WO2007012105A2

WO2007012105A2 - Rollenwechsler

Info

Publication number: WO2007012105A2
Application number: PCT/AT2006/000325
Authority: WO
Inventors: Karl Deininger
Original assignee: Karl Deininger
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-02-01
Also published as: EP1912886A2; EP1919810A1; CA2617070A1; WO2007012105A3; CA2617069A1; US20090134265A1; WO2007012104A1; US20090090458A1

Abstract

Rollenwechsler zur Zuführung einer auf einer Materialrolle (2, 3, 4) aufgewickelten Materialbahn in eine bahnverarbeitende Maschine mit einem Traggestell (1), in dem zumindest eine Materialrolle (2, 3, 4) um ihre Rotationsachse drehbar gelagert ist, wobei zumindest drei Materialrollen (2, 3, 4) vorgesehen sind, deren Rotationsachsen (R) zueinander jeweils parallel orientiert sind, und die um eine gemeinsame, zu deren Rotationsachsen (R) parallele Drehachse (D) schwenkbar angeordnet sind. Vorzugsweise sind zur drehbaren Lagerung der Materialrollen (2, 3, 4) um ihre jeweilige Rotationsachse (R) jeweils ein Paar von Tragarmen (6) vorgesehen, zwischen denen die jeweilige Materialrolle (2, 3, 4) drehbar gelagert ist, und die von der zur den jeweiligen Rotationsachsen (R) parallelen Drehachse (D) jeweils radial abstehen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Abwickelbereich ein Rollenantrieb (23) vorgesehen ist, der die im Abwickelbereich befindliche Materialrolle (2) in Rotation versetzt, oder sie abbremst.

Description

Rollenwechsler

Die Erfindung betrifft einen Rollenwechsler zur Zuführung einer auf einer Materialrolle aufgewickelten Materialbahn in eine bahnverarbeitende Maschine mit einem Traggestell, in dem zumindest drei Materialrollen drehbar gelagert sind, deren Rotationsachsen zueinander jeweils parallel orientiert sind, und die um eine gemeinsame, zu deren Rotationsachsen parallele Drehachse schwenkbar angeordnet sind, wobei in einer ersten Schwenkposition der zumindest drei Materialrollen eine Materialrolle sich in einem Abwickelbereich befindet, in dem von der betreffenden Materialrolle die Materialbahn der bahnverarbeitenden Maschine zuführbar ist, und eine weitere Materialrolle sich in einem Beschickungsbereich befindet, in dem die betreffende Materialrolle durch eine neue Materialrolle austauschbar ist, wobei durch Verschwenken der Materialrollen um die zu deren Rotationsachsen parallele Drehachse in eine zweite Schwenkposition die Materialrolle vom Abwickelbereich in den Beschickungsbereich überführbar ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei der Materialbahn kann es sich etwa um eine bandförmige Folie oder auch um einen bandförmigen Folienschlauch handeln. Bandförmige Materialien dieser Art sind in der Regel auf Materialrollen aufgewickelt, wobei sie im Zuge der Verarbeitung in bahnverarbeitenden Maschinen von der Materialrolle abgewickelt und in weiterer Folge etwa in Absackanlagen zu Säcken verarbeitet werden, oder in Verpackungsanlagen zur Verpackung von Gütern verwendet werden. Dabei sind die Materialrollen in Rollenwechslern gehalten, bei denen es sich im wesentlichen um Traggestelle handelt, die Aufnahmen zur drehbaren Lagerung von Materialrollen aufweisen. Falls eine Materialrolle aufgebraucht ist, wird eine neue Materialrolle in Stellung gebracht.

Der Austausch einer Materialrolle bzw. ein Rollenwechsel erfordert daher verhältnismäßig lange Stillstandszeiten der bahnverarbeitenden Maschine, die durch das Entfernen der alten Materialrolle und das Heranbringen einer neuen Rolle, sowie die Positionierung und das Einspannen des freien Endes der neuen Materialrolle zur weiteren Verarbeitung in der bahnverarbeitenden Maschine bedingt sind. Zudem bestehen in Anlagen dieser Art zumeist beengte Platzverhältnisse, die keine alternativen Lösungen zur zeitgleichen Platzierung mehrerer, neuer Rollen wie Karussell- oder Paternostersysteme, oder die seitliche Aneinanderreihung mehrerer Rollen ermöglichen.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine ausreichende Bevorratung neuer Materialrollen in platzsparender Form sicher zu stellen, bei der ein rasches Auswechseln aufgebrauchter Materialrollen möglich sein soll. Ein solcher Rollenwechsler soll außerdem konstruktiv einfach und daher preisgünstig herzustellen sein. Entscheidend ist dabei aber, dass auch schwere Materialrollen mithilfe eines Rollenwechslers einer nachfolgenden Verarbeitungsmaschine zugeführt werden können. Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.

Anspruch 1 bezieht sich auf einen Rollenwechsler zur Zuführung einer auf einer Materialrolle aufgewickelten Materialbahn in eine bahnverarbeitende Maschine mit einem Traggestell, in dem zumindest drei Materialrollen drehbar gelagert sind, deren Rotationsachsen zueinander jeweils parallel orientiert sind, und die um eine gemeinsame, zu deren Rotationsachsen parallele Drehachse schwenkbar angeordnet sind, wobei in einer ersten Sσhwenkposition der zumindest drei Materialrollen eine Materialrolle sich in einem Abwickelbereich befindet, in dem von der betreffenden Materialrolle die Materialbahn der bahnverarbeitenden Maschine zuführbar ist, und eine weitere Materialrolle sich in einem Beschickungsbereich befindet, in dem die betreffende Materialrolle durch eine neue Materialrolle austauschbar ist, wobei durch Verschwenken der Materialrollen um die zu deren Rotationsachsen parallele Drehachse in eine zweite Schwenkposition die Materialrolle vom Abwickelbereich in den Beschickungsbereich überführbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass im Abwickelbereich ein Rollenantrieb vorgesehen ist, der die im Abwickelbereich befindliche Materialrolle in Rotation versetzt, oder sie abbremst. Je nach Betriebsart des Rollenantriebs kann somit eine Materialbahn von der Materialrolle abgewickelt, aber auch auf eine Materialrolle aufgewickelt werden. Der Begriff „Abwickelbereich" ist daher auch im Sinne von „Aufwickelbereich" zu sehen. Gemäß Anspruch 2 handelt es sich bei dem Rollenantrieb um ein an der Materialrolle anliegendes Band.

Durch die Anordnung mehrerer um eine gemeinsame Drehachse schwenkbarer Materialrollen in einem Traggestell wird es insbesondere möglich, eine Materialrolle des Rollenwechslers auszutauschen, während von einer anderen Materialrolle die bahnverarbeitende Maschine bedient wird. Eine ausreichende Bevorratung an Materialrollen wird dabei erst ab drei Materialrollen sinnvoll sicher gestellt sein. Außerdem ermöglicht die Verwendung etwa von drei Materialrollen eine kompaktere und damit platzsparendere Bauweise des Rollenwechslers, als dies etwa bei der Verwendung von zwei Materialrollen möglich wäre.

Eine einfache konstruktive Ausführung eines solchen Rollenwechslers wird in Anspruch 3 vorgeschlagen, dem zu Folge zur drehbaren Lagerung der Materialrollen um ihre jeweilige Rotationsachse jeweils ein Paar von Tragarmen vorgesehen ist, zwischen denen die jeweilige Materialrolle drehbar gelagert ist, und die von der zu den jeweiligen Rotationsachsen parallelen Drehachse jeweils radial abstehen.

Nach dem Überführen einer neuen Materialrolle in den Abwickelbereich des Rollenwechslers ist es vorteilhaft, wenn das freie Ende der auf dieser Materialrolle befindlichen Materialbahn eine definierte Positionierung aufweist, um sie leichter und insbesondere automatisierbar den nachfolgenden Anlagenabschnitten der bahnverarbeitenden Maschine zuführen zu können. Daher ist gemäß Anspruch 4 vorgesehen, dass von den Tragarmen jeweils ein Ausleger absteht, wobei zwischen den Auslegern der Tragarme eines Paares von Tragarmen eine Vorspanneinrichtung zur Aufnahme des freien Endes der vom betreffenden Paar von Tragarmen gehaltenen Materialrolle gehalten ist. Hinsichtlich der Ausführung der Tragarme sind die Merkmale von Anspruch 5 vorteilhaft, denen zu Folge jene Tragarme, die sich jeweils auf derselben Seite der Materialrollen befinden, als bauliche Einheit ausgeführt sind, die um die zu den jeweiligen Rotationsachsen der Materialrollen parallelen Drehachse schwenkbar gelagert ist. Diese bauliche Einheit wird somit in der Regel einen Rollenstern darstellen, durch dessen Zentrum die zu den jeweiligen Rotationsachsen der Materialrollen parallele Drehachse verläuft, und an dessen der Drehachse abgewandten Enden die Materialrollen gehalten sind.

Anspruch 6 sieht vor, dass die Beschickungsposition durch jene Materialrolle definiert ist, deren Rotationsachse sich in dieser Position jeweils unterhalb der Rotationsachsen der anderen Materialrollen befindet. Dadurch kann die Beschickung des Rollenträgers mit einer neuen Materialrolle möglichst nahe dem Boden durchgeführt werden, was bei dem in der Regel großen Gewicht neuer Materialrollen durchaus vorteilhaft ist.

Zur erleichterten Beschickung des Rollenwechslers mit neuen Materialrollen kann außerdem gemäß Anspruch 7 vorgesehen sein, dass das Traggestell im Beschickungsbereich über eine Ausnehmung verfügt, durch die eine neue Materialrolle in Richtung der Rotationsachse der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle einschiebbar ist. Auch diese Art der Beschickung reduziert den Platzaufwand des erfindungsgemäßen Rollenwechslers, da dadurch die neue Materialrolle seitlich in das Traggestell einführbar ist, und daher an der der bahnverarbeitenden Maschine abgewandten Seite des Rollenwechslers kein großer Freiraum bestehen muss.

Bei einer Ausführung gemäß Anspruch 7 wird es allerdings in der Regel notwendig sein, die Tragarme und deren Ausleger relativ zu den anderen Tragarmen so schwenkbar auszuführen, dass eine neue Materialrolle seitlich eingeschoben werden kann. Im Zuge der Montage einer neuen Materialrolle wird somit zumindest auf einer Seite der im Beschickungsbereich befindliche Tragarm weggeklappt, damit die seitliche Ausnehmung im Traggestell für das Einschieben einer neuen Materialrolle freigegeben wird. Nach dem seitlichen Einschieben einer neuen Materialrolle wird der Tragarm wieder in seine ursprüngliche Position zurückgeklappt , und die neue Materialrolle zwischen den beiden Tragarmen drehbar gelagert .

Falls es die Platzverhältnisse zulassen, kann aber alternativ dazu auch eine Ausführung gemäß Anspruch 8 vorgesehen sein. Anspruch 8 sieht vor, dass im Beschickungsbereich eine neue Materialrolle senkrecht zur Rotationsachse der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle einschiebbar ist. Dadurch kann die neue Materialrolle direkt zwischen die im Beschickungsbereich befindlichen Tragarme eingesetzt werden.

Bei beiden AusführungsVarianten ist es vorteilhaft, gemäß Anspruch 9 im Beschickungsbereich eine Hubeinrichtung für im Beschickungsbereich befindliche Materialrollen vorzusehen. Mit einer solchen Hubeinrichtung können neue Materialrollen, die mitunter über ein beträchtliches Gewicht verfügen, angehoben und etwa in Ausnehmungen der Tragarme eingesetzt werden.

Gemäß Anspruch 10 sind drei Materialrollen vorgesehen, deren Rotationsachsen in ihren Schnittpunkten mit einer zu den Rotationsachsen senkrechten Ebene ein gleichseitiges Dreieck definieren. Bei einer Ausführungsform mit radialen Tragarmen schließen zwei benachbarte Tragarme somit einen Winkel von 120° ein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen hierbei die

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers in einer ersten Schwenkposition,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Rollenwechslers gemäß Fig. I₇

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers gemäß Fig. 1 in einer Zwischenstellung während des Überführens in eine zweite Schwenkposition,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Rollenwechslers gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers gemäß Fig. 1 in einer zweiten Schwenkposition,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Rollenwechslers gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers gemäß Fig. 1 in der zweiten Schwenkposition, bei dem die verbrauchte Materialrolle im Beschickungsbereich abgenommen wurde,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Rollenwechslers gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers gemäß Fig. 1 in der zweiten Schwenkposition, bei dem eine neue Materialrolle im Beschickungsbereich zugeführt wurde,

Fig. 10 eine Seitenansicht des Rollenwechslers gemäß Fig. 9,

Fig. 11 eine Detailansicht der Vorspanneinrichtung und eines Teiles der nachgeordneten Einziehvorrichtung,

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers,

Fig. 13 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers in einer ersten Schwenkposition, wobei der Beschickungsbereich so ausgeführt ist, dass eine neue Materialrolle senkrecht zur Rotationsachse der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle einschiebbar ist, Fig. 14 eine Seitenansicht des Rollenwechslers nach Fig. 13 in einer ersten Schwenkposition und aufgebrauchter Materialrolle im Abwickelbereich,

Fig. 15 eine Seitenansicht des Rollenwechslers nach Fig. 13 in einer Zwischenstellung im Zuge einer Rotation in eine zweite Schwenkposition, und

Fig. 16 eine Seitenansicht des Rollenwechslers nach Fig. 13 in einer weiteren Zwischenstellung im Zuge einer Rotation in eine zweite Schwenkposition.

Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers in einer ersten Schwenkposition. Der Rollenwechsler weist ein Traggestell 1 auf, in dem in der gezeigten Ausführungsform drei Materialrollen 2,3,4 so gehalten sind, dass deren Rotationsachsen R parallel zueinander orientiert sind. Dabei definieren deren Rotationsachsen R in ihren Schnittpunkten mit einer zu den Rotationsachsen R senkrechten Ebene ein gleichseitiges Dreieck. Zur drehbaren Lagerung der Materialrollen 2,3,4 um ihre jeweilige Rotationsachse R ist jeweils ein Paar von Tragarmen 6 vorgesehen, zwischen denen die jeweilige Materialrolle 2,3,4 drehbar gelagert ist. Die Materialrollen 2,3,4 können etwa auf Rollenstangen 18 drehbar aufgeschoben sein, die in seitliche Ausnehmungen der Tragarme 6 eingelegt und darin befestigt werden. Die Befestigung der Materialrollen 2,3,4 zwischen jeweils zwei Tragarmen 6 kann aber auch mithilfe von axial federnden Achszapfen erfolgen, die von den Tragarmen 6 seitlich abstehen und in die Rollenachse der jeweiligen Materialrolle 2,3,4 eingreifen.

Die Tragarme 6 sind am Traggestell 1 ebenfalls schwenkbar gelagert, und zwar um eine relativ zum Traggestell 1 ortsfeste, angetriebene Drehachse D, die parallel zu den Rotationsachsen R der Materialrollen 2,3,4 orientiert ist. Die Tragarme 6 stehen von der Drehachse D jeweils radial ab, wobei sie in der Ausführungsform von Fig. 1 einen Winkel von jeweils 120° zueinander einschließen. Vorzugsweise sind jene Tragarme 6, die sich jeweils auf derselben Seite der Materialrollen 2,3,4 befinden, als bauliche Einheit ausgeführt, die um die Drehachse D schwenkbar gelagert ist. Wie etwa in der Fig. 1 ersichtlich ist, wird somit in der Regel ein Rollenstern gebildet, durch dessen Zentrum die zu den jeweiligen Rotationsachsen R der Materialrollen 2,3,4 parallele Drehachse D verläuft, und an dessen der Drehachse D abgewandten Enden die Materialrollen 2,3,4 gehalten sind. Die Tragarme 6 eines Rollensterns können auch relativ zueinander verschwenkbar ausgeführt sein, etwa um ein seitliches Einschieben einer neuen Materialrolle 19 zu erleichtern, wie noch näher ausgeführt werden wird.

Von den Tragarmen 6 steht des weiteren jeweils ein Ausleger 7 ab, wobei zwischen den Auslegern 7 der Tragarme 6 eines Paares von Tragarmen 6 eine Vorspanneinrichtung 8 zur Aufnahme des freien Endes 5 der vom betreffenden Paar von Tragarmen 6 gehaltenen Materialrolle 2,3,4 gehalten ist. Die Vorspanneinrichtung 8 dient insbesondere dazu, das freie Ende 5 der auf einer Materialrolle 2,3,4 befindlichen Materialbahn in eine definierte Positionierung zu bringen, um sie leichter und insbesondere automatisierbar den nachfolgenden Anlagenabschnitten der bahnverarbeitenden Maschine zuführen zu können. Auf die Vorspanneinrichtung 8 wird später noch genauer eingegangen werden. Auch der Ausleger 7 eines Tragarms 6 kann relativ zum Tragarm 6 verschwenkbar ausgeführt sein.

Durch die Anordnung mehrerer um eine gemeinsame Drehachse D schwenkbarer Materialrollen 2,3,4 in einem Traggestell 1 wird es, wie bereits erwähnt wurde, insbesondere möglich, eine Materialrolle 2,3,4 des Rollenwechslers auszutauschen, während von einer anderen Materialrolle 2,3,4 die bahnverarbeitende Maschine bedient wird. Die Fig. 1 zeigt etwa einen Rollenwechsler in einer ersten Schwenkposition mit drei Materialrollen 2,3,4, wobei sich die linke Materialrolle 2 in einem Abwickelbereich befindet, in dem von der betreffenden Materialrolle 2 die Materialbahn der bahnverarbeitenden Maschine zugeführt wird. Die unterste Materialrolle 3 befindet sich in einem Beschickungsbereich, in dem die betreffende Materialrolle 3 durch eine neue Materialrolle austauschbar ist, sofern dies notwendig ist. Die dritte Materialrolle 4 befindet sich in einer Vorratsposition.

Die Beschickungsposition ist hierbei in Bezug auf die Fig. 1 durch jene Materialrolle 3 definiert, deren Rotationsachse R sich in dieser Position jeweils unterhalb der Rotationsachsen R der anderen Materialrollen 2,4 befindet. Dadurch kann die Beschickung des Rollenträgers mit einer neuen Materialrolle möglichst nahe dem Boden durchgeführt werden, was bei dem in der Regel großen Gewicht neuer Materialrollen 2,3,4 durchaus vorteilhaft ist.

Zur erleichterten Beschickung des Rollenwechslers mit neuen Materialrollen 2,3,4 kann außerdem vorgesehen sein, dass das Traggestell 1 im Beschickungsbereich über eine Ausnehmung 14 verfügt, durch die eine neue Materialrolle in Richtung des in der Fig. 1 eingezeichneten Pfeils, also in Richtung der Rotationsachse R der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle 3, einschiebbar ist, sofern dies notwendig ist. Auch diese Art der Beschickung reduziert den Platzaufwand des erfindungsgemäßen Rollenwechslers, da dadurch die neue Materialrolle seitlich in das Traggestell 1 einführbar ist, und daher an der der bahnverarbeitenden Maschine abgewandten Seite des Rollenwechslers kein großer Freiraum bestehen muss.

Der erfindungsgemäße Rollenwechsler funktioniert nun folgendermaßen. Wie in der Fig. 1 sowie der Fig. 2 dargestellt ist, wird zunächst von einer Materialrolle 2, die sich im Abwickelbereich des Rollenträgers befindet, die bahnverarbeitende Maschine mit Bahnmaterial bedient . Von der bahnverarbeitenden Maschine ist in den Fig. 1 und 2 nur die Einspannvorrichtung 9 zu sehen. Sobald die Materialrolle 2 annähernd aufgebraucht ist, kann etwa das Bahnmaterial durch eine Schneideinrichtung, die etwa in der Nähe der Einspannvorrichtung 9 angeordnet ist, durchtrennt werden, sodass ein Reststück auf der Materialrolle 2 verbleibt.

Durch Verschwenken der Materialrollen 2,3,4 um 120° entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse D wird die Materialrolle 2 vom Abwickelbereich in den Beschickungsbereich übergeführt, die Materialrolle 3 vom Beschickungsbereich in eine Vorratsposition, und die Materiarolle 4 von der Vorratsposition in den Abwickelbereich. Die Fig. 3 und Fig. 4 zeigt hierbei eine Zwischenposition dieser Schwenkbewegung, bei der etwa die aufgebrauchte Materialrolle 2 den Abwickelbereich zwar schon verlassen hat, den Beschickungsbereich aber noch nicht erreicht hat. Das Verschwenken der Tragarme 6 kann etwa mithilfe einer elektromotorischen Einheit (in den Fig. 1 bis 12 nicht gezeigt) erfolgen, die über eine entsprechende Steuereinheit bedient wird. Das Erkennen eines notwendigen Austausches kann etwa durch visuelle Inspektion, automatisiert durch entsprechende Sensoren, oder auch zeitgesteuert unter Berücksichtigung der Verarbeitungsgeschwindigkeit der abgewickelten Materialbahn erfolgen. Bei Erkennen eines notwendigen Austausches kann bei automatisierter Detektion ein entsprechendes Signal zur Aktivierung der Schneideinrichtung zum Abtrennen des Reststücks erfolgen, sowie die Aktivierung der elektromotorischen Einheit zur Rotation der Tragarme 6 um 120°.

Die Fig. 5 und Fig. 6 zeigen das Ende dieser Schwenkbewegung um 120°, bei der die Materialrolle 2 den Beschickungsbereich des Rollenträgers erreicht hat. Die Materialrolle 4 befindet sich nun im Abwickelbereich, und die Materialrolle 3 in einer Vorratsposition, in der keine Verarbeitung des auf der Materialrolle 3 befindlichen Bahnmaterials erfolgt. Der Rollenstern nimmt nun eine zweite Schwenkposition ein, in der die aufgebrauchte Materialrolle 2 entfernt werden kann. Hierzu wird die Materialrolle 2 von den Tragarmen 6 gelöst und durch die Ausnehmung 14 seitlich aus den Rollenwechsler ausgeschoben. Um das Ausschieben zu erleichtern und den Rollenwechsler kleiner bauer zu können, kann optional auch vorgesehen sein, die Ausleger 7 relativ zum Tragarm 6, oder auch den Tragarm 6, verschwenkbar auszuführen, etwa indem zuvor eine Fixiervorrichtung, etwa eine Fixierschraube, gelöst wird. Nach dem Entfernen der aufgebrauchten Materialrolle 2 bietet der erfindungsgemäße Rollenwechsler somit das in den Fig. 7 und Fig. 8 gezeigte Bild. In weiterer Folge kann nun eine neue Materialrolle 19 durch die Ausnehmung 14 seitlich in den Beschickungsbereich des Rollenwechslers eingeschoben und zwischen die Tragarme 6 eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen der neuen Materialrolle 19 bietet sich somit das in den Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Bild des Rollenwechslers .

Das freie Ende 5 der Materialbahn der Materialrolle 4, die sich nun im Abwickelbereich des Rollenwechslers befindet, kann über die Vorspanneinrichtung 8 und die Einspannvorrichtung 9 mit dem abgelaufenen Ende 12 der vorangegangenen Materialbahn verbunden werden. Eine Möglichkeit hierzu ist in der Fig. 11 angedeutet. Die Fig. 11 zeigt eine Detailansicht der Vorspanneinrichtung 8 und eines Teiles der nachgeordneten Einziehvorrichtung 9. Die Vorspanneinrichtung 8 weist eine Ablenkleiste 11 auf, sowie Luftzylinder 15, mit denen eine Winkelleiste 17 in Bezug auf die Fig. 11 vertikal verstellbar ist. Dadurch kann das Einsetzen des freien Endes 5 in die Vorspanneinrichtung 8 erleichtert werden. Das äußerste Ende 5a des freien Endes ragt dabei etwas über die Winkelleiste 17 vor. Die Einziehvorrichtung 9 verfügt ebenfalls über eine Ablenkleiste 10 sowie Luftzylinder 16, mit denen die Einziehvorrichtung 9 vertikal verstellbar ist. Sie weist ferner eine Schweißeinrichtung mit einer Schweißleiste 13 auf, die horizontal verschiebbar ist. In der Einziehvorrichtung 9 befindet sich noch das Ende 12 der ablaufenden Materialbahn, wobei das äußerste Ende 12a der Schwerkraft folgend nach unten hängt, oder durch den vertikalen Abschnitt der Winkelleiste 17 zwangsgeführt nach unten gebogen wird.

Im Zuge einer Schwenkbewegung der Tragarme 6 (in der Fig. 11 nicht ersichtlich) bewegt sich die Vorspanneinrichtung 8 auf einer kreisbogenförmigen Umlaufbahn um die Drehachse D und schiebt sich schließlich in Bezug auf die Fig. 11 von oben vor die Einziehvorrichtung 9. Das äußerste Ende 5a wird dabei durch die an der Einziehvorrichtung 9 angeordneten Ablenkleiste 10 nach oben geklappt, und zwischen der Ablenkleiste 10 und der an der Vorspanneinrichtung 8 angeordneten Blende 11 durchgezogen, wobei der vertikale Abschnitt der Winkelleiste 17 das äußerste Ende 12a bei dieser Vertikalbewegung führt. Bei Stillstand der Vorspanneinrichtung 8 in der zweiten Schwenkposition wird das nach oben geklappte, äußerste Ende 5a von der Blende 11 und einer weiteren, an der Einziehvorrichtung 9 angeordneten Blende 24 in einer vertikalen Position gehalten. In dieser Position liegen das äußerste Ende 12a der ablaufenden Materialbahn und das äußerste Ende 5a der neuen Materialbahn übereinander. Bei dieser Positionierung kann nun die Schweißleiste 13 horizontal bewegt werden, bis sie die beiden äußersten Enden 5a und 12a fest gegen den vertikalen Abschnitt der Blende 11 presst und in weiterer Folge miteinander verschweißt. Die Vorspanneinrichtung 8 bzw. die Tragarme 6 können daraufhin wieder angehoben werden, bis sich die ablaufende Materialbahn 12 und das freie Ende 5 der neuen Materialbahn etwa in derselben Ebene befinden.

Selbstverständlich sind aber auch andere Arten der Verbindungserstellung zwischen ablaufendem Ende 12 und zulaufendem Ende 5 denkbar, etwa durch Verkleben oder Verklammern oder auch mit speziellen Schnittsetzungen vor der Verbindungserstellung. Wesentlich ist lediglich, dass die Verbindung in der Lage ist, die von der bahnverarbeitenden Maschine ausgeübte Zugkraft auf das zulaufende Ende 5 der neuen Materialrolle 4 zu übertragen, sodass die neue Materialrolle 4 in Bewegung versetzt wird. Gegebenenfalls können aber auch an den Tragarmen 6 Drehmotoren angeordnet sein, die die Materialrolle 2,3,4 im Abwickelbereich in entsprechende Rotation versetzt, um auf diese Weise das Abwickeln der Materialbahn zu unterstützen.

Die Fig. 12 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers. Hierbei ist zwischen je einem Paar von Tragarmen 6 eine Rollenstange 18 gehalten, auf der jeweils zwei Materialrollen 3, 3', 4, 4' angeordnet sind. Für jede der Materialrollen 3, 3 ',4, 4' ist dabei eine separate Vorspanneinrichtung 8,8' vorgesehen. Die Konfiguration des Rollenwechslers der Fig. 12 entspricht im übrigen jener der Fig. 7 und Fig. 8, der zu Folge die Materialrollen 2,2' aufgebraucht sind und entfernt wurden. Die Ausführung des Rollenwechslers ist ansonsten analog zu dem oben Gesagten. Selbstverständlich können auch mehr als drei Paare von Tragarmen 6 vorgesehen sein, etwa vier oder noch mehr Paare. Bei vier Paaren von Tragarmen 6 würde sich etwa eine Anordnung der vier Materialrollen empfehlen, bei der jeweils benachbarte Tragarme 6 einen Winkel von 90° einschließen. Der Bewegungsweg einer Schwenkbewegung wie oben beschrieben würde somit nicht 120° betragen, sondern lediglich 90°, wodurch der Bewegungsweg reduziert werden würde.

In den Fig. 13 bis 16 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollenwechslers gezeigt, wobei der Beschickungsbereich so ausgeführt ist, dass eine neue Materialrolle 19 senkrecht zur Rotationsachse R der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle einschiebbar ist.

Die Fig. 13 zeigt etwa einen Rollenwechsler in einer ersten Schwenkposition mit drei Materialrollen 2,3,4, wobei sich die rechte Materialrolle 2 in einem Abwickelbereich befindet, in dem von der betreffenden Materialrolle 2 die Materialbahn der bahnverarbeitenden Maschine zugeführt wird. Die linke Materialrolle 3 befindet sich in einem Beschickungsbereich, in dem die betreffende Materialrolle 3 durch eine neue Materialrolle 19 (in Fig. 13 nicht dargestellt) austauschbar ist, sofern dies notwendig ist. Die dritte Materialrolle 4 befindet sich in einer Vorratsposition.

Im Abwickelbereich kann optional ein Rollenantrieb 23 vorgesehen sein, der die im Abwickelbereich befindliche Materialrolle 2 in Rotation versetzt, oder sie auch abbremst. Sie dient etwa dazu, das Abwickeln der Materialbahn von der Materialrolle 2 zu unterstützen, sodass die hierfür notwendige Zugkraft nicht ausschließlich von der nachfolgenden bahnverarbeitenden Maschine aufgebracht werden muss. Falls die Materialrolle 2 aufgebraucht ist und in den Beschickungsbereich verfahren werden muss, ist es hingegen vorteilhaft, sie zunächst nach dem Abtrennen der ablaufenden Materialbahn abzustoppen. Weist der Rollenantrieb 23 hierzu, wie in den Fig. 13 bis 16 gezeigt, ein an der Materialrolle 2 anliegendes Band auf, wird er außerdem verschwenkbar ausgeführt sein, sodass er an unterschiedliche Durchmesser der Materialrolle 2 angepasst werden kann (siehe Fig. 14) . Eine Verschwenkbarkeit ist in diesem Fall auch erforderlich, um die Schwenkbewegung der Tragarme 6 nicht zu behindern (siehe Fig. 15) .

Zur erleichterten Beschickung des Rollenwechslers mit neuen Materialrollen kann außerdem vorgesehen sein, dass der Rollenwechsler im Beschickungsbereich mit einer Hubeinrichtung 20 ausgestattet ist, durch die eine neue Materialrolle in Richtung des in der Fig. 13 eingezeichneten Pfeils, also senkrecht zur Rotationsachse R der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle 3, einschiebbar ist, sofern dies notwendig ist. Die Hubeinrichtung 20 kann unterschiedlich ausgeführt sein, in den Fig. 13 bis 16 verfügt sich etwa über zwei horizontal von einer Schubstange abstehende Hebearme 21, die entlang der Schubstange vertikal beweglich gehalten sind. Vorzugsweise sind die Hebearme 21 in ihrem von der Schubstange abgewandten Ende an der oberen Seite mit einer Ausnehmung 25 versehen, in denen die Rollenstange 18 einer Materialrolle aufgenommen werden kann.

Durch Verschwenken der Materialrollen 2,3,4 um 120° im Uhrzeigersinn um die Drehachse D wird die Materialrolle 2 vom Abwickelbereich in den Beschickungsbereich übergeführt, die Materialrolle 3 vom Beschickungsbereich in eine Vorratsposition, und die Materiarolle 4 von der Vorratsposition in den Abwickelbereich. Die Fig. 15 und Fig. 16 zeigen hierbei Zwischenpositionen dieser Schwenkbewegung, bei der etwa in der Fig. 15 die aufgebrauchte Materialrolle 2 den Abwickelbereich zwar schon verlassen hat, den Beschickungsbereich aber noch nicht erreicht hat, und in der Fig. 16 in den Beschickungsbereich eingetreten ist. Das Verschwenken der Tragarme 6 kann etwa mithilfe einer elektromotorischen Einheit (in den Fig. 13 bis 16 nicht gezeigt) erfolgen, die über eine entsprechende Steuereinheit bedient wird.

Wie die Fig. 16 zeigt, hat die Materialrolle 2 den Beschickungsbereich des Rollenträgers erreicht. Die Materialrolle 4 befindet sich nun im Abwickelbereich, und die Materialrolle 3 in einer Vorratsposition, in der keine Verarbeitung des auf der Materialrolle 3 befindlichen Bahnmaterials erfolgt. Der Rollenstern nimmt nun eine Schwenkposition ein, in der die aufgebrauchte Materialrolle 2 entfernt werden kann. Hierzu wird die Materialrolle 2 von den Tragarmen 6 gelöst, indem sie aus den Ausnehmungen 26 der Tragarme 6 seitlich aus den Tragarmen 6 ausgeschoben wird. Um das Ausschieben bzw. Einsetzen von Materialrollen zu erleichtern, kann optional auch vorgesehen sein, die Tragarme 6 relativ zu den anderen Tragarmen 6 verschwenkbar auszuführen, etwa indem zuvor eine Fixiervorrichtung, etwa eine Fixierschraube, gelöst wird.

In weiterer Folge kann nun eine neue Materialrolle 19 (in der Fig. 16 nicht ersichtlich) auf der Zubringerpalette 22 platziert werden. Die Hebearme 21 der Hubeinrichtung 20 können nun vertikal so verschoben werden, dass die Ausnehmungen 25 die Rollenstange 18 erfassen, und die Rollenstange 18 in den Ausnehmungen 25 zu liegen kommt. Die neue Materialrolle 19 wird in weiterer Folge angehoben, bis sie in die Ausnehmungen 26 der Tragarme 6 seitlich eingeschoben und somit zwischen die Tragarme 6 eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen der neuen Materialrolle 19 bietet sich somit wiederum das in der Fig. 13 gezeigte Bild des Rollenwechslers.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Rollenwechslers gelingt somit eine ausreichende Bevorratung neuer Materialrollen 2,3,4 in platzsparender Form, bei der ein rasches Auswechseln aufgebrauchter Materialrollen 2,3,4 möglich ist. Ein solcher Rollenwechsler ist außerdem konstruktiv einfach und daher preisgünstig herzustellen.

Claims

P A T E N T AN S P R Ü C H E

1. Rollenwechsler zur Zuführung einer auf einer Materialrolle

(2,3,4) aufgewickelten Materialbahn in eine bahnverarbeitende Maschine mit einem Traggestell (1) , in dem zumindest drei Materialrollen (2,3,4) drehbar gelagert sind, deren Rotationsachsen (R) zueinander jeweils parallel orientiert sind, und die um eine gemeinsame, zu deren Rotationsachsen (R) parallele Drehachse (D) schwenkbar angeordnet sind, wobei in einer ersten Schwenkposition der zumindest drei Materialrollen (2,3,4) eine Materialrolle (2) sich in einem Abwickelbereich befindet, in dem von der betreffenden Materialrolle (2) die Materialbahn der bahnverarbeitenden Maschine zuführbar ist, und eine weitere Materialrolle (3) sich in einem Beschickungsbereich befindet, in dem die betreffende Materialrolle (3) durch eine neue Materialrolle (19) austauschbar ist, wobei durch Verschwenken der Materialrollen (2,3,4) um die zu deren Rotationsachsen (R) parallele Drehachse (D) in eine zweite Schwenkposition die Materialrolle (2) vom Abwickelbereich in den Beschickungsbereich überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Abwickelbereich ein Rollenantrieb (23) vorgesehen ist, der die im Abwickelbereich befindliche Materialrolle (2) in Rotation versetzt, oder sie abbremst.

2. Rollenwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenantrieb (23) ein an der Materialrolle (2) anliegendes Band aufweist.

3. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur drehbaren Lagerung der Materialrollen (2,3,4) um ihre jeweilige Rotationsachse (R) jeweils ein Paar von Tragarmen (6) vorgesehen ist, zwischen denen die jeweilige Materialrolle (2,3,4) drehbar gelagert ist, und die von der zu den jeweiligen Rotationsachsen (R) parallelen Drehachse (D) jeweils radial abstehen.

4. Rollenwechsler nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, dass von den Tragarmen (6) jeweils ein Ausleger (7) absteht, wobei zwischen den Auslegern (7) der Tragarme (6) eines Paares von Tragarmen (6) eine Vorspanneinrichtung (8) zur Aufnahme des freien Endes (5) der vom betreffenden Paar von Tragarmen (6) gehaltenen Materialrolle (2,3,4) gehalten ist.

5. Rollenwechsler nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass jene Tragarme (6), die sich jeweils auf derselben Seite der Materialrollen (2,3,4) befinden, als bauliche Einheit ausgeführt sind, die um die zu den jeweiligen Rotationsachsen (R) der Materialrollen (2,3,4) parallelen Drehachse (D) schwenkbar gelagert ist.

6. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsposition durch jene Materialrolle (2,3,4) definiert ist, deren Rotationsachse (R) sich in dieser Position jeweils unterhalb der Rotationsachsen (R) der anderen Materialrollen (2,3,4) befindet.

7. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell (1) im Beschickungsbereich über eine Ausnehmung (14) verfügt, durch die eine neue Materialrolle (19) in Richtung der Rotationsachse (R) der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle (2,3,4) einschiebbar ist.

8. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Beschickungsbereich eine neue Materialrolle (19) senkrecht zur Rotationsachse (R) der im Beschickungsbereich befindlichen Materialrolle (2,3,4) einschiebbar ist .

9. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Beschickungsbereich eine Hubeinrichtung (20) für im Beschickungsbereich befindliche Materialrollen (2,3,4,19) vorgesehen ist.

10. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass drei Materialrollen (2,3,4) vorgesehen sind, deren Rotationsachsen (R) in ihren Schnittpunkten mit einer zu den Rotationsachsen (R) senkrechten Ebene ein gleichseitiges Dreieck definieren.