DD153485A3

DD153485A3 - Anordnung zur steuerung von abwickeleinrichtungen fuer bahnfoermiges gut

Info

Publication number: DD153485A3
Application number: DD79215006A
Authority: DD
Inventors: Guenter Despang; Juergen Haufe; Matthias Kieser; Joachim Kaiser; Wolfgang Keil; Peter Kessler
Original assignee: Guenter Despang; Juergen Haufe; Matthias Kieser; Joachim Kaiser; Wolfgang Keil; Peter Kessler
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1982-01-13
Also published as: DE3020700A1; US4337903A; SE8005762L; CS230960B1; SU1092121A1; BG34240A1; GB2056416B; FR2463086A1; GB2056416A

Abstract

Bei geringem technischem Aufwand und einfacher Bedienung soll der Wickelrollenwechsel zuverlaessig und materialsparend erfolgen. Aufgabe ist es, eine Anordnung zur Steuerung zu schaffen, die aus einfachen Steuerelementen aufgebaut ist und keine maschinen- und materialparameterabhaengig anzuordnende Sensoren enthaelt. Die Anordnung soll genau steuern und auch bei unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten und ohne Vorgabe der Materialbahndicke eine minimale Rollenwechselzeit ermoeglichen und einen kleinstmoeglichen Rollenrest einhalten. Hierzu speist ein Umdrehungsimpulsgeber der alten Rolle einen Umdrehungsimpulszaehler, dessen Ausgaenge an eine Rechen- und Speichereinheit sowie einen Parallelvergleicher angeschlossen sind, der seinerseits mit mehreren Sollagenzahlungsgaengen der Rechen- und Speichereinheit und ausgangsseitig zwecks Uebermittlung der Vergleichsergebnisse mit dem Eingang einer Sreuereinheit verbunden ist.

Description

Anordnung zur Steuerung des wickelrollenwechsels Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung des Wickelrollenwechsels von Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut, die einen während des Abwickeins stattfindenden Rollenwechsel steuert und bei bahnenverarbeitenden Maschinenι insbesondere Bollenrotationsdruckmaschinen, zur Anwendung kommt

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Die DE-OS 26 19 236 zeigt eine Anordnung zur Steuerung eines während des Abwickelvorganges stattfindenden Wickel— rollenwechseis. Danach wird das Schwenken des Rollenträgers in die Klebeposition, das Beschleunigen der neuen Rolle und Angleichen ihrer Umfangsgeschwindigkeit an die Bahngeschwindigkeit und das Betätigen der Klebe- und Trennvorrichtung bei bestimmten, fortlaufend berechneten Durchmesser- bzw, Umfangswerten der sich abwickelnden, alten Rolle durchgeführt. Die Errechnung erfolgt aus einem vorgegebenen Wert für einen gewünschten Restrollen-Enddurchmesser, einem vorgegebenen v/ert für die gewünschte Länge der Klebefahne und aus vorgegebenen oder gemessenen Zeitkonstanten der mechanischen Glieder sowie aus Istwerten für die Bahngeschwindigkeit und für die Umdrehung der alten Rolle.

Dem beschriebenen Verfahren haftet der Nachteil an, daß die Ermittlung der momentanen Durchmesser- bzw. Unfangswerte

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der sich abwickelnden Wickelrolle Meßseiten sowie Rechenzeiten bedingt, die zur verspäteten Ermittlung dieser Werte und somit zu Ungenauigkeiten des Steuerverfahrens führen, ./eiterhin erfordert das Verfahren die Vorgabe des Restrollen-Enddurchmessers unter Beachtung der Materialbahndicke, wenn man den Materialrest auf der alten Rolle so klein wie möglich halten will.

Ziel der Erfindung:

Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei verhältnismäßig geringem technischem Aufwand und einfacher Bedienung der Steuervorrichtung einen zuverlässigen, materialsparenden Wickelrollenwechsel zu ermöglichen.

