DE10060757A1 - Fliegender Rollenwechsler in einer Rollenrotationsdruckmaschine - Google Patents
Fliegender Rollenwechsler in einer RollenrotationsdruckmaschineInfo
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Abstract
Ein fliegender Rollenwechsler (1) zum Verbinden des Anfangs einer neuen Papierbahn einer neuen Papierrolle (8) mit einer ablaufenden, über eine Tänzerwalze (22) geführten alten Papierbahn (14) einer alten Papierrolle (12) in einer Rollenrotationsdruckmaschine während des Stillstandes oder während des Kriechbetriebes der Druckmaschine umfasst erste Antriebsmittel (24) zum Rotieren der neuen Papierrolle (12) mit einer minimalen Spleißgeschwindigkeit, zweite Antriebsmittel (30) zum Beschleunigen der alten Papierrolle (8) aus dem Stillstand oder von einer der Kriechgeschwindkeit der Druckmaschine entsprechenden Geschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit, die im Wesentlichen der minimalen Spleißgeschwindigkeit entspricht, mit Stellmitteln (21), welche die Tänzerwalze (22) während des Beschleunigungsvorgangs der alten Papierrolle (12) aus dem Stillstand oder von der der Kriechgeschwindigkeit der Druckmaschine entsprechenden Geschwindigkeit in der Weise verfahren, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Spannung in der Papierbahn (14) aufrecht erhalten wird, sowie mit Verbindungsmitteln (16), welche die alte und die neue Papierbahn miteinander verbinden, während sich diese mit der minimalen Spleißgeschwindigkeit bewegen.
Description
Die Erfindung betrifft einen fliegenden Rollenwechsler in einer
Rollenrotationsdruckmaschine, mit welchem sich ein Rollenwechsel während des
Stillstandbetriebs oder während des Kriechbetriebs der Rollenrotationsdruckmaschine
durchführen lässt.
Fliegende Rollenwechsler sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen dazu, bei
Rollenrotationsdruckmaschinen - das heißt bei Druckmaschinen, bei denen die zu
bedruckende Papierbahn von einer Vorratsrollen abgerollt und den Druckwerken für den
Druckvorgang zugeführt wird - den Bahnanfang einer neuen Papierrolle während des
Fortdruckbetriebs der Druckmaschinen ohne Unterbrechung mit der laufenden Papierbahn
der auslaufenden Rolle zu verbinden, wenn sich der Papiervorrat auf der auslaufenden alten
Papierrolle seinem Ende nähert.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten fliegenden Rollenwechslern ist es
hierbei, dass ein fliegender Rollenwechsel nur während des Fortdruckbetriebs der
Druckmaschine, nicht jedoch während des Stillstands oder Kriechbetriebes derselben, bei
welchem die Bedruckstoffbahn nur mit wenigen Zentimetern pro Sekunde bewegt wird,
durchgeführt werden kann.
Ein solcher Wechsel der auslaufenden alten Papierrolle gegen eine neue Papierrolle kann
bei bestimmten Druckaufträgen jedoch wünschenswert sein, beispielsweise wenn ein
vorhergehender Druckauftrag beendet wurde und nur noch eine geringe Papiermenge bis
zum nächsten Rollenwechsel auf der alten Papierrolle verbleibt. In einem solchen Fall
besteht die Gefahr, dass es beim erneuten Hochfahren der Druckmaschine zu Beginn des
neuen Druckauftrags aufgrund der mit einem Rollenwechsel verbundenen
Bahnspannungsschwankungen aufgrund der komplizierten dynamischen Regelvorgänge
leicht zu Bahnrissen kommen kann.
