EP4438536A1 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden von zwei jeweils von einer bobine ablaufenden, metall aufweisenden materialbahnen endlicher länge zu einer für eine unterbrechungsfreie produktion verwendbaren, endlosen materialbahn - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verbinden von zwei jeweils von einer bobine ablaufenden, metall aufweisenden materialbahnen endlicher länge zu einer für eine unterbrechungsfreie produktion verwendbaren, endlosen materialbahn Download PDF

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EP4438536A1
EP4438536A1 EP24164616.5A EP24164616A EP4438536A1 EP 4438536 A1 EP4438536 A1 EP 4438536A1 EP 24164616 A EP24164616 A EP 24164616A EP 4438536 A1 EP4438536 A1 EP 4438536A1
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EP
European Patent Office
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material web
finite length
endless
station
webs
Prior art date
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Pending
Application number
EP24164616.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Grothaus
Matthias Horn
Axel Henning
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a device designed and configured for connecting two metal-containing material webs of finite length, each running off a reel, to form an endless material web that can be used for uninterrupted production, comprising means for providing the first reel with the first material web of finite length and for providing the second reel with the second material web of finite length, conveying means for conveying the material webs of finite length in the conveying direction into a connecting station and the endless material web formed therein in the conveying direction to a downstream processing station, the connecting station for connecting the material webs of finite length to one another to form the endless material web, namely a trailing end of the first material web of finite length with a leading end of the second material web of finite length to form an overlapping region, wherein the connecting station comprises a positioning device for positioning the ends of the two material webs of finite length to be connected within the connecting station.
  • the invention further relates to a method for joining two metal-containing material webs of finite length, each running off a reel, to form an endless material web that can be used for uninterrupted production, comprising the steps of: providing the first reel with the first running material web of finite length and the second reel with the second running material web of finite length, producing a trailing end of the first material web of finite length, in particular conveying the produced trailing end of the first material web of finite length in the conveying direction into a joining station, producing and/or conveying a leading end of the second material web of finite length in the conveying direction into the joining station, positioning the connecting ends of the two material webs of finite length within the connecting station, and connecting the trailing end of the first material web of finite length to the leading end of the second material web of finite length by means of the connecting station to form an endless material web which can be used for uninterrupted production, forming an overlapping area.
  • Such methods and devices are used in all industrial sectors in which, for a continuous production process, two material webs are joined together to form a common, endless material web for subsequent processing.
  • An example and preferred area of application for joining which is also referred to as splicing, concerns the tobacco processing industry.
  • material webs of finite length e.g. made of paper, tobacco or foil, in particular so-called recon foils, are wound onto bobbins.
  • the material webs can also consist entirely or at least partially of metal or have metal.
  • a second, full bobbin is provided and the second material web of finite length of the full bobbin is conveyed in the conveying direction and positioned in the area of the connecting station to the first material web.
  • the material webs can be conveyed to the connecting station simultaneously or one after the other.
  • the two material webs are spaced apart from each other in the area of the connecting station and are thus connected to each other.
  • the first material web of finite length is conveyed in the direction of the or each downstream processing station.
  • the first material web is guided through the connecting station.
  • a trailing end of the first material web can be created by running the material web off the first reel and/or separating/cutting the material web to form a trailer.
  • the trailing end of the first material web is only created when the area of the first material web that is to form the trailing end and thus the area to be connected is already in the connecting station.
  • the remaining connection of the first material web to the first reel until the trailing end is created is necessary in order to prepare the first material web for positioning and creating the to keep the trailing end under tension or guided in the connecting station.
  • the second material web of finite length is initially only made available. To do this, the leading end, i.e.
  • a leader is conveyed into the connecting station and positioned in relation to the trailing end of the first material web in the connecting station.
  • the second material web becomes the first material web, so that a new second material web is provided.
  • the leader is the leading end of the second material web.
  • the last piece of the leader that protrudes from the endless material web after connecting is called the leader remainder.
  • the trailer is the trailing end of the first material web. After connecting, the severed trailer remains on the bobbin and must be disposed of.
  • the last piece of the trailer that protrudes from the endless material web after the material webs have been connected and separated from the trailer is called the trailer remainder.
  • the endless material web that is conveyed out of the connecting station is sometimes formed by the first material web and sometimes by the second material web. What is crucial is that a continuous, endless web of material is conveyed from the connecting station towards a downstream processing station.
  • the two ends are joined in motion.
  • the material webs and in particular the ends to be joined are moved in and through the joining station during the joining process.
  • the two material webs have the same or a different conveying speed.
  • One disadvantage is that due to the very short period of time that remains for joining due to the moving material webs, an inadequate connection is formed. Due to the short joining time, only a single welding or gluing point can be set, for example. As a result, only connections that can withstand tensile forces of less than 4N can be achieved.
  • Another disadvantage of the known splicing method and the corresponding devices is that long residual strips remain on the reel.
  • the entire residual strip extending from the joining station to the reel remains unused in each joining process.
  • the idle reel is not completely unwound, so that a residual strip remains between the reel and the connecting station, which is not can be used.
  • the leader is also long. This means that further material from the material web is disposed of unused. Due to the known type of splicing, several meters of material web are lost with each splicing process. Since several hundred bobbins can be changed per day in an ongoing production process, the waste of unusable material web adds up significantly. The rising material costs increase this effect. Furthermore, with the known methods and devices, the cutting of the leader and trailer results in a large amount of leader or tail waste, which remains on the endless material web formed and disrupts the further processing.
  • the invention is therefore based on the object of creating a device that ensures a secure connection of the two material webs of finite length to form an endless material web with reduced residual material without interrupting the production process.
  • the invention is also based on the object of proposing a corresponding method.
  • the connecting station is designed and set up with the positioning device for connecting the two ends of the metal-containing material webs of finite length when the two ends are at a standstill, and a loop storage device is additionally provided into and from which the endless material web formed in the connecting station can be conveyed.
  • the standstill refers to the two material webs of finite length or the two ends to be connected in the connecting station.
  • the continuous conveying of the material webs of finite length is stopped at least in the area of the connecting station for the connecting process.
  • the positioning device can be part of the connecting station, e.g. as an integral part.
  • the positioning device can also be assigned separately to the connecting station.
  • the positioning of the two ends to be connected to each other is more precise when the machine is at a standstill, which means that shorter pre- and post-runs can be achieved.
  • the separation of the pre- and post-tension from the respective material webs of finite length is also cleaner. This means that the lengths of the pre-tension can be reduced to less than 300mm and the post-tension to less than 4m.
  • the loop storage ensures compensation for the standstill of the material webs of finite length.
  • the material web stored in the loop storage can be released so that the downstream processing station can always and continuously be supplied with the endless material web, regardless of the joining process. As long as no joining process is taking place, the loop storage can be filled.
  • connection station for connecting the two metal-containing material webs of finite length advantageously comprises means for electric welding and/or punching and/or folding and/or clinching and/or gluing.
  • means for electric welding with which several welding points can be set for a firm and durable connection when the machine is at a standstill.
  • the means for electric welding as part of the connection station for producing a connection point that is designed and equipped to withstand a tensile force of at least 4N.
  • Other connection techniques with the corresponding means and components can also be used.
  • the positioning device is expediently designed and arranged to position the leading end of the second material web of finite length in relation to the first material web of finite length conveyed through the connecting station and its trailing end. This makes it possible to reduce the lengths of the leader and trailer on the one hand and the leader and trailer remainder on the other.
  • a preferred embodiment is characterized in that the positioning device comprises clamping means and/or magnets and/or other holding means for positioning and holding the leading end of the second material web of finite length in relation to the first material web of finite length and its trailing end.
  • This design creates a simple and compact construction that ensures precise positioning and secure holding of the free ends relative to one another.
  • the positioning device comprises detection means for detecting the actual position of the leading end of the second material web of finite length in relation to the first material web of finite length and its trailing end. This allows further material to be saved, since the lengths of the leader and trailer on the one hand and the leader remainder and trailing remainder on the other hand can be further reduced due to more precise positioning.
  • the connecting station comprises means for cutting a leader and/or a trailer of the material webs of finite length to be connected.
  • the cutting means can be part of the connecting station, also as an integral part, but can also be assigned separately to the connecting station.
  • the cutting means can be designed and set up for the simultaneous or time-delayed cutting of the leading end E2 of the second material web B and the trailing end E1 of the first material web A.
  • the cutting means comprise at least two separate blades, by means of which the leader and the trailer can be separated separately and independently of one another from the material webs of finite length connected in the connecting station or from the endless material web formed in the connecting station.
  • the separate blades instead of the separate blades, other separating or cutting means can also be used.
  • means for weakening the material webs can also be provided.
  • the blades are particularly advantageously designed and arranged for local separation of the leader and/or the trailer near the connection point, such that the remaining leader and/or trailer residues on the material web formed in the area of the connection point are less than 10 mm, preferably less than 5 mm and particularly preferably less than 2 mm.
  • An endless material web with such short leader and trailer residues can be processed better and more smoothly.
  • the loop storage comprises at least one storage section and an intermediate drive for controlling the loop storage.
  • the size of the loop storage can be changed by means of the intermediate drive, namely for filling or for Emptying.
  • Filling in this context means that the endless material web formed in the joining station is introduced into the loop storage, i.e. a reservoir is created that can be emptied during downtimes of the joining process.
  • Emptying in this context means that the stored material web is led out of the loop storage in order to continuously maintain the subsequent processing process.
  • the loop storage can also comprise more than one storage section.
  • the bobbins can be provided separately or integrated into the device itself.
  • the means for providing the bobbins comprise a turntable with at least two mandrels for the bobbins. This design provides the two bobbins with their material webs required for the joining process in a compact manner and facilitates quick changing of the bobbins.
  • An advantageous embodiment is characterized in that a compensating means for compensating the oscillating wound material webs is arranged in the conveying direction behind the means for providing the bobbins and before the connecting station.
  • This compensating means is preferably designed and set up as a swivel plate and is preferably positioned close to the connecting station in order in particular to keep the residual run as short as possible.
  • At least one dancer is arranged behind the connecting station in the conveying direction, which is designed and set up to control the drives of the reels.
  • a dancer or a dancer arrangement can, for example, comprise a preferably single-lane guide roller and preferably several single-lane or multi-lane rollers for deflecting the material web guided in the dancer arrangement.
  • the dancer arrangement is constructed in the manner of a pulley. This allows the tension of the material webs, in particular the first material web, to be changed/regulated in order to enable an optimal connecting process.
  • a preferred further development is characterized in that a further dancer is arranged behind the connecting station in the conveying direction, preferably behind the loop storage, wherein the further dancer is designed to regulate the material tension of the endless material web running out of the loop storage and
  • This dancer or this dancer arrangement can also comprise, for example, a preferably single-lane guide roller and preferably several single-lane or multi-lane rollers for deflecting the material web guided in the dancer arrangement.
  • the dancer arrangement is constructed in the manner of a pulley.
  • the device expediently comprises a trailer winder for picking up and disposing of the trailer separated from the endless material web from a bobbin core of the empty bobbin. Picking up and disposing of the trailer simplifies the process of changing the bobbins in the area of the turntable and ensures that the trailer does not get caught in the area of the connection station.
  • the device particularly preferably comprises a control device for controlling and/or regulating the connection station and the loop storage device.
  • the control device can also be designed and configured to control and/or regulate other components of the device for trouble-free and continuous operation of the device.
  • the control device can be an integral part of the device or can be designed separately.
  • the or each metal-containing or completely metal-made material web has a width of between 3 and 6 mm and preferably between 4 and 5 mm, and a thickness of between 30 and 100 ⁇ m and preferably between 40 and 60 ⁇ m and particularly preferably of about 50 ⁇ m.
  • Other widths and thicknesses of the endless material webs are also possible.
  • the device according to the invention is adapted accordingly in order to be able to process the material webs depending on their respective width and/or thickness.
  • Metals that are contained in the material webs or from which the material webs consist as metal strips or sheet metal strips can, for example, have or be ferromagnetic components or materials or alloys, such as ferromagnetic steel, stainless steel, aluminum or the like.
  • the metal components in the material web can, for example, be more than 5%, more than 20%, more than 50%, more than 90% or 100%.
  • Stainless steel is preferably used as the metal (component).
  • metals, alloys or the like from the group of iron, nickel, cobalt and other metals and combinations thereof can also be used.
  • Other materials, especially metals, can also be used in pure form, as a combination of materials or as an alloy.
  • the problem is also solved by a method with the steps mentioned at the beginning, in that the two ends of the metal-containing material webs of finite length are joined while both ends are at a standstill, whereby the process time for joining the two material webs of finite length while at a standstill is compensated for by a loop storage device that stores the endless material web.
  • Process time is downtime. While the ends to be joined are at a standstill in the joining station, the endless material web that has been formed is fed out of the loop storage device in order to supply the subsequent process or the downstream processing station with the material web.
  • the loop storage device is filled during normal operation, i.e. when the first material web runs off the first reel and is conveyed through the joining station to the downstream processing station.
  • the joining process is initiated.
  • the loop storage is emptied by supplying the downstream processing station with the endless material web from the loop storage.
  • the loop storage can be used to compensate for different transport speeds.
  • the loop storage is used to temporarily shut down the overlapping area, e.g. for the joining process, without affecting the overall operating speed of the downstream processing station(s).
  • the ends to be connected are held with their overlapping area in the connection station and connected to one another by electric welding and/or punching and/or folding and/or clinching and/or gluing.
  • the free ends of the two metal-containing material webs are firmly connected to one another in the overlapping area with several connection points by means of electric welding.
  • the endless material web formed in the connecting station is conveyed into the loop storage and, while the material webs are at a standstill in the overlapping area, is conveyed from the loop storage to a downstream processing station.
  • the downstream processing is thus completely self-sufficient to the joining process, so that on the one hand optimal conditions exist for the joining process and on the other hand a continuous supply of the downstream processing station with the endless material web is ensured.
  • leading end of the second material web of endless length is positioned and held in relation to the first material web of endless length and its trailing end by clamping and/or magnetism.
  • both ends or just one end, preferably the leading end of the second material web can be positioned and held.
  • a preferred development is characterized in that a trailing edge of the first material web of endless length and/or a leading edge of the second material web of endless length are cut off from the formed endless material web after the connection in the connection station, close to the connection point of the overlapping area, such that a leading edge remainder and/or a trailing edge remainder smaller than 10mm and preferably smaller than 5mm and particularly preferably smaller than 2mm remain on the endless material web.
  • a connection point with one or more connection points is created in the overlapping area, which can withstand a tensile force of at least 4N.
  • the drives of the bobbins and/or the material tension of the endless material web running out of the loop storage are regulated in order to ensure a trouble-free and precise joining process on the one hand and continuous processing on the other.
  • the method is carried out with a device according to one or more of claims 1 to 8.
  • the Figures 1 and 2 The device shown is used to connect two metal material webs of finite length.
  • the device can of course also be used to connect two material webs of finite length made of other materials and material combinations.
  • a device 10 which is designed and set up for connecting two metal-containing material webs A, B of finite length, each running from a reel B1, B2, to form an endless material web C that can be used for uninterrupted production.
  • the device 10 comprises means 11 for providing the first reel B1 with the first material web A of finite length and for providing the second reel B2 with the second material web B of finite length, conveying means 12, 13 for conveying the material webs A, B of finite length in conveying direction T1 or T2 into a connecting station 14 and the endless material web C formed therein in conveying direction T3 to a downstream processing station (not explicitly shown).
  • the device 10 further comprises the connecting station 14 for connecting the material webs A and B of finite length to form the endless material web C, namely a trailing end E1 of the first material web A with a leading end E2 of the second material web B to form an overlap region 15, wherein the connecting station 14 comprises a positioning device 16 for positioning the ends E1, E2 of the two material webs A, B to be connected within the connecting station 14.
  • This device 10 is characterized according to the invention in that the connecting station 14 is designed and equipped with the positioning device 16 for connecting the two ends E1, E2 of the metal-containing material webs A, B when the two ends E1, E2 are at a standstill and in addition a loop storage device 17 is provided into and from which the endless material web C formed in the connecting station 14 can be conveyed.
  • the means 11 for providing the bobbins B1 and B2 comprise a rotary table 18 with at least two receiving mandrels 19, 20 for the bobbins B1, B2.
  • the rotary table 18 is mounted on a frame 21 or the like so as to be rotatable about an axis of rotation D.
  • the two receiving mandrels 19, 20 are arranged on the rotary table 18.
  • the receiving mandrels 19, 20 are aligned with their longitudinal extent parallel to the axis of rotation D and are arranged at a distance from one another.
  • the receiving mandrels 19, 20 are designed and set up to detachably receive the bobbins B1, B2.
  • at least two guide rollers 22, 23 are assigned to the rotary table 18, which are located diametrically opposite one another.
  • the conveying means 12, 13 for conveying the material webs A, B are assigned to the receiving mandrels 19, 20.
  • the mandrels 19, 20 can be driven in rotation and are driven by means of a drive
  • connection station 14 like all other components, is arranged on the frame 21 and comprises means 24 for electric welding to connect the two metal-containing material webs.
  • the means 24 for electric welding are designed and set up to create at least one welding point, but preferably several, for example two, three, four or five welding points.
  • the welding points can be arranged next to one another, one behind the other or in preferably geometric patterns, in particular in a triangle, square or pentagon.
  • This means that the connection station 14 is designed and set up to create a connection point that can withstand a tensile force of at least 4N.
  • Such a strong connection which can withstand a tensile force of 4N or more, can also be achieved using means for punching, folding, chinching, gluing or the like.
  • the positioning device 16 as an integral part of the connecting station 14 is designed and arranged for positioning the leading end E2 of the second material web B in relation to the first material web A conveyed through the connecting station 14 and its trailing end E1.
  • the positioning device 16 comprises (not shown in detail shown) clamping means and/or magnets and/or other holding means for positioning and holding the leading end E2 of the second material web B in relation to the first material web A and its trailing end E1.
  • the positioning device 16 comprises detection means (not explicitly shown) for detecting the actual position of the leading end E2 of the second material web B in relation to the first material web A and its trailing end E1.
  • the two material webs A, B of finite length can be fed directly to the connecting station 14.
  • a compensating means 25 for compensating the oscillatingly wound material webs A, B is arranged in the conveying direction behind the means 11 for providing the bobbins B1, B2 and in front of the connecting station 14.
  • the compensating means 25 comprises a pivot plate 26 or the like, to which at least two guide rollers 27, 28 are assigned.
  • the pivot plate 26 or the like is mounted in a rotating manner on the frame 21.
  • the material webs A, B are guided into the connecting station 14 via further guide rollers 29, 30 mounted directly on the frame 21.
  • the material webs A, B can be made partly or entirely from metal.
  • each material web A, B is between 3 and 6 mm and preferably between 4 and 5 mm, and a thickness between 30 and 100 ⁇ m and preferably between 40 and 60 ⁇ m and particularly preferably of about 50 ⁇ m.
  • the device 10 and in particular the connecting station 14 is adapted accordingly in order to be able to process the material webs A, B depending on their respective width and/or thickness.
  • the connecting station 14 comprises means (not explicitly shown) for cutting a leader and/or a trailer of the material webs to be connected.
  • the cutting means comprise at least two separate blades, by means of which the leader and the trailer can be separated separately and independently of one another from the material webs A, B connected in the connecting station 14 or from the material web C formed in the connecting station 14.
  • the blades are designed and set up for locally separating the leader and/or the trailer close to the connection point, such that any leader and/or trailer residues remaining on the material web C formed in the region of the connection point are smaller than 10 mm, preferably smaller than 5 mm and particularly preferably smaller than 2 mm.
  • the endless material web C formed in the connecting station 14 is inevitably guided through the loop storage 17 after the connecting station.
  • the loop storage shown comprises a storage section 31 and an intermediate drive 32 for controlling the loop storage 17.
  • the storage section 31 is designed and set up to accommodate a finite amount of the endless material web C.
  • the endless material web C is wound around several guide rollers 33, some of which can be moved up and down, in order to shorten or lengthen the storage section 31 of the endless material web C. Different transport speeds can be compensated for with the loop storage 17.
  • the loop storage unit 17 serves to briefly stop the overlapping area 15 of the two material webs A, B of finite lengths, or more precisely their ends E1 and E2, for the connecting process, without affecting the overall process speed of the downstream processing station.
  • the device 10 shown comprises several dancer arrangements.
  • a first dancer 34 or a first dancer arrangement is arranged behind the connecting station 14 in the conveying direction and is designed and set up to control the drives of the bobbins.
  • the dancer 34 is positioned in front of the loop storage 17 in the conveying direction and comprises several guide, deflection and/or drive rollers 35 around which the endless material web C is guided.
  • a further dancer 36 or a further dancer arrangement is arranged behind the connecting station 14 in the conveying direction, preferably behind the loop storage 17, the further dancer 36 being designed and set up to control the material tension of the material web C running out of the loop storage 17.
  • This dancer 36 also comprises several guide, deflection and/or drive rollers 37 around which the endless material web C is guided.
  • a (not explicitly shown) trailer winder is provided for picking up and disposing of the trailer separated from the material web C from a bobbin core of the empty bobbin B1.
  • the device 10 comprises a control device (not explicitly shown) for controlling and/or regulating the connecting station 14 and the loop storage 17.
  • a control device for controlling and/or regulating the connecting station 14 and the loop storage 17.
  • individual components of the device 10 and preferably all controllable components are connected to the control device.
  • the turntable 18 is used as a means for providing the reels A, B, the Conveying means 12, 13 for the reels B1, B2 including existing drives, the connection station 14 with the means 24 for electric welding, the detection means and the loop storage 17 with the intermediate drive 32 are connected to the control device via cables and/or wirelessly.
  • the positioning device 16, the means for cutting and the dancers 34, 36 are also connected to the control device.
  • the method is explained in more detail below using the drawing.
  • the method is used to connect two metal-containing material webs A and B of finite length, each running off a reel B1, B2, to form an endless material web C that can be used for uninterrupted production.
  • the first reel B1 with the first running material web A of finite length and the second reel B2 with the second running material web B of finite length are provided.
  • the first reel B1 is opened, the material web A is threaded through and conveyed in the direction of the downstream processing station 14.
  • a trailing end E1 of the first material web A of finite length is created, which is then conveyed into a connecting station 14, in particular in the conveying direction T1.
  • the material web A is guided through the connecting station 14 in any case in the direction of the processing station, until shortly before the reel B1 runs dry, the trailing end E1 of the first material web A is in the processing station 14.
  • a second reel B2 is opened and the material web B is threaded through and conveyed in the direction of the downstream processing station 14.
  • a leading end E2 of the second material web B of finite length is then produced in the conveying direction T2 and/or conveyed into the connecting station 14.
  • the ends E1, E2 of the two material webs A, B of finite length to be connected are positioned within the connecting station 14 and the trailing end E1 of the first material web A of finite length is connected to the leading end E2 of the second material web B of finite length by means of the connecting station 14 to form an endless material web C that can be used for uninterrupted production, forming an overlapping area 15.
  • This method is characterized according to the invention in that the joining of the two ends E1, E2 of the metal-containing material webs A, B of finite length takes place when the two ends E1, E2 are at a standstill, whereby the process time for joining the two material webs A, B of finite length when the machine is at a standstill is determined by a continuous Material web C is compensated for by the loop storage 17 storing the material web C.
  • the loop storage 17 is filled with the endless material web C. For this purpose, a storage section 31 of the loop storage 17 is extended.
  • the endless material web C formed in the connecting station 14 is conveyed into the loop storage 17 and, while the material webs A, B are at a standstill when the ends E1, E2 are being connected in the overlapping area 15, is conveyed from the loop storage 17 to a downstream processing station by shortening the storage section 31 again.
  • connection point formed in the overlapping area 15 with one or more connection points can withstand a tensile force of at least 4N.
  • the leading end E2 of the second material web B of endless length is positioned and held in relation to the first material web A of endless length and its trailing end E1 by clamping and/or magnetism.
  • a trailing edge of the first material web A of endless length and a leading edge of the second material web B of endless length are cut off from the formed endless material web C in the connecting station 14, close to the connection point of the overlap region 15, such that a leading edge remainder and a trailing edge remainder smaller than 10 mm and preferably smaller than 5 mm and particularly preferably smaller than 2 mm remain on the endless material web C.
  • the trailing edge separated from the formed endless material web C is caught and disposed of.
  • the drives of the bobbins B1, B2 and the material tension of the endless material web C running out of the loop storage 17 are controlled.
  • an automatic bobbin change can be carried out in the area of the turntable 18.
  • Suitable handling devices are used for this purpose.
  • the opening of the bobbins B1, B2 and the threading of the material webs A, B are also carried out automatically by means of the handling device or by separate components.
  • the removal of the trailer/residual material from the empty bobbin B1 can also be carried out automatically by means of suitable handling devices in order to transport the residual material to a disposal system.
  • the method is particularly preferably carried out with a device 10 according to one or more of claims 1 to 8.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine (B1, B2) ablaufenden, Metall aufweisenden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn (C), umfassend Mittel zum Bereitstellen der ersten Bobine (B1) mit der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge und zum Bereitstellen der zweiten Bobine (B2) mit der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge, Fördermittel (12, 13) zum Fördern der Materialbahnen (A, B) endlicher Länge in Förderrichtung (T1) bzw. (T2) in eine Verbindungsstation (14) und der darin gebildeten endlosen Materialbahn (C) in Förderrichtung (T3) zu einer nachgeordneten Verarbeitungsstation, die Verbindungsstation (14) zum Verbinden der Materialbahnen (A) und (B) endlicher Länge zur endlosen Materialbahn (C) miteinander, nämlich eines nachlaufenden Endes (E1) der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge mit einem vorauslaufenden Ende (E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge unter Bildung eines Überlappungsbereiches (15), wobei die Verbindungsstation (14) eine Positioniereinrichtung (16) zum Positionieren der zu verbindenden Enden (E1, E2) der beiden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge innerhalb der Verbindungsstation (14) umfasst, die sich dadurch auszeichnet, dass die Verbindungsstation (14) mit der Positioniereinrichtung (16) zum Verbinden der beiden Enden (E1, E2) der Metall enthaltenen Materialbahnen (A, B) endlicher Länge im Stillstand der beiden Enden (E1, E2) ausgebildet und eingerichtet ist und zusätzlich ein Schlaufenspeicher (17) vorgesehen ist, in den und aus dem die in der Verbindungsstation (14) gebildete endlose Materialbahn (C) förderbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine ablaufenden, Metall aufweisenden Materialbahnen endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn, umfassend Mittel zum Bereitstellen der ersten Bobine mit der ersten Materialbahn endlicher Länge und zum Bereitstellen der zweiten Bobine mit der zweiten Materialbahn endlicher Länge, Fördermittel zum Fördern der Materialbahnen endlicher Länge in Förderrichtung in eine Verbindungsstation und der darin gebildeten endlosen Materialbahn in Förderrichtung zu einer nachgeordneten Verarbeitungsstation, die Verbindungsstation zum Verbinden der Materialbahnen endlicher Länge zur endlosen Materialbahn miteinander, nämlich eines nachlaufenden Endes der ersten Materialbahn endlicher Länge mit einem vorauslaufenden Ende der zweiten Materialbahn endlicher Länge unter Bildung eines Überlappungsbereiches, wobei die Verbindungsstation eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der zu verbindenden Enden der beiden Materialbahnen endlicher Länge innerhalb der Verbindungsstation umfasst.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine ablaufenden, Metall enthaltenden Materialbahnen endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn, mit den Schritten: Bereitstellen der ersten Bobine mit der ersten ablaufenden Materialbahn endlicher Länge und der zweiten Bobine mit der zweiten ablaufenden Materialbahn endlicher Länge, Erzeugen eines nachlaufenden Endes der ersten Materialbahn endlicher Länge, insbesondere Fördern des erzeugten nachlaufenden Endes der ersten Materialbahn endlicher Länge in Förderrichtung in eine Verbindungsstation, Erzeugen und/oder Fördern eines vorauslaufenden Endes der zweiten Materialbahn endlicher Länge in Förderrichtung in die Verbindungsstation, Positionieren der zu verbindenden Enden der beiden Materialbahnen endlicher Länge innerhalb der Verbindungsstation, und Verbinden des nachlaufenden Endes der ersten Materialbahn endlicher Länge mit dem vorauslaufenden Ende der zweiten Materialbahn endlicher Länge mittels der Verbindungsstation zur Bildung einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn unter Bildung eines Überlappungsbereiches.
  • Solche Verfahren und Vorrichtungen kommen in allen industriellen Bereichen zum Einsatz, in denen für einen kontinuierlichen Produktionsprozess zwei Materialbahnen zu einer gemeinsamen, endlosen Materialbahn für die nachfolgende Verarbeitung miteinander verbunden werden. Ein beispielhaftes und bevorzugtes Anwendungsgebiet für das Verbinden, das auch als Splicen bezeichnet wird, betrifft die tabakverarbeitende Industrie. Zur unterbrechungsfreien Produktion von endlosen Bahnen, Strängen und dergleichen sind Materialbahnen endlicher Länge z.B. aus Papier, aus Tabak oder Folien, insbesondere so genannte Reconfolien, auf Bobinen aufgewickelt. Die Materialbahnen können auch ganz oder mindestens teilweise aus Metall bestehen bzw. Metall aufweisen. Bevor eine erste Bobine mit einer ersten Materialbahn endlicher Länge durch Fördern derselben in Förderrichtung im Produktionsprozess vollständig abgelaufen ist oder abgespult oder abgewickelt wird, also leerläuft, wird eine zweite, volle Bobine bereitgestellt, und die zweite Materialbahn endlicher Länge der vollen Bobine wird in Förderrichtung gefördert und im Bereich der Verbindungsstation zur ersten Materialbahn positioniert. Die Materialbahnen können gleichzeitig oder nacheinander in die Verbindungsstation gefördert werden. Die beiden Materialbahnen liegen im Bereich der Verbindungsstation beabstandet zueinander einander gegenüber und werden so miteinander verbunden.
  • Die erste Materialbahn endlicher Länge wird in Richtung der oder jeder nachgeordneten Verarbeitungsstation gefördert. Dabei ist die erste Materialbahn durch die Verbindungsstation geführt. Ein nachlaufendes Ende der ersten Materialbahn kann durch Ablaufen der Materialbahn von der ersten Bobine und/oder Trennen/Schneiden der Materialbahn unter Bildung eines Nachspanns erzeugt werden. Das nachlaufende Ende der ersten Materialbahn wird erst dann erzeugt, wenn sich der Bereich der ersten Materialbahn, der das nachlaufende Ende und damit den zu verbindenden Bereich bilden soll, bereits in der Verbindungsstation befindet. Die Restverbindung der ersten Materialbahn zur ersten Bobine bis zum Erzeugen des nachlaufenden Endes ist notwendig, um die erste Materialbahn für das Positionieren und Erzeugen des nachlaufenden Endes in der Verbindungsstation unter Spannung zu halten bzw. geführt zu halten. Die zweite Materialbahn endlicher Länge wird zunächst nur bereitgestellt. Dazu wird das vorauslaufende Ende, also ein Vorspann in die Verbindungsstation gefördert und in Bezug auf das in der Verbindungstation befindliche nachlaufende Ende der ersten Materialbahn positioniert. Nach dem Verbinden wird die zweite Materialbahn zur ersten Materialbahn, so dass eine neue zweite Materialbahn bereitgestellt wird. Der Vorspann ist das vorauslaufende Ende der zweiten Materialbahn. Das letzte Stück des Vorspanns, das nach dem Verbinden an der endlosen Materialbahn übersteht, wird als Vorlaufrest bezeichnet. Der Nachspann ist das nachlaufende Ende der ersten Materialbahn. Nach dem Verbinden verbleibt der abgetrennte Nachspann auf der Bobine und muss entsorgt werden. Das letzte Stück des Nachspanns, das nach dem Verbinden der Materialbahnen und nach dem Trennen vom Nachspann an der endlosen Materialbahn übersteht, wird als Nachlaufrest bezeichnet. Die endlose Materialbahn, die aus der Verbindungsstation gefördert wird, wird mal durch die erste Materialbahn und mal durch die zweite Materialbahn gebildet. Entscheidend ist, dass aus der Verbindungsstation eine kontinuierliche, als endlos bezeichnete Materialbahn in Richtung einer nachgeordneten Verarbeitungsstation gefördert wird.
  • Bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren erfolgt das Verbinden der beiden Enden in Bewegung. Mit anderen Worten werden die Materialbahnen und insbesondere auch deren zu verbindenden Enden während des Verbindungsprozesses in der und durch die Verbindungsstation bewegt. Die beiden Materialbahnen weisen dabei die gleiche oder eine unterschiedliche Fördergeschwindigkeit auf. Ein Nachteil besteht darin, dass aufgrund der sehr kurzen Zeitspanne, die aufgrund der bewegten Materialbahnen zum Verbinden bleibt, wird eine nur unzureichende Verbindung gebildet. Durch die kurze Verbindungszeit kann z.B. nur ein einzelner Schweiß- oder Klebepunkt gesetzt werden. Im Ergebnis können nur Verbindungen erreicht werden, die Zugkräften kleiner 4N standhalten. Nachteilig an dem bekannten Splice-Verfahren und den entsprechenden Vorrichtungen ist weiterhin das Verbleiben von langen Reststreifen an der Bobine. Dadurch, dass der zu verbindende Bereich der ersten Materialbahn erst in die Verbindungsstation gefördert wird, und erst in der Verbindungsstation das nachlaufende Ende erzeugt wird, bleibt bei jedem Verbindungsprozess der gesamte sich von der Verbindungsstation bis zur Bobine erstreckende Reststreifen ungenutzt. Mit anderen Worten wird die leerlaufende Bobine nicht vollständig abgespult, so dass zwischen der Bobine und der Verbindungsstation ein Reststreifen verbleit, der nicht verwertet werden kann. Neben einem langen Nachspann ist auch der Vorspann lang. Dadurch wird weiteres Material der Materialbahn ungenutzt entsorgt. Durch die bekannte Art des Splicens gehen bei jedem Splicevorgang mehrere Meter an Materialbahn verloren. Da in einem laufenden Produktionsprozess mehrere hundert Bobinen pro Tag gewechselt werden können, summiert sich der Ausschuss an nicht verwendbarer Materialbahn signifikant. Die steigenden Materialkosten steigern diesen Effekt. Des Weiteren ergibt sich bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen durch das Schneiden von Vorspann und Nachspann ein großer Vorlaufrest bzw. Nachlaufrest, der an der gebildeten endlosen Materialbahn verleibt und den weiteren Verarbeitungsprozess stört.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine sichere Verbindung der beiden Materialbahnen endlicher Länge zu einer endlosen Materialbahn mit reduziertem Restmaterial sicherstellt, ohne den Produktionsprozess zu unterbrechen. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Verbindungsstation mit der Positioniereinrichtung zum Verbinden der beiden Enden der Metall enthaltenen Materialbahnen endlicher Länge im Stillstand der beiden Enden ausgebildet und eingerichtet ist und zusätzlich ein Schlaufenspeicher vorgesehen ist, in den und aus dem die in der Verbindungsstation gebildete endlose Materialbahn förderbar ist. Der Stillstand bezieht sich auf die beiden Materialbahnen endlicher Länge bzw. die beiden zu verbindenden Enden in der Verbindungsstation. Die kontinuierliche Förderung der Materialbahnen endlicher Länge wird zumindest im Bereich der Verbindungsstation für den Verbindungsprozess gestoppt. Durch das Verbinden der beiden Enden im Stillstand existiert mehr Zeit für die Verbindung, die dann fester und sicherer ist. Z.B. können mehrere Schweißpunkte gesetzt werden, um die Verbindung fester und stabiler zu gestalten. Die Positioniereinrichtung kann Bestandteil der Verbindungsstation sein, z.B. als integraler Bestandteil. Optional kann die Positioniereinrichtung aber auch separat der Verbindungsstation zugeordnet sein. Die Positionierung der beiden zu verbindenden Enden zueinander ist im Stillstand präziser, wodurch kürzere Vorlauf- und Nachlaufreste erreichbar sind. Auch ist das Trennen von Nachspann und Vorspann von den jeweiligen Materialbahnen endlicher Länge sauberer. Dadurch können die Längen von Vorspann auf kleiner 300mm und von Nachspann auf kleiner 4m reduziert werden. Der Schlaufenspeicher stellt die Kompensation zum Stillstand der Materialbahnen endlicher Länge sicher. Während des Verbindungsprozesses, bei dem die Materialbahnen endlicher Länge im Bereich der Verbindungsstation miteinander verbunden werden, kann die im Schlaufenspeicher bevorratete Materialbahn freigegeben werden, so dass die nachgeordnete Verarbeitungsstation unabhängig vom Verbindungsprozess immer und kontinuierlich mit der endlosen Materialbahn versorgt werden kann. Solange kein Verbindungsprozess stattfindet, kann der Schlaufenspeicher befüllt werden. Mit dieser Ausbildung werden die Vorteile einer sicheren Verbindung einerseits und einer kontinuierlichen Versorgung der Verarbeitungsstation mit einer Materialbahn andererseits sichergestellt.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Verbindungsstation zum Verbinden der beiden Metall enthaltenden Materialbahnen endlicher Länge wahlweise Mittel zum Elektroschweißen und/oder Stanzen und/oder Falten und/oder Clinchen und/oder Kleben. Besonders bevorzugt sind die Mittel zum Elektroschweißen, mit denen im Stillstand mehrere Schweißpunkte für eine feste und haltbare Verbindung gesetzt werden können. Besonders bevorzugt eignen sich die Mittel zum Elektroschweißen als Bestandteil der Verbindungsstation zum Herstellen einer Verbindungsstelle, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, einer Zugkraft von mindestens 4N standzuhalten. Andere Verbindungstechniken mit den entsprechenden Mitteln und Komponenten sind ebenfalls einsetzbar.
  • Zweckmäßigerweise ist die Positioniereinrichtung zum Positionieren des vorauslaufenden Endes der zweiten Materialbahn endlicher Länge in Bezug auf die durch die Verbindungsstation hindurchgeförderte erste Materialbahn endlicher Länge und deren nachlaufendes Ende ausgebildet und eingerichtet. Dadurch können die Längen von Vorspann und Nachspann einerseits und von Vorlaufrest und Nachlaufrest andererseits reduziert werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung Klemmmittel und/oder Magnete und/oder andere Haltemittel zum Positionieren und Halten des vorauslaufenden Endes der zweiten Materialbahn endlicher Länge in Bezug auf die erste Materialbahn endlicher Länge und deren nachlaufendes Ende umfasst. Mit dieser Ausbildung ist eine einfache und kompakte Bauform realisiert, die eine präzise Positionierung und ein sicheres Halten der freien Enden zueinander gewährleisten.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Positioniereinrichtung Detektionsmittel zum Detektieren der tatsächlichen Position des vorauslaufenden Endes der zweiten Materialbahn endlicher Länge in Bezug auf die erste Materialbahn endlicher Länge und deren nachlaufendes Ende. Damit lässt sich weiteres Material sparen, da aufgrund einer präziseren Positionierung die Längen von Vorspann und Nachspann einerseits und von Vorlaufrest und Nachlaufrest andererseits weiter reduziert werden können.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstation Mittel zum Schneiden eines Vorspanns und/oder eines Nachspanns der zu verbindenden Materialbahnen endlicher Länge umfasst. Das Mittel zum Schneiden kann Bestandteil der Verbindungsstation sein, auch als integraler Bestandteil, kann aber auch separat der Verbindungsstation zugeordnet sein. Das Mittel zum Schneiden kann zum gleichzeitigen oder zeitversetzten Schneiden von vorauslaufendem Ende E2 der zweiten Materialbahn B und nachlaufendem Ende E1 der ersten Materialbahn A ausgebildet und eingerichtet sein.
  • Vorzugsweise umfassen die Mittel zum Schneiden mindestens zwei separate Klingen, mittels denen der Vorspann und der Nachspann separat und unabhängig voneinander von den in der Verbindungsstation verbundenen Materialbahnen endlicher Länge bzw. von der in der Verbindungsstation gebildeten endlosen Materialbahn trennbar sind. Anstelle der separaten Klingen können auch andere Trenn- oder Schneidemittel eingesetzt werden. Alternativ oder ergänzend zum Mittel zum Schneiden können auch Mittel zum Schwächen der Materialbahnen vorgesehen sein.
  • Besonders vorteilhaft sind die Klingen zum ortsnahen Trennen des Vorspanns und/oder des Nachspanns nahe der Verbindungstelle ausgebildet und eingerichtet, derart, dass an der gebildeten Materialbahn im Bereich der Verbindungsstelle verbleibende Vorlaufreste und/oder Nachlaufreste kleiner 10mm, bevorzugt kleiner 5mm und besonders bevorzugt kleiner 2mm sind. Eine endlose Materialbahn mit solch kurzen Vorlauf- und Nachlaufresten lässt sich besser und störungsfreier verarbeiten.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schlaufenspeicher mindestens eine Speicherstrecke sowie einen Zwischenantrieb zur Regelung des Schlaufenspeichers umfasst. Mittels des Zwischenantriebs kann die Größe des Schlaufenspeichers verändert werden, nämlich zum Füllen oder zum Entleeren. Füllen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die in der Verbindungsstation gebildete endlose Materialbahn in den Schlaufenspeicher eingeführt wird, also ein Reservoir angelegt wird, das in den Stillstandzeiten des Verbindungsprozesses entleert werden kann. Entleeren heißt in diesem Zusammenhang, dass die gespeicherte Materialbahn aus dem Schlaufenspeicher herausgeführt wird, um den nachfolgenden Verarbeitungsprozess kontinuierlich aufrechtzuerhalten. Der Schlaufenspeicher kann auch mehr als eine Speicherstrecke umfassen.
  • Die Bobinen können separat oder in die Vorrichtung selbst intergiert bereitgestellt werden. Vorzugsweise umfassen die Mittel zum Bereitstellen der Bobinen einen Drehteller mit mindestens zwei Aufnahmedornen für die Bobinen. Diese Ausführung stellt die beiden für den Verbindungsprozess notwendigen Bobinen mit ihren Materialbahnen in kompakter Weise zur Verfügung und erleichtert ein schnelles Wechseln der Bobinen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung hinter dem Mittel zum Bereitstellen der Bobinen und vor der Verbindungsstation ein Ausgleichsmittel zum Ausgleich der oszillierend gewickelten Materialbahnen angeordnet ist. Dieses Ausgleichsmittel ist bevorzugt als Schwenkplatte ausgebildet und eingerichtet und vorzugsweise ortsnah an der Verbindungsstation positioniert, um insbesondere den Nachlaufrest möglichst kurz zu halten.
  • Vorteilhafterweise ist in Förderrichtung hinter der Verbindungsstation mindestens ein Tänzer angeordnet, der zum Regeln von Antrieben der Bobinen ausgebildet und eingerichtet ist. Ein Tänzer bzw. eine Tänzeranordnung kann z.B. eine vorzugsweise einbahnige Führungsrolle und vorzugsweise mehrere ein- oder mehrbahnige Rollen zum Umlenken der in der Tänzeranordnung geführten Materialbahn umfassen. Die Tänzeranordnung ist in der Art eines Flaschenzuges aufgebaut. Damit kann die Spannung der Materialbahnen, insbesondere der ersten Materialbahn, verändert/geregelt werden, um einen optimalen Verbindungsprozess zu ermöglichen.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung hinter der Verbindungsstation ein weiterer Tänzer angeordnet ist, vorzugsweise hinter dem Schlaufenspeicher, wobei der weitere Tänzer zum Regeln der Materialspannung der aus dem Schlaufenspeicher auslaufenden endlosen Materialbahn ausgebildet und eingerichtet ist. Auch dieser Tänzer bzw. diese Tänzeranordnung kann z.B. eine vorzugsweise einbahnige Führungsrolle und vorzugsweise mehrere ein- oder mehrbahnige Rollen zum Umlenken der in der Tänzeranordnung geführten Materialbahn umfassen. Die Tänzeranordnung ist in der Art eines Flaschenzuges aufgebaut.
  • Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung einen Nachspannwickler zum Aufnehmen und Entsorgen des von der endlosem Materiabahn getrennten Nachspanns von einem Bobinenkern der leergelaufenen Bobine. Das Aufnehmen und Entsorgen des Nachspanns vereinfacht den Wechselprozess der Bobinen im Bereich des Drehtellers und stellt sicher, dass sich der Nachspann nicht im Bereich der Verbindungsstation verfängt
  • Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Verbindungsstation sowie des Schlaufenspeichers. Die Steuerungseinrichtung kann auch zum Steuern und/oder Regeln weiterer Komponenten der Vorrichtung für einen störungsfreien und kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung ausgebildet und eingerichtet sein. Die Steuerungseinrichtung kann integraler Bestandteil der Vorrichtung oder separat ausgebildet sein.
  • Vorteilhafterweise weist die oder jede Metall enthaltende oder vollständig aus Metall bestehende Materialbahn eine Breite zwischen 3 bis 6mm und bevorzugt zwischen 4 und 5mm, und eine Dicke zwischen 30 und 100 µm und bevorzugt zwischen 40 und 60µm und besonders bevorzugt von etwa 50µm auf. Andere Breiten und Dicken der endlosen Materialbahnen sind aber ebenfalls möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend angepasst, um die Materialbahnen in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Breite und/oder Dicke verarbeiten zu können. Metalle, die in den Materialbahnen enthalten sind bzw. aus denen die Materialbahnen als Metallbänder oder Blechbänder bestehen, können zum Beispiel ferromagnetische Bestandteile bzw. Werkstoffe oder Legierungen, wie zum Beispiel ferromagnetischen Stahl, Edelstahl, Aluminium oder dergleichen aufweisen bzw. sein. Die Bestandteile des Metalls in der Materialbahn können zum Beispiel mehr als 5%, mehr als 20%, mehr als 50%, mehr als 90% oder zu 100% betragen. Bevorzugt wird Edelstahl als Metall(-bestandteil) eingesetzt. Optional können auch Metalle, Legierungen oder dergleichen aus der Gruppe von Eisen, Nickel, Kobald und weiteren Metallen und Kombinationen daraus ausgewählt sein. Andere Materialien, insbesondere Metalle, können in Reinform, als Materialkombination oder Legierung ebenfalls zum Einsatz kommen.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass das Verbinden der beiden Enden der Metall enthaltenden Materialbahnen endlicher Länge im Stillstand der beiden Enden erfolgt, wobei die Prozesszeit zum Verbinden der beiden Materialbahnen endlicher Länge im Stillstand über einen die endlose Materialbahn speichernden Schlaufenspeicher kompensiert wird. Prozesszeit ist Stillstandzeit. In der Stillstandzeit der zu verbindenden Enden in der Verbindungsstation wird die gebildete endlose Materialbahn aus dem Schlaufenspeicher ausgeführt, um den nachfolgenden Prozess bzw. die nachgeordnete Verarbeitungsstation mit der Materialbahn zu versorgen. Der Schlaufenspeicher wird im normalen Betrieb gefüllt, wenn also die erste Materialbahn von der ersten Bobine abläuft und durch die Verbindungsstation weiter zur nachgeordneten Verarbeitungsstation gefördert wird. Wenn die erste Bobine leerläuft bzw. kurz davor wird der Verbindungsprozess eingeleitet. Während des Verbindungsprozesses, also beim Stillstand zumindest der zu verbindenden Enden beider Materialbahnen, wird der Schlaufenspeicher geleert, indem die nachgeordnete Verarbeitungsstation mit der endlosen Materialbahn aus dem Schlaufenspeicher versorgt wird. Mit dem Schlaufenspeicher können unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten ausgeglichen werden. Insbesondere dient der Schlaufenspeicher dazu, den Überlappungsbereich kurzzeitig, z.B. für den Verbindungsvorgang, stillzusetzen, ohne die Betriebsgeschwindigkeit der nachgeordneten Verarbeitungsstation(-en) insgesamt zu beeinflussen.
  • Vorzugsweise werden die zu verbindenden Enden mit ihrem Überlappungsbereich in der Verbindungsstation angehalten und durch Elektroschweißen und/oder Stanzen und/oder Falten und/oder Clinchen und/oder Kleben miteinander verbunden. Besonders bevorzugt werden die freien Enden der beiden Metall aufweisenden Materialbahnen im Überlappungsbereich mit mehreren Verbindungspunkten mittels Elektroschweißen fest miteinander verbunden.
  • Bevorzugt wird die in der Verbindungsstation gebildete endlose Materialbahn in den Schlaufenspeicher gefördert und während des Stillstands der Materialbahnen im Überlappungsbereich aus dem Schlaufenspeicher an eine nachgeordnete Verarbeitungsstation gefördert. Die nachgeordnete Verarbeitung ist somit völlig autark zum Verbindungsprozess, so dass zum einen optimale Bedingungen für den Verbindungsprozess existieren und zum anderen eine kontinuierliche Versorgung der nachgeordneten Verarbeitungsstation mit der endlosen Materialbahn sichergestellt ist.
  • Besonders vorteilhaft wird das vorauslaufende Ende der zweiten Materialbahn endloser Länge in Bezug auf die erste Materialbahn endloser Länge und deren nachlaufendes Ende durch Klemmen und/oder Magnetismus positioniert und gehalten. Optional können beide Ende oder auch nur ein Ende, vorzugsweise das vorauslaufende Ende der zweiten Materialbahn positioniert und gehalten werden.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Nachspann der ersten Materialbahn endloser Länge und/oder ein Vorspann der zweiten Materialbahn endloser Länge nach dem Verbinden noch in der Verbindungsstation von der gebildeten endlosen Materialbahn eng an der Verbindungsstelle des Überlappungsbereiches abgeschnitten werden, derart, dass ein Vorspannrest und/oder ein Nachspannrest kleiner als 10mm und vorzugsweise kleiner als 5mm und besonders bevorzugt kleiner als 2mm an der endlosen Materialbahn verbleiben. Besonders vorteilhaft wird im Überlappungsbereich eine Verbindungsstelle mit einem oder mehreren Verbindungspunkten erzeugt, die einer Zugkraft von mindestens 4N standhält.
  • Vorzugsweise werden Antriebe der Bobinen und/oder die Materialspannung der aus dem Schlaufenspeicher auslaufenden endlosen Materialbahn geregelt, um einen störungsfreien und präzisen Verbindungsprozess einerseits und eine kontinuierliche Verarbeitung andererseits zu gewährleisten.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt. Die sich daraus ergebende Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird.
  • Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Vorrichtung sowie des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstands wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem leeren Schlaufenspeicher, und
    • Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 mit einem gefüllten Schlaufenspeicher.
  • Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient zum Verbinden zweier Metall aufweisenden Materialbahnen endlicher Länge. Die Vorrichtung ist selbstverständlich auch zum Verbinden zweier Materialbahnen endlicher Länge aus anderen Materialien und Materialkombinationen einsetzbar.
  • In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 10 dargestellt, die zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine B1, B2 ablaufenden, Metall aufweisenden Materialbahnen A, B endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn C ausgebildet und eingerichtet ist. Die Vorrichtung 10 umfasst Mittel 11 zum Bereitstellen der ersten Bobine B1 mit der ersten Materialbahn A endlicher Länge und zum Bereitstellen der zweiten Bobine B2 mit der zweiten Materialbahn B endlicher Länge, Fördermittel 12, 13 zum Fördern der Materialbahnen A, B endlicher Länge in Förderrichtung T1 bzw. T2 in eine Verbindungsstation 14 und der darin gebildeten endlosen Materialbahn C in Förderrichtung T3 zu einer nachgeordneten (nicht explizit dargestellten) Verarbeitungsstation. Die Vorrichtung 10 umfasst weiter die Verbindungsstation 14 zum Verbinden der Materialbahnen A und B endlicher Länge zur endlosen Materialbahn C miteinander, nämlich eines nachlaufenden Endes E1 der ersten Materialbahn A mit einem vorauslaufenden Ende E2 der zweiten Materialbahn B unter Bildung eines Überlappungsbereiches 15, wobei die Verbindungsstation 14 eine Positioniereinrichtung 16 zum Positionieren der zu verbindenden Enden E1, E2 der beiden Materialbahnen A, B innerhalb der Verbindungsstation 14 umfasst.
  • Diese Vorrichtung 10 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Verbindungsstation 14 mit der Positioniereinrichtung 16 zum Verbinden der beiden Enden E1, E2 der Metall enthaltenen Materialbahnen A, B im Stillstand der beiden Enden E1, E2 ausgebildet und eingerichtet ist und zusätzlich ein Schlaufenspeicher 17 vorgesehen ist, in den und aus dem die in der Verbindungsstation 14 gebildete endlose Materialbahn C förderbar ist.
  • Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Weiterbildungen stellen für sich betrachtet oder in Kombination miteinander bevorzugte Ausführungsformen dar. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder den Figuren zusammengefasst oder in einer gemeinsamen Ausführungsform beschrieben sind, auch funktional eigenständig die weiter oben beschriebene Vorrichtung 10 weiterbilden können.
  • Die Mittel 11 zum Bereitstellen der Bobinen B1 und B2 umfassen einen Drehteller 18 mit mindestens zwei Aufnahmedornen 19, 20 für die Bobinen B1, B2. Der Drehteller 18 ist um eine Drehachse D drehbar an einem Rahmengestell 21 oder dergleichen gelagert. Auf dem Drehteller 18 sind die beiden Aufnahmedorne 19, 20 angeordnet. Die Aufnahmedorne 19, 20 sind mit ihrer Längserstreckung parallel zur Drehachse D ausgerichtet und beabstandet zueinander angeordnet. Die Aufnahmedorne 19, 20 sind zur lösbaren Aufnahme der Bobinen B1, B2 ausgebildet und eingerichtet. Zusätzlich sind dem Drehteller 18 mindestens zwei Leitrollen 22, 23 zugeordnet, die einander diametral gegenüberliegen. Die Fördermittel 12, 13 zum Fördern der Materialbahnen A, B sind den Aufnahmedornen 19, 20 zugeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind die Aufnahmedorne 19, 20 rotierend antreibbar und mittels eines nicht gezeigten Antriebs angetrieben.
  • Die Verbindungsstation 14 ist, wie auch alle anderen Komponenten, an dem Rahmengestell 21 angeordnet und umfasst zum Verbinden der beiden Metall enthaltenden Materialbahnen Mittel 24 zum Elektroschweißen. Die Mittel 24 zum Elektroschweißen sind zum Erstellen mindestens eines Schweißpunktes, vorzugsweise jedoch mehrerer, beispielsweise zwei, drei, vier oder fünf Schweißpunkten, ausgebildet und eingerichtet. Die Schweißpunkte können nebeneinander, hintereinander oder in vorzugsweise geometrischen Mustern, insbesondere im Dreieck, Viereck oder Fünfeck, angeordnet sein. Das führt dazu, dass die Verbindungsstation 14 zum Herstellen einer Verbindungsstelle ausgebildet und eingerichtet ist, die einer Zugkraft von mindestens 4N standhält. Eine derart feste Verbindung, die einer Zugkraft von 4N oder mehr standhält, ist auch mit Mitteln zum Stanzen, Falten, Chinchen, Kleben oder dergleichen erreichbar. Die Positioniereinrichtung 16 als integraler Bestandteil der Verbindungsstation 14 ist zum Positionieren des vorauslaufenden Endes E2 der zweiten Materialbahn B in Bezug auf die durch die Verbindungsstation 14 hindurchgeförderte erste Materialbahn A und deren nachlaufendes Ende E1 ausgebildet und eingerichtet. Die Positioniereinrichtung 16 umfasst (nicht im Detail dargestellte) Klemmmittel und /oder Magnete und/oder andere Haltemittel zum Positionieren und Halten des vorauslaufenden Endes E2 der zweiten Materialbahn B in Bezug auf die erste Materialbahn A und deren nachlaufendes Ende E1. Zusätzlich umfasst die Positioniereinrichtung 16 (nicht explizit dargestellte) Detektionsmittel zum Detektieren der tatsächlichen Position des vorauslaufenden Endes E2 der zweiten Materialbahn B in Bezug auf die erste Materialbahn A und deren nachlaufendes Ende E1.
  • Die beiden Materialbahnen A, B endlicher Länge können direkt der Verbindungsstation 14 zugeführt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist in Förderrichtung hinter dem Mittel 11 zum Bereitstellen der Bobinen B1, B2 und vor der Verbindungsstation 14 ein Ausgleichsmittel 25 zum Ausgleich der oszillierend gewickelten Materialbahnen A, B angeordnet. Das Ausgleichsmittel 25 umfasst eine Schwenkplatte 26 oder dergleichen, der mindestens zwei Führungsrollen 27, 28 zugeordnet sind. Die Schwenkplatte 26 oder dergleichen ist rotierend am Rahmengestell 21 gelagert. Über weitere direkt am Rahmengestell 21 gelagerte Führungsrollen 29, 30 sind die Materialbahnen A, B in die Verbindungsstation 14 geführt. Die Materialbahnen A, B können teilweise oder ganz aus Metall gebildet sein. Bevorzugt beträgt die Breite jeder Materialbahn A, B zwischen 3 bis 6mm und bevorzugt zwischen 4 und 5mm, und eine Dicke zwischen 30 und 100 µm und bevorzugt zwischen 40 und 60µm und besonders bevorzugt von etwa 50µm. Die Vorrichtung 10 und insbesondere die Verbindungsstation 14 ist entsprechend angepasst, um die Materialbahnen A, B in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Breite und/oder Dicke verarbeiten zu können.
  • Neben der Positioniereinrichtung 16 umfasst die Verbindungsstation 14 (nicht explizit dargestellte) Mittel zum Schneiden eines Vorspanns und/oder eines Nachspanns der zu verbindenden Materialbahnen. Die Mittel zum Schneiden umfassen mindestens zwei separate Klingen, mittels denen der Vorspann und der Nachspann separat und unabhängig voneinander von den in der Verbindungsstation 14 verbundenen Materialbahnen A, B bzw. von der in der Verbindungsstation 14 gebildeten Materialbahn C trennbar sind. Die Klingen sind zum ortsnahen Trennen des Vorspanns und/oder des Nachspanns nahe der Verbindungstelle ausgebildet und eingerichtet, derart, dass an der gebildeten Materialbahn C im Bereich der Verbindungsstelle verbleibende Vorlaufreste und/oder Nachlaufreste kleiner 10mm, bevorzugt kleiner 5mm und besonders bevorzugt kleiner 2mm sind.
  • Die in der Verbindungsstation 14 gebildete endlose Materialbahn C ist im Anschluss an die Verbindungstation zwangsläufig durch den Schlaufenspeicher 17 geführt. Der dargestellte Schlaufenspeicher umfasst eine Speicherstrecke 31 sowie einen Zwischenantrieb 32 zur Regelung des Schlaufenspeichers 17. Die Speicherstrecke 31 ist zum Aufnehmen einer endlichen Menge der endlosen Materialbahn C ausgebildet und eingerichtet. Dazu ist die endlose Materialbahn C um mehrere zum Teil auf und ab bewegbare Führungsrollen 33 gewunden, um die Speicherstrecke 31 der endlosen Materialbahn C zu verkürzen oder zu verlängern. Mit dem Schlaufenspeicher 17 können unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten ausgeglichen werden. Insbesondere dient der Schlaufenspeichereinheit 17 jedoch dazu, den Überlappungsbereich 15 der beiden Materialbahnen A, B endlicher Längen bzw. genauer deren Enden E1 und E2 kurzzeitig für den Verbindungsprozess stillzusetzen, ohne die Prozessgeschwindigkeit der nachgeordneten Verarbeitungsstation insgesamt zu beeinflussen.
  • Die dargestellte Vorrichtung 10 umfasst mehrere Tänzeranordnungen. Ein erster Tänzer 34 bzw. eine erste Tänzeranordnung ist in Förderrichtung hinter der Verbindungsstation 14 angeordnet, der zum Regeln von Antrieben der Bobinen ausgebildet und eingerichtet ist. Der Tänzer 34 ist in Förderrichtung vor dem Schlaufenspeicher 17 positioniert und umfasst mehrere Führungs-, Umlenk- und/oder Antriebsrollen 35, um die die endlose Materialbahn C geführt ist. Ein weiterer Tänzer 36 bzw. eine weitere Tänzeranordnung ist in Förderrichtung hinter der Verbindungsstation 14 angeordnet, vorzugsweise hinter dem Schlaufenspeicher 17, wobei der weitere Tänzer 36 zum Regeln der Materialspannung der aus dem Schlaufenspeicher 17 auslaufenden Materialbahn C ausgebildet und eingerichtet ist. Auch dieser Tänzer 36 umfasst mehrere Führungs-, Umlenk- und/oder Antriebsrollen 37, um die die endlose Materialbahn C geführt ist. Zusätzlich ist ein (nicht explizit dargestellter) Nachspannwickler zum Aufnehmen und Entsorgen des von der Materiabahn C getrennten Nachspanns von einem Bobinenkern der leergelaufenen Bobine B1 vorgesehen.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 10 eine (nicht explizit dargestellte) Steuerungseinrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Verbindungsstation 14 sowie des Schlaufenspeichers 17. Dazu sind einzelne Komponenten der Vorrichtung 10 und bevorzugt alle steuerbaren Komponenten mit der Steuerungseinrichtung verbunden. Bevorzugt sind der Drehteller 18 als Mittel zum Bereitstellen der Bobinen A, B, die Fördermittel 12, 13 für die Bobinen B1, B2 einschließlich vorhandener Antriebe, die Verbindungsstation 14 mit den Mitteln 24 zum Elektroschweißen, das Detektionsmittel sowie der Schlaufenspeicher 17 mit dem Zwischenantrieb 32 über Leitungen und/oder kabellos mit der Steuerungseinrichtung verbunden. Auch die Positioniereinrichtung 16, die Mittel zum Schneiden sowie die Tänzer 34, 36 sind an die Steuerungseinrichtung angeschlossen.
  • Im Folgenden wird das Verfahren anhand der Zeichnung näher erläutert. Das Verfahren dient zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine B1, B2 ablaufenden, Metall enthaltenden Materialbahnen A und B endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn C. Zunächst werden die erste Bobine B1 mit der ersten ablaufenden Materialbahn A endlicher Länge und die zweite Bobine B2 mit der zweiten ablaufenden Materialbahn B endlicher Länge bereitgestellt. Die erste Bobine B1 wird geöffnet, die Materialbahn A wird eingefädelt und in Richtung der nachgeordneten Verarbeitungsstation 14 gefördert. Bevor die Bobine B1 leerläuft, wird ein nachlaufendes Ende E1 der ersten Materialbahn A endlicher Länge erzeugt, das dann insbesondere in Förderrichtung T1 in eine Verbindungsstation 14 gefördert wird. Die Materialbahn A ist ohnehin durch die Verbindungstation 14 in Richtung der Verarbeitungsstation geführt, und zwar solange, bis sich kurz vor dem Leerlaufen der Bobine B1 das nachlaufende Ende E1 der ersten Materialbahn A in der Verarbeitungsstation 14 befindet. Zeitversetzt oder zeitgleich wird eine zweite Bobine B2 geöffnet und die Materialbahn B wird eingefädelt und in Richtung der nachgeordneten Verarbeitungsstation 14 gefördert. Anschließend wird ein vorauslaufendes Ende E2 der zweiten Materialbahn B endlicher Länge in Förderrichtung T2 erzeugt und/oder in die Verbindungsstation 14 gefördert. Innerhalb der Verbindungsstation 14 werden die zu verbindenden Enden E1, E2 der beiden Materialbahnen A, B endlicher Länge positioniert und das nachlaufende Ende E1 der ersten Materialbahn A endlicher Länge wird mit dem vorauslaufende Ende E2 der zweiten Materialbahn B endlicher Länge mittels der Verbindungsstation 14 zur Bildung einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn C unter Bildung eines Überlappungsbereiches 15 verbunden.
  • Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Verbinden der beiden Enden E1, E2 der Metall enthaltenden Materialbahnen A, B endlicher Länge im Stillstand der beiden Enden E1, E2 erfolgt, wobei die Prozesszeit zum Verbinden der beiden Materialbahnen A, B endlicher Länge im Stillstand über einen die endlose Materialbahn C speichernden Schlaufenspeicher 17 kompensiert wird. Während des normalen Verarbeitungsprozesses, bei dem die endlose Materialbahn C in Richtung der nachgeordneten Verarbeitungsstation gefördert wird, wird der Schlaufenspeicher 17 mit der endlosen Materialbahn C gefüllt. Dazu wird eine Speicherstrecke 31 des Schlaufenspeichers 17 verlängert. Die in der Verbindungsstation 14 gebildete endlose Materialbahn C wird in den Schlaufenspeicher 17 gefördert und während des Stillstands der Materialbahnen A, B beim Verbinden der Enden E1, E2 im Überlappungsbereich 15 aus dem Schlaufenspeicher 17 an eine nachgeordnete Verarbeitungsstation gefördert, indem die Speicherstrecke 31 wieder verkürzt wird.
  • Im Stillstand der Materialbahnen A, B bzw. der zugehörigen Enden E1, E2 derselben werden diese in der Verbindungsstation 14 im Überlappungsbereich 15 durch Elektroschweißen miteinander verbunden. Bevorzugt werden die zu verbindenden Enden E1, E2 im Überlappungsbereich 15 mit mehreren Verbindungpunkten mittels Elektroschweißen miteinander verbunden. Alternativ oder kumulativ kann die Verbindung auch durch Stanzen und/oder Falten und/oder Clinchen und/oder einen oder mehrere Klebepunkte hergestellt werden. Die im Überlappungsbereich 15 gebildete Verbindungsstelle mit einem oder mehreren Verbindungspunkten hält einer Zugkraft von mindestens 4N stand. Damit die Verbindung nicht nur fest und haltbar, sondern auch präzise ausgebildet wird, wird das vorauslaufende Ende E2 der zweiten Materialbahn B endloser Länge in Bezug auf die erste Materialbahn A endloser Länge und deren nachlaufendes Ende E1 durch Klemmen und/oder Magnetismus positioniert und gehalten. Nach dem exakten Ausrichten und Positionieren der Enden E1 und E2 zueinander und dem Verbinden der beiden Enden E1, E2 werden ein Nachspann der ersten Materialbahn A endloser Länge und ein Vorspann der zweiten Materialbahn B endloser Länge noch in der Verbindungsstation 14 von der gebildeten endlosen Materialbahn C eng an der Verbindungsstelle des Überlappungsbereiches 15 abgeschnitten, derart, dass ein Vorspannrest und ein Nachspannrest kleiner als 10mm und vorzugsweise kleiner als 5mm und besonders bevorzugt kleiner als 2mm an der endlosen Materialbahn C verbleiben. Der von der gebildeten endlosen Materialbahn C abgetrennte Nachspann wird gefangen und entsorgt. Um die Materialbahnen A, B beim Führen in die Verbindungsstation 14 unter einer Spannung zu halten, damit die Materialbahnen A, B auch eben und glatt (faltenfrei) in der Verbindungsstation 14 liegen und positioniert werden können, und um die in der Verbindungsstation 14 gebildete endlose Materialbahn C unter einer Spannung zu halten, damit die Materialbahn C sicher und präzise aus dem Schlaufenspeicher 17 heraus geführt werden kann, werden Antriebe der Bobinen B1, B2 und die Materialspannung der aus dem Schlaufenspeicher 17 auslaufenden endlosen Materialbahn C geregelt.
  • Zur Optimierung und Erhöhung des Automatisierungsgrades des Verfahrens kann ein automatischer Bobinenwechsel im Bereich des Drehtellers 18 ausgeführt werden. Dazu werden geeignete Handhabungseinrichtungen eingesetzt. Mittels der Handhabungseinrichtung oder auch durch separate Komponenten wird auch das Öffnen der Bobinen B1, B2 sowie das Einfädeln der Materialbahnen A, B automatisch ausgeführt. Auch die Entnahme vom Nachspann/Restmaterial von der leergelaufenen Bobine B1 kann mittels geeigneter Handhabungseinrichtungen automatisch erfolgen, um das Restmaterial an ein Entsorgungssystem abzuführen.
  • Besonders bevorzugt wird das Verfahren mit einer Vorrichtung 10 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine (B1, B2) ablaufenden, Metall aufweisenden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn (C), umfassend Mittel zum Bereitstellen der ersten Bobine (B1) mit der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge und zum Bereitstellen der zweiten Bobine (B2) mit der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge, Fördermittel (12, 13) zum Fördern der Materialbahnen (A, B) endlicher Länge in Förderrichtung (T1) bzw. (T2) in eine Verbindungsstation (14) und der darin gebildeten endlosen Materialbahn (C) in Förderrichtung (T3) zu einer nachgeordneten Verarbeitungsstation, die Verbindungsstation (14) zum Verbinden der Materialbahnen (A) und (B) endlicher Länge zur endlosen Materialbahn (C) miteinander, nämlich eines nachlaufenden Endes (E1) der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge mit einem vorauslaufenden Ende (E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge unter Bildung eines Überlappungsbereiches (15), wobei die Verbindungsstation (14) eine Positioniereinrichtung (16) zum Positionieren der zu verbindenden Enden (E1, E2) der beiden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge innerhalb der Verbindungsstation (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstation (14) mit der Positioniereinrichtung (16) zum Verbinden der beiden Enden (E1, E2) der Metall enthaltenen Materialbahnen (A, B) endlicher Länge im Stillstand der beiden Enden (E1, E2) ausgebildet und eingerichtet ist und zusätzlich ein Schlaufenspeicher (17) vorgesehen ist, in den und aus dem die in der Verbindungsstation (14) gebildete endlose Materialbahn (C) förderbar ist.
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstation (14) zum Verbinden der beiden Metall enthaltenden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge wahlweise Mittel (24) zum Elektroschweißen und/oder Stanzen und/oder Falten und/oder Clinchen und/oder Kleben umfasst.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (16) zum Positionieren des vorauslaufenden Endes E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge in Bezug auf die durch die Verbindungsstation (14) hindurchgeförderte erste Materialbahn (A) endlicher Länge und deren nachlaufendes Ende (E1) ausgebildet und eingerichtet ist.
  4. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (16) Klemmmittel und /oder Magnete und/oder andere Haltemittel zum Positionieren und Halten des vorauslaufenden Endes (E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge in Bezug auf die erste Materialbahn (A) endlicher Länge und deren nachlaufendes Ende (E1) umfasst.
  5. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (16) Detektionsmittel zum Detektieren der tatsächlichen Position des vorauslaufenden Endes (E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge in Bezug auf die erste Materialbahn (A) endlicher Länge und deren nachlaufendes Ende (E1) umfasst.
  6. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstation (14) Mittel zum Schneiden eines Vorspanns und/oder eines Nachspanns der zu verbindenden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge umfasst.
  7. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstation (14) zum Herstellen einer Verbindungsstelle ausgebildet und eingerichtet ist, die einer Zugkraft von mindestens 4N standhält.
  8. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlaufenspeicher (17) mindestens eine Speicherstrecke (31) sowie einen Zwischenantrieb (32) zur Regelung des Schlaufenspeichers (17) umfasst, wobei die Speicherstrecke (31) eine Länge von mindestens 2m, bevorzugt von mindestens 3m und besonders bevorzugt von mindestens 5m aufweist.
  9. Verfahren zum Verbinden von zwei jeweils von einer Bobine (B1, B2) ablaufenden, Metall enthaltenden Materialbahnen (A) und (B) endlicher Länge zu einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn (C), mit den Schritten:
    - Bereitstellen der ersten Bobine (B1) mit der ersten ablaufenden Materialbahn (A) endlicher Länge und der zweiten Bobine (B2) mit der zweiten ablaufenden Materialbahn (B) endlicher Länge,
    - Erzeugen eines nachlaufenden Endes (E1) der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge,
    - insbesondere Fördern des erzeugten nachlaufenden Endes (E1) der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge in Förderrichtung (T1) in eine Verbindungsstation (14),
    - Erzeugen und/oder Fördern eines vorauslaufenden Endes (E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge in Förderrichtung T2 in die Verbindungsstation (14),
    - Positionieren der zu verbindenden Enden (E1, E2) der beiden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge innerhalb der Verbindungsstation (14), und
    - Verbinden des nachlaufenden Endes (E1) der ersten Materialbahn (A) endlicher Länge mit dem vorauslaufenden Ende (E2) der zweiten Materialbahn (B) endlicher Länge mittels der Verbindungsstation (14) zur Bildung einer für eine unterbrechungsfreie Produktion verwendbaren, endlosen Materialbahn (C) unter Bildung eines Überlappungsbereiches (15),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden der beiden Enden der Metall enthaltenden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge im Stillstand der beiden Enden (E1, E2) erfolgt, wobei die Prozesszeit zum Verbinden der beiden Materialbahnen (A, B) endlicher Länge im Stillstand über einen die endlose Materialbahn (C) speichernden Schlaufenspeicher (17) kompensiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Enden (E1, E2) mit ihrem Überlappungsbereich (15) in der Verbindungsstation (14) angehalten und durch Elektroschweißen und/oder Stanzen und/oder Falten und/oder Clinchen und/oder Kleben miteinander verbunden werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Enden (E1, E2) im Überlappungsbereich (15) mit mehreren Verbindungpunkten mittels Elektroschweißen miteinander verbunden werden.
  12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Verbindungsstation (14) gebildete endlose Materialbahn (C) in den Schlaufenspeicher (17) gefördert und während des Stillstands der Materialbahnen (A, B) im Überlappungsbereich (15) aus dem Schlaufenspeicher (17) an eine nachgeordnete Verarbeitungsstation gefördert wird.
  13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das vorauslaufende Ende (E2) der zweiten Materialbahn (B) endloser Länge in Bezug auf die erste Materialbahn (A) endloser Länge und deren nachlaufendes Ende (E1) durch Klemmen und/oder Magnetismus positioniert und gehalten wird.
  14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nachspann der ersten Materialbahn (A) endloser Länge und/oder ein Vorspann der zweiten Materialbahn (B) endloser Länge nach dem Verbinden noch in der Verbindungsstation (14) von der gebildeten endlosen Materialbahn (C) eng an der Verbindungsstelle des Überlappungsbereiches (15) abgeschnitten werden, derart, dass ein Vorspannrest und/oder ein Nachspannrest kleiner als 10mm und vorzugsweise kleiner als 5mm und besonders bevorzugt kleiner als 2mm an der endlosen Materialbahn (C) verbleiben.
  15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich (15) eine Verbindungsstelle mit einem oder mehreren Verbindungspunkten erzeugt wird, die einer Zugkraft von mindestens 4N standhält.
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