DE102022128890A1

DE102022128890A1 - Arrangement for automatically loading a connecting unit with bobbins

Info

Publication number: DE102022128890A1
Application number: DE102022128890.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Horn; Thorsten Lindemann
Original assignee: Koerber Technologies GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2022-11-01
Filing date: 2022-11-01
Publication date: 2024-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10) zum automatischen Beladen einer Verbindungseinheit, die zum Bereitstellen und Verbinden von Materialbahnen ausgebildet und eingerichtet ist, mit Bobinen (11), umfassend eine Vorrichtung (12), ausgebildet und eingerichtet zum Greifen und Handhaben von vollen und leeren Bobinen (11), sowie eine Vorrichtung (13), ausgebildet und eingerichtet zum Greifen eines freien Endes einer auf der vollen Bobine (11) aufgewickelten Materialbahn und Einfädeln desselben in die Verbindungseinheit, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorrichtung (12) zum Greifen und Handhaben der Bobinen (11) und die Vorrichtung (13) zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn einen gemeinsamen Grundkörper (14) aufweisen, wobei der in mindestens drei Achsen bewegbar ausgebildete und eingerichtete Grundkörper (14) an einem gemeinsamen Portal (15) bewegbar angeordnet ist.The invention relates to an arrangement (10) for automatically loading a connecting unit, which is designed and set up for providing and connecting material webs, with bobbins (11), comprising a device (12) designed and set up for gripping and handling full and empty bobbins (11), and a device (13) designed and set up for gripping a free end of a material web wound on the full bobbin (11) and threading it into the connecting unit, which is characterized in that the device (12) for gripping and handling the bobbins (11) and the device (13) for gripping and threading the free end of the material web have a common base body (14), wherein the base body (14), which is designed and set up to be movable in at least three axes, is arranged to be movable on a common portal (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Beladen einer Verbindungseinheit, die zum Bereitstellen und Verbinden von Materialbahnen ausgebildet und eingerichtet ist, mit Bobinen, umfassend eine Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum Greifen und Handhaben von vollen und leeren Bobinen, sowie eine Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum Greifen eines freien Endes einer auf einer vollen Bobine aufgewickelten Materialbahn und Einfädeln desselben in die Verbindungseinheit.The invention relates to an arrangement for automatically loading a connecting unit, which is designed and arranged for providing and connecting material webs, with bobbins, comprising a device designed and arranged for gripping and handling full and empty bobbins, and a device designed and arranged for gripping a free end of a material web wound on a full bobbin and threading it into the connecting unit.

Solche Anordnungen kommen in unterschiedlichen Bereichen der Industrie, beispielsweise der tabakverarbeitenden Industrie, der papierverarbeitenden Industrie sowie bei der Batterieherstellung, zum Einsatz. In diesen und anderen Industrie- bzw. Produktionsbetrieben wird das zu verarbeitende Material auf so genannten Bobinen bereitgestellt. Dazu ist das Material in Form von Materialbahnen, dazu zählen beispielhaft Papierbahnen, Folienbahnen und insbesondere auch Metallbänder oder dergleichen, auf die Bobinen aufgewickelt. Beispielsweise kann zur Bildung einer vollen Bobine eine Papierbahn auf einen Voll- oder Hohlkern aufgewickelt sein. In aufgewickeltem Zustand bildet dann die Papierbahn die äußere Fläche der vollen Bobine. Am Beispiel eines Metallbandes (oder -fadens) ist das Metallband spiralförmig nebeneinander und in mehreren Lagen übereinander auf einen Grundkörper gewickelt, der neben einem Voll- oder Hohlkern seitliche Begrenzungen aufweist. Dieser in der Art einer „Garnrolle“ ausgebildete Grundkörper mit dem aufgewickelten Metallband bildet die volle Bobine, die sich dadurch auszeichnet, dass die seitlichen Begrenzungen in voll aufgewickeltem Zustand der Bobine über die äußere Umfangsfläche der äußersten Lage der aufgewickelten Materialbahn hinausragen.Such arrangements are used in various areas of industry, for example the tobacco processing industry, the paper processing industry and in battery production. In these and other industrial or production plants, the material to be processed is provided on so-called bobbins. For this purpose, the material is wound onto the bobbins in the form of material webs, for example paper webs, film webs and in particular metal strips or the like. For example, to form a full bobbin, a paper web can be wound onto a solid or hollow core. When wound up, the paper web then forms the outer surface of the full bobbin. Using a metal strip (or thread) as an example, the metal strip is wound spirally next to one another and in several layers on top of one another onto a base body which has lateral boundaries in addition to a solid or hollow core. This base body, designed in the manner of a "spool of thread", with the wound metal strip forms the full bobbin, which is characterized by the fact that the lateral boundaries, when the bobbin is fully wound, protrude beyond the outer circumferential surface of the outermost layer of the wound material web.

Von diesen Bobinen werden die Materialbahnen für die Produktion abgewickelt. Da die Materialbahnen auf den Bobinen von endlicher Länge sind, müssen im Produktionsbetrieb Materialbahnen miteinander verbunden werden. Das Verbinden erfolgt mittels geeigneter Verbindungseinheiten. Diese Verbindungseinheiten weisen mindestens zwei Bobinenaufnahmen auf, nämlich eine Bobinenaufnahme für eine sich im Produktionsbetrieb befindliche Bobine, also eine leerlaufende Bobine, und eine Bobinenaufnahme für eine neue Bobine, also eine volle Bobine. Zusätzlich umfasst die Verbindungseinheit eine Öffnungsvorrichtung, mittels der ein Bobinen-Schloss der vollen Bobine geöffnet wird. Das Öffnen des so genannten Bobinen-Schlosses beschreibt z.B. das Freischaben und Anheben des vorauslaufenden freien Endes der aufgewickelten Materialbahn, das z.B. mit einem Kleber oder einer Klebefolie lösbar befestigt ist. Kurz vor dem vollständigen Leerlaufen der im Produktionsbetrieb befindlichen, leerlaufenden Bobine werden das nachlaufende Ende der Materialbahn von der leerlaufenden Bobine und das vorauslaufende Ende der Materialbahn von der vollen Bobine miteinander verbunden, z.B. durch Kleben, Prägen oder auch - insbesondere im Falle von Metallbändern - Schweißen.The material webs for production are unwound from these bobbins. Since the material webs on the bobbins are of finite length, material webs must be connected to one another during production. The connection is carried out using suitable connecting units. These connecting units have at least two bobbin holders, namely a bobbin holder for a bobbin in production, i.e. an empty bobbin, and a bobbin holder for a new bobbin, i.e. a full bobbin. In addition, the connecting unit includes an opening device by means of which a bobbin lock of the full bobbin is opened. Opening the so-called bobbin lock describes, for example, scraping free and lifting the leading free end of the wound material web, which is releasably attached, for example, with an adhesive or an adhesive film. Shortly before the idle reel in production is completely empty, the trailing end of the material web from the idle reel and the leading end of the material web from the full reel are connected to each other, e.g. by gluing, embossing or - especially in the case of metal strips - welding.

Damit die Verbindungseinheit für einen kontinuierlichen Produktionsbetrieb betriebsbereit ist, muss die Verbindungseinheit automatisiert beladen werden. Beladen bedeutet in diesem Zusammenhang neben dem Zuführen von vollen Bobinen und dem Abführen von leergelaufenen Bobinen, auf denen sich ggf. noch Restmaterial befindet, auch das Einfädeln des freien Endes der Materialbahn der vollen Bobine in eine Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit.In order for the connecting unit to be ready for continuous production, the connecting unit must be loaded automatically. In this context, loading means not only feeding full bobbins and removing empty bobbins that may still have residual material on them, but also threading the free end of the material web of the full bobbin into a connecting device in the connecting unit.