Wesen der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Steuerung des Wickelrollenwechsels von Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut, der die Drehung des RoI-lenträgers in die Klebeposition, die Beschleunigung der neuen Rolle in ihrer Umfangsgeschwindigkeit auf die Bahngeschwindigkeit sowie das Andrücken der von der alten Rolle ablaufenden Bahn an die neue Rolle und deren nachfolgendes Trennen von der alten Rolle bei sich nicht erhöheneier Geschwindigkeit der Materialbahn umfaßt, mit einer Rechen- und Speichereinheit und einer mit ihr in Verbindung stehenden Steuereinheit, die ausgangsseitig mit der Antriebssteuerung der bahnverarbeitenden Maschine sowie zur Auslösung der Rollenwechselschritte mit dem Motor für die Rollenträgerdrehung, der Beschleunigungsvorrichtung der neuen Rolle, dem Bürstenmotor und dem Messermagneten verbunden ist, und einem mit der Steuereinheit zusammengeschalteten Klebespitzenimpulsgeber sowie einem Undrehungsimpulsgeber der alten Rolle und einem Bahnimpulsgeber, der einen Bahnimpulszähler speist, der mit dem Eingang der Rechen- und Speichereinheit verbunden ist, zu schaffen, die aus einfachen Steuerelementen aufgebaut ist und keine maschinen- und ma-

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terialparameterabhängig anzuordnende Sensoren enthält. Außerdem soll die Anordnung durch schnelle und genaue Erfassung der Eingangsgrößen sowie deren schnelle Auswertung eine hohe Genauigkeit der Steuerung gewährleisten. Die Anordnung soll 'weiterhin auch bei unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten und ohne vorherige ErmittluQg und Vorgabe der Materi-albahndicke eine Mininiierung der Rollenwechselzeit und die Erzielung eines stets kleinstmöglichen Materialrestes auf der alten Rolle ermöglichen«

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Unidrehungsimpulsgeber der alten Rolle einen Umdrehungsiapulszähler speist, dessen Ausgänge an die Se-. chen- und Speichereinheit sowie einen Parallelvergleicher angeschlossen sind, der seinerseits mit mehreren Sollagenzahlausgängen der Rechen- und Speichereinheit und ausgangsseitig zwecks Übermittlung der Vergleichsergebnisse mit dem Eingang der Steuereinheit verbunden ist. Dadurch ist die Rollenwechselsteuerung unter Verwendung einfacher Steuerelemente realisierbar. Es wird ein exakt gesteuerter Wickelrollenwechsel zu vorausberechneten momentanen Größenwerten der alten Rolle ermöglicht. Die Steuerungsanordnung kontrolliert die momentanen Größenwerte der Wickelrolle mittels Lagenzahlen, was ohne Zeitversug möglich ist. Weiterhin ist der Mindestbahnrest für einen funktionssicheren Abschluß des Rollenwechsels in Form einer Restlagenzahl von der Materialbahndicke unabhängig festlegbar. Bei der Verarbeitung von V7ickelrollen unterschiedlich dicken Bahnmaterials macht sich dadurch zur Erzielung eines stets geringen Wickelgutrestes keine Veränderung der Eingabe eines diesbezüglichen v/ertes in die Steuerung erforderlich. Schließlich steht durch die ereignisorientierte Berechnung der Lagenzahlen die Recheneinrichtung zwischenzeitlich für andere Aufgaben zur Verfügung.

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Ausf ührungsbeispiel: 105

Die Erfindung soll nachstehend an einen Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1: eine Abwickeleinrichtung mit einer Steueranordnung für den Wickelrollenwechsel

Fig. 2: die graphische Darstellung der Bahniapulszahlen über die Umdrehungsimpulszahlen

Die Abwickeleinrichtung enthält einen dreiarmigen Rollenträger 1, zwischen dessen Armen 2; 3; 4 mit nicht dargestellten Mitteln die abzuwickelnden Wickelrollen eingespannt werden. Zwischen den Armen 2 befindet sich die fast aufgebrauchte alte Rolle 5» von der die Materialbahn 6 abgewickelt wird. Zwischen den Armen 3 ist die neue Rolle 7 eingespannt, die kurz vor dem Verbrauch der alten Rolle 5 während des Abwickeins an die Materialbahn 6 angeklebt werden soll· Die Figur 1 zeigt die Klebestellung des Rollenträgers 1· In diese Stellung wird der Rollenträger 1 erst zu Beginn des Rollenwechsels durch Drehung um. 120 im Uhrzeigersinn mittels des Motors 8 gedreht. Mit der Auslösung dieses ersten Schrittes des Rollenwechsels ist eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Hauptantriebes der bahnverarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Rotationsdruckmaschine, nicht mehr möglich. Als nächstes wird die neue Rolle 7 mit einem Antriebsgurt 9 in Kontakt gebracht und in ihrer Umfangsgeschwindigkeit auf die Bahngeschwindigkeit beschleunigt. Hierzu ist der Antriebsgurt 9 mechanisch mit einer Beschleunigungseinrichtung 10 gekoppelt. Nach dem Geschwindig-