Weiterhin kann ein frühzeitiger Wechsel der alten Papierrolle gegen eine neue Papierrolle
während des Stillstandbetriebes oder während des Kriechbetriebes der Druckmaschine
dann erforderlich sein, wenn bei dem vorhergehenden Druckauftrag und dem
nachfolgenden Druckauftrag unterschiedliche Papiersorten oder Bahnformate verarbeitet
werden.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen fliegenden Rollenwechsler in einer
Rollenrotationsdruckmaschine, insbesondere einer Rollenrotations-Offsetdruckmaschine
für den Zeitungsdruck, zu schaffen, mit der sich ein Rollenwechsel auch während des
Stillstandbetriebes der Druckmaschine mit hoher Zuverlässigkeit und in kürzester Zeit
durchführen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung besitzt ein fliegender Rollenwechsler zum Verbinden des Anfangs
einer neuen Papierbahn einer neuen Papierrolle mit einer ablaufenden alten Papierbahn
einer alten Papierrolle, die über eine Tänzerwalze geführt ist, erste Antriebsmittel, welche
während des Stillstandes der Druckmaschine oder während des Kriechbetriebes derselben
die neue Papierrolle mit einer minimalen Spleiß-Geschwindigkeit rotieren. Die
Vorrichtung umfasst weiterhin zweite Antriebsmittel, die die stehende oder sich mit
Kriechgeschwindigkeit, das heißt mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von zum
Beispiel 0,1 m/s bewegende alte Papierrolle auf eine Geschwindigkeit beschleunigen, die
im Wesentlichen der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit entspricht. Um den hierbei
auftretenden Durchhang der Papierbahn aufzunehmen, wird vorzugsweise gleichzeitig mit
dem Beschleunigen der alten Papierrolle auf die Spleiß-Geschwindigkeit die Tänzerwalze
in der entsprechenden Richtung in der Weise verfahren bzw. bewegt sich in der Weise,
dass in der alten Papierbahn im Bereich des Rollenwechslers eine im Wesentliche
gleichmäßige Spannung aufrecht erhalten wird. Die Stellmittel können dabei in
vorteilhafter Weise durch einen Pneumatikzylinder gebildet werden, der aus einer
Druckluftquelle mit vorzugsweise großer Kapazität gespeist wird und der eine konstante
und vorzugsweise im Wesentlichen positionsunabhängige Kraft auf die alte Papierbahn
ausübt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner Verbindungsmittel, welche die
alte und die neue Papierbahn miteinander verbinden, während sich die Papierbahnen mit
der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit bewegen und die Tänzerwalze durch die Stellmittel
verfahren wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den Vorteil, dass bei einem fliegenden
Rollenwechsler der Spleißvorgang, das heißt dass Ankleben des Bahnanfangs der neuen
Papierrolle an die alte Papierrolle auch während des Stillstands oder des sehr langsamen
Kriechbetriebes der Druckmaschine, bei welchem die Druckmaschine in der Regel nur
zentimeterweise bewegt wird, durchgeführt werden kann. Hierdurch können nach
Beendigung eines Druckauftrags bereits während der Vorbereitungsphase für den neuen
Druckauftrag, das heißt beispielsweise während des Wechselns der Druckplatten, die alten
Papierrollen mit ausgewechselt werden, ohne dass die Druckmaschine hierzu ihren
Druckbetrieb mit einer höheren Fortdruckgeschwindigkeit aufnehmen muss. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn auf der alten auslaufenden Papierrolle nur noch ein
geringer Papiervorrat vorhanden ist, der beim erneuten Hochfahren der Druckmaschine für
einen Druckauftrag bereits während des Hochfahrens zu einem fliegenden Rollenwechsel
führen würde, da insbesondere beim Hochfahren der Druckmaschine von der zentralen
Steuerungs- und Regeleinrichtung zahlreiche Regelparameter überwacht werden müssen,
die sich dynamisch ändern.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass bei einem Formatwechsel zwischen einem
vorhergehenden Druckauftrag und einem neuen Auftrag die neue oder die neuen
Papierrollen für das andere Format automatisch im Stillstand gewechselt werden können,
während beispielsweise die Druckwerke mit neuen Druckplatten bestückt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erste Papierrolle durch
die ersten Antriebsmittel - beispielsweise positions- und/oder geschwindigkeitsgeregelte
Elektromotoren - zuerst auf eine minimale Synchronisationsgeschwindigkeit beschleunigt,
und dann vorzugsweise für eine gewisse Zeit, beispielsweise einige Sekunden, mit dieser
minimalen Synchronisationsgeschwindigkeit rotiert. Im Anschluss daran wird die neue
Papierrolle beispielsweise durch Bremsmittel, zum Beispiel eine bekannte
Scheibenbremse, oder aber durch eine entsprechende Bestromung der ersten Antriebsmittel
von der minimalen Synchronisationsgeschwindigkeit auf die minimale Spleiß-
Geschwindigkeit heruntergebremst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die minimale
Spleiß-Geschwindigkeit mit einer erhöhten Genauigkeit und in einer vergleichsweise
kürzeren Zeit erreicht und eingeregelt werden kann, als es bei einem direkten
Hochbeschleunigen der neuen Papierrolle aus dem Stillstand möglich ist.