Das Beladen umfasst also im Wesentlichen zwei Funktionalitäten. Eine erste Funktionalität betrifft das Zuführen voller Bobinen in die Verbindungseinheit und das Entnehmen leergelaufener Bobinen aus der Verbindungseinheit. Dafür ist die Vorrichtung zum Greifen und Handhaben der Bobinen vorgesehen, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, zunächst eine volle Bobine aus einem Magazin zu greifen und auf die erste Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit zu transportieren, um nach dem Verbindungsprozess dann die leergelaufene Bobine von der zweiten Bobinenaufnahme zu greifen und in ein Magazin zu transportieren. Eine zweite Funktionalität betrifft das Einfädeln des vorauslaufenden, freien Endes der auf der vollen Bobine aufgewickelten Materialbahn in die Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit, in der das nachlaufende Ende der leerlaufenden Bobine mit dem vorauslaufenden Ende der vollen Bobine verbunden wird, um einen kontinuierlichen Prozess mit der unendlichen Materialbahn zu gewährleisten.Loading therefore essentially comprises two functions. A first functionality concerns feeding full bobbins into the connecting unit and removing empty bobbins from the connecting unit. For this purpose, the device for gripping and handling the bobbins is provided, which is designed and configured to first grip a full bobbin from a magazine and transport it to the first bobbin holder of the connecting unit, in order to then grip the empty bobbin from the second bobbin holder after the connecting process and transport it to a magazine. A second functionality concerns threading the leading, free end of the material web wound on the full bobbin into the connecting device of the connecting unit, in which the trailing end of the empty bobbin is connected to the leading end of the full bobbin in order to ensure a continuous process with the infinite material web.

Diese Vorrichtungen für die genannten beiden Funktionalitäten sind im Stand der Technik separat ausgeführt. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung zum Greifen und Handhaben der Bobinen unabhängig von der Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn jeweils mittels eines eigenen Portals bewegbar, wodurch jede Vorrichtung entlang eines eigenen, separaten Achssystems bewegbar ist. Dadurch sind insbesondere zwei Portale, mehrere Antriebe sowie separate Steuerungen erforderlich, was zum einen zu hohen Kosten führt und zum anderen einen großen Bauraum erfordert.These devices for the two functionalities mentioned are designed separately in the prior art. In other words, the device for gripping and handling the bobbins can be moved independently of the device for gripping and threading the free end of the material web using its own portal, meaning that each device can be moved along its own, separate axis system. This means that two portals, several drives and separate controls are required, which leads to high costs on the one hand and requires a large installation space on the other.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kompakte Anordnung zu schaffen, mittels der mindestens zwei Funktionalitäten zuverlässig und schnell ausführbar sind.The invention is therefore based on the object of creating a simple and compact arrangement by means of which at least two functionalities can be carried out reliably and quickly.

Diese Aufgabe wird durch eine eingangs genannte Anordnung dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum Greifen und Handhaben der Bobinen und die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn einen gemeinsamen Grundkörper aufweisen, wobei der in mindestens drei Achsen bewegbar ausgebildete und eingerichtete Grundkörper an einem gemeinsamen Portal bewegbar angeordnet ist. Durch die Kombination zweier Funktionalitäten in einem gemeinsamen Portal mit einem gemeinsamen Grundkörper ist eine platzsparende und kostengünstige Anordnung geschaffen. Dadurch, dass sowohl die Vorrichtung zum Greifen und Handhaben der Bobinen als auch die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn dasselbe Achsensystems verwenden, können mindestens teilweise gemeinsame Antriebe und/oder Steuerungen verwendet und eine platzsparende und sichere Handhabung gewährleistet werden.This object is achieved by an arrangement mentioned at the beginning in that the device for gripping and handling the bobbins and the device for gripping and threading the free end of the material web have a common base body, wherein the base body, which is designed and configured to be movable in at least three axes, is arranged to be movable on a common portal. By combining two functionalities in a common portal with a common base body, a space-saving and cost-effective arrangement is created. Because both the device for gripping and handling the bobbins and the device for gripping and threading the free end of the material web use the same axis system, at least partially common drives and/or controls can be used and space-saving and safe handling can be ensured.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zum Greifen und Handhaben der Bobinen einerseits zum Greifen einer vollen Bobine aus einem Magazin sowie zum Aufsetzen der gegriffenen vollen Bobine auf eine Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit und andererseits zum Greifen einer leeren Bobine von einer Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit und Ablegen der gegriffenen leeren Bobine in ein Magazin ausgebildet und eingerichtet. Dieser Teil des Beladens beschreibt eine erste Funktionalität der Anordnung, die den Nachschub von vollen Bobinen an die Verbindungseinheit und das Entsorgen der leergelaufenen Bobinen umfasst und sicherstellt.Advantageously, the device for gripping and handling the bobbins is designed and configured, on the one hand, to grip a full bobbin from a magazine and to place the gripped full bobbin on a bobbin holder of the connecting unit and, on the other hand, to grip an empty bobbin from a bobbin holder of the connecting unit and to place the gripped empty bobbin in a magazine. This part of the loading describes a first functionality of the arrangement, which includes and ensures the supply of full bobbins to the connecting unit and the disposal of the empty bobbins.

Eine bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn zum Greifen und Übernehmen des von einer Öffnungsvorrichtung der Verbindungseinheit bereitgestellten freien Endes der Materialbahn und zum Einfädeln des freien Endes in eine Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit ausgebildet und eingerichtet ist. Dieser Teil des Beladens beschreibt eine zweite Funktionalität der Anordnung, die den Verbindungsprozess des nachlaufenden Endes der Materialbahn der leerlaufenden Bobine mit dem vorauslaufenden Ende der Materialbahn der vollen Bobine durch das Einfädeln des freien, vorauslaufenden Endes der Materialbahn einleitet und sicherstellt.A preferred development is characterized in that the device for gripping and threading the free end of the material web is designed and configured to grip and take over the free end of the material web provided by an opening device of the connecting unit and to thread the free end into a connecting device of the connecting unit. This part of the loading describes a second functionality of the arrangement, which initiates and ensures the connection process of the trailing end of the material web of the empty bobbin with the leading end of the material web of the full bobbin by threading the free, leading end of the material web.

Besonders bevorzugt und vorteilhaft einsetzbar ist die Anordnung zum Greifen und Handhaben von ein Metallband als Materialbahn aufweisenden Bobinen, die zu beiden Seiten eine seitliche Begrenzung zum Anlegen von Greifmitteln aufweisen, sowie zum Greifen und Einfädeln des Metallbandes ausgebildet und eingerichtet. Die Bobinen mit den zu beiden Seiten bestehenden Begrenzungen schützen die aufgewickelte Materialbahn vor Belastungen durch ein Greifmittel. Anders ausgedrückt ermöglichen die seitlichen Begrenzungen eine einfache und sichere Handhabung der Bobinen durch seitliches Greifen, wie es die erfindungsgemäße Anordnung vorsieht. Das Metallband ist in der Art eines Fadens auf einen hohlen oder vollen Kern der Bobine in der Art einer Spule gewickelt. Die Ausbildung der Anordnung, solche Bobinen von außen zu greifen und zu handhaben, gewährleistet eine sichere und schnelle sowie produktschonende und kompakte Handhabung der Bobinen.Particularly preferred and advantageous is the arrangement for gripping and handling bobbins that have a metal strip as a material web, which have a lateral limitation on both sides for the application of gripping means, and designed and configured for gripping and threading the metal strip. The bobbins with the limitations on both sides protect the wound material web from stresses caused by a gripping means. In other words, the lateral limitations enable simple and safe handling of the bobbins by gripping from the side, as provided for by the arrangement according to the invention. The metal strip is wound in the manner of a thread onto a hollow or solid core of the bobbin in the manner of a spool. The design of the arrangement to grip and handle such bobbins from the outside ensures safe and fast, product-friendly and compact handling of the bobbins.

Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung zum Greifen und Handhaben der Bobinen ein Greifmittel, das am Grundkörper angeordnet und zum seitlichen Greifen der Bobinen ausgebildet und eingerichtet ist. Durch die Anordnung am Grundkörper ist das Greifmittel sicher und präzise in mindestens drei Achsen, den X-, Y- und Z-Achsen, bewegbar, um volle Bobinen aus einem Magazin zu holen und der Bobinenaufnahme zuzuführen und leere Bobine von der Bobinenaufnahme zu holen und einem Magazin zuzuführen. Durch die Ausbildung und Einrichtung zum Greifen der Bobinen von der Seite, also ohne die Umfangsfläche der aufgewickelten Materialbahn der vollen Bobine zu berühren, ist die produktschonende und kompakte Handhabung sichergestellt.The device for gripping and handling the bobbins advantageously comprises a gripping means which is arranged on the base body and is designed and set up for gripping the bobbins from the side. Due to the arrangement on the base body, the gripping means can be moved safely and precisely in at least three axes, the X, Y and Z axes, in order to retrieve full bobbins from a magazine and feed them to the bobbin holder and to retrieve empty bobbins from the bobbin holder and feed them to a magazine. The design and setup for gripping the bobbins from the side, i.e. without touching the peripheral surface of the wound material web of the full bobbin, ensures gentle and compact handling of the product.

Zweckmäßigerweise umfasst das Greifmittel zwei Greifarme, die gelenkig am Grundkörper angeordnet sind, wobei die Greifarme um Drehachsen D1 und D2 aus einer geöffneten Ausgangsstellung in eine geschlossene Greifstellung und zurück bewegbar ausgebildet und eingerichtet sind. Mittels der zwei Greifarme können die Bobinen leicht und zuverlässig von außen gegriffen und sicher gehandhabt werden. The gripping means expediently comprises two gripping arms which are arranged in an articulated manner on the base body, wherein the gripping arms are designed and arranged to be movable about rotation axes D1 and D2 from an open starting position into a closed gripping position and back. Using the two gripping arms, the bobbins can be easily and reliably gripped from the outside and handled safely.

Vorzugsweise greifen die beiden Greifarme beabstandet zueinander unterhalb der Mittelachse M der Bobinen an gegenüberliegenden Seiten der äußeren Umfangsfläche, insbesondere den seitlichen Begrenzungen, der Bobinen an, so dass die Bobine von den Greifarmen quasi getragen wird. Anstelle der zwei Greifarme können auch andere Klemm- und/oder Backenelemente sowie weitere zum Angreifen an der Umfangsfläche der Bobinen ausgebildete Stütz- und/oder Tragelemente vorgesehen sein.Preferably, the two gripping arms engage opposite sides of the outer peripheral surface, in particular the lateral boundaries, of the bobbins at a distance from one another below the central axis M of the bobbins, so that the bobbin is virtually supported by the gripping arms. Instead of the two gripping arms, other clamping and/or jaw elements as well as further support and/or carrying elements designed to engage the peripheral surface of the bobbins can also be provided.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende jedes Greifarms eine Haltestange angeordnet ist, wobei die beiden in jeder Stellung beabstandet zueinander angeordneten Haltestangen zum Greifen der Bobinen an ihrem Umfang, also insbesondere den seitlichen Begrenzungen, ausgebildet sind. Die Haltestangen können zylinderförmig ausgebildet sein oder andere Querschnittsformen aufweisen. Die Haltestangen können Halte- und/oder Positionierhilfen aufweisen. Der Abstand der beiden Haltestangen zueinander ist in jeder Stellung geringer als der Durchmesser der handzuhabenden Bobinen, so dass eine Zweipunkt- bzw. Zweilinienlagerung erzielt wird. Anstelle der Haltestangen können auch andere Tragelemente an den Greifarmen ausgebildet und/oder angeordnet sein.A preferred embodiment is characterized in that a holding rod is arranged at the free end of each gripping arm, whereby the two holding rods, which are arranged at a distance from one another in each position, are designed to grip the bobbins at their circumference, i.e. in particular the lateral boundaries. The holding rods can be cylindrical or have other cross-sectional shapes. The holding rods can be arranged at a distance from one another in each position. Test rods can have holding and/or positioning aids. The distance between the two holding rods is smaller in every position than the diameter of the reels to be handled, so that a two-point or two-line bearing is achieved. Instead of the holding rods, other support elements can also be designed and/or arranged on the gripping arms.

Vorteilhafterweise sind die Haltestangen im Wesentlichen senkrecht zu den Greifarmen und im Wesentlichen parallel zu den Drehachsen D1, D2 der Greifarme ausgerichtet. Dadurch ist ein sicheres Greifen und Handhaben auf engstem Raum gewährleistet. In optionalen Ausführungsformen können die Haltestangen auch in einem Winkel ungleich 90° zu den Greifarmen ausgerichtet sein.Advantageously, the support rods are aligned essentially perpendicular to the gripping arms and essentially parallel to the rotation axes D1, D2 of the gripping arms. This ensures safe gripping and handling in the tightest of spaces. In optional embodiments, the support rods can also be aligned at an angle other than 90° to the gripping arms.

Zweckmäßigerweise ist das Greifmittel zum Greifen der Bobinen im Bereich ihrer seitlichen Begrenzungen ausgebildet und eingerichtet. Letztlich bildet das Greifmittel eine Art Auflage für die Bobinen, derart, dass diese mit ihrer Umfangsfläche der aufgewickelten Materialbahn beabstandet zum Greifmittel liegen, um die Materialbahn vor äußeren Belastungen und Krafteinwirkungen zu schützen.The gripping means is expediently designed and arranged to grip the bobbins in the area of their lateral boundaries. Ultimately, the gripping means forms a type of support for the bobbins, such that the peripheral surface of the wound material web is spaced from the gripping means in order to protect the material web from external loads and forces.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen den beiden Greifarmen ein Pneumatikzylinder angeordnet ist, der mit beiden Greifarmen in Verbindung steht, derart, dass die Greifarme mittels des Pneumatikzylinders aus der Ausgangsstellung in die Greifstellung und zurück bewegbar sind. Mit dem Pneumatikzylinder lassen sich die Greifarme aktiv und präzise gesteuert öffnen, also in die Ausgangsstellung vor einer Bobine bringen. Mit Erreichen der Greifposition können die Greifarme aktiv und präzise gesteuert geschlossen, also in die Greifstellung gebracht werden, indem sie aufeinander zu bewegt werden, so dass die Bobine - vorzugsweise im Bereich der seitlichen Begrenzungen der Bobine - gegriffen und aufgenommen wird. Anstelle des Pneumatikzylinders können auch andere Betätigungsorgane, wie z.B. Schrittmotore oder dergleichen zum Bewegen der Greifarme eingesetzt werden.A particularly preferred development of the arrangement is characterized in that a pneumatic cylinder is arranged between the two gripping arms, which is connected to both gripping arms in such a way that the gripping arms can be moved from the starting position to the gripping position and back using the pneumatic cylinder. The gripping arms can be opened in an active and precisely controlled manner using the pneumatic cylinder, i.e. brought into the starting position in front of a reel. When the gripping position is reached, the gripping arms can be closed in an active and precisely controlled manner, i.e. brought into the gripping position, by moving them towards one another so that the reel is gripped and picked up - preferably in the area of the lateral boundaries of the reel. Instead of the pneumatic cylinder, other actuating elements, such as stepper motors or the like, can also be used to move the gripping arms.

