EP3038962B1 - Vorrichtung zum automatischen abwickeln von bahnförmigen materialien und verfahren zum betreiben einer derartigen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum automatischen abwickeln von bahnförmigen materialien und verfahren zum betreiben einer derartigen vorrichtung Download PDF

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EP3038962B1
EP3038962B1 EP14725167.2A EP14725167A EP3038962B1 EP 3038962 B1 EP3038962 B1 EP 3038962B1 EP 14725167 A EP14725167 A EP 14725167A EP 3038962 B1 EP3038962 B1 EP 3038962B1
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EP
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arm
master roll
roll
drive unit
drive
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Jesus López Marin
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PSA Technology Sarl
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PSA Technology Sarl
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Definitions

  • the invention relates to a device for automatically unwinding web-shaped materials according to the preamble of claim 1, which is referred to below as an unwinder, and a method for operating such a device according to claim 11.
  • Such devices or unwinders are used, for example, in the production of web-shaped materials.
  • the web of material is wound onto a winding core to form a master roll after a production plant.
  • the parent roll has relatively large dimensions, for example a diameter of 2 m and more and a web width of more than 2 m.
  • the finished wound master rolls are first temporarily stored in a transfer area, which thus serves as a buffer.
  • the parent role is then taken offline with help of an unwinder and, for example, assembled in a downstream cutting system according to customer requirements.
  • the production system can run for a limited time at a higher production speed than the cutting system.
  • the necessary exchange of the parent rolls in the unwinder results in downtimes. After removing the winding core of the unwound parent roll, one end of the material web of the new parent roll has to be guided through the unwinder to the downstream cutting system. This requires the intervention of at least one operator, involves a certain susceptibility to errors and leads to downtimes. Since the parent reel has to be replaced every few hours, these downtimes have a negative impact on the efficiency of the entire system.
  • the invention is now based on the object of providing a device and a method for efficient operation. In particular, downtimes when changing the parent roll should be minimized or even eliminated entirely.
  • a device for automatically unwinding a web of material from a parent roll with an input arm and at least one first drive unit wherein the parent roll can be rotatably mounted on the input arm with its winding core and a drive force can be introduced into the parent roll with the drive unit
  • the unwinder has an extraction arm to which at least one second drive unit is assigned for introducing a drive force into the master roll, the master roll being transferable from the input arm to the extraction arm during an unwinding process
  • WO2013 / 098765 discloses such a device.
  • the master roll can be mounted both on the input arm and on the removal arm and can be actively unwound via the first or second drive unit.
  • the master roll is initially only from the first drive unit set in rotation and then transferred to the extraction arm.
  • the master roll is also rotatably mounted on the removal arm and can be further unwound there, the drive force required for rotation of the master roll being introduced by the second drive unit.
  • the master roll can also be uninterrupted during the transfer from the input arm to the removal arm, for example by the first drive unit continuing to drive the master roll until the second drive unit takes over the drive task.
  • the input arm and the removal arm are in particular pivotably mounted.
  • the unwinder While the master roll is being unwound on the removal arm and driven by the second drive unit, the input arm can already be pivoted and take up a new master roll that is prepared for unwinding. Accordingly, the unwinder according to the invention enables uninterrupted processing without having to be stopped for a change of the parent rolls. This increases the throughput and efficiency of the system.
  • the device has a pressure roller that can be placed against a circumference of the parent roll mounted on the input arm, the web of material being guided away from the parent roll via the pressure roller and being able to be adapted when the parent roll is displaced and its axis of rotation is displaced.
  • the pressure roller is pivotably mounted in particular on an arm and is arranged, for example, below the master roll.
  • the first drive unit on the input arm and / or the second drive unit on the removal arm is preferably designed as a winding shaft drive, in particular mounted on the end face.
  • a winding shaft drive With the help of such a winding shaft drive, the winding core of the parent roll can be driven directly in the center. If necessary, provision can also be made for a winding shaft drive to be provided on each end face. This makes it possible to set the master roll in rotation without making contact with the material web and without loading the material web with a driving force.
  • the first drive unit on the input arm is designed as a first drive rocker and / or the second drive unit on the removal arm is designed as a second drive rocker.
  • a drive rocker can be placed against a circumference of the parent roll by pivoting and can thus generate a driving force for rotation bring in the parent roll and thus for unwinding the web. Since the drive rocker is placed on the circumference of the parent roll, it is very easy in terms of control technology to keep a winding speed constant.
  • the first drive rocker is arranged in particular above the master roll, the web of material being unwound downwards from the master roll.
  • the first drive rocker arm and / or the second drive rocker arm preferably has one or more belt drives.
  • a belt drive can include one or more belts.
  • a belt drive can be applied to the circumference of the parent roll over a relatively large area and thus bring about good power transmission.
  • the material web can therefore also consist of relatively sensitive materials.
  • the first drive rocker can in particular be placed against the parent roll from above.