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Messermagneten verbunden sind und die weiterhin mit dem Eingang der Rechen-^ und Spoichereiiiheit, einem Klebespitzenimpulsgeber der neuen Rolle sowie dem Umdrehungsimpulszähler zusammengeschaltet ist.

Ausführungsbeispiel χ

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen •Zeichnungen zeigt: 150

Pig_# 1: eine Abwickeleinrichtung mit einer Steuereinrichtung für den Wickelrollenwechsel

Fig. 2: die graphische Darstellung der Bahnlmpulszahlen über die Umdrehungsimpulszahlen

Die Abwickeleinrichtung enthält einen dreiarmigen Rollenträger 1_f zwischen dessen Armen 2; 3» 4- mit nicht dargestellten Mitteln die abzuwickelnden Wickelrollen eingespannt werden» Zwischen den Armen 2 befindet sich die fast aufgebrauchte alte Rolle 51 von der die Materialbahn 6 abgewickelt wird. Zwischen den Armen 3 ist die neue Rolle 7 eingespannt, die kurz vor dem Verbrauch der alten Rolle 5 während des Abwickeins an die Materialbahn 6 angeklebt werden soll. Die Figur 1 zeigt die Klebestellung des Rollenträgers 1. In diese Stellung wird der Rollenträger 1 erst zu . Beginn des Rollenwechsels durch Drehung um 120° im Uhrzeigersinn mittels des Motors 8 gedreht. Mit der Auslösung dieses ersten Schrittes des Rollenwechsels ist eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Hauptantriebes der bahnverarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Rotationsdruckmaschine, nicht mehr möglich. Als nächstes wird die neue Rolle 7 siit einem Antriebsgurt 9 in Kontakt gebracht und in ihrer Umfangsgeschwindigkeit auf die Bahngeschwindigkeit beschleunigt. Hierzu ist der Antriebsgurt 9 mechanisch mit einer Beschleunigungseinrichtung 10 gekoppelt. Nach dem Geschwindig-

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keitsabgleich drückt die Bürste 11 eines Bürsten-Messer-Armes 12 von einem Bürstenmotor 13 betätigt die ablaufende Materialbahn 6 zwecks Anklebung gegen die mit einer Klebespitze versehene neue Rolle 7· Danach trennt ein Messer 14, ausgelöst von einem Messermagneten 15, die Materialbahn 6 von der alten Rolle 5 ab· . .

Zur Steuerung des Wickelrollenwechsels sind die genannten Stellglieder 8; 10$ 13; 15 sowie die Antriebssteuerung 16 der bahnenverarbeitenden Maschine mit einer Steuereinheit 17 verbunden· Weiterhin trägt jeder Arm · 2; 3i 4- des Rollenträgers 1 einen Umdrehungsimpulsgeber 18; 19» 20 sowie einen Klebespitzenimpulsgeber 21; 22; 23· Die üiadrehungsimpulsgeber 18; 19; 20 liefern ihre Impulse Z an einen Umdrehungsimpulszähler 24·, wobei letzterer für die Geberauswahl mit der Steuereinhsit 17 gekoppelt ist. Der umdrehungsimpulszähler 24 ist ausgangsseitig an einen Parallelvergleicher 25 so-. wie eine Rechen- und Speichereinheit 26 angeschlossen· Weiterhin steht der Parallelvergleicher 25 mit dem Ausgang der Rechen- und'Speichereinheit 26 in Verbindung und ist ausgangsseitig mit der Steuereinheit 17 gekoppelt·

