Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Abwickeln von bahnformigen Materialien gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , die im Folgenden als Abwickler bezeichnet wird, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung entsprechend Anspruch 8. Derartige Vorrichtungen bzw. Abwickler kommen beispielsweise bei der Herstellung von bahnformigen Materialien zum Einsatz. Die Warenbahn wird im Anschluss an eine Produktionsanlage mit einem Wickler auf einen Wickelkern zu einer Mutterrolle aufgewickelt. Die Mutterrolle hat dabei relativ große Dimensionen, beispielsweise einen Durchmesser von 2 m und mehr und eine Bahnbreite von mehr als 2 m.

Die fertig gewickelten Mutterrollen werden zunächst in einem Übergabebereich zwischengespeichert, der somit als Puffer dient. Im Anschluss wird die Mutterrolle offline mit Hilfe eines Abwicklers abgewickelt und beispielsweise in einer nachgelagerten Schneidanlage nach Kundenwünschen konfektioniert.

Durch den Offlinebetrieb der Schneidanlage mit der Vorrichtung zum automatischen Ab- wickeln, also dem Abwickler, kann die Produktionsanlage zeitlich begrenzt mit einer höheren Produktionsgeschwindigkeit laufen als die Schneidanlage. Durch den notwendigen Tausch der Mutterrollen im Abwickler entstehen Stillstandszeiten. Dabei muss nach Entfernen des Wickelkerns der abgewickelten Mutterrolle ein Ende der Warenbahn der neuen Mutterrolle zur nachgelagerten Schneidanlage durch den Abwickler geführt werden. Dies erfordert den Eingriff mindestens eines Bedieners, beinhaltet eine gewisse Fehleranfälligkeit und führt zu Stillstandszeiten. Da ein Austausch der Mutterrolle alle paar Stunden erfolgen muss, wird durch diese Stillstandszeiten die Effizienz der Gesamtanlage negativ beeinflusst. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen effizienten Betrieb bereitzustellen. Insbesondere sollen Stillstandszeiten bei einem Wechsel der Mutterrolle minimiert werden oder sogar vollständig entfallen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des An- Spruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Bei einer Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn von einer Mutterrolle mit einem Eingabearm und mindestens einer ersten Antriebseinheit, wobei die Mut- terrolle am Eingabearm mit ihrem Wickelkern drehbar lagerbar ist und mit der Antriebseinheit eine Antriebskraft in die Mutterrolle einbringbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Abwickler einen Entnahmearm aufweist, dem mindestens eine zweite Antriebseinheit zum Einbringen einer Antriebskraft in die Mutterrolle zugeordnet ist, wobei die Mutterrolle während eines Abwickelvorgangs vom Eingabearm an den Entnahmearm übergebbar ist.

Bei einem derartigen Abwickler kann die Mutterrolle sowohl am Eingabearm als auch am Entnahmearm gelagert sein und aktiv über die erste oder zweite Antriebseinheit abgewickelt werden. Während des Abwickeins vom Eingabearm, an dem sie zu Beginn des Ab- Wickelvorgangs drehbar gelagert ist, wird die Mutterrolle zunächst nur von der ersten An- triebseinheit in Rotation versetzt und dann an den Entnahmearm übergeben. Am Entnahmearm wird die Mutterrolle ebenfalls drehbar gelagert und kann dort weiter abgewickelt werden, wobei die für eine Rotation der Mutterrolle notwendige Antriebskraft durch die zweite Antriebseinheit eingebracht wird. Dabei kann die Mutterrolle auch während der Übergabe vom Eingabearm an den Entnahmearm unterbrechungsfrei abgewickelt werden, indem beispielsweise die erste Antriebseinheit weiter die Mutterrolle antreibt, bis die zweite Antriebseinheit die Antriebsaufgabe übernimmt. Der Eingabearm und der Entnahmearm sind dabei insbesondere schwenkbar gelagert. Während die Mutterrolle am Entnahmearm abgewickelt und über die zweite Antriebseinheit angetrieben wird, kann der Eingabearm bereits verschwenkt werden und eine neue Mutterrolle aufnehmen, die zum Abwickeln vorbereitet ist. Dementsprechend ermöglicht der erfindungsgemäße Abwickler eine unterbrechungsfreie Abwicklung, ohne für einen Wechsel der Mutterrollen stillgesetzt werden zu müssen. Damit erhöhen sich Durchsatz und Effizienz der Anlage.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Vorrichtung eine Anpresswalze auf, die an einem Umfang der insbesondere am Eingabearm gelagerten Mutterrolle anlegbar ist, wobei die Warenbahn über die Anpresswalze von der Mutterrolle weggeführt wird und bei einer Verlagerung der Mutterrolle und damit einer Verlagerung ihrer Rotationsachse an- gepasst werden kann. Die Anpresswalze ist dabei insbesondere an einem Arm schwenkbar gelagert und beispielsweise unterhalb der Mutterrolle angeordnet. Die Anpresswalze muss dabei nicht unbedingt streng walzenförmig ausgebildet sein, sondern kann beispielweise auch durch einen umlaufenden Riemen oder Ähnliches gebildet sein.