Vorteilhafterweise ist zwischen den beiden Greifarmen - vorzugsweise zusätzlich - eine Zugfeder angeordnet, die mit beiden Greifarmen in Verbindung steht, derart, dass die Greifarme mittels der Federkraft der Zugfeder grundsätzlich in der Greifstellung gehalten werden. Mittels der Zugfeder kann zum einen die Haltekraft des Pneumatikzylinders unterstützt werden, um eine sichere Handhabung zu gewährleisten. Zum anderen können die Greifarme mittels der Zugfeder z.B. bei Druckverlust des Pneumatikzylinders in der geschlossenen Greifstellung gehalten werden, wodurch die Sicherheit der Handhabung verbessert ist. Andere Sicherungssysteme sind selbstverständlich auch einsetzbar, z.B. ein zusätzlicher und separat angesteuerter Pneumatikzylinder oder dergleichen. Es können auch andere oder zusätzliche Federelemente vorgesehen sein.Advantageously, a tension spring is arranged between the two gripping arms - preferably additionally - which is connected to both gripping arms in such a way that the gripping arms are basically held in the gripping position by means of the spring force of the tension spring. On the one hand, the holding force of the pneumatic cylinder can be supported by means of the tension spring in order to ensure safe handling. On the other hand, the gripping arms can be held in the closed gripping position by means of the tension spring, for example if the pneumatic cylinder loses pressure, which improves the safety of handling. Other safety systems can of course also be used, e.g. an additional and separately controlled pneumatic cylinder or the like. Other or additional spring elements can also be provided.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn einen Schwenkarm umfasst, der schwenkbar um eine Drehachse D3 am Grundkörper gelagert ist. Durch die Anordnung am einzigen Grundkörper ist die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln sicher und präzise in mindestens drei Achsen, den X-, Y- und Z-Achsen, bewegbar. Da es sich um dieselben X-, Y- und Z-Achsen handelt wie beim Greifmittel, also dasselbe Achsensystem verwendet wird, ist eine kompakte Anordnung zum sicheren und platzsparenden Greifen und Einfädeln geschaffen. Mittels des Schwenkarmes ist der Schwenkarm platzsparend und schnell aus einer im Wesentlichen vertikalen Warteposition in eine im Wesentlichen horizontale Arbeitsposition und zurück bewegbar ausgebildet und eingerichtet. In der im Wesentlichen horizontalen Arbeitsposition erfolgt die Übergabe des Anfangs der auf der vollen Bobine aufgewickelten Materialbahn von einer Öffnungsvorrichtung der Verbindungseinheit an die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln und genauer an den Schwenkarm. Dazu wird der Schwenkarm zunächst in den Bereich der Übergabe bewegt, indem der Grundkörper über das Portal in die entsprechende Position verfahren wird. Anschließend wird der Schwenkarm motorisch, über Pneumatikzylinder oder dergleichen in die im Wesentlichen horizontale Arbeitsposition geschwenkt, in der der Anfang der Materialbahn von der Öffnungsvorrichtung übernommen wird, um ihn dann mittels des Portals in den Bereich der Verbindungseinheit zu bringen und einzufädeln. Nach dem Einfädeln wird der Schwenkarm zurück in die im Wesentlichen senkrechte Warteposition bewegt, um bei weiteren Verfahrwegen des Grundkörpers mittels des Portals Kollisionen zu vermeiden.A preferred embodiment of the arrangement is characterized in that the device for gripping and threading the free end of the material web comprises a swivel arm which is mounted on the base body so as to be pivotable about a rotation axis D3. Due to the arrangement on the single base body, the device for gripping and threading can be moved safely and precisely in at least three axes, the X, Y and Z axes. Since these are the same X, Y and Z axes as the gripping means, i.e. the same axis system is used, a compact arrangement for safe and space-saving gripping and threading is created. By means of the swivel arm, the swivel arm is designed and set up to be movable in a space-saving and quick manner from an essentially vertical waiting position to an essentially horizontal working position and back. In the essentially horizontal working position, the beginning of the material web wound on the full bobbin is transferred from an opening device of the connecting unit to the device for gripping and threading and more precisely to the swivel arm. To do this, the swivel arm is first moved into the transfer area by moving the base body into the appropriate position via the portal. The swivel arm is then swiveled by motor, pneumatic cylinder or similar into the essentially horizontal working position, in which the beginning of the material web is taken over by the opening device in order to then bring it into the area of the connection unit and thread it through using the portal. After threading, the swivel arm is moved back to the essentially vertical waiting position in order to avoid collisions during further travel of the base body using the portal.

Vorteilhafterweise ist ein Betätigungsmittel zum Bewegen des Schwenkarms vorgesehen, das einerseits mit dem Grundkörper und andererseits mit dem Schwenkarm verbunden ist. Dadurch ist eine direkte und präzise Bewegung des Schwenkarms sichergestellt.Advantageously, an actuating means for moving the swivel arm is provided, which is connected on the one hand to the base body and on the other hand to the swivel arm. This ensures a direct and precise movement of the swivel arm.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Pneumatikzylinder mit einem Ende am Grundkörper und mit dem entgegengesetzten Ende am Schwenkarm befestigt. Dadurch ist eine einfache und direkte Bewegung des Schwenkarms relativ zum Grundkörper gewährleistet.In a preferred embodiment, a pneumatic cylinder is attached at one end to the base body and at the opposite end to the swivel arm. This ensures simple and direct movement of the swivel arm relative to the base body.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass am freien Ende des Schwenkarms ein Greifelement angeordnet ist, das zum Greifen des freien Endes der Materialbahn der vollen Bobine ausgebildet und eingerichtet ist. Dadurch kann das Greifen - insbesondere beim Übernehmen des freien Endes/Anfangs der Materialbahn von der Öffnungseinheit - auf sichere Weise ausgeführt werden.An advantageous further development of the arrangement is characterized by the fact that at the free A gripping element is arranged at the end of the swivel arm, which is designed and configured to grip the free end of the material web of the full bobbin. This allows gripping - especially when taking over the free end/beginning of the material web from the opening unit - to be carried out in a safe manner.

Vorteilhafterweise ist das Greifelement am freien Ende des Schwenkarms zum Greifen eines Metallbandes als Materialbahn der vollen Bobine ausgebildet und eingerichtet. Das Greifelement kann als einfache Zange ausgebildet sein. Optional können auch Magneten oder andere zum Greifen bzw. Halten eines Metallbandes geeignete Komponenten eingesetzt werden. Im Weiteren können auch kombinierte Greif- und Magnetsysteme als Greifelement eingesetzt werden, um einerseits ein sicheres Greifen und Einfädeln zu gewährleisten und andererseits ein leichtes Lösen von der eingefädelten Materialbahn zum Ablegen derselben in der Öffnungsvorrichtung zu ermöglichen.The gripping element at the free end of the swivel arm is advantageously designed and configured to grip a metal strip as a material web of the full bobbin. The gripping element can be designed as a simple pair of pliers. Magnets or other components suitable for gripping or holding a metal strip can also be used optionally. Combined gripping and magnet systems can also be used as a gripping element to ensure secure gripping and threading on the one hand and to enable easy release from the threaded material web to deposit it in the opening device on the other.

Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Anordnung 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:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer gegriffenen Bobine in perspektivischer Ansicht,
2 eine vergrößerte Darstellung der am gemeinsamen Grundkörper angeordneten Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Bobinen und der Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln eines freien Endes einer Materialbahn,
3 die Anordnung gemäß 1 in Seitenansicht, wobei sich die Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln eines freien Endes der Materialbahn in einer vertikal gerichteten Warteposition befindet, und
4 die Anordnung gemäß 2 mit der Vorrichtung zum Greifen und Einfädeln eines freien Endes der Materialbahn in einer horizontal gerichteten Arbeitsposition.