Die Rechen- und Speichereinheit 26 steht eingangsseitig mit einem Bahnimpulszähler 27 in Verbindung, der von einem Bahnimpulsgeber 28 der Materialbahn 6 gespeist wird. Weiterhin ist die Steuereinheit 17 mit dem Befehlseingang der Rechen- und Speichereinheit 26 und dem Klebespitzenimpulsgeber 22 der neuen Rolle 6 zusammengeschaltet· Die Zu.schaltung des jeweiligen KIebespitzenimpulsgebers 21; 22; 23 erfolgt mit nicht dargestellten Mitteln in Abhängigkeit von der Stellung ' des Rollenträgers 1·

Die Steuerung des Wickelrollenwechsels erfolgt in Abhängigkeit von der Lagenzahl der. alten Rolle 5· Ein

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"Maß für die momentane Lagenzahl ist die Anzahl von Umdrehungsimpulsen Z, die während des Abwickeins der alten Rolle 5 erzeugt wurden. Pro Umdrehung der alten'Rolle 5 werden M Impulse erzeugt, und diese Impulse werden fortlaufend gezählt. In der Rechen- und Steuereinheit 26 werden die Umdrehungsimpulszahlen Zp, Zg, Z^ und Z^, errechnet und dem Parallelvergleicher 25 zugeführt, bei denen der Rollenträger 1 gedreht, die neue Rolle 7 beschleu-Qigt, die Materialbahn 6 an die neue Rolle angedrückt und die Materialbahn 6 getrennt wird. Im Parallelvergleicher 25 wird das Erreichen der errechneten Umdrehungsimpulszahlen Z^, Zg, Z^, Z^ signalisiert, worauf die Steuereinheit die entsprechenden Stellglieder 8; 10; 13; 15 ansteuert.

Die Errechnung der Umdrehungsimpulszahlen erfolgt bezüglich einer Gesamtimpulszahl Z^, bei der die al- te Rolle von einer Ausgangslagenzahl bis auf den fiülsendurchmesser d™ abgewickelt ist. Diese Gesamtimpulszahl Zg wird aus der Größe von zwei Interval-. len Δ W von Bahnimpulsen W zu zwei Intervallen Λ Ζ von Umdrehungsimpulsen Z der alten Rolle 5» dem Hülßendurchmesser dg, der Materialbahndicke D und der Impulsanzahl M pro Umdrehung der alten Rolle errechnet. Pro abgewickelter Bahnlänge U wird ein Bahnimpuls W erzeugt. Die Bahnimpulse W werden analog zu den Umdrehungsimpulsen Z im Bahnimpulszähler 27 fortlaufend gezählt. In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Bahnimpulse von den Umdrehungsimpulsen graphisch dargestellt. Unter Vereinfachung, daß Z* = 0 und Az=AZ, ist, ergibt sich eine theoretische Impulszahl Z_Q bei Abwicklung bis zum Rollenmittelpunkt zu

Δ w_a A z_a ^Zo ^β ^Δ ^Zc

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Dabei bedeuten

ά z_a = A z_b = z₂ - Z₁ = Z₄ - z₃

^ ^Zc ^{= Z}3 " ^Z1 ^{= Z}4 " ^Z2

4 w_a = W₂-W₁

4 W_b = W₄ - W₃

Es folgt weiterhin

²H = ^Zo - ^dH * 2ir

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Die Materialbahndicke D errechnet sich zu U. M² ^^Wa-^^Wb

D s

Δ ζ . zlz

a c

Aus der Gesamtimpulszahl Z^ wird die Impulszahl bei der der Rollenwechsel beendet ist, ermittelt zu

% ist die Restlagenzahl auf der Hülse der alten Rolle 5.

Die Auslöseumdrehungsimpulszahlen werden in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit nach der Gleichung

/ T ♦

^Zo-^Zv)+

mit 1 £ ID, B, A, Tj ermittelt. Die Gleichung besagt, daß der Umdrehungsimpuls zähler 24 im Verlaufe der Zeit ¹Pi von der Umdrehungsimpulszahl Z. bis zur Umdrehungsimpulszahl Z _v weitergezählt hat. Für T. werden die Zeitkonstanten der Rollenwechselschritte errechnet oder vorgegeben, Die Restfahnenlänge wird ebenfalls

_₉_ 215 0OGj₃₁.

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auf eine Zeitbasis umgerechnet und zusammen mit der Zeitkonstanten des Messermagneten 15 verwertet. Die Bahngeschwindigkeit V wird aus der Anzahl von Bahnimpulsen über ein vorgegebenes Zeitintervall T und dem Bahnweg pro Bahnimpuls nach der Gleichung

ν =

ermittelt·

3OO Vorteilhaft ist es, den Auftreffpunkt der Bürste 11 und des Messers 14 bezüglich der Klebespitze exakt festzulegen. Hierzu werden die Umdrehungsimpulszahlen Z^ und Z^ zur Auslösung des Bürstenmotors 13 und des Messermagneten 15 von der Rechen- und Speichereinheit 26 bezüglich einer Umdrehungsimpulszahl Zg berechnet, die die Lage der Klebespitze berücksichtigt. Zg ist die Umdrehungsimpulszahl des ümdrehungsimpulsZählers 24 zum Zeitpunkt des ersten Klebespitzenimpulses des Klebespitzenimpulsgebers 22 nach dem Erreichen einer Umdrehungsimpulszahl Z^, die für die Einleitung des die Lage der Klebespitze berücksichtigenden, das Andrücken und Trennen der Materialbahn beinhaltenden Klebevorganges errechnet wird. Zg- errechnet sich zu

³¹⁵ _ _ -,/ Τ V . T^ . M

-ß' TC* V wobei Ty die Zeitkonstante des Klebevorganges ist.

Im Ausführungsbeispiel wird die Erfindung an einer Abwickeleinrichtung einer Rotationsdruckmaschine erläutert. Die Erfindung ist jedoch auch bei Abwickeleinrichtungen anderer bahnenverarbeitender Maschinen, z. B. für Querschneider oder Beschichtungsmaschinen, anwendbar. Sie kann auch statt an dreiarmigen, an zweiarmigen Rollenträgern angewendet werden.

- ίο - 2 1 5 O O δ 26. ο?*

Weiterhin ist es möglich, die Erfindung bei Abwickelei nrichtungeη einzusetzen, die statt mit einer am Umfang der neuen Rolle angreifenden Beschleunigungseinrichtung mit einer am Zentrum angreifenden ausgerüstet sied«

Claims

-41- 215006 15.04.1981

Erfindungsanspruch:

Anordnung zur Steuerung des Wickelrollenwechsels von Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut, der die Drehung des Rollenträgers in die Klebeposition, die Beschleunigung der neuen Eolle in ihrer Umfangsgeschwindigkeit auf die Bahngeschwindigkeit sowie das Andrücken der von der alten Holle ablaufenden Bahn an die neue Holle und deren nachfolgendes Trennen von der alten Eolle bei sich nicht erhöhender Geschwindigkeit der Materialbahn umfaßt, mit einer Eechen- und Speichereinheit und einer mit ihr in Verbindung stehenden Steuereinheit, die ausgangsseitig mit der Antriebssteuerung der bahnverarbeitenden Maschine sowie zur Auslösung der Rollenwechselschritte mit dem Motor für die Rollenträgerdrehung, der Beschleunigungsvorrichtung der neuen Rolle, dem Bürstenmotor und dem Messermagneten verbunden ist, und einem mit der Steuereinheit zusammengeschalteten Klebespitzenimpulsgeber sowie einem Umdrehungsimpulsgeber der alten Rolle und einem Bahnimpulsgeber, der einen Bahnimpulszähler speist, der mit dem Eingang der Rechen- und Speichereinheit verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Umdrehungsimpulsgeber (18) der alten Rolle (5) einen Umdrehungsimpulszähler (24) speist, dessen Ausgänge an die Rechen- und Speichereinheit (26) sowie einen Parallelvergleicher (25) angeschlossen sind, der seinerseits mit mehreren Sollagenzahlausgängen der Rechen- und .Speichereinheit (26) und ausgangsseitig zwecks Übermittlung der Vergleichsergebnisse mit dem Eingang der Steuereinheit (17) verbunden ist.

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