Vorzugsweise ist die erste Antriebseinheit am Eingabearm und/oder die zweite Antriebseinheit am Entnahmearm als insbesondere stirnseitig angebrachter Wickelwellenantrieb ausgebildet. Mit Hilfe eines derartigen Wickelwellenantriebs kann der Wickelkern der Mutterrolle direkt im Zentrum angetrieben werden. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, an jeder Stirnseite jeweils einen Wickelwellenantrieb vorzusehen. Dadurch ist es möglich, die Mutterrolle in Rotation zu versetzen, ohne einen Kontakt mit der Warenbahn herzustellen und die Warenbahn mit einer Antriebskraft zu belasten.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die erste Antriebseinheit am Eingabearm als erste Antriebsschwinge und/oder die zweite Antriebseinheit am Entnahmearm als zweite Antriebsschwinge ausgebildet ist. Eine Antriebsschwinge ist durch Verschwen- ken an einen Umfang der Mutterrolle anlegbar und kann so eine Antriebskraft zum Rotie- ren der Mutterrolle und damit zum Abwickeln der Warenbahn einbringen. Da die Antriebsschwinge auf den Umfang der Mutterrolle angelegt wird, ist es steuerungstechnisch sehr einfach, eine Wickelgeschwindigkeit konstant zu halten. Die erste Antriebsschwinge ist dabei insbesondere oberhalb der Mutterrolle angeordnet, wobei die Warenbahn nach un- ten von Mutterrolle abgewickelt wird.

Vorzugsweise weist die erste Antriebsschwinge und/oder die zweite Antriebsschwinge einen oder mehrere Riemenantriebe auf. Ein Riemenantrieb kann dabei einen oder mehrere Riemen umfassen. Ein Riemenantrieb kann relativ großflächig an den Umfang der Mutterrolle angelegt werden und so eine gute Kraftübertragung bewirken. Daher kann die Warenbahn auch aus relativ empfindlichen Materialien bestehen.

Die erste Antriebsschwinge ist insbesondere von oben an die Mutterrolle anlegbar. Ein Drehpunkt der Antriebsschwinge kann dabei insbesondere oberhalb einer Bewegungs- bahn des Drehpunkts der Mutterrolle liegen. Die zweite Antriebsschwinge befindet sich dann unterhalb der ersten Antriebsschwinge, da sie erst bei einem durch das Abwickeln verursachten verringerten Durchmesser der Mutterrolle zum Einsatz kommt. Dabei wird die zweite Antriebsschwinge insbesondere seitlich oder von oben an die Mutterrolle herangeführt, wenn diese an den Entnahmearm übergeben wird bzw. worden ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Abwickler eine Schneideinrichtung auf, die insbesondere als Kappmesser mit Gegenschlagleiste ausgebildet ist. Mit dieser Schneideinrichtung lässt sich die Warenbahn quer zur Bahnlaufrichtung durchtrennen, sodass ein Rest der Warenbahn an dem ansonsten abgewickelten Wickelkern verbleiben kann. Die Schneideinrichtung wirkt dafür insbesondere zwischen dem Entnahmearm bzw. der am Entnahmearm gelagerten Mutterrolle und der Anpresswalze auf die Warenbahn ein. Der Schnitt der Warenbahn kann dann in Bereiche gelegt werden, die relativ einfach einem Ausschuss zugeführt werden können. Beispielsweise wird so vermieden, dass ein derartiger Schnitt innerhalb einer fertig konfektionierten Rolle liegt.

Vorzugsweise weist der Abwickler einen Rollenablageständer auf, von dem eine neu bereit gestellte Mutterrolle durch den Entnahmearm aufnehmbar ist. Die neue Mutterrolle wird dabei auf dem Rollenablageständer zur Verfügung gestellt, während die vorherige Mutterrolle noch abgewickelt wird. Dabei kommt die neue Mutterrolle aus dem Übergabe- bereich beziehungsweise dem Puffer, sodass ein Warten auf eine neue Mutterrolle vermieden wird, was zu einer Unterbrechung des Abwickelvorgangs führen würde.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Entnahmeeinrichtung auf, mit der der abge- wickelte Wickelkern vom Entnahmearm entfernbar ist. Der Wickelkern muss dabei nicht vollständig abgewickelt sein, sondern kann beispielsweise noch einige Wicklungen der Warenbahn aufweisen. Die Entnahmeeinrichtung kann dabei den Wickelkern beispielsweise nach oben oder seitlich vom Entnahmearm wegtransportieren. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn von einer Mutterrolle erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Warenbahn von der auf dem Eingabearm gelagerten Mutterrolle bis auf einen vorgebbaren Mindestdurchmesser abgewickelt wird, wobei die Mutterrolle anschließend bei laufendem Abwickelvorgang an den Entnahmearm übergeben und dort weiter abgewickelt wird, wobei vom Eingabearm eine neue Mutterrolle aufgenommen wird. Es erfolgt also ein kontinuierlicher Betrieb des Abwicklers. Dabei kann gegebenenfalls vorgesehen werden, während der Übergabe vom Eingabearm an den Entnahmearm und/oder beim Starten des Wickelvorgangs mit einer neuen Mutterrolle die Wickelgeschwindigkeit anzupassen. Sowohl bei der Lagerung der Mutterrolle am Entnahmearm als auch am Eingabearm kann die Mutterrolle aktiv abgewickelt werden, also jeweils über mindestens eine Antriebseinheit angetrieben werden. Damit ist in beiden Positionen ein kontinuierliches Abwickeln möglich.

Bevorzugterweise werden zur Übergabe der Mutterrolle der Eingabearm und der Entnah- mearm aufeinander zu bewegt, wobei insbesondere ein Antrieb über die erste Antriebsschwinge zumindest solange erfolgt, bis die Mutterrolle am Entnahmearm gelagert ist und von der zweiten Antriebseinheit angetrieben wird. Dabei kann vorgesehen sein, nur den Eingabearm zu bewegen und den Entnahmearm unbeweglich zu halten. In einer bevorzugten Weiterbildung wird ein Ende der Warenbahn, die von der auf den Entnahmearm gelagerten und insbesondere angetriebenen Mutterrolle abwickelt wird, an einen Anfang der auf dem Eingabearm gelagerten und angetriebenen neuen Mutterrolle angesplei ßt, wobei dafür insbesondere die von der auf dem Entnahmearm gelagerten Mutterrolle kommende Warenbahn mit einer Anpresswalze an den Umfang der neuen Mutterrolle gedrückt wird. Das Ende der Warenbahn auf der nahezu abgewickelten Mut- terrolle wird so mit dem Anfang bzw. der äußeren Wickellage der Warenbahn auf der neuen Mutterrolle verbunden. Dieser Vorgang wird beispielsweise durch Verwendung eines Doppelklebebandes vereinfacht. Dabei erfolgt eine relativ großflächige, feste Verbindung, indem mit Hilfe der Anpresswalze ein entsprechender Anpressdruck aufgebracht wird. Ein Einfädeln eines neuen Anfangs einer Warenbahn ist damit nicht notwendig, vielmehr kann ein kontinuierlicher Betrieb erfolgen. Damit ist auch eine vollständige Automatisierung möglich, ohne dass Eingriffe eines Bedieners erforderlich sind. Dabei tritt bei Andrücken der Warenbahnen aneinander mit Hilfe der Anpresswalze aufgrund des gleichzeitigen Antreibens beider Mutterrollen keine Relativgeschwindigkeit und damit kei- ne Reibung auf.

Merkmale und Vorteile, die im Zusammenhang mit dem Abwickler beschrieben sind, sind auf das Verfahren in sinngemäßer Weise übertragbar. Das Gleiche gilt für Merkmale und Vorteile, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 bis 9 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn in unterschiedlichen Zeitpunkten, während eines Abwickelvorgangs.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zum automatischen Abwickeln einer Warenbahn, also ein Abwickler 1 schematisch in Seitenansicht dargestellt, der einen Eingabearm 2 auf- weist, an dem eine Mutterrolle 3 mit einem Wickelkern 4 drehbar gelagert ist. Auf dem Wickelkern 4 ist eine Warenbahn aufgewickelt, beispielsweise aus Vliesmaterial. Die Mutterrolle 3 wird beispielsweise aus einem Puffer oder Übergabebereich einer Vliesstoff- Produktionsanlage entnommen und an den Eingabearm 2 übergeben. Für die Übergabe ist ein Rollenablageständer 5 vorgesehen, an dem eine neue Mutterrolle in einer War- teposition gehalten werden kann, bis sie vom Eingabearm 2 übernommen wird.

Zur Erzeugung der Rotation der Mutterrolle 3 dient eine als erste Antriebsschwinge ausgebildete erste Antriebseinheit 6, die oberhalb der Mutterrolle 3 beziehungsweise des Eingabearms 2 angeordnet ist. Die erste Antriebsschwinge 6 weist einen oder mehrere Riemenantriebe 7 auf und wird an einen Umfang der Mutterrolle 3 angelegt, um eine in Umfangsrichtung gerichtete Kraft zu übertragen. Damit erfolgt ein Abwickeln der Mutterrolle 3, wobei die Warenbahn 8 über eine Anpresswalze 9 und eine Umlenkwalze 10 beispielsweise zu einer nachgelagerten Schneidanlage oder einer anderen Verarbeitungsanlage geführt wird. Zusätzlich kann vorgesehen sein, zum Antreiben der Mutterrolle 3 einen Wickelwellenantrieb als Zentrumsantrieb vorzusehen, der beispielsweise am Eingabearm gelagert ist und direkt an den Wickelkern 4 angreift. Dies ist allerdings in den Fig. nicht dargestellt.

Die Anpresswalze 9 ist an einen Arm 1 1 schwenkbar gelagert und insbesondere an den Umfang der Mutterrolle 3 anpressbar. Der Eingabearm 2 ist verschwenkbar gelagert, wobei eine Bewegungsbahn 12 einer Rotationsachse der Mutterrolle 3 gestrichelt dargestellt ist.

Der Abwickler 1 weist ferner einen Entnahmearm 13 auf, der schwenkbar gelagert ist. Die Mutterrolle 3 kann vom Eingabearm 2 an den Entnahmearm 13 übergeben werden, die dafür aufeinander zu geschwenkt werden. Dem Entnahmearm 13 ist eine zweite als zweite Antriebsschwinge ausgebildete Antriebseinheit 14 zugeordnet, die dann an den Umfang der Mutterrolle 3 anlegbar ist, wenn die Mutterrolle 3 am Entnahmearm 13 gelagert ist. Dementsprechend ist es möglich, die Mutterrolle kontinuierlich aktiv abzuwickeln, un- abhängig davon, ob sie am Eingabearm 2 oder am Entnahmearm 13 gelagert ist. Wie die erste Antriebsschwinge 6 kann auch die zweite Antriebsschwinge 14 einen oder mehrere Riemenantriebe aufweisen.

Schematisch dargestellt ist in Figur 1 ein bereits abgewickelter Wickelkern 4', der mit ei- ner nicht weiter dargestellten Entnahmeeinrichtung vom Abwickler 1 abtransportiert wird.

Zum Durchtrennen der Warenbahn weist der Abwickler 1 eine Schneideinrichtung mit einem Kappmesser 15 und einer Gegenschlagleiste 16 auf. Damit ist die Warenbahn quer zur Bahnlaufrichtung durchtrennbar, wenn die Mutterrolle am Entnahmearm 13 gelagert ist. Der Schnitt erfolgt dann zwischen der am Entnahmearm 13 gelagerten Mutterrolle 3 und der Anpresswalze 9.

Ausgehend von Figur 1 wird nun der Funktionsablauf des Abwicklers näher beschrieben. In Figur 1 befindet sich eine Mutterrolle 3 am Eingabearm 2. Die erste Antriebsschwinge 6 ist an den Umfang der Mutterrolle 3 herangeführt und die Warenbahn 8 wird über die Anpresswalze 9 und die Umlenkwalze 10 abgewickelt und einer nicht dargestellten Schneidanlage zugeführt. Nachdem durch das Abwickeln der Mutterrolle ein Durchmesser der Mutterrolle entsprechend verringert wurde, sodass ausreichend Raum zur Verfügung steht, wird eine neue Mutterrolle 3 ^' am Rollenablageständer 5 zur Verfügung gestellt (Figur 2). Dabei ist sowohl der Eingabearm 2 als auch die erste Antriebsschwinge 6 bereits in Richtung des Entnahmearms 13 verschwenkt worden, um den zur Verfügung stehenden Raum zu vergrößern.

In Figur 3 ist nun der Zeitpunkt dargestellt, bei dem die Mutterrolle 3 vom Entnahmearm 13 übernommen wird. Dafür ergreift der Entnahmearm 13 überstehende Enden des Wickelkerns 4 und übernimmt die Mutterrolle 3, ohne eine Rotation der Mutterrolle 3 zu unterbrechen. Der Antrieb der Mutterrolle 3 wird von der zweiten Antriebsschwinge 14 über- nommen, die dem Entnahmearm 13 zugeordnet ist. Gegebenenfalls können kurzzeitig sowohl die erste Antriebsschwinge 6 als auch die zweite Antriebsschwinge 14 am Umfang der Mutterrolle anliegen, um einen stetigen Übergang zu gewährleisten.

In Figur 4 wird die Mutterrolle 3 alleine vom Entnahmearm 13 gehalten und von der zwei- ten Antriebsschwinge 14 angetrieben, wobei der Abzug der Warenbahn 8 weiter über die Anpresswalze 9 und die Umlenkwalze 10 erfolgt. Der Eingabearm 2 ist in Richtung Rollenablageständer 5 verschwenkt, um eine neue Mutterrolle 3' aufzunehmen. Die erste Antriebsschwinge 6 ist nach oben verschwenkt worden, um das Einbringen der neuen Mutterrolle 3 in eine Abwickelposition zu ermöglichen. Dies ist in Figur 5 dargestellt. Die neue Mutterrolle 3' ist bereit, am Abwickelvorgang teilzunehmen. Noch allerdings wird die Warenbahn von der vorherigen Mutterrolle 3 abgewickelt.

Figur 6 zeigt nun den Beginn eines Spleißvorganges, bei dem die von der am Entnahmearm 13 gelagerte Mutterrolle 3 kommende Warenbahn an die auf der neuen Mutterrolle 3' befindliche Warenbahn gespleißt wird. Dies geschieht mit Hilfe der Anpresswalze 9, die die Warenbahnen aneinander andrückt und die für das Ausbilden der Spleißverbindung erforderlichen Druckkräfte erzeugt. Gleichzeitig wird die Schneideinrichtung mit dem Kappmesser 15 und der Gegenschlagleiste 16 vorbereitet, um einen Schnitt durch die Warenbahn zu erzeugen. Figur 7 zeigt nun den eigentlichen Spleißvorgang, wobei im Anschluss an die Anpresswalze 9 eine zunächst doppellagige Warenbahn abgezogen wird.

In Figur 8 ist nun dargestellt, wie die von der vorherigen Mutterrolle 3 kommende Waren- bahn durch das Kappmesser 15 durchtrennt wird. Dementsprechend ist die Mutterrolle 3 fertig abgewickelt und kann, wie es in Figur 9 gezeigt ist, entnommen werden. Ein Anfang der auf der neuen Mutterrolle 3' gewickelten Warenbahn wird automatisch über die Anpresswalze 9 und die Umlenkwalze 10 abgeführt, ohne dass eine Unterbrechung erfolgt. Der Abwickler befindet sich dabei in der gleichen Position, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Dementsprechend beginnt ein neuer Abwicklungszyklus.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Nonstop-Abwicklung möglich. Dabei ist vorgesehen, sowohl am Entladearm als auch am Eingabearm ein aktives Abwickeln der Mutterrolle durch entsprechende An- triebseinheiten vorzunehmen, also beide Positionen zum Abwickeln zu nutzen. Damit ergibt sich eine deutliche Effizienzsteigerung insbesondere bei Offlineanlagen, wie sie bei der Vliesstoffherstellung zum Einsatz kommen. Stillstandszeiten, die aufgrund des Austausches der Mutterrolle bisher erforderlich waren, können vollständig entfallen. Darüber hinaus ist eine vollständige Automatisierung möglich.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszei chen l i ste

1 Abwickler

2 Eingabearm

3 Mutterrolle

3' neue Mutterrolle

4 Wickelkern

4' abgewickelter Wickelkern

5 Rollenablageständer

6 erste Antriebseinheit / erste Antriebsschwinge

7 Riemenantrieb

8 Warenbahn

9 Anpresswalze

10 Umlenkwalze

1 1 Arm

12 Bewegungsbahn

13 Entnahmearm

14 zweite Antriebseinheit / zweite Antriebsschwinge

15 Kappmesser

16 Gegenschlagleiste