Um den Verfahrweg der Tänzerwalze, die zu Beginn des Rollenwechsels, das heißt am
Ende des vorhergehenden Druckauftrages, vorzugsweise in ihre Nullposition verfahren
wurde, möglichst klein zu halten, kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung vorgesehen sein, dass die zweiten Beschleunigungsmittel die alte Papierrolle
erst dann beschleunigen, wenn die neue Papierrolle die minimale Spleiß-Geschwindigkeit
erreicht hat. Die zweiten Beschleunigungsmittel können in gleicher Weise wie die ersten
Beschleunigungsmittel vorzugsweise durch einen positions- und/oder
geschwindigkeitsgeregelten Elektromotor angetrieben werden.
Die Verbindungsmittel umfassen vorzugsweise eine Andrückwalze, welche die alte
Papierbahn an die mit einem Klebeabschnitt, beispielsweise mit einem doppelseitigen
Klebeband, versehene neue Papierrolle andrückt, nachdem sich die alte Papierrolle sowie
auch die neue Papierrolle für eine gewisse Zeit, beispielsweise für ein bis zwei Sekunden
mit der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit bewegt haben.
Das Andrücken der alten Papierbahn an die neue, im Bereich des Papierbahnanfangs mit
einem Klebeabschnitt versehene Papierrolle erfolgt dabei vorteilhafter Weise in
Abhängigkeit von der Position der neuen Papierrolle, die mit Hilfe von einem oder
mehreren Sensoren bestimmt wird, welche auf der neuen Papierrolle aufgebrachte
Markierungen detektieren. Die Markierungen können beispielsweise Metallstreifen oder
auch farbige Markierungen sein, die von entsprechend ausgebildeten Sensoren erfasst
werden, und die beispielsweise auch innerhalb des Klebeabschnitts, beispielsweise
innerhalb des Klebebandes, oder sogar durch das Klebeband selbst, im Klebeabschnitt
angeordnet sein können.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Zeitpunkt, zu dem die neue Papierrolle
von der minimalen Synchronisationsgeschwindigkeit auf die minimale Spleiß-
Geschwindigkeit abgebremst wird, eine vorgegebene Zeitspanne nach der Detektion der
Markierung auf der neuen Papierrolle gelegt wird, wobei die Zeitspanne vorzugsweise
einstellbar ist.
In gleicher Weise kann das Sensorsignal, welches in der Regel mit der vorlaufenden Kante
der auf der neuen Papierrolle aufgewickelten Papierbahn korrespondiert, zur Steuerung
eines Spleiß- oder Anschlagmessers verwendet werden, welches die alte Papierbahn
während des Verbindens, oder eine kurze Zeit nach dem Verbinden der sich mit der
minimalen Spleiß-Geschwindigkeit bewegenden alten und neuen Papierbahn durch die
Andrückwalze durchtrennt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein erfindungsgemäßes
Verfahren zum Verbinden des Anfangs einer neuen Papierbahn einer neuen Papierrolle mit
einer ablaufenden, über eine Tänzerwalze geführten alten Papierbahn einer alten
Papierrolle in einem fliegenden Rollenwechsler einer Rollenrotationsdruckmaschine
während des Stillstands oder während des Kriechbetriebes der Druckmaschinen dadurch
gekennzeichnet, dass die neue Papierrolle zuerst mit einer minimalen Spleiß-
Geschwindigkeit rotiert wird, die alte Papierrolle aus dem Stillstand oder von einer der
Kriechgeschwindigkeit der Druckmaschine entsprechenden Geschwindigkeit aus auf eine
Geschwindigkeit beschleunigt wird, die im Wesentlichen der minimalen Spleiß-