Further useful and/or advantageous features and developments of the arrangement emerge from the subclaims and the description. A particularly preferred embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to the attached drawing. In the drawing:

1 a schematic representation of an arrangement according to the invention with a gripped bobbin in perspective view,
2 an enlarged view of the device for gripping and handling bobbins arranged on the common base body and the device for gripping and threading a free end of a material web,
3 the arrangement according to 1 in side view, with the device for gripping and threading a free end of the material web in a vertically directed waiting position, and
4 the arrangement according to 2 with the device for gripping and threading a free end of the material web in a horizontally directed working position.

Eine in den 1 bis 4 dargestellte Anordnung dient zum Beladen einer Verbindungseinheit mit ein Metallband als Materialbahn aufweisenden Bobinen und ist entsprechend ausgebildet und eingerichtet. Die Anordnung ist in gleicher Weise zum Beladen einer Verbindungseinheit mit Bobinen geeignet und entsprechend ausgebildet und eingerichtet, die als Materialbahn Papierbahnen, Folienbahnen, oder Bahnen, Streifen und Fäden aus jedem anderen wickelfähigen Material aufweisen.One in the 1 to 4 The arrangement shown serves for loading a connecting unit with bobbins having a metal strip as the material web and is designed and set up accordingly. The arrangement is equally suitable for loading a connecting unit with bobbins having paper webs, film webs, or webs, strips and threads made of any other windable material as the material web and is designed and set up accordingly.

In 1 ist eine Anordnung 10 zum automatischen Beladen einer Verbindungseinheit, die zum Bereitstellen und Verbinden von Materialbahnen ausgebildet und eingerichtet ist, mit Bobinen 11 dargestellt. Diese Anordnung 10 umfasst eine Vorrichtung 12, ausgebildet und eingerichtet zum Greifen und Handhaben von vollen und leeren Bobinen 11, sowie eine Vorrichtung 13, ausgebildet und eingerichtet zum Greifen eines freien Endes einer auf der vollen Bobine 11 aufgewickelten Materialbahn und Einfädeln desselben in die Verbindungseinheit. In 1 an arrangement 10 is shown for automatically loading a connecting unit, which is designed and set up for providing and connecting material webs, with bobbins 11. This arrangement 10 comprises a device 12, designed and set up for gripping and handling full and empty bobbins 11, and a device 13, designed and set up for gripping a free end of a material web wound on the full bobbin 11 and threading it into the connecting unit.

Diese Anordnung 10 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Vorrichtung 12 zum Greifen und Handhaben der Bobinen 11 und die Vorrichtung 13 zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn einen gemeinsamen Grundkörper 14 aufweisen, wobei der in mindestens drei Achsen bewegbar ausgebildete und eingerichtete Grundkörper 14 an einem gemeinsamen Portal 15 bewegbar angeordnet ist.This arrangement 10 is characterized according to the invention in that the device 12 for gripping and handling the bobbins 11 and the device 13 for gripping and threading the free end of the material web have a common base body 14, wherein the base body 14, which is designed and configured to be movable in at least three axes, is movably arranged on a common portal 15.

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 Anordnung 10 weiterbilden können.The features and developments described below represent preferred embodiments when considered individually or in combination with one another. It is expressly pointed out that features which are summarized in the claims and/or the description and/or the figures or described in a common embodiment can also functionally independently develop the arrangement 10 described above.

Die Verbindungseinheit umfasst z.B. einen Drehteller mit vorzugsweise zwei Bobinenaufnahmen. Auf der einen Bobinenaufnahme ist eine Bobine platziert, von der eine Materialbahn für den laufenden Prozess abgewickelt wird. Damit der Prozess kontinuierlich ablaufen kann, ist auf der weiteren Bobinenaufnahme eine volle Bobine zu platzieren. Das Zuführen der vollen Bobinen 11 und das Abführen der leergelaufenen Bobinen 11 erfolgt durch die Vorrichtung 12 zum Greifen und Handhaben der Bobinen 11, die auch als Depalettierer bezeichnet wird. Die Materialbahn der vollen Bobine 11 wird mittels einer Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit mit der Materialbahn der leerlaufenden Bobine verbunden, nachdem die volle Bobine 11 mittels einer Öffnungsvorrichtung der Verbindungseinheit geöffnet und das freie Ende der Materialbahn mittels der Vorrichtung 13 zum Greifen und Einfädeln übernommen und in die Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit eingefädelt ist.The connecting unit comprises, for example, a turntable with preferably two bobbin holders. A bobbin is placed on one bobbin holder, from which a material web is unwound for the ongoing process. In order for the process to run continuously, a full bobbin must be placed on the other bobbin holder. The feeding of the full bobbins 11 and the removal of the empty bobbins 11 is carried out by the device 12 for gripping and handling the bobbins 11, which is also referred to as a depalletizer. The material web of the full bobbin 11 is connected to the material web of the empty bobbin by means of a connecting device of the connecting unit after the full bobbin 11 has been opened by means of an opening device of the connecting unit and the free end of the material web has been taken over by means of the device 13 for gripping and threading and threaded into the connecting device of the connecting unit.

Die Anordnung 10 umfasst das Portal 15, das einen Vertikalträger 16 aufweist, an dem der Grundkörper 14 in Y-Richtung mittels eines nicht explizit dargestellten Antriebsmittels auf und ab bewegbar angeordnet ist. Der Vertikalträger 16 selbst ist mittels Antriebsmitteln 17, 18 zusätzlich in X-Richtung und Z-Richtung an einem Gestell, Rahmen oder dergleichen hin und her bewegbar ausgebildet, um jede Position in dem Magazin zum Aufnehmen der Bobinen 11 aus dem Magazin und Ablegen der Bobinen 11 in das Magazin einerseits und jede Position vor der Verbindungseinheit zum Aufsetzen der vollen Bobinen 11 auf eine Bobinenaufnahme und Abnehmen der leergelaufenen Bobine von einer Bobinenaufnahme andererseits zu erreichen.The arrangement 10 comprises the portal 15, which has a vertical support 16 on which the base body 14 is arranged so as to be movable up and down in the Y direction by means of a drive means not explicitly shown. The vertical support 16 itself is additionally movable in the X direction and Designed to be movable back and forth in the Z direction on a rack, frame or the like in order to reach any position in the magazine for picking up the bobbins 11 from the magazine and depositing the bobbins 11 in the magazine on the one hand and any position in front of the connecting unit for placing the full bobbins 11 on a bobbin holder and removing the empty bobbin from a bobbin holder on the other hand.