  • a pivot point of the drive rocker can in particular lie above a movement path of the pivot point of the parent roll.
  • the second drive rocker is then located below the first drive rocker, since it is only used when the diameter of the parent roll is reduced as a result of the unwinding. In this case, the second drive rocker is brought up to the master roll, in particular from the side or from above, when this is or has been transferred to the removal arm.
  • the unwinder has a cutting device, which is designed in particular as a trimming knife with a counter-blow bar.
  • the cutting device acts in particular between the removal arm or the master roll mounted on the removal arm and the pressure roller on the web of material. The cut of the material web can then be placed in areas that can be relatively easily fed to a reject. For example, it is thus avoided that such a cut lies within a ready-made roll.
  • the unwinder preferably has a roll storage stand, from which a newly provided master roll can be picked up by the removal arm.
  • the new master roll is made available on the roll storage stand while the previous master roll is still being unwound.
  • the new parent roll comes from the transfer area or the buffer, so that waiting for a new master roll is avoided, which would lead to an interruption of the unwinding process.
  • the device advantageously has a removal device with which the unwound winding core can be removed from the removal arm.
  • the winding core does not have to be completely unwound, but can, for example, still have a few windings of the material web.
  • the removal device can transport the winding core, for example, upwards or to the side of the removal arm.
  • the object is achieved by a method for operating a device for automatically unwinding a web of material from a parent roll, according to the invention, in that the web of material is unwound from the parent roll stored on the input arm down to a predeterminable minimum diameter, the parent roll then being transferred to the removal arm while the unwinding process is ongoing and is processed further there, with a new parent roll being picked up by the input arm. So there is a continuous operation of the unwinder.
  • provision can optionally be made for the winding speed to be adjusted during the transfer from the input arm to the removal arm and / or when the winding process is started with a new master roll.
  • the parent roll can be actively unwound, that is, it can be driven by at least one drive unit. This enables continuous unwinding in both positions.
  • the input arm and the removal arm are preferably moved towards one another, in particular a drive via the first drive rocker takes place at least until the master roll is supported on the removal arm and is driven by the second drive unit. It can be provided that only the input arm is moved and the removal arm is kept immobile.
  • one end of the web of material that is unwound from the parent roll mounted and in particular driven on the removal arm is spliced to a start of the new parent roll mounted and driven on the input arm, in particular the parent roll coming from the parent roll mounted on the removal arm
  • the material web is pressed against the circumference of the new master roll with a pressure roller.
  • the end of the web on the almost unwound parent roll is thus connected to the beginning or the outer winding layer of the material web on the new master roll.
  • This process is simplified, for example, by using double-sided adhesive tape. In this case, a relatively large-area, firm connection takes place in that a corresponding contact pressure is applied with the aid of the pressure roller.
  • a device for automatically unwinding a web of material that is to say an unwinder 1
  • an unwinder 1 has an input arm 2 on which a master roll 3 with a winding core 4 is rotatably mounted.
  • a web of material for example made of nonwoven material, is wound onto the winding core 4.
  • the parent roll 3 is removed, for example, from a buffer or transfer area of a nonwoven production plant and transferred to the input arm 2.
  • a roll storage stand 5 is provided for the transfer, on which a new master roll can be held in a waiting position until it is taken over by the input arm 2.
  • a first drive unit 6, designed as a first drive rocker, is used, which is arranged above the master roll 3 or the input arm 2.
  • the first drive rocker 6 has one or more belt drives 7 and is applied to a circumference of the parent roll 3 to produce a in To transmit circumferential directional force.
  • the parent roll 3 is thus unwound, the web of material 8 being guided via a pressure roller 9 and a deflecting roller 10, for example, to a downstream cutting system or another processing system.
  • a winding shaft drive as a center drive for driving the master roll 3, which is mounted on the input arm, for example, and acts directly on the winding core 4.
  • the pressure roller 9 is pivotably mounted on an arm 11 and, in particular, can be pressed against the circumference of the master roll 3.
  • the input arm 2 is pivotably mounted, a movement path 12 of an axis of rotation of the master roll 3 being shown in dashed lines.
  • the unwinder 1 also has a removal arm 13 which is pivotably mounted.
  • the master roll 3 can be transferred from the input arm 2 to the removal arm 13, which are pivoted towards one another for this purpose.
  • the removal arm 13 is assigned a second drive unit 14, designed as a second drive rocker, which can then be placed against the circumference of the master roll 3 when the master roll 3 is mounted on the removal arm 13. Accordingly, it is possible to actively unwind the master roll continuously, regardless of whether it is mounted on the input arm 2 or on the removal arm 13.
  • the second drive rocker 14 can also have one or more belt drives.
  • FIG. 1 Schematically shown in Figure 1 an already unwound winding core 4 ', which is transported away from the unwinder 1 with a removal device (not shown).