Geschwindigkeit entspricht, wobei gleichzeitig die Tänzerwalze in der Weise verfahren
wird, dass sich eine im Wesentlichen gleichmäßige Spannung in der Papierbahn einstellt
oder eine solche aufrechterhalten wird, und im Anschluss daran die alte und die neue
Papierbahn miteinander verbunden werden, während sich diese mit der minimalen Spleiß-
Geschwindigkeit bewegen.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches beispielsweise in Form
einer softwaremäßigen Steuerung in der zentralen Steuerungseinrichtung einer
Rollenrotationsdruckmaschine realisiert sein kann, ergibt sich der Vorteil, dass die
Stillstandszeit der Druckmaschine nach Beendigung eines Druckauftrags ohne zusätzlichen
Zeitaufwand für einen Rollenwechsel genutzt werden kann. Durch die softwaremäßige
Realisierung des Verfahrens durch eine entsprechende Programmierung der zentralen
Steuerungs- und Regelungseinrichtung der Druckmaschine, bzw. desjenigen Teils der
Steuerungs- und Regelungseinrichtung, die dem fliegenden Rollenwechsler zugeordnet ist,
ergibt sich die Möglichkeit, das Verfahren in kostengünstiger Weise auch bei älteren
Druckmaschinen mit geringen mechanischen Änderungen nachzurüsten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird dabei die neue Papierrolle
zuerst auf eine minimale Synchronisationsgeschwindigkeit beschleunigt, die beispielsweise
im Bereich von 0,5 m/s liegen kann und anschließend von der minimalen
Synchronisationsgeschwindigkeit auf die minimale Spleiß-Geschwindigkeit
heruntergebremst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Spleiß-Geschwindigkeit bei
großen Papierrollen mit einem großen Trägheitsmoment durch den Einsatz von bekannten
Bremseinrichtungen, wie beispielsweise Scheibenbremsen oder eine entsprechende
Bestromung eines elektrischen Antriebsmotors, welcher die neue Papierrolle antreibt, auf
einfache und kostengünstige Weise ohne den Einsatz von aufwendigen leistungsstarken
Antrieben innerhalb von kürzester Zeit erreicht werden kann.
Weiterhin ergibt sich der Vorteil, wenn der Sensor zur Detektion der Markierung auf der
neuen Papierrolle in dichtem Abstand zum Spleißkopf angeordnet ist der Vorteil, dass der
Spleißvorgang insgesamt in einer kürzeren Zeit durchgeführt werden kann, da die neue
Papierrolle keine vollständige Umdrehung mehr durchführen muss, wenn die Zeitdauer
zwischen der Detektion der Markierung und dem Spleißvorgang nicht mehr ausreicht, um
die Vorausberechnungen der verschiedenen Zeitpunkte zu denen die einzelnen Aktionen
während des Spleißvorgangs durchgeführt werden, rechtzeitig vorzunehmen. So benötigt
die neue Papierrolle für eine vollständige Umdrehung ca. 20 bis 30 Sekunden, was beim
Beschleunigen der neuen Papierrolle auf die minimale Synchronisationsgeschwindigkeit
demgemäß an Zeit eingespart wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Beschleunigung der alten
Papierrolle - die aufgrund ihres geringen Durchmessers und ihrer geringen Masse erheblich
schneller und ohne den Einsatz von leistungsstarken Motoren beschleunigt werden kann -
erst dann beschleunigt, wenn die neue Papierrolle die minimale Spleiß-Geschwindigkeit
erreicht hat. Die minimale Spleiß-Geschwindigkeit kann dabei beispielsweise im Bereich
von 0,1 m/s bis 0,4 m/s liegen, ist jedoch nicht auf die genannten Werte beschränkt.
