervorrichtung, durch eine Beschleunigung des Wickels durch Drehmoment an der Wickelachse (falls der Wickel angetrieben ist) oder durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen bewirkt werden:
Wie bereits oben erwähnt ist im Bereich der Speichervorrichtung in der Regel während des Bahnverbindungsprozesses eine höhere Bahnspannung vorteilhaft als im Bereich der Bahnverbindungsvorrichtung und/oder des ablaufenden Wickels. Umgekehrt ist es natürlich vorteilhaft, wenn die Bahnspannung im Bereich des Wickelwechsels – für den Klebevorgang an den beiden Bahnenden – möglichst niedrig ist. Um diese Situation herbeizuführen wird die Vorrichtung zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten die Bahn zumindest teilweise bremsen müssen. Wird die Bremskraft vermindert oder gar aufgehoben, wird der ablaufende Wickel durch die nun anliegende erhöhte Bahnspannung in seinem Bereich beschleunigt. Dies ist nach erfolgter belastbarer Verbindung zwischen den Bahnen vorteilhaft. Um diesen Prozess zu begünstigen, kann – in Abweichung von der Ausführungsform mit konstanter Bahnspannung – die Bahnspannung in einem der Bahnverbindungsvorrichtung nachgelagerten Bahnspannungsbereich temporär gesteigert werden. So kann beispielsweise im Bereich der Speichervorrichtung ein Aktor auf die Bahn wirken, der eine Kraftentfaltungscharakteristik wie eine Feder hat. Es kann jedoch auch ein Aktor im Bereich der Speichervorrichtung vorgesehen sein, der eine konstante Kraft ausübt. Ein solcher Aktor ist zum Beispiel ein Hubkolbenzylinder.
Die Bahnspannung kann in dem betreffenden Bahnspannungsbereich während des Verbindungsprozesses durch verstärkte Druckbeaufschlagung des Hubkolbens gesteigert werden. Der Hubkolben wirkt in dieser Zeit wie ein Arbeitsspeicher.
Vorteilhafterweise ist eine Messvorrichtung zur Messung der Bahnspannung vorgesehen. Die Stelle, an der die Geschwindigkeit der Bahn gemessen wird, ist entweder mit der Stelle, an der die Bahnspannung gemessen wird, identisch oder der Bahnspannungsgradient wird an einer anderen Stelle zwischen dem Wickel und der Speichervorrichtung gemessen.
Es ist besonders vorteilhaft, dass die in der Bahnspeichervorrichtung gespeicherte Bahnlänge in der Bahnverbindungsphase gemessen wird und/oder dass die in der Speichervorrichtung gespeicherte Bahnlänge in der Bahnverbindungsphase aufgrund der Kenntnis der in der Speichervorrichtung einlaufenden und auslaufenden Bahnlänge ermittelt wird, wobei ein Istwert der in der Speichervorrichtung gespeicherten Bahnlänge ermittelt wird. Dazu ist zumindest eine Messvorrichtung, mit der die in der Speichervorrichtung gespeicherte Bahnlänge messbar ist, vorgesehen.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn in die Speichervorrichtung einläuft, erhöht wird, wenn die in der Speichervorrichtung gespeicherte Bahnlänge sich einem unteren Grenzwert nähert. Damit kann aktiv eine Volumenänderung des in der Bahnspeichervorrichtung gespeicherten Bahnvolumens hervorgerufen und geregelt werden. Dabei reicht es aus, wenn der in der Speichervorrichtung vorhandene Hubkolbenzylinder eine konstante Kraft gegen die zumindest eine bewegliche Walze (Pendelwalze) der Bahnspeichervorrichtung ausübt. Ist die Einlaufgeschwindigkeit des bahnförmigen Materials in die Bahnspeichervorrichtung höher als die Geschwindigkeit mit der das bahnförmige Material aus der Speichervorrichtung herausläuft, füllt sich die Speichervorrichtung weiter mit bahnförmigen Material. Ist die Einlaufgeschwindigkeit der Materialbahn kleiner als die Auslaufgeschwindigkeit des bahnförmigen Materials aus der Speichervorrichtung, so gibt die Speichervorrichtung Bahnmaterial an die bahnverarbeitende Maschine frei.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die zumindest mit einer der oben genannten Messvorrichtungen in Kontakt steht. Vorteilhafterweise steht die Steuervorrichtung mit allen oben genannten Messvorrichtungen in Kontakt.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Die einzelnen Figuren zeigen:
1 Eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Abwickeln bahnförmigen Materials
2 Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Abwickeln bahnförmigen Materials mit einer Bahnspeichervorrichtung
3 Ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Bahngeschwindigkeit (v über t) während eines Bahnverbindungsvorganges angibt
4a Eine schematische Darstellung des Arbeitsbereiches des Rahmens des Anpressmittels
4b Eine schematische Darstellung des Arbeitsbereiches des Rahmens des Anpressmittels
5 Ein Diagramm, dass den zeitlichen Verlauf der Bahnspannung (p über t) während eines Wickelwechselzeitraums angibt.
6 Ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Bahngeschwindigkeit (v über t) vor, während und nach eines Bahnverbindungsvorganges angibt
1 zeigt eine Seitenansicht einer vorteilhaften Vorrichtung zum Abwickeln bahnförmigen Materials, bei der aus darstellerischen Gründen die dem Beobachter zugewandte Schulter des Maschinengestells, nicht aber die an dieser Schulter angebrachten Vorrichtungsbestandteile wie der Wickeltransporthebel 4, weggelassen wurde. Die dem Beobachter abgewandte Seite des Maschinengestells 39 ist demzufolge im Hintergrund zu sehen. Die hier gezeigte Vorrichtung eignet sich sehr gut zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren. Prinzipiell könnten jedoch beispielsweise auch Wendewickler wie sie in der DE 26 19 236 B2 und der DE 19 66 795 A1 gezeigt sind als Abwickelvorrichtung Verwendung finden. Diesen Vorrichtungen müsste jedoch eine Bahnspeichervorrichtung hinzugefügt werden.
Mit der in 1 dargestellten Abwickelvorrichtung 1 wird eine nicht gezeigte bahnverarbeitende Maschine – wie eine Druckmaschine, eine Schlauchmaschine u. a. für Papier, Kunststoff oder Kunstoffgewebe (was oft aus Polyolefinen gebildet wird) oder eine Sack- oder Beutelherstellmaschine, die Säcke oder Beutel vorzugsweise aus den vorgenannten Materialien herstellt – mit bahnförmigem Material 5 versorgt. Die auf dem Wickel befindliche Bahnlänge wird dabei ständig von einem Sensor 6 gemessen und über eine geeignete Datenleitung an eine Steuereinheit gesendet. Beim Unterschreiten einer vordefinierten Bahnrestlänge auf dem Wickel wird dieser mithilfe des Wickeltransporthebels 4 von einer ersten A auf eine zweite Wickelstelle B verfahren. Sogleich wird die erste Wickelstelle A mit einem neuen, zweiten Wickel 3 bestückt. Der zweite Wickel 3 wird mit einer Rollenbremse 7 gebremst beziehungsweise festgelegt. Die Bremskraft der Rollenbremse 7 ist lediglich so groß gewählt, dass die unvermeidliche Unwucht des zweiten Wickels 3 selbigen nicht in Bewegung versetzt. Der Bahnanfang des zweiten Wickels 3 wird mit einem doppelseitigen Klebeband 8 versehen.
Bevor das restliche bahnförmige Material vom ersten Wickel 2 abgelaufen ist, wird von einem Register-Sensor 13, über eine Registermarke, eine Stelle auf dem bahnförmigen Material 5 registriert, die zu dem Anfang des bahnförmigen Materials des neuen Wickels 3 passt. Diese Information wird vom Sensor an die Steuereinheit übermittelt.
Die Steuereinheit veranlasst, dass die Umlaufgeschwindigkeit des ersten Wickels 2 durch die Bremsvorrichtung 15 bis auf ein Minimum – u. U. sogar bis auf Null – abgebremst wird. Insbesondere bei einer Ausführung der Gesamtvorrichtung mit einem schwachen oder gar ganz ohne einen eigenen Antriebsmotor für den ersten Wickel 2 ist es jedoch vorteilhaft, den Wickel einfach abzubremsen. Hierfür kommen einfache mechanische Mittel – wie eine mechanische Bremse, die vorzugsweise auf die Achse 18 des ersten (alten) Wickels 2 wirkt – in Frage. Mit einer solchen Bremse 15 kann auch die Bahnspannung zumindest in dem Bereich zwischen erstem Wickel 2 und dem Abzug 19 gesteuert oder zumindest eingestellt werden.
An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass ein Wickelwechsel prinzipiell auch bei voller Maschinengeschwindigkeit erfolgen kann. In diesem Fall würde keine Bahnspeichervorrichtung benötigt.
Wenn der Wickel während eines Zeitraumes langsam läuft, wird die bahnverarbeitende Maschine von der Bahnspeichervorrichtung 16 versorgt, damit diese in ihrer normalen Arbeitsgeschwindigkeit weiter arbeiten kann. Die betreffende Zeitspanne wird T_G genannt.
Zu erwähnen bleibt noch das dem Wickeltransporthebel 4 zugeordnete Hebelsystem 34 und der Hubzylinder 37. Diese Bauteile bilden den Rast- und Bewegungsmechanismus des Wickeltransporthebels. Sie sind in der Lage, den Transporthebel 4 zu bewegen und in unterschiedlichen Winkellagen β festzulegen. Das Hebelsystem umfasst die Einzelhebel 35.
Jeweils ein Hubzylinder 37 ist an einer Schulter des Maschinengestells 39 angelenkt. Mit der Anlenkung 40 wird die Kraft des Hebelsystems auf den Wickeltransporthebel 4 übertragen.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwickelvorrichtung und einer erfindungsgemäßen Bahnspeichervorrichtung.
Bahnförmiges Material wird von einem ersten Wickel 2 über ein Vorzugswalzenpaar 21 in Richtung des Pfeils 22 abgewickelt. Alternativ kann der Wickel von einem Motor angetrieben und das Vorzugswalzenpaar 21 durch eine Bremsvorrichtung ersetzt werden. Das Vorzugswalzenpaar zieht im Normalbetrieb in der Regel die Bahn mit einer konstanten Arbeitsgeschwindigkeit V_A ab. Hinter den Vorzugwalzen wird das bahnförmige Material 5 in eine Bahnspeichervorrichtung 16 transportiert. Die Bahnspeichervorrichtung 16 besteht aus zumindest einer Pendelwalze 23 und zwei fixen (statischen) Walzen 24, 25.
Die Pendelwalze 23 ist beweglich gelagert, so dass sie 23 ihre relative Lage zu den statischen bzw. fixen Walzen 24, 25 verändern kann. Aus der relativen Lage der Pendelwalze 23 zu den statischen Walzen 24, 25 kann die momentan in der Bahnspeichervorrichtung gespeicherte Bahnlänge mithilfe einer Steuervorrichtung berechnet werden. Die momentan in der Bahnspeichervorrichtung vorhandene Bahnlänge wird als Istwert in der Steuervorrichtung gespeichert.
Außerdem umfasst die Bahnspeichervorrichtung 16 einen Kolbenzylinder 26, mit dem die Lage der Achse der Pendelwalze 23 einstellbar ist. Im Normalbetrieb wird der Kolbenzylinder eine konstante Kraft auf die Achse ausüben, was zur Einstellung einer konstanten Bahnspannung in dem Bahnlaufbereich nach den Vorzugswalzen 21 führt. Diese Kraft F_A wirkt auf die Achse der Pendelwalze 23 entgegen der Richtung des Pfeils 27. Bei einer maximal gefüllten Bahnspeichervorrichtung hat die Pendelwalze die Hubhöhe h. Hinter der Bahnspeichervorrichtung ist eine bahnverarbeitende Maschine vorgesehen, die von dem Wickel 2 mit bahnförmigem Material versorgt wird.
Bahnverarbeitende Maschinen können beispielsweise Schlauchmaschinen, die aus bahnförmigem Material Schläuche, herstellen, Ventilzettelabwickelvorrichtungen für Sackherstellungsmaschinen oder Druckmaschinen jeglicher Art sein. Zum Transport des bahnförmigen Materials 5 zu diesen bahnverarbeitenden Maschinen ist in der Regel ein weiteres Vorzugswalzenpaar 28 vorgesehen.
Kurz vor einem Wickelwechsel verlangsamt das Vorzugwalzenpaar 21 – während des Zeitraums t₁ – die Arbeitsgeschwindigkeit von V_A auf eine Wickelwechselgeschwindigkeit V_min (3). Gleichzeitig wird der Wickel 2 durch die Bremse 15 ebenfalls auf die Geschwindigkeit V_min abgebremst. Dabei kann die Geschwindigkeit V_min auch gleich Null sein.
Zur Messung der Bahngeschwindigkeit ist eine Messvorrichtung 30 vorgesehen. Diese Bahngeschwindigkeitsmessvorrichtung 30 kann an verschiedenen Positionen in der Abwickelvorrichtung 1 angebracht sein. Die momentane Bahngeschwindigkeit wird von der Bahngeschwindigkeitsmessvorrichtung 30 über geeignete Datenleitungen an eine Steuereinrichtung gesendet.
Vor dem Wickelwechsel veranlasst die Speichervorrichtung, dass die Bahnspeichervorrichtung (16) mit einer genügenden Länge an bahnförmigen Material 5 gefüllt wird. Eine genügende Bahnlänge bedeutet in diesem Fall, dass sich genügend bahnförmiges Material 5 in der Speichervorrichtung 16 befindet, so dass die bahnverarbeitende Maschine während des Wickelwechselvorganges mit ausreichend bahnförmigem Material 5 versorgt werden kann. Vorteilhafterweise werden auch gerade genügende Bahnlängen – also Mengen an bahnförmigem Material – gespeichert werden. Zu diesem Zweck wird der Materialbedarf der bahnverarbeitenden Maschine pro Zeiteinheit, die voreingestellten Abwickelgeschwindigkeiten der Abwickelvorrichtung sowie die Dauer des gesamten Wickelverbindungs- beziehungsweise Austauschprozesses miteinander in Beziehung gesetzt und die in der Speichervorrichtung während dieser Zeit (bis die Abwickelvorrichtung wieder die Abzugsgeschwindigkeit der bahnverarbeitenden Maschine erreicht) rechnerisch und oder empirisch ermittelt. Die entsprechende Bahnlänge wird vorteilhafterweise gespeichert, indem die Abwickelvorrichtung in einem Zeitraum vor dem Wechselvorgang schneller arbeitet als die bahnverarbeitenden Maschine Bahn abzieht.
Vorteilhaft ist auch, geringfügig größere Bahnlängen zu speichern um Sicherheitsreserven zu haben.
Zur Messung der Bahngeschwindigkeit ist eine Messvorrichtung 30 vorgesehen. Diese Bahngeschwindigkeitsmessvorrichtung 30 kann an verschiedenen Positionen in der Abwickelvorrichtung 1 angebracht sein. Die momentane Bahngeschwindigkeit wird von der Bahngeschwindigkeitsmessvorrichtung 30 über eine geeignete Datenleitung an die Steuereinrichtung gesendet.
Das Vorzugwalzenpaar 21 kann durch seine Bremswirkung einen Bahnspannungsgradienten hervorrufen. So wird die Bahnspannung in dem Abschnitt zwischen dem Wickel 2 und dem Abzugswalzenpaar 21 bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel von dem positiven Drehmoment der Abzugswalzen und dem negativen Drehmoment (Bremswirkung) der Bremse 15 des Wickels bestimmt. In dem Bereich hinter dem Abzugswalzenpaar 21 ist die vorerwähnte Kraftwirkung des Hubkolbenzylinders 26 auf die Achse der Pendelwalze maßgeblich (solange diese Kraft keine Beschleunigung der Abzugsgeschwindigkeit bewirkt). Während des Zeitraumes t₂ wird die bahnverarbeitende Maschine lediglich von der Speichervorrichtung 16 mit bahnförmigem Material 5 versorgt, wenn die Bahngeschwindigkeit vor dem Abzugswalzenpaar gleich Null ist.
Beim Entleeren der Speichervorrichtung 16 bewegt sich die Pendelwalze 23 in Richtung des Pfeils 27. Die Hubhöhe h der Pendelwalze 23 verringert sich. Dadurch wird die Bahnlänge des in der Bahnspeichervorrichtung 16 gespeicherten bahnförmigen Materials 5 (= Materialmenge) reduziert.
Für den Wickelwechselvorgang umfasst die Abwickelvorrichtung 1 eine Bahntrennvorrichtung 29. Diese Bahntrennvorrichtung 29 umfasst ein Messer 11 mit welchem das bahnförmige Material 5 vom ersten Wickel 2 abgetrennt werden kann, bevor das Bahnende des ersten Wickels – hier mit einer Klebestelle 8 – mit dem Bahnanfang des zweiten Wickels verbunden werden kann.
Nach der Verbindung des Endes der ersten Bahn 38 mit der zweiten Bahn kann der zweite Wickel 3 zunächst an der ersten Abwickelstelle A bleiben.
Der neue Wickel 3 wird durch das Vorzugswalzenpaar 21 wieder bis auf die Arbeitsgeschwindigkeit V_A beschleunigt, wobei die verschiedenen Bremsvorrichtungen 15, 7, die auf den Wickel wirken könnten, gelöst sind. In der 3 wird der Zeitraum, in dem diese Beschleunigung stattfindet mit t₃ bezeichnet. In diesem Fall vermitteln die Vorzugswalzen 21 dem Wickel über die Bahn die für seine Beschleunigung notwendige Kraft. Bis der zweite Wickel 3 – im Zeitraum t₃ – die Arbeitsgeschwindigkeit V_A erreicht hat, wird die bahnverarbeitende Maschine weiter aus der Bahnspeichervorrichtung mit bahnförmigem Material versorgt.
Durch die Kraft F_A, die der Kolbenzylinder 26 auf die Achse der Pendelwalze 23 ausübt, wird diese entgegen der Richtung des Pfeils 27 auf die maximale Hubhöhe h bewegt und der Bahnspeicher wird wieder vollständig mit bahnförmigen Material 5 gefüllt. Während dieses Zeitraumes t₃ kann die Bahnspannung zwischen den beiden Vorzugwalzenpaaren 21 und 28 also im Bereich der Bahnspeichervorrichtung sehr niedrig sein.
Deswegen ist in einer alternativen Ausführungsform der Hubkolbenzylinder 26 der Bahnspeichervorrichtung 16 mit einer Stellvorrichtung versehen, die die Kraft, die der Hubkolbenzylinder 26 auf die Pendelwalze 23 ausübt, regelt.
Diese Stellvorrichtung kann von der Steuervorrichtung angesteuert und damit der Hubkolbenzylinder mit einer anderen Kraft beaufschlagt werden. Da der Steuervorrichtung der momentane Istwert der Bahnlänge, die sich in der Speichervorrichtung 16 befindet, bekannt ist, kann über die Stellvorrichtung des Hubkolbenzylinders 26 aktiv die Bahnlänge innerhalb der Bahnspeichervorrichtung 16 gesteuert werden.
So wird beispielsweise während des Beschleunigungszeitraums t₃ des zweiten Wickels 3 die Kraft des Kolbenzylinders 26 auf die Achse der Pendelwalze 23 größer sein, als bei der Abbremsphase t₁ oder Wickelwechselphase t₂. Eine zu niedrige Bahnspannung und eine damit verbundene Schlaufenbildung im Bereich zwischen Vorzugwalzenpaar 21 und Bahnspeichervorrichtung 16 wird so verhindert.
Das Vorzugwalzenpaar kann durch seine Bremswirkung einen Bahnspannungsgradienten hervorrufen. So wird die Bahnspannung in dem Abschnitt zwischen dem Wickel 2 und dem Abzugswalzenpaar 21, bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel von dem positiven Drehmoment der Abzugswalzen und dem negativen Drehmoment (Bremswirkung) der Bremse 15 des Wickels bestimmt. In dem Bereich hinter dem Abzugswalzenpaar 21 ist die vorerwähnte Kraftwirkung des Hubkolbenzylinders 26 auf die Achse der Pendelwalze maßgeblich (solange diese Kraft keine Beschleunigung der Abzugsgeschwindigkeit bewirkt). Während des Zeitraumes t₂ wird die bahnverarbeitende Maschine lediglich von der Speichervorrichtung 16 mit bahnförmigem Material 5 versorgt, wenn die Bahngeschwindigkeit vor dem Abzugswalzenpaar gleich Null ist.
Beim Entleeren der Speichervorrichtung 16 bewegt sich die Pendelwalze 23 in Richtung des Pfeils 27. Die Hubhöhe h der Pendelwalze 23 verringert sich. Dadurch wird die Bahnlänge des in der Bahnspeichervorrichtung 16 gespeicherten bahnförmigen Materials 5 (= Materialmenge) reduziert.
Für den Wickelwechselvorgang umfasst die Abwickelvorrichtung 1 eine Bahntrennvorrichtung 29. Diese Bahntrennvorrichtung 29 umfasst ein Messer 11, mit welchem das bahnförmige Material 5 vom ersten Wickel 2 abgetrennt werden kann, bevor das Bahnende des ersten Wickels – in nicht näher beschriebener Weise – mit dem Bahnanfang des zweiten Wickels verbunden werden kann.
Nach der Verbindung des Endes der ersten Bahn 38 mit der zweiten Bahn kann der zweite Wickel 3 zunächst an der ersten Abwickelstelle A bleiben.
Der neue Wickel 3 wird durch das Vorzugswalzenpaar 21 wieder bis auf die Arbeitsgeschwindigkeit V_A beschleunigt, wobei die verschiedenen Bremsvorrichtungen 15, 7, die auf den Wickel wirken könnten, gelöst sind. In der 3 wird der Zeitraum, in dem diese Beschleunigung stattfindet mit t₃ bezeichnet. In diesem Fall vermitteln die Vorzugswalzen 21 dem Wickel über die Bahn die für seine Beschleunigung notwendige Kraft. Bis der zweite Wickel 3 – im Zeitraum t₃ – die Arbeitsgeschwindigkeit V_A erreicht hat, wird die bahnverarbeitende Maschine weiter aus der Bahnspeichervorrichtung 16 mit bahnförmigem Material versorgt.
Durch die Kraft F_A, die der Kolbenzylinder 26 auf die Achse der Pendelwalze 23 ausübt, wird diese entgegen der Richtung des Pfeils 27 auf die maximale Hubhöhe h bewegt und der Bahnspeicher wird wieder vollständig mit bahnförmigem Material 5 gefüllt. Während dieses Zeitraumes t₃ kann die Bahnspannung zwischen den beiden Vorzugwalzenpaaren 21 und 28 also im Bereich der Bahnspeichervorrichtung sehr niedrig sein.
Deswegen ist in einer alternativen Ausführungsform der Hubkolbenzylinder 26 der Bahnspeichervorrichtung 16 mit einer Stellvorrichtung versehen, die die Kraft, die der Hubkolbenzylinder 26 auf die Achse der Pendelwalze 23 ausübt, regelt.
Diese Stellvorrichtung kann von der Steuervorrichtung angesteuert und damit der Hubkolbenzylinder mit einem anderen Kraft beaufschlagt werden. Da der Steuervorrichtung der momentane Istwert der Bahnlänge, die sich in der Speichervorrichtung 16 befindet, bekannt ist, kann über der Stellvorrichtung des Hubkolbenzylinders 26 aktiv die Bahnlänge innerhalb der Bahnspeichervorrichtung 16 gesteuert werden.
So wird beispielsweise während des Beschleunigungszeitraums t₃ des zweiten Wickels 3 der Druck des Kolbenzylinders 26 auf die Pendelwalze 23 größer sein, als bei der Abbremsphase t₁ oder Wickelwechselphase t₂. Eine zu niedrige Bahnspannung und eine damit verbundene Schlaufenbildung im Bereich zwischen Vorzugwalzenpaar 21 und Bahnspeichervorrichtung 16 wird so verhindert.
Zur Verbindung der Bahnenden der Wickel 2 und 3, wird die Bahnverbindungsvorrichtung 10 über einen Rahmen bzw. Hebel 9 an den neuen Wickel 3 angestellt. Als Anpressmittel umfasst die Bahnverbindungsvorrichtung zwei Gummirollen 14, die über eine Koppelstange 32 miteinander verbunden sind. Die Koppelstange 32 ist ihrerseits über das Gelenk 33 drehbar am Rahmen 9 angelenkt.
Im vorliegenden Fall benötigt die Bahnverbindungsvorrichtung neben den Anpressmitteln, die in direktem Kontakt mit der ersten Bahn stehen und diese gegen den zweiten Wickel anpressen, auch Anstellmittel, die die Anpressmittel in geeigneter Form gegen die erste Bahn und den zweiten Wickel anstellen.
Diese Anstellmittel umfassen in der Regel zumindest einen Aktor, der die Kraft für die Anstellbewegung bereitstellt und weitere Vorrichtungsbestandteile, die die Kraft in die gewünschte Richtung lenken. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind damit vor allem der Hubzylinder 20 und der Rahmen 9 der Anstellvorrichtung zuzurechnen.
Sollten vorbekannte Bahnverbindungsvorrichtungen Anpress- oder Anstellmittel aufweisen, dann sind diese nicht zur Anstellung der ersten Bahn an den zweiten Wickel geeignet oder gedacht.
Im Bahnverbindungspunkt C werden bei der Bahnverbindung die passenden Stellen der (gegeneinander angestellten) Bahnenden des neuen 3 und alten Wickels 2 über das Klebeband 8 verbunden. Gleichzeitig wird das Messer der Bahntrennvorrichtung 12 senkrecht zur Bahnlaufrichtung des bahnförmigen Materials 5 bewegt, so dass dieses 5 vom alten Wickel 2 abgetrennt wird. Die bahnverarbeitende Maschine wird nunmehr vom neuen Wickel 3 mit bahnförmigen Material 5 versorgt.
Der Rahmen 9 kann derart an dem Wickeltransporthebel 4 und der Anstellvorrichtung 10 angelenkt sein, dass der Hubkolben 20 bei den verschiedenen Winkelstellungen des Hebels – die von dem Durchmesser der Wickel abhängen – immer den in etwa gleichen Abstand h von der Umfangsfläche der Wickel einnehmen kann. So liegt die Oberfläche des zweiten Wickels 3 immer im Arbeitsbereich der Einheit Anpressmittel-Aktor. Dies ist in den 4a und 4b veranschaulicht.
Die 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Bahngeschwindigkeit im Bereich zwischen dem Wickel 2 oder 3, von dem gerade abgewickelt wird, und dem Abzugswalzenpaar 21 während eines Wickelwechselzyklusses.
Vorm Erreichen des Bahnendes auf dem ersten Wickel 2 wird der alte Wickel 2 – vorzugsweise mit konstanter Verzögerung – auf eine geringe Geschwindigkeit (v = 0) abgebremst (t₁). Während des (registergenauen) Verbindungsvorganges der Bahnenden der Wickel 2 und 3, behält der erste Wickel 2 eine minimale Geschwindigkeit bei (im Zeitraum t₂). Der zweite Wickel 3 hat zu diesem Zeitpunkt die Geschwindigkeit Null (v = 0). Die bahnverarbeitende Maschine wird aus der Bahnspeichervorrichtung 16 mit bahnförmigem Material versorgt.
Nach Verbinden der Bahnenden der Wickel 2 und 3 wird der neue Wickel vorzugsweise mit gleichförmiger Beschleunigung auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit V_A gebracht (t₃).
Eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Abwickeln von bahnförmigen Material 5 umfasst einen zweiten Register-Sensor 17. Bevor das bahnförmige Material vom ersten Wickel 2 abgelaufen ist, werden von den Sensoren 13 und 14 zueinander passende Stellen auf dem bahnförmigen Material 5 registriert. Der zweite Wickel 3 wird dazu vorher auf die gleiche Geschwindigkeit gebracht, mit der sich auch der erste Wickel 2 bewegt. Dabei kann es sich um die Verarbeitungsgeschwindigkeit der bahnverarbeitenden Maschine oder um eine dazu reduzierte Geschwindigkeit handeln, auf die der erste Wickel 2 zuvor mithilfe der Bremsvorrichtung 15 abgebremst wurde.
Zumindest eine der zu verbindenden Stellen auf dem bahnförmigen Material 5 wird – mithilfe einer hier nicht gezeigten Vorrichtung oder manuell – mit einem Klebstoff beaufschlagt.
Die Steuervorrichtung berechnet einen Zeitpunkt, bei dem der Rahmen 13 die Verbindungsvorrichtung 10 in Kontakt mit dem zweiten Wickel 3 bringen muss, damit die passenden, zu verbindenden Stellen auf dem bahnförmigen Material miteinander verbunden werden. Gleichzeitig wird das Messer 11 der Bahntrennvorrichtung 12 aktiviert, so dass das bahnförmige Material 5 vom alten Wickel 2 abgetrennt wird.
Mit der zuletzt vorgestellten alternativen Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Abwickeln von bahnförmigem Material können die Bahnenden registergenau in Maschinengeschwindigkeit verbunden werden, ohne dass eine Bahnspeichervorrichtung vorhanden sein muss.
In der 4a verdeutlichen die Winkel α und β die Begriffe Winkellage α des Wickels 3 und Winkellage β des Hebelarms 4.
In 5 wird der zeitliche Verlauf der Bahnspannung an den Punkten 30 und 31 der 2 während eines Bahnverbindungsvorganges einander gegenüber gestellt. Im Bereich der Messvorrichtung 31 herrscht während des gesamten Verbindungsvorganges eine weitgehend konstante Bahnspannung P_K. Diese Bahnspannung ist für den gesamten Bahnlaufbereich zwischen den beiden Abzugswalzenpaaren 21 und 28 während des Wechselvorganges maßgebend. Die Bahnspannung ist so gewählt, dass die Bahnspeichervorrichtung 16 optimal arbeitet. Maßgeblich für das Einstellen der Bahnspannung ist der Hubzylinder 26, der die Pendelwalze 23 mit einer konstanten Kraft entgegen dem Pfeil 27 auslenkt. Auf diese Weise erzeugt die Einheit Hubkolben 26 und Pendelwalze 23 zwar eine Bahnspannung aber keinen Bahnspannungsgradienten, da die Bahn 5 durch diese Einheit 26, 23 eben nicht in Bahnlaufrichtung beschleunigt oder gebremst wird. Dies ist bei den Abzugswalzenpaaren 21 und 28 anders. Das Abzugswalzenpaar 21 bestimmt die Abzugsgeschwindigkeit, das heißt die Geschwindigkeit, mit der die Bahn 5 durch das Abzugswalzenpaar 21 hindurchgefördert wird. Damit kann das Abzugswalzenpaar 21 einen Bahnspannungsgradienten an seinem Wirkpunkt D einprägen. Dies tut das Abzugswalzenpaar zum Zeitpunkt Ta. Die Abzugswalzen bremsen den Bahntransport und die Bremse 15, die auf die Wickelachse wirkt, bremst die Abwickelbewegung des Wickels 2, 3. Die Bahnspannung zwischen Wickel 2, 3 und Abzugswalzenpaar 21 wird nur noch von der Zugkraft zwischen Wickel 2, 3 und Abzugswalzen bestimmt. Von dem Zeitpunkt Ta bis zum Zeitpunkt Tb wird die Zugkraft bis zu einem niedrigen Wert gesenkt (siehe oberer Graph zur Bahnspannung am Punkt 30), dort für einen Zeitraum konstant gehalten und dann wieder erhöht. Die Erhöhung wird hier bewirkt, indem die Abzugswalzen ihrer Bremswirkung aufgeben, woraufhin die Bahnspannung in dem den Abzugswalzen vorgelagerten Bahnspannungsbereich schnell steigt. Die zunehmende Zugkraft führt zu einer Beschleunigung des Bahnwickels, wie sie in den 3 und 6 für den Zeitraum t₃ gezeigt ist.
Direkt nach dem Ende der Bremswirkung (Zeitpunkt Tc) der Abzugswalzen 21, kann es zu einem kurzfristigen Bahnspannungsabfall hinter den Abzugswalzen infolge der mechanischen Trägheit der beteiligten Komponenten kommen. Dies wird in Bezug auf den Bahnspannungsverlauf im Punkt 30 angedeutet.
6 zeigt noch einmal einen Verlauf der Bahngeschwindigkeit im Punkt 30 während eines Wechselvorganges. Im Unterschied und in Ergänzung zu 3 ist Folgendes in 6 gezeigt:
Die Bahngeschwindigkeit vor dem Zeitraum t₁ ist konstant auf dem Wert V_A.
Die Geschwindigkeitszunahme zu Beginn des Zeitraumes t₃ ist beschleunigt (steigende Beschleunigung), da zu diesem Zeitpunkt auch die Bahnspannung und damit die abziehende Kraft noch zunimmt. Bei konstanter Bahnspannung (vergleiche 5) ist die Beschleunigung konstant, die Geschwindigkeit nimmt linear (gleichmäßig) zu. In 6 wird jedoch die Beschleunigung auch nachdem Zeitraum t₃ weitergeführt, bis eine Geschwindigkeit V_max erreicht ist, die über der Arbeitsgeschwindigkeit der bahnverarbeitenden Maschine liegt. Auf diese Weise wird der Bahnspeicher 16 gefüllt.

Bei gefülltem Speicher wird die Geschwindigkeit wieder auf den Wert V_A gesenkt.

Bezugszeichenliste
1	Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigen Material
2	Erster (alter) Wickel
3	Zweiter (neuer) Wickel
4	Wickeltransporthebel
5	Bahnförmiges Material
6	Sensor
7	Rollenbremse
8	Doppelseitiges Klebeband
9	Rahmen/Hebel
10	Bahnverbindungsvorrichtung
11	Messer
12	Bahntrennvorrichtung
13	Register-Sensor
14	Rollen der Bahnverbindungsvorrichtung
15	Bremse
16	Bahnspeichervorrichtung
17	Zweiter Register-Sensor
18	Achse des alten Wickels
19	Abzug
20	Zylinderkolben
21	Vorzugwalzenpaar
22	Pfeil
23	Pendelwalze
24	Fixe, statische Walze
25	Fixe, statische Walze
26	Hubkolbenzylinder
27	Pfeil
28	Weiteres Vorzugswalzenpaar
29	Bahntrennvorrichtung
30	Messvorrichtung für die Bahngeschwindigkeit
31	Messvorrichtung für die Bahnspannung
32	Koppelstange
33	Gelenk der Koppelstange
34	Hebelsystem
35	Hebel des Hebelsystems
36
37	Hubzylinder des Hebelsystems
38	Erste Bahn
39	Abgewandte Schulter des Maschinengestells
40	Anlenkung des Wickeltransporthebels 4 am Hebelsystem
t₂	Zeitspanne
t₃	Zeitspanne
T_G	Zeitspanne
h	Abstand des Kolbens 20 von der Umfangsfläche des zweiten Wickels 3
V_A	Arbeitsgeschwindigkeit
V_min	Minimale Geschwindigkeit
V_max	Geschwindigkeit
h	Hub der Pendelwalze
H	Hub des Kolbenzylinders
A	Erste Wickelstelle
B	Zweite Wickelstelle
C	Bahnverbindungspunkt
D	Ort des Bahnspannungsgradienten
α	Winkellage des Wickels 3
β	Winkellage des Wickeltransporthebels 4
F_A	Kraft, die der Kolbenzylinder auf die Achse der Pendelwalze 23 ausübt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0169476 [0003]
- DE 2619236 B2 [0040]
- DE 1966795 A1 [0040]

Claims

Verfahren zum Abwickeln von bahnförmigen Material (5) von einer Folge von zumindest zwei Wickeln (2, 3), – bei dem zunächst während eines ersten Zeitraums (t_A) bahnförmiges Material (5) von einem ersten Wickel (2) abgewickelt wird, – und bei dem am Ende des ersten Zeitraums (t_A) eine Stelle der von dem ersten Wickel (2) ablaufenden Bahn mit einer Stelle der einem zweiten Wickel (3) zugeordneten zweiten Bahn verbunden wird, – bei dem nach der Verbindung der ersten und zweiten Bahn während eines zweiten Zeitraums (t_B) bahnförmiges Material von dem zweiten Wickel (3) abgewickelt wird, – wobei die Abwicklungsgeschwindigkeit (v) in der Bahnverbindungsphase (t_G) am Ende des ersten und am Anfang des zweiten Zeitraums (t₂) niedriger ist, als in den Abwickelphasen (t₁, t₂), die zeitlich weiter von dem Verbindungsvorgang (T_V) beabstandet sind, – und wobei das von den Wickeln (2, 3) abgewickelte Material (5) über eine Speichervorrichtung (16) einer bahnverarbeitenden Maschine zugeführt wird und zumindest ein Teil des in der Speichervorrichtung (16) gespeicherten Materialvolumens in der Bahnverbindungsphase (t_G) abgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bahnspannungsgradient mit einer Vorrichtung (21) zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten in den Verlauf der Bahn zwischen dem Wickel (2, 3), von dem das bahnförmige Material (5) abläuft und der Speichervorrichtung (16) eingeprägt wird.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnspannung zumindest in einem Teilbereich des Bahnverlaufs, der der Vorrichtung (21) zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten nachgelagert ist, konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Stelle des Bahnverlaufs die Geschwindigkeit der Bahn (5) gemessen wird.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Stelle, an der die Geschwindigkeit der Bahn (5) gemessen wird, entweder mit der Stelle an der der Bahnspannungsgradient eingeprägt wird, identisch ist oder an einer anderen Stelle zwischen dem Wickel (2,3) und der Speichervorrichtung (16) liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die in der Speichervorrichtung (16) gespeicherte Bahnlänge in der Bahnverbindungsphase gemessen wird und/oder dass die in der Speichervorrichtung (16) gespeicherte Bahnlänge in der Bahnverbindungsphase aufgrund der Kenntnis der in der Speichervorrichtung (16) einlaufenden und auslaufenden Bahnlänge ermittelt wird, wobei ein Istwert der in der Speichervorrichtung (16) gespeicherten Bahnlänge ermittelt wird.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der in die Speichervorrichtung (16) einlaufenden Bahn (5) in der Bahnverbindungsphase nach dem Istwert der Bahnlänge in der Speichervorrichtung geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn (5) in die Speichervorrichtung (16) einläuft, erhöht wird, wenn die in der Speichervorrichtung (16) gespeicherte Bahnlänge sich einem unteren Grenzwert nähert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Wechsel eines ersten Wickels (2) durch einen zweiten Wickel (3) die Bahnspeichervorrichtung (16) mit einer genügenden Länge an bahnförmigem Material (5) gefüllt wird.
Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigen Material von einer Folge von zumindest zwei Wickeln, – welche eine erste Abwickelstelle (A) umfasst, von welcher bahnförmiges Material (5) von einem ersten Wickel (2) abwickelbar ist, – welche eine Wickelhalte- und/oder Abwickelstelle (B) umfasst, von welcher bahnförmiges Material (5) von dem ersten Wickel abwickelbar ist, – welche eine Bahnverbindungsvorrichtung aufweist, mit welcher die von dem ersten Wickel (2) ablaufende Bahn (38) mit einer Stelle der einem zweiten Wickel (3) zugeordneten zweiten Bahn verbindbar ist, – und welche eine Speichervorrichtung (16) aufweist, welche in Bahnlaufrichtung stromabwärts der Abwickelstellen (A, B) und der Bahnverbindungsvorrichtung (4, 9, 12, 14, 20), liegt und mit welcher wechselnde Bahnlängen speicherbar sind, gekennzeichnet durch – zumindest eine Vorrichtung (21) zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten, welche in den Verlauf der Bahn (5) zwischen dem Wickel (2, 3), von dem das bahnförmige Material (5) abläuft und der Speichervorrichtung (16) in Wirkverbindung mit der Bahn (5) bringbar ist – und eine Steuervorrichtung, mit welcher die zumindest eine Vorrichtung (21) zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten und die Bahnverbindungsvorrichtung (4, 9, 12, 14, 20), ansteuerbar ist – und welche Steuervorrichtung derart eingerichtet ist, dass sie die zumindest eine Vorrichtung (21) zum Einprägen eines Bahnspannungsgradienten ansteuerbar ist, wenn die Bahnverbindungsvorrichtung (4, 9, 12, 14, 20), die Verbindung der Bahnen durchführt.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch gekennzeichnet durch zumindest eine Messvorrichtung, mit der die in der Speichervorrichtung (16) gespeicherte Bahnlänge messbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch zumindest eine Messvorrichtung (30), mit der die Geschwindigkeit der Bahn beim Einlaufen und/oder beim Auslaufen aus der Speichervorrichtung (16) messbar ist.
Vorrichtung nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung zumindest mit einer der Messvorrichtungen in Kontakt steht.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung zumindest mit einer Messvorrichtung (30) mit der die Geschwindigkeit der Bahn beim Einlaufen und/oder beim Auslaufen aus der Speichervorrichtung (16) messbar ist und mit mindestens einer Messvorrichtung, mit der die in der Speichervorrichtung (16) gespeicherte Bahnlänge messbar ist, in Kontakt steht.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung mit zumindest einem Kraft- oder Drehmomentsteller (21, 26) in Kontakt steht, mit dem sich die Geschwindigkeit der Bahn vor oder beim Einlaufen in der Speichervorrichtung steigern lässt.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kraft- oder Drehmomentsteller (21, 26) zumindest eines der folgenden Bestandteile enthält: – einen Motor oder eine Bremse, der beziehungsweise die auf die Achse des ablaufenden Wickels (2, 3) wirken, – einen Motor oder eine Bremse, der beziehungsweise die auf die Achse einer Abzugswalze wirken, die zwischen dem ablaufenden Wickel (2, 3) und der Speichervorrichtung (16) in Wirkverbindung mit der Bahn (5) stehen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des ablaufenden Wickels (2, 3) antriebslos ist.