Entsprechend ist die Vorrichtung 12 zum Greifen und Handhaben der Bobinen 11, die an dem entlang von mindestens drei Achsen bewegbaren Grundkörper 14 angeordnet ist, einerseits zum Greifen einer vollen Bobine 11 aus dem Magazin, beispielsweise einer Transporteinheit in Form einer Palette, auf der die Bobinen 11 geordnet liegen, sowie zum Aufsetzen der gegriffenen vollen Bobine 11 auf eine Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit und andererseits zum Greifen einer leeren Bobine 11 von einer Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit und Ablegen der gegriffenen leeren Bobine 11 in das Magazin ausgebildet und eingerichtet. Die Vorrichtung 13 zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn, die ebenfalls an dem entlang von mindestens drei Achsen bewegbaren Grundkörper 14 angeordnet ist, ist entsprechend zum Greifen und Übernehmen des von einer Öffnungsvorrichtung der Verbindungseinheit bereitgestellten freien Endes der Materialbahn und zum Einfädeln des freien Endes in eine Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit ausgebildet und eingerichtet.Accordingly, the device 12 for gripping and handling the bobbins 11, which is arranged on the base body 14 that can be moved along at least three axes, is designed and set up on the one hand to grip a full bobbin 11 from the magazine, for example a transport unit in the form of a pallet on which the bobbins 11 are arranged in an orderly manner, and to place the gripped full bobbin 11 on a bobbin holder of the connecting unit and on the other hand to grip an empty bobbin 11 from a bobbin holder of the connecting unit and to place the gripped empty bobbin 11 in the magazine. The device 13 for gripping and threading the free end of the material web, which is also arranged on the base body 14 that can be moved along at least three axes, is designed and set up accordingly to grip and take over the free end of the material web provided by an opening device of the connecting unit and to thread the free end into a connecting device of the connecting unit.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung 10 zum Greifen und Handhaben von ein Metallband, das auch als Metallstreifen oder Metallfaden ausgebildet sein oder bezeichnet werden kann, als Materialbahn aufweisenden Bobinen 11, die zu beiden Seiten eine seitliche Begrenzung 19 zum Anlegen von Greifmitteln aufweisen, sowie zum Greifen und Einfädeln des Metallbandes ausgebildet und eingerichtet. Dazu umfasst die Vorrichtung 12 zum Greifen und Handhaben der Bobinen 11 ein Greifmittel 20, das am Grundkörper 14 angeordnet und zum seitlichen Greifen der Bobinen 11 - vorzugsweise im Bereich der seitlichen Begrenzung 19 - ausgebildet und eingerichtet ist. Das Greifmittel 20 umfasst zwei Greifarme 21, 22, die gelenkig am Grundkörper 14 angeordnet sind, wobei die Greifarme 21, 22 um Drehachsen D1, D2 aus einer geöffneten Ausgangsstellung in eine geschlossene Greifstellung und zurück bewegbar ausgebildet und eingerichtet sind. Vor dem Greifen der Bobine 11 stehen die Greifarme 21, 22 in ihrer geöffneten Ausgangsstellung. Mit dem Greifen der Bobine 11, wie in den 1 und 3 dargestellt, stehen die Greifarme 21, 22 in ihrer geschlossenen Greifstellung. Die beiden Greifarme 21, 22 sind ausgehend von ihren Lagerpunkten divergierend ausgerichtet, so dass sich der Abstand zwischen den Greifarmen 21, 22 ausgehend von den Lagerpunkten vergrößert.In the exemplary embodiment shown, the arrangement 10 is designed and configured for gripping and handling reels 11 comprising a metal band, which can also be designed or referred to as a metal strip or metal thread, as a material web, which have a lateral boundary 19 on both sides for the application of gripping means, and for gripping and threading the metal band. For this purpose, the device 12 for gripping and handling the reels 11 comprises a gripping means 20 which is arranged on the base body 14 and is designed and configured for gripping the reels 11 laterally - preferably in the area of the lateral boundary 19. The gripping means 20 comprises two gripping arms 21, 22 which are arranged in an articulated manner on the base body 14, wherein the gripping arms 21, 22 are designed and configured to be movable about rotation axes D1, D2 from an open starting position into a closed gripping position and back. Before gripping the bobbin 11, the gripping arms 21, 22 are in their open starting position. By gripping the bobbin 11, as shown in the 1 and 3 As shown, the gripping arms 21, 22 are in their closed gripping position. The two gripping arms 21, 22 are aligned divergingly from their bearing points, so that the distance between the gripping arms 21, 22 increases starting from the bearing points.

Am freien Ende jedes Greifarms 21, 22 ist eine Haltestange 23, 24 angeordnet, wobei die beiden in jeder Stellung beabstandet zueinander angeordneten Haltestangen 23, 24 zum Greifen der Bobinen 11 an ihrem Umfang ausgebildet sind. Das Greifmittel 20 und insbesondere die Haltestangen 23, 24 sind zum Greifen der Bobinen 11 im Bereich ihrer seitlichen Begrenzungen 19 ausgebildet und eingerichtet. Die Haltestangen 23, 24 als stangenförmige Elemente mit rundem Querschnitt sind im Wesentlichen senkrecht zu den Greifarmen 21, 22 und im Wesentlichen parallel zu den Drehachsen D1, D2 der Greifarme 21, 22 ausgerichtet. In der Greifstellung liegt die Bobine 11 auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelachse M der Bobinen 11 auf den Haltestangen 23, 24 auf und wird durch diese auch geklemmt. An freien Enden der Haltestangen 23, 24 sind Vorsprünge 25, 26 oder dergleichen zur Sicherung der Bobine 11 in längsaxialer Richtung der Bobine 11 auf den Haltestangen 23, 24 angeordnet oder ausgebildet.A holding rod 23, 24 is arranged at the free end of each gripping arm 21, 22, wherein the two holding rods 23, 24, which are arranged at a distance from one another in each position, are designed to grip the bobbins 11 on their circumference. The gripping means 20 and in particular the holding rods 23, 24 are designed and configured to grip the bobbins 11 in the region of their lateral boundaries 19. The holding rods 23, 24 as rod-shaped elements with a round cross-section are aligned essentially perpendicular to the gripping arms 21, 22 and essentially parallel to the axes of rotation D1, D2 of the gripping arms 21, 22. In the gripping position, the bobbin 11 rests on the holding rods 23, 24 on opposite sides of the central axis M of the bobbins 11 and is also clamped by them. At free ends of the support rods 23, 24, projections 25, 26 or the like are arranged or formed on the support rods 23, 24 for securing the bobbin 11 in the longitudinal axial direction of the bobbin 11.

Zwischen den beiden Greifarmen 21, 22 ist ein Pneumatikzylinder 27 angeordnet, der mit beiden Greifarmen 21, 22 in Verbindung steht, derart, dass die Greifarme 21, 22 mittels des Pneumatikzylinders 27 aus der Ausgangsstellung in die Greifstellung und zurück bewegbar sind. Der Pneumatikzylinder 27 ist jeweils im Bereich des freien Endes der Greifarme 21, 22, also im Bereich des größten Abstandes, an den einander zugekehrten Innenseiten der Greifarme 21, 22 befestigt und über eine nicht explizit dargestellte Drucklufteinheit betätigbar. Zusätzlich ist zwischen den beiden Greifarmen 21, 22 eine Zugfeder 28 angeordnet, die mit beiden Greifarmen 21, 22 in Verbindung steht, derart, dass die Greifarme 21, 22 mittels der Federkraft der Zugfeder 28 grundsätzlich in der Greifstellung gehalten werden. Die Position der Zugfeder 28 in Bezug auf den Pneumatikzylinder 27 ist variabel, liegt bevorzugt jedoch noch weiter in Richtung der freien Enden der Greifarme 21, 22 als der Pneumatikzylinder 27.A pneumatic cylinder 27 is arranged between the two gripping arms 21, 22 and is connected to both gripping arms 21, 22 in such a way that the gripping arms 21, 22 can be moved from the starting position to the gripping position and back by means of the pneumatic cylinder 27. The pneumatic cylinder 27 is fastened to the inner sides of the gripping arms 21, 22 facing each other in the area of the free end of the gripping arms 21, 22, i.e. in the area of the greatest distance, and can be actuated via a compressed air unit (not explicitly shown). In addition, a tension spring 28 is arranged between the two gripping arms 21, 22 and is connected to both gripping arms 21, 22 in such a way that the gripping arms 21, 22 are basically held in the gripping position by means of the spring force of the tension spring 28. The position of the tension spring 28 in relation to the pneumatic cylinder 27 is variable, but is preferably located further in the direction of the free ends of the gripping arms 21, 22 than the pneumatic cylinder 27.

Derselbe Grundkörper 14, an dem das Greifmittel 20 angeordnet ist, weist auch einen Schwenkarm 29 auf. Die Vorrichtung 13 zum Greifen und Einfädeln des freien Endes der Materialbahn umfasst nämlich einen Schwenkarm 29, der schwenkbar um eine Drehachse D3 am Grundkörper 14 gelagert ist. Der Schwenkarm 29 ist in der gezeigten Ausführung beispielhaft als Rechteckprofil ausgebildet und mit einem Ende gelenkig am Grundkörper 14 gelagert. Die Drehachse D3 ist quer zu den Drehachsen D1, D2 der Greifarme 21, 22 ausgerichtet. Der Schwenkarm 29 ist aus einer im Wesentlichen vertikalen Warteposition in eine im Wesentlichen horizontale Arbeitsposition und zurück bewegbar ausgebildet und eingerichtet. Zwischen den beiden Endpositionen ist der Schwenkarm 29 - vorzugsweise stufenlos - in jeder Zwischenposition positionierbar, insbesondere auch in einer Übernahmeposition (siehe z.B. 2), in der der Schwenkarm 29 das freie Ende der Materialbahn von der Öffnungsvorrichtung der Verbindungseinheit übernimmt. Zum Bewegen des Schwenkarms 29 ist ein Betätigungsmittel vorgesehen, das einerseits mit dem Grundkörper 14 und andererseits mit dem Schwenkarm 29 verbunden ist. In der gezeigten Ausführungsform ist ein Pneumatikzylinder 30 als Betätigungsmittel mit einem Ende am Grundkörper 14 und mit dem entgegengesetzten Ende am Schwenkarm 29 befestigt. Dazu ist am freien Ende des Schwenkarms 29 im Schwenkarm 29 eine Ausnehmung 31 oder Nut ausgebildet, in der das Ende des Pneumatikzylinders 30 befestigt ist. Der Pneumatikzylinder 30 ist über eine nicht explizit dargestellte Drucklufteinheit betätigbar.The same base body 14 on which the gripping means 20 is arranged also has a swivel arm 29. The device 13 for gripping and threading the free end of the material web comprises a swivel arm 29 which is pivotably mounted on the base body 14 about a rotation axis D3. In the embodiment shown, the swivel arm 29 is designed as a rectangular profile and is articulated at one end on the base body 14. The rotation axis D3 is aligned transversely to the rotation axes D1, D2 of the gripping arms 21, 22. The swivel arm 29 is designed to be movable from a substantially vertical waiting position to a substantially horizontal working position and back. and set up. Between the two end positions, the swivel arm 29 can be positioned - preferably continuously - in any intermediate position, in particular also in a takeover position (see e.g. 2 ), in which the swivel arm 29 takes over the free end of the material web from the opening device of the connecting unit. To move the swivel arm 29, an actuating means is provided which is connected on the one hand to the base body 14 and on the other hand to the swivel arm 29. In the embodiment shown, a pneumatic cylinder 30 as an actuating means is fastened with one end to the base body 14 and with the opposite end to the swivel arm 29. For this purpose, a recess 31 or groove is formed in the swivel arm 29 at the free end of the swivel arm 29, in which the end of the pneumatic cylinder 30 is fastened. The pneumatic cylinder 30 can be actuated via a compressed air unit (not explicitly shown).

Am freien Ende des Schwenkarms 29 ist ein Greifelement 32 angeordnet, das zum Greifen des freien Endes der Materialbahn der vollen Bobine 11 ausgebildet und eingerichtet ist. Das Greifelement 32 ist zum Greifen eines Metallbandes als Materialbahn der vollen Bobine 11 ausgebildet und eingerichtet. Außerhalb der Ausnehmung 31 am seitlichen und/oder stirnseitigen Ende des Schwenkarms 29 ist das separat ansteuerbare Greifelement 32 angeordnet. Das Greifelement 32 umfasst einen Klemmmechanismus, der aus einer Aufnahmeposition zum Aufnehmen des freien Endes der Materialbahn in eine Klemmposition zum Klemmen der Materialbahn und zurück bewegbar ausgebildet und eingerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Greifelement 32 auch einen ansteuerbaren Magneten zum magnetischen Anziehen und Abstoßen des Metallbandes als Materialbahn umfassen.A gripping element 32 is arranged at the free end of the swivel arm 29 and is designed and configured to grip the free end of the material web of the full bobbin 11. The gripping element 32 is designed and configured to grip a metal strip as the material web of the full bobbin 11. The separately controllable gripping element 32 is arranged outside the recess 31 at the lateral and/or front end of the swivel arm 29. The gripping element 32 comprises a clamping mechanism which is designed and configured to be movable from a receiving position for receiving the free end of the material web to a clamping position for clamping the material web and back. Alternatively or additionally, the gripping element 32 can also comprise a controllable magnet for magnetically attracting and repelling the metal strip as the material web.

Der Ablauf eines Bobinenwechsels an einer Verbindungseinheit mit einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 kann wie folgt aussehen:

In der Verbindungseinheit ist mindestens eine Bobine 11 auf einer Bobinenaufnahme angeordnet, von der zum Versorgen des Verarbeitungsprozesses mit einer Materialbahn diese abgewickelt wird. Um einen kontinuierlichen Verarbeitungsprozess zu gewährleisten, wird der Verbindungseinheit mindestens eine weitere volle Bobine 11 zugeführt. Das Aufstecken der vollen Bobine 11 auf eine weitere Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit erfolgt mittels der Anordnung 10. Dazu werden volle Bobinen 11 auf einer Transportvorrichtung, beispielsweise einer EURO-Palette, als Magazin geordnet bereitgestellt. Mittels der Vorrichtung 12 zum Greifen und Handhaben der Bobinen 11 wird die Bobine 11 aus dem Magazin abgeholt. Mittels des vom und am Portal 15 bewegbaren Grundkörpers 14 wird das Greifmittel 20 mit geöffneten Greifarmen 21, 22 vor die volle Bobine 11 bewegt. Nach dem Erreichen der Greifposition werden die beiden Greifarme 21, 22 in ihre geschlossene Greifstellung bewegt, in der die Bobine 11 auf den Haltestangen 23, 24 aufliegt. Das aktive Öffnen und Schließen der Greifarme 21, 22 erfolgt mittels des Pneumatikzylinders 27. Durch die Zugfeder 28 werden die Greifarme 21, 22 aufeinander zu gezogen, wodurch die Haltekraft des Pneumatikzylinders 27 unterstützt wird. Die gegriffene Bobine 11 wird mittels des vom und am Portal 15 bewegbaren Grundkörpers 14 vor die freie Bobinenaufnahme der Verbindungseinheit bewegt und auf diese aufgesetzt. Dann kann der weiter unten beschriebene Verbindungsprozess der Materialbahn der leerlaufenden Bobine 11 mit der Materialbahn der vollen Bobine 11 ausgeführt werden. Die (mindestens teilweise) leergelaufene Bobine 11 wird mittels der Vorrichtung 12 zum Greifen und Handhaben von Bobinen 11 in umgekehrter Reihenfolge von der Bobinenaufnahme genommen und auf einem leeren Platz der Transportvorrichtung abgelegt.

The sequence of a bobbin change on a connecting unit with an arrangement 10 according to the invention can be as follows:

In the connecting unit, at least one bobbin 11 is arranged on a bobbin holder, from which a web of material is unwound to supply the processing process. In order to ensure a continuous processing process, at least one further full bobbin 11 is fed to the connecting unit. The full bobbin 11 is placed on another bobbin holder of the connecting unit by means of the arrangement 10. For this purpose, full bobbins 11 are provided in an orderly manner as a magazine on a transport device, for example a EURO pallet. The bobbin 11 is picked up from the magazine by means of the device 12 for gripping and handling the bobbins 11. The gripping means 20 with open gripping arms 21, 22 is moved in front of the full bobbin 11 by means of the base body 14, which can be moved from and on the portal 15. After reaching the gripping position, the two gripping arms 21, 22 are moved into their closed gripping position, in which the bobbin 11 rests on the holding rods 23, 24. The active opening and closing of the gripping arms 21, 22 takes place by means of the pneumatic cylinder 27. The tension spring 28 pulls the gripping arms 21, 22 towards one another, which supports the holding force of the pneumatic cylinder 27. The gripped bobbin 11 is moved in front of the free bobbin holder of the connecting unit by means of the base body 14, which can be moved by and on the portal 15, and placed on it. The connecting process of the material web of the empty bobbin 11 with the material web of the full bobbin 11, described below, can then be carried out. The (at least partially) empty bobbin 11 is taken from the bobbin holder in reverse order by means of the device 12 for gripping and handling bobbins 11 and placed on an empty space of the transport device.

Die auf die Bobinenaufnahme aufgesetzte volle Bobine 11 wird fixiert und mittels einer Öffnungsvorrichtung der Verbindungseinheit geöffnet. Dazu wird das Bobinenschloss, z.B. durch einen Klebestreifen gebildet, geöffnet und der Anfang der Materialbahn, also das gelöste freie Ende derselben, wird gehalten. Ein Arm der Öffnungsvorrichtung, an dem das freie Ende gehalten wird, schwenkt in den Bereich einer Übernahmeposition, an der das freie Ende an die Vorrichtung 13 zum Greifen und Einfädeln übergeben wird. Dazu schwenkt der Schwenkarm 29 der Vorrichtung 13 zum Greifen und Einfädeln aus seiner im Wesentlichen vertikalen Warteposition (siehe insbesondere 3) in seine im Wesentlichen horizontale Arbeitsposition (siehe insbesondere 4). Im Bereich der Übernahmeposition übernimmt der Schwenkarm 29 mit seinem Greifelement 32 das freie Ende der Materialbahn vom Arm der Öffnungsvorrichtung. Anschließend wird das freie Ende der Materialbahn, im beispielhaften Fall das Metallband bzw. der Metallfaden, mittels des Portals 15 zum Einfädeln an die Verbindungsvorrichtung der Verbindungseinheit bewegt und abgelegt, so dass das Verbinden, im beispielhaften Fall durch Schweißen, erfolgen kann. Damit der Schwenkarm 29 im weiteren Verfahrweg des Portals 15 keine Kollision verursacht, wird er wieder zurück in seine Warteposition bewegt.The full bobbin 11 placed on the bobbin holder is fixed and opened by means of an opening device of the connecting unit. For this purpose, the bobbin lock, e.g. formed by an adhesive strip, is opened and the beginning of the material web, i.e. the released free end of the same, is held. An arm of the opening device, on which the free end is held, pivots into the area of a takeover position, where the free end is transferred to the device 13 for gripping and threading. For this purpose, the pivot arm 29 of the device 13 for gripping and threading pivots from its essentially vertical waiting position (see in particular 3 ) to its essentially horizontal working position (see in particular 4 ). In the area of the takeover position, the swivel arm 29 with its gripping element 32 takes over the free end of the material web from the arm of the opening device. The free end of the material web, in the example case the metal strip or the metal thread, is then moved by means of the portal 15 for threading onto the connecting device of the connecting unit and placed down so that the connection can take place, in the example case by welding. So that the swivel arm 29 does not cause a collision in the further travel path of the portal 15, it is moved back to its waiting position.

Claims

Arrangement (10) for automatically loading a connecting unit, which is designed and arranged for providing and connecting material webs, with reels (11), comprising a pre Device (12) designed and configured for gripping and handling full and empty bobbins (11), and a device (13) designed and configured for gripping a free end of a material web wound on the full bobbin (11) and threading it into the connecting unit, characterized in that the device (12) for gripping and handling the bobbins (11) and the device (13) for gripping and threading the free end of the material web have a common base body (14), wherein the base body (14), which is designed and configured to be movable in at least three axes, is arranged to be movable on a common portal (15).

Arrangement (10) according to Claim 1 , characterized in that the device (12) for gripping and handling the bobbins (11) is designed and arranged on the one hand for gripping a full bobbin (11) from a magazine and for placing the gripped full bobbin (11) on a bobbin holder of the connecting unit and on the other hand for gripping an empty bobbin (11) from a bobbin holder of the connecting unit and placing the gripped empty bobbin (11) in a magazine.

Arrangement (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the device (13) for gripping and threading the free end of the material web is designed and arranged to grip and take over the free end of the material web provided by an opening device of the connecting unit and to thread the free end into a connecting device of the connecting unit.

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 1 until 3 , characterized in that it is designed and arranged for gripping and handling reels (11) comprising a metal strip as a material web, which reels have a lateral limitation (19) on both sides for applying gripping means, and for gripping and threading the metal strip.

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 1 until 4 , characterized in that the device (12) for gripping and handling the bobbins (11) comprises a gripping means (20) which is arranged on the base body (14) and is designed and arranged for laterally gripping the bobbins (11).

Arrangement (10) according to Claim 5 , characterized in that the gripping means (20) comprises two gripping arms (21, 22) which are arranged in an articulated manner on the base body (14), wherein the gripping arms (21, 22) are designed and arranged to be movable about axes of rotation (D1, D2) from an open starting position into a closed gripping position and back.

Arrangement (10) according to Claim 6 , characterized in that a holding rod (23, 24) is arranged at the free end of each gripping arm (21, 22), wherein the two holding rods (23, 24) arranged at a distance from one another in each position are designed to grip the bobbins (11) at their circumference.

Arrangement (10) according to Claim 7 , characterized in that the holding rods (23, 24) are aligned substantially perpendicular to the gripping arms (21, 22) and substantially parallel to the axes of rotation (D1, D2) of the gripping arms (21, 22).

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 5 until 8th , characterized in that the gripping means (20) is designed and arranged to grip the bobbins (11) in the region of their lateral boundaries (19).

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 6 until 9 , characterized in that a pneumatic cylinder (27) is arranged between the two gripping arms (21, 22), which is connected to both gripping arms (21, 22) in such a way that the gripping arms (21, 22) can be moved by means of the pneumatic cylinder (27) from the starting position into the gripping position and back.

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 6 until 10 , characterized in that a tension spring (28) is arranged between the two gripping arms (21, 22), which is connected to both gripping arms (21, 22) in such a way that the gripping arms (21, 22) are basically held in the gripping position by means of the spring force of the tension spring (28).

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 1 until 11 , characterized in that the device (13) for gripping and threading the free end of the material web comprises a pivot arm (29) which is pivotably mounted about an axis of rotation (D3) on the base body (14).

Arrangement (10) according to Claim 12 , characterized in that the pivot arm (29) is designed and arranged to be movable from a substantially vertical waiting position into a substantially horizontal working position and back.

Arrangement (10) according to Claim 12 or 13 , characterized in that an actuating means for moving the pivot arm (29) is provided which is connected on the one hand to the base body (14) and on the other hand to the swivel arm (29).

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 12 until 14 , characterized in that a pneumatic cylinder (30) is attached at one end to the base body (14) and at the opposite end to the swivel arm (29).

Arrangement (10) according to one or more of the Claims 12 until 15 , characterized in that a gripping element (32) is arranged at the free end of the pivot arm (29), which is designed and arranged to grip the free end of the material web of the full bobbin (11).

Arrangement (10) according to Claim 16 , characterized in that the gripping element (32) at the free end of the pivot arm (29) is designed and arranged to grip a metal strip as a material web of the full bobbin (11).