Des weiteren kann es in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass das Verbinden der alten
und der neuen Papierbahn durch Andrücken der alten Papierbahn an die - vorzugsweise im
Bereich der vorlaufenden Papierbahnkante - mit einem Klebeabschnitt, beispielsweise mit
doppelseitigem Klebeband, versehene neue Papierrolle erzielt wird. Um die Position des
Klebeabschnitts auf der neuen Papierrolle - und darüber ihre Position und/oder
Geschwindigkeit - zur Optimierung des Spleiß-Vorgangs zu detektieren, werden
vorzugsweise ein oder mehrere Sensoren eingesetzt, die eine im Bereich der Vorderkante
der neuen Papierbahn auf diese aufgebrachte Markierung optisch und/oder induktiv
erfassen. Die Signale des oder der Sensoren werden dann der zentralen
Steuerungseinrichtung der Druckmaschine oder des fliegenden Rollenwechslers zugeleitet,
um daraus die optimalen Zeitpunkte für das Herunterbremsen der neuen Papierrolle von
der minimalen Synchronisationsgeschwindigkeit auf die minimale Spleiß-
Geschwindigkeit, das Beschleunigen der alten Papierrolle auf die minimale Spleiß-
Geschwindigkeit, den Zeitpunkt des Anstellens der Andrückwalze gegen die neue
Papierrolle sowie den Zeitpunkt des Durchtrennens der alten Papierbahn stromaufwärts der
Verbindungsstelle, zu bestimmen, was vorzugsweise in gleicher Weise wie die
Bestimmung der anderen Zeitpunkte durch eine Berechnung mittels einer zentralen
Steuerungs- und Regelungseinrichtung erfolgt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten
Ausführungsform beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitendarstellung eines fliegenden Rollenwechslers gemäß
der Erfindung und
Fig. 2 ein Diagramm über den zeitlichen Ablauf der in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ablaufenden Vorgänge.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst ein erfindungsgemäßer fliegender Rollenwechsler 1 ein
im Gehäuse 2 des Rollenwechslers rotierbares Gestell 4 mit einem ersten Tragarm 6 für
eine neue Papierrolle 8 sowie einem zweiten Tragarm 10 für eine alte auslaufende
Papierrolle 12.
Die von der alten Rolle 12 ablaufende alte Papierbahn 14 wird über eine nicht näher
bezeichnete Umlenkwalze in Richtung des Spleißkopfes 16 geführt, der eine Andrückrolle
oder Klebewalze 18 sowie ein stromaufwärts von dieser angeordnetes Schlagmesser 20
zum Durchtrennen der alten Papierbahn 14 nach dem Verbindungsvorgang, nachfolgend
auch Spleißvorgang genannt, umfasst.
Die alte Papierbahn wird zwischen der neuen Papierrolle 8 und dem Spleißkopf 16 vorbei
in Richtung einer durch schematisch angedeutete Pneumatikzylinder 21 betätigten
Tänzerwalze 22 geführt, die die alte Papierbahn 14 zur Erzeugung einer konstanten
Bahnspannung mit einer im Wesentlichen konstanten Kraft beaufschlagt. Die alte
Papierbahn 14 wird anschließend über weitere nicht näher bezeichnete Zugwalzen und
Umlenkwalzen in Richtung der Druckwerke geführt.
Wie in Fig. 1 weiterhin schematisch angedeutet ist, umfasst der erfindungsgemäße
Rollenwechsler 1 erste Antriebsmittel zum Antrieb der neuen Papierrolle 8, die einen zum
Beispiel auf den Spannkronus des Rollenkerns wirkenden ersten Antriebsmotor 24 in Form
eines Elektromotors umfassen.
Um die neue Papierrolle 8 von einer höheren Geschwindigkeit auf eine niedrigere
Geschwindigkeit herunterbremsen zu können, sind weiterhin Bremsmittel 28 vorgesehen,
die in Fig. 1 schematisch durch eine Bremsscheibe und eine stilisierte Bremszange
dargestellt sind. Die Bremsmittel 28 können jedoch in gleicher Weise durch den ersten
Elektromotor 24 gebildet werden, wenn dieser in der Weise bestromt wird, dass er auf die
neue Papierrolle 8 ein Bremsmoment ausübt.
Ein zweiter Elektromotor 30 ist vorzugsweise mit dem Spannkonus der Wickelwelle der
neuen Papierrolle 12 gekoppelt, um diese auf eine vorgegebene Geschwindigkeit zu
beschleunigen.