  • the unwinder 1 In order to cut through the web of material, the unwinder 1 has a cutting device with a trimming knife 15 and a counter-blow bar 16. The web of material can thus be severed transversely to the direction of web travel when the master roll is mounted on the removal arm 13. The cut then takes place between the master roll 3 mounted on the removal arm 13 and the pressure roll 9.
  • FIG. 1 there is a master roll 3 on the input arm 2.
  • the first drive rocker 6 is brought up to the circumference of the master roll 3 and the web 8 is unwound over the pressure roller 9 and the deflection roller 10 and fed to a cutting system, not shown.
  • a new master roll 3 ' is made available on the roll storage stand 5 (FIG. 2).
  • Both the input arm 2 and the first drive rocker 6 have already been pivoted in the direction of the removal arm 13 in order to increase the available space.
  • the master roll 3 is held solely by the removal arm 13 and driven by the second drive rocker 14, the web of material 8 being withdrawn via the pressure roller 9 and the deflecting roller 10.
  • the input arm 2 is pivoted in the direction of the roll storage stand 5 in order to receive a new master roll 3 '.
  • the first drive rocker 6 has been pivoted upwards in order to enable the introduction of the new master roll 3 into an unwinding position. This is in Figure 5 shown.
  • the new master roll 3 ' is ready to take part in the unwinding process. However, the material web is still being unwound from the previous master roll 3.
  • Figure 6 now shows the beginning of a splicing process in which the material web coming from the parent roll 3 mounted on the removal arm 13 is spliced to the material web located on the new parent roll 3 '. This is done with the aid of the pressure roller 9, which presses the webs of material against one another and generates the compressive forces required for forming the splice connection.
  • the cutting device with the trimming knife 15 and the counter blow bar 16 is prepared in order to produce a cut through the web of material.
  • Figure 7 now shows the actual splicing process, with an initially double-layered material web being pulled off after the pressure roller 9.
  • FIG Figure 8 it is now shown how the web of material coming from the previous master roll 3 is severed by the trimming knife 15. Accordingly, the parent roll 3 is completely unwound and can, as shown in FIG Figure 9 shown.
  • the beginning of the web of material wound on the new master roll 3 ' is automatically removed via the pressure roller 9 and the deflection roller 10 without any interruption occurring.
  • the unwinder is in the same position as it is in Figure 1 is shown. Accordingly, a new settlement cycle begins.
  • Non-stop processing is possible with the method according to the invention or the device according to the invention. It is provided that both the unloading arm and the input arm actively unwind the master roll by means of corresponding drive units, that is to say that both positions are used for unwinding. This results in a significant increase in efficiency, especially in offline systems such as those used in the manufacture of nonwovens. Downtimes, which were previously necessary due to the replacement of the parent roll, can be completely eliminated. In addition, complete automation is possible.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Abwickeln von bahnförmigen Materialien gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, die im Folgenden als Abwickler bezeichnet wird, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung entsprechend Anspruch 11.
  • Derartige Vorrichtungen bzw. Abwickler kommen beispielsweise bei der Herstellung von bahnförmigen Materialien zum Einsatz. Die Warenbahn wird im Anschluss an eine Produktionsanlage mit einem Wickler auf einen Wickelkern zu einer Mutterrolle aufgewickelt. Die Mutterrolle hat dabei relativ große Dimensionen, beispielsweise einen Durchmesser von 2 m und mehr und eine Bahnbreite von mehr als 2 m.
  • Die fertig gewickelten Mutterrollen werden zunächst in einem Übergabebereich zwischengespeichert, der somit als Puffer dient. Im Anschluss wird die Mutterrolle offline mit Hilfe eines Abwicklers abgewickelt und beispielsweise in einer nachgelagerten Schneidanlage nach Kundenwünschen konfektioniert.
  • Durch den Offlinebetrieb der Schneidanlage mit der Vorrichtung zum automatischen Abwickeln, also dem Abwickler, kann die Produktionsanlage zeitlich begrenzt mit einer höheren Produktionsgeschwindigkeit laufen als die Schneidanlage. Durch den notwendigen Tausch der Mutterrollen im Abwickler entstehen Stillstandszeiten. Dabei muss nach Entfernen des Wickelkerns der abgewickelten Mutterrolle ein Ende der Warenbahn der neuen Mutterrolle zur nachgelagerten Schneidanlage durch den Abwickler geführt werden. Dies erfordert den Eingriff mindestens eines Bedieners, beinhaltet eine gewisse Fehleranfälligkeit und führt zu Stillstandszeiten. Da ein Austausch der Mutterrolle alle paar Stunden erfolgen muss, wird durch diese Stillstandszeiten die Effizienz der Gesamtanlage negativ beeinflusst.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen effizienten Betrieb bereitzustellen. Insbesondere sollen Stillstandszeiten bei einem Wechsel der Mutterrolle minimiert werden oder sogar vollständig entfallen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Bei einer Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn von einer Mutterrolle mit einem Eingabearm und mindestens einer ersten Antriebseinheit, wobei die Mutterrolle am Eingabearm mit ihrem Wickelkern drehbar lagerbar ist und mit der Antriebseinheit eine Antriebskraft in die Mutterrolle einbringbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Abwickler einen Entnahmearm aufweist, dem mindestens eine zweite Antriebseinheit zum Einbringen einer Antriebskraft in die Mutterrolle zugeordnet ist, wobei die Mutterrolle während eines Abwickelvorgangs vom Eingabearm an den Entnahmearm übergebbar ist Dokument WO2013/098765 offenbart eine derartige Vorrichtung.
  • Bei einem derartigen Abwickler kann die Mutterrolle sowohl am Eingabearm als auch am Entnahmearm gelagert sein und aktiv über die erste oder zweite Antriebseinheit abgewickelt werden. Während des Abwickelns vom Eingabearm, an dem sie zu Beginn des Abwickelvorgangs drehbar gelagert ist, wird die Mutterrolle zunächst nur von der ersten Antriebseinheit in Rotation versetzt und dann an den Entnahmearm übergeben. Am Entnahmearm wird die Mutterrolle ebenfalls drehbar gelagert und kann dort weiter abgewickelt werden, wobei die für eine Rotation der Mutterrolle notwendige Antriebskraft durch die zweite Antriebseinheit eingebracht wird. Dabei kann die Mutterrolle auch während der Übergabe vom Eingabearm an den Entnahmearm unterbrechungsfrei abgewickelt werden, indem beispielsweise die erste Antriebseinheit weiter die Mutterrolle antreibt, bis die zweite Antriebseinheit die Antriebsaufgabe übernimmt. Der Eingabearm und der Entnahmearm sind dabei insbesondere schwenkbar gelagert. Während die Mutterrolle am Entnahmearm abgewickelt und über die zweite Antriebseinheit angetrieben wird, kann der Eingabearm bereits verschwenkt werden und eine neue Mutterrolle aufnehmen, die zum Abwickeln vorbereitet ist. Dementsprechend ermöglicht der erfindungsgemäße Abwickler eine unterbrechungsfreie Abwicklung, ohne für einen Wechsel der Mutterrollen stillgesetzt werden zu müssen. Damit erhöhen sich Durchsatz und Effizienz der Anlage.
  • In einer Weiterbildung weist die Vorrichtung eine Anpresswalze auf, die an einem Umfang der am Eingabearm gelagerten Mutterrolle anlegbar ist, wobei die Warenbahn über die Anpresswalze von der Mutterrolle weggeführt wird und bei einer Verlagerung der Mutterrolle und damit einer Verlagerung ihrer Rotationsachse angepasst werden kann. Die Anpresswalze ist dabei insbesondere an einem Arm schwenkbar gelagert und beispielsweise unterhalb der Mutterrolle angeordnet.
  • Vorzugsweise ist die erste Antriebseinheit am Eingabearm und/oder die zweite Antriebseinheit am Entnahmearm als insbesondere stirnseitig angebrachter Wickelwellenantrieb ausgebildet. Mit Hilfe eines derartigen Wickelwellenantriebs kann der Wickelkern der Mutterrolle direkt im Zentrum angetrieben werden. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, an jeder Stirnseite jeweils einen Wickelwellenantrieb vorzusehen. Dadurch ist es möglich, die Mutterrolle in Rotation zu versetzen, ohne einen Kontakt mit der Warenbahn herzustellen und die Warenbahn mit einer Antriebskraft zu belasten.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die erste Antriebseinheit am Eingabearm als erste Antriebsschwinge und/oder die zweite Antriebseinheit am Entnahmearm als zweite Antriebsschwinge ausgebildet ist. Eine Antriebsschwinge ist durch Verschwenken an einen Umfang der Mutterrolle anlegbar und kann so eine Antriebskraft zum Rotieren der Mutterrolle und damit zum Abwickeln der Warenbahn einbringen. Da die Antriebsschwinge auf den Umfang der Mutterrolle angelegt wird, ist es steuerungstechnisch sehr einfach, eine Wickelgeschwindigkeit konstant zu halten. Die erste Antriebsschwinge ist dabei insbesondere oberhalb der Mutterrolle angeordnet, wobei die Warenbahn nach unten von Mutterrolle abgewickelt wird.
  • Vorzugsweise weist die erste Antriebsschwinge und/oder die zweite Antriebsschwinge einen oder mehrere Riemenantriebe auf. Ein Riemenantrieb kann dabei einen oder mehrere Riemen umfassen. Ein Riemenantrieb kann relativ großflächig an den Umfang der Mutterrolle angelegt werden und so eine gute Kraftübertragung bewirken. Daher kann die Warenbahn auch aus relativ empfindlichen Materialien bestehen.
  • Die erste Antriebsschwinge ist insbesondere von oben an die Mutterrolle anlegbar. Ein Drehpunkt der Antriebsschwinge kann dabei insbesondere oberhalb einer Bewegungsbahn des Drehpunkts der Mutterrolle liegen. Die zweite Antriebsschwinge befindet sich dann unterhalb der ersten Antriebsschwinge, da sie erst bei einem durch das Abwickeln verursachten verringerten Durchmesser der Mutterrolle zum Einsatz kommt. Dabei wird die zweite Antriebsschwinge insbesondere seitlich oder von oben an die Mutterrolle herangeführt, wenn diese an den Entnahmearm übergeben wird bzw. worden ist.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Abwickler eine Schneideinrichtung auf, die insbesondere als Kappmesser mit Gegenschlagleiste ausgebildet ist. Mit dieser Schneideinrichtung lässt sich die Warenbahn quer zur Bahnlaufrichtung durchtrennen, sodass ein Rest der Warenbahn an dem ansonsten abgewickelten Wickelkern verbleiben kann. Die Schneideinrichtung wirkt dafür insbesondere zwischen dem Entnahmearm bzw. der am Entnahmearm gelagerten Mutterrolle und der Anpresswalze auf die Warenbahn ein. Der Schnitt der Warenbahn kann dann in Bereiche gelegt werden, die relativ einfach einem Ausschuss zugeführt werden können. Beispielsweise wird so vermieden, dass ein derartiger Schnitt innerhalb einer fertig konfektionierten Rolle liegt.
  • Vorzugsweise weist der Abwickler einen Rollenablageständer auf, von dem eine neu bereit gestellte Mutterrolle durch den Entnahmearm aufnehmbar ist. Die neue Mutterrolle wird dabei auf dem Rollenablageständer zur Verfügung gestellt, während die vorherige Mutterrolle noch abgewickelt wird. Dabei kommt die neue Mutterrolle aus dem Übergabebereich beziehungsweise dem Puffer, sodass ein Warten auf eine neue Mutterrolle vermieden wird, was zu einer Unterbrechung des Abwickelvorgangs führen würde.
  • Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Entnahmeeinrichtung auf, mit der der abgewickelte Wickelkern vom Entnahmearm entfernbar ist. Der Wickelkern muss dabei nicht vollständig abgewickelt sein, sondern kann beispielsweise noch einige Wicklungen der Warenbahn aufweisen. Die Entnahmeeinrichtung kann dabei den Wickelkern beispielsweise nach oben oder seitlich vom Entnahmearm wegtransportieren.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn von einer Mutterrolle erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Warenbahn von der auf dem Eingabearm gelagerten Mutterrolle bis auf einen vorgebbaren Mindestdurchmesser abgewickelt wird, wobei die Mutterrolle anschließend bei laufendem Abwickelvorgang an den Entnahmearm übergeben und dort weiter abgewickelt wird, wobei vom Eingabearm eine neue Mutterrolle aufgenommen wird. Es erfolgt also ein kontinuierlicher Betrieb des Abwicklers. Dabei kann gegebenenfalls vorgesehen werden, während der Übergabe vom Eingabearm an den Entnahmearm und/oder beim Starten des Wickelvorgangs mit einer neuen Mutterrolle die Wickelgeschwindigkeit anzupassen. Sowohl bei der Lagerung der Mutterrolle am Entnahmearm als auch am Eingabearm kann die Mutterrolle aktiv abgewickelt werden, also jeweils über mindestens eine Antriebseinheit angetrieben werden. Damit ist in beiden Positionen ein kontinuierliches Abwickeln möglich.
  • Bevorzugterweise werden zur Übergabe der Mutterrolle der Eingabearm und der Entnahmearm aufeinander zu bewegt, wobei insbesondere ein Antrieb über die erste Antriebsschwinge zumindest solange erfolgt, bis die Mutterrolle am Entnahmearm gelagert ist und von der zweiten Antriebseinheit angetrieben wird. Dabei kann vorgesehen sein, nur den Eingabearm zu bewegen und den Entnahmearm unbeweglich zu halten.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung wird ein Ende der Warenbahn, die von der auf den Entnahmearm gelagerten und insbesondere angetriebenen Mutterrolle abwickelt wird, an einen Anfang der auf dem Eingabearm gelagerten und angetriebenen neuen Mutterrolle angespleißt, wobei dafür insbesondere die von der auf dem Entnahmearm gelagerten Mutterrolle kommende Warenbahn mit einer Anpresswalze an den Umfang der neuen Mutterrolle gedrückt wird. Das Ende der Warenbahn auf der nahezu abgewickelten Mutterrolle wird so mit dem Anfang bzw. der äußeren Wickellage der Warenbahn auf der neuen Mutterrolle verbunden. Dieser Vorgang wird beispielsweise durch Verwendung eines Doppelklebebandes vereinfacht. Dabei erfolgt eine relativ großflächige, feste Verbindung, indem mit Hilfe der Anpresswalze ein entsprechender Anpressdruck aufgebracht wird. Ein Einfädeln eines neuen Anfangs einer Warenbahn ist damit nicht notwendig, vielmehr kann ein kontinuierlicher Betrieb erfolgen. Damit ist auch eine vollständige Automatisierung möglich, ohne dass Eingriffe eines Bedieners erforderlich sind. Dabei tritt bei Andrücken der Warenbahnen aneinander mit Hilfe der Anpresswalze aufgrund des gleichzeitigen Antreibens beider Mutterrollen keine Relativgeschwindigkeit und damit keine Reibung auf.
  • Merkmale und Vorteile, die im Zusammenhang mit dem Abwickler beschrieben sind, sind auf das Verfahren in sinngemäßer Weise übertragbar. Das Gleiche gilt für Merkmale und Vorteile, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Hierin zeigen:
    • Fig. 1 bis 9
    eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn in unterschiedlichen Zeitpunkten, während eines Abwickelvorgangs.
  • In den Figuren ist eine Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn, also ein Abwickler 1 schematisch in Seitenansicht dargestellt, der einen Eingabearm 2 aufweist, an dem eine Mutterrolle 3 mit einem Wickelkern 4 drehbar gelagert ist. Auf dem Wickelkern 4 ist eine Warenbahn aufgewickelt, beispielsweise aus Vliesmaterial. Die Mutterrolle 3 wird beispielsweise aus einem Puffer oder Übergabebereich einer Vliesstoff-Produktionsanlage entnommen und an den Eingabearm 2 übergeben. Für die Übergabe ist ein Rollenablageständer 5 vorgesehen, an dem eine neue Mutterrolle in einer Warteposition gehalten werden kann, bis sie vom Eingabearm 2 übernommen wird.
  • Zur Erzeugung der Rotation der Mutterrolle 3 dient eine als erste Antriebsschwinge ausgebildete erste Antriebseinheit 6, die oberhalb der Mutterrolle 3 beziehungsweise des Eingabearms 2 angeordnet ist. Die erste Antriebsschwinge 6 weist einen oder mehrere Riemenantriebe 7 auf und wird an einen Umfang der Mutterrolle 3 angelegt, um eine in Umfangsrichtung gerichtete Kraft zu übertragen. Damit erfolgt ein Abwickeln der Mutterrolle 3, wobei die Warenbahn 8 über eine Anpresswalze 9 und eine Umlenkwalze 10 beispielsweise zu einer nachgelagerten Schneidanlage oder einer anderen Verarbeitungsanlage geführt wird. Zusätzlich kann vorgesehen sein, zum Antreiben der Mutterrolle 3 einen Wickelwellenantrieb als Zentrumsantrieb vorzusehen, der beispielsweise am Eingabearm gelagert ist und direkt an den Wickelkern 4 angreift. Dies ist allerdings in den Fig. nicht dargestellt.
  • Die Anpresswalze 9 ist an einen Arm 11 schwenkbar gelagert und insbesondere an den Umfang der Mutterrolle 3 anpressbar. Der Eingabearm 2 ist verschwenkbar gelagert, wobei eine Bewegungsbahn 12 einer Rotationsachse der Mutterrolle 3 gestrichelt dargestellt ist.
  • Der Abwickler 1 weist ferner einen Entnahmearm 13 auf, der schwenkbar gelagert ist. Die Mutterrolle 3 kann vom Eingabearm 2 an den Entnahmearm 13 übergeben werden, die dafür aufeinander zu geschwenkt werden. Dem Entnahmearm 13 ist eine zweite als zweite Antriebsschwinge ausgebildete Antriebseinheit 14 zugeordnet, die dann an den Umfang der Mutterrolle 3 anlegbar ist, wenn die Mutterrolle 3 am Entnahmearm 13 gelagert ist. Dementsprechend ist es möglich, die Mutterrolle kontinuierlich aktiv abzuwickeln, unabhängig davon, ob sie am Eingabearm 2 oder am Entnahmearm 13 gelagert ist. Wie die erste Antriebsschwinge 6 kann auch die zweite Antriebsschwinge 14 einen oder mehrere Riemenantriebe aufweisen.
  • Schematisch dargestellt ist in Figur 1 ein bereits abgewickelter Wickelkern 4', der mit einer nicht weiter dargestellten Entnahmeeinrichtung vom Abwickler 1 abtransportiert wird.
  • Zum Durchtrennen der Warenbahn weist der Abwickler 1 eine Schneideinrichtung mit einem Kappmesser 15 und einer Gegenschlagleiste 16 auf. Damit ist die Warenbahn quer zur Bahnlaufrichtung durchtrennbar, wenn die Mutterrolle am Entnahmearm 13 gelagert ist. Der Schnitt erfolgt dann zwischen der am Entnahmearm 13 gelagerten Mutterrolle 3 und der Anpresswalze 9.
  • Ausgehend von Figur 1 wird nun der Funktionsablauf des Abwicklers näher beschrieben.
  • In Figur 1 befindet sich eine Mutterrolle 3 am Eingabearm 2. Die erste Antriebsschwinge 6 ist an den Umfang der Mutterrolle 3 herangeführt und die Warenbahn 8 wird über die Anpresswalze 9 und die Umlenkwalze 10 abgewickelt und einer nicht dargestellten Schneidanlage zugeführt. Nachdem durch das Abwickeln der Mutterrolle ein Durchmesser der Mutterrolle entsprechend verringert wurde, sodass ausreichend Raum zur Verfügung steht, wird eine neue Mutterrolle 3' am Rollenablageständer 5 zur Verfügung gestellt (Figur 2). Dabei ist sowohl der Eingabearm 2 als auch die erste Antriebsschwinge 6 bereits in Richtung des Entnahmearms 13 verschwenkt worden, um den zur Verfügung stehenden Raum zu vergrößern.
  • In Figur 3 ist nun der Zeitpunkt dargestellt, bei dem die Mutterrolle 3 vom Entnahmearm 13 übernommen wird. Dafür ergreift der Entnahmearm 13 überstehende Enden des Wickelkerns 4 und übernimmt die Mutterrolle 3, ohne eine Rotation der Mutterrolle 3 zu unterbrechen. Der Antrieb der Mutterrolle 3 wird von der zweiten Antriebsschwinge 14 übernommen, die dem Entnahmearm 13 zugeordnet ist. Gegebenenfalls können kurzzeitig sowohl die erste Antriebsschwinge 6 als auch die zweite Antriebsschwinge 14 am Umfang der Mutterrolle anliegen, um einen stetigen Übergang zu gewährleisten.
  • In Figur 4 wird die Mutterrolle 3 alleine vom Entnahmearm 13 gehalten und von der zweiten Antriebsschwinge 14 angetrieben, wobei der Abzug der Warenbahn 8 weiter über die Anpresswalze 9 und die Umlenkwalze 10 erfolgt. Der Eingabearm 2 ist in Richtung Rollenablageständer 5 verschwenkt, um eine neue Mutterrolle 3' aufzunehmen. Die erste Antriebsschwinge 6 ist nach oben verschwenkt worden, um das Einbringen der neuen Mutterrolle 3 in eine Abwickelposition zu ermöglichen. Dies ist in Figur 5 dargestellt. Die neue Mutterrolle 3' ist bereit, am Abwickelvorgang teilzunehmen. Noch allerdings wird die Warenbahn von der vorherigen Mutterrolle 3 abgewickelt.
  • Figur 6 zeigt nun den Beginn eines Spleißvorganges, bei dem die von der am Entnahmearm 13 gelagerte Mutterrolle 3 kommende Warenbahn an die auf der neuen Mutterrolle 3' befindliche Warenbahn gespleißt wird. Dies geschieht mit Hilfe der Anpresswalze 9, die die Warenbahnen aneinander andrückt und die für das Ausbilden der Spleißverbindung erforderlichen Druckkräfte erzeugt. Gleichzeitig wird die Schneideinrichtung mit dem Kappmesser 15 und der Gegenschlagleiste 16 vorbereitet, um einen Schnitt durch die Warenbahn zu erzeugen.
  • Figur 7 zeigt nun den eigentlichen Spleißvorgang, wobei im Anschluss an die Anpresswalze 9 eine zunächst doppellagige Warenbahn abgezogen wird.
  • In Figur 8 ist nun dargestellt, wie die von der vorherigen Mutterrolle 3 kommende Warenbahn durch das Kappmesser 15 durchtrennt wird. Dementsprechend ist die Mutterrolle 3 fertig abgewickelt und kann, wie es in Figur 9 gezeigt ist, entnommen werden. Ein Anfang der auf der neuen Mutterrolle 3' gewickelten Warenbahn wird automatisch über die Anpresswalze 9 und die Umlenkwalze 10 abgeführt, ohne dass eine Unterbrechung erfolgt. Der Abwickler befindet sich dabei in der gleichen Position, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Dementsprechend beginnt ein neuer Abwicklungszyklus.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Nonstop-Abwicklung möglich. Dabei ist vorgesehen, sowohl am Entladearm als auch am Eingabearm ein aktives Abwickeln der Mutterrolle durch entsprechende Antriebseinheiten vorzunehmen, also beide Positionen zum Abwickeln zu nutzen. Damit ergibt sich eine deutliche Effizienzsteigerung insbesondere bei Offlineanlagen, wie sie bei der Vliesstoffherstellung zum Einsatz kommen. Stillstandszeiten, die aufgrund des Austausches der Mutterrolle bisher erforderlich waren, können vollständig entfallen. Darüber hinaus ist eine vollständige Automatisierung möglich.
  • Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, aber durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • Sämtliche aus den Ansprüchen, hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Abwickler
    2
    Eingabearm
    3
    Mutterrolle
    3'
    neue Mutterrolle
    4
    Wickelkern
    4'
    abgewickelter Wickelkern
    5
    Rollenablageständer
    6
    erste Antriebseinheit / erste Antriebsschwinge
    7
    Riemenantrieb
    8
    Warenbahn
    9
    Anpresswalze
    10
    Umlenkwalze
    11
    Arm
    12
    Bewegungsbahn
    13
    Entnahmearm
    14
    zweite Antriebseinheit / zweite Antriebsschwinge
    15
    Kappmesser
    16
    Gegenschlagleiste

Claims (12)

  1. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn (8) von einer Mutterrolle (3), mit einem schwenkbar gelagerten Eingabearm (2) und mindestens einer ersten Antriebseinheit (6), wobei die Mutterrolle (3) am Eingabearm (2) mit ihrem Wickelkern (4) drehbar lagerbar ist und mit der Antriebseinheit (6) eine Antriebskraft in die Mutterrolle (3) einbringbar ist, wobei die Mutterrolle (3) während eines Abwickelvorgangs vom Eingabearm (2) an den Entnahmearm (13) übergebbar ist, wobei der Abwickler (1) einen schwenkbar gelagerten Entnahmearm (13) aufweist, dem mindestens eine zweite Antriebseinheit (14) zum Einbringen einer Antriebskraft in die Mutterrolle (3) zugeordnet ist, und wobei diese eine Anpresswalze (9) aufweist, die an einen Umfang der am Eingabearm (2) gelagerten Mutterrolle (3, 3') anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (8) über die Anpresswalze (9) von der Mutterrolle (3, 3') weg geführt wird.
  2. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresswalze (9) bei einer Verlagerung der Mutterrolle (3, 3') und damit einer Verlagerung der Rotationsachse der Mutterrolle (3, 3') anpassbar ist.
  3. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresswalze (9) an einem Arm schwenkbar gelagert ist.
  4. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresswalze (9) unterhalb der Mutterrolle (3, 3') angeordnet ist.
  5. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinheit (6) am Eingabearm (2) und/oder die zweite Antriebseinheit (14) am Entnahmearm (13) als insbesondere stirnseitig angebrachter Wickelwellenantrieb ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinheit (6) am Eingabearm (2) als erste Antriebsschwinge und/oder die zweite Antriebseinheit (14) am Entnahmearm (13) als zweite Antriebsschwinge ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsschwinge (9) und/oder die zweite Antriebsschwinge (14) einen oder mehrere Riemenantriebe (7) aufweisen.
  8. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Schneideinrichtung aufweist, die insbesondere als Kappmesser (15) mit Gegenschlagleiste (16) ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Rollenablageständer (5) aufweist, von dem die Mutterrolle (3,3') durch den Eingabearm (2) aufnehmbar ist.
  10. Vorrichtung (1) zum automatischen Abwickeln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Entnahmeeinrichtung aufweist, mit der der abgewickelte Wickelkern (4') vom Entnahmearm (13) entfernbar ist.
  11. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung mit den Merkmalen eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Warenbahn (8) von der auf dem Eingabearm (2) gelagerten Mutterrolle (3) bis auf einen vorgebbaren Mindestdurchmesser abgewickelt wird, wobei die Mutterrolle (3) anschließend bei laufenden Abwickelvorgang an den Entnahmearm (13) übergeben und dort weiter abgewickelt wird, wobei vom Eingabearm (2) eine neue Mutterrolle (3') aufgenommen wird, wobei der Eingabearm (2) bereits verschwenkt und eine neue zum Abwickeln vorbereitete Mutterrolle (3') aufnimmt, während die Mutterrolle (3) am Entnahmearm (2) abgewickelt und über die zweite Antriebseinheit (14) angetrieben wird wobei ein Ende der Warenbahn (8), die von der auf dem Entnahmearm (13) gelagerten und angetriebenen Mutterrolle (3) abgewickelt wird, an einen Anfang der auf dem Eingabearm (2) gelagerten und angetriebenen neuen Mutterrolle (3') angespleißt wird, wobei dafür die von der auf dem Entnahmearm (13) gelagerten Mutterrolle (3) kommende Warenbahn mit einer Anpresswalze (9) an den Umfang der neuen Mutterrolle (3') gedrückt wird, und dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (8) über die Anpresswalze (9) von der Mutterrolle (3, 3') weg geführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übergabe der Mutterrolle (3) der Eingabearm (2) auf den Entnahmearm (13) hin oder aufeinander zu bewegt werden, wobei ein Antrieb über die erste Antriebseinheit (6) zumindest solange erfolgt, bis die Mutterrolle (3) von der zweiten Antriebseinheit (14) angetrieben wird.
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