Der zweite Antriebsmotor 30 kann durch eine entsprechende Bestromung ebenfalls als
Bremsmittel 32 zum Abbremsen der alten Papierrolle 12 verwendet werden, was in Fig. 1
durch die stilisiert dargestellte Scheibenbremse angedeutet ist.
Die Durchführung eines erfindungsgemäßes Spleißes während des Stillstandbetriebes der
Druckmaschine wird nachfolgend anhand von Fig. 2 bei stillstehender Druckmaschine
beschrieben, wobei Vpress die Maschinengeschwindigkeit und V12 die Geschwindigkeit der
alten Papierrolle angeben, die aus darstellungstechnischen Gründen in einem geringen
Abstand zueinander gezeichnet sind, zu Beginn des Spleißvorgangs jedoch im
Wesentlichen gleich groß sind.
Die neue Papierrolle 8 wird sodann durch die ersten Antriebsmittel 24 in der Weise
beschleunigt, dass sie zu einem Zeitpunkt T1 eine Umfangsoberflächengeschwindigkeit V8
erreicht, die im Wesentlichen einer vorgegebenen minimalen
Synchronisationsgeschwindigkeit Vsync entspricht, die beispielsweise im Bereich von
0,5 m/s liegt.
Nachdem von einem Sensor 34 eine den Bahnanfang auf der neuen Papierrolle 8
kennzeichnende Markierung 36 detektiert wurde und dadurch der Pegel des
Sensorsignals S34 kurzzeitig ansteigt, wird aufgrund des Signals S34 des Sensors 34 ein
Zeitpunkt t2 vorausberechnet, zu welchem die Geschwindigkeit V8 der neuen Papierrolle 8
von der Synchronisationsgeschwindigkeit Vsync auf eine minimale Spleiß-
Geschwindigkeit VSpleiß herunterverzögert wird. Eine kurze Zeit nachdem die
Oberflächengeschwindigkeit V8 der neuen Papierrolle 8 zu einem Zeitpunkt t3 die minimale
Spleißgeschwindigkeit VSpleiß erreicht hat, wird die alte Papierrolle 12 zu einem Zeitpunkt t4
auf eine Geschwindigkeit V12 beschleunigt, die im Wesentlichen der minimalen
Spleißgeschwindigkeit VSpleiß entspricht. Wie sich aus Fig. 2 erkennen lässt, wird die
Geschwindigkeit V22, mit der sich die Tänzerwalze 22 bewegt, entsprechend der
Geschwindigkeit V12 der alten Papierrolle 12 erhöht, um den Durchhang der alten
Papierbahn 14 aufzunehmen, der durch das Beschleunigen der alten Papierrolle 12 zum
Zeitpunkt t4 entsteht. Aus darstellungstechnischen Gründen wurde die Geschwindigkeit V22
der Tänzerwalze 22 in Fig. 2 mit einer eigenen Skala nochmals separat eingezeichnet.
Wie sich aus Fig. 2 weiterhin erkennen lässt, wird eine kurze Zeit nach einem Zeitpunkt t5,
ab welchem sich die alte Papierbahn 14 und die Umfangsoberfläche der neuen
Papierrolle 8 mit der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit VSpleiß bewegen, zu einem
Zeitpunkt t6 die Andrückwalze 18 an die neue Papierrolle 8 angestellt, um die alte
Papierbahn 14 gegen die Umfangsoberfläche der neuen Papierrolle 8 zu drücken, während
sich der mit einem Klebeabschnitt versehene Anfang der neuen Papierrolle 8 im Bereich
des Spleißkopfes 16 befindet. Die Aktivierung der Andrückwalze 18 ist schematisch durch
den Verlauf des Signalpegels18 dargestellt.
Nachdem die alte Papierbahn 14 mit dem Anfang der Papierbahn der neuen Papierrolle 8
verbunden wurde, wird zu einem Zeitpunkt t7 das Abschlagmesser 20 betätigt und die alte
Papierbahn 14 stromaufwärts der Andrückwalze 18 durchtrennt. Die Aktivierung des
Abschlagmessers 20 ist in Fig. 2 schematisch anhand des Signalpegels S20 dargestellt,
welches beispielsweise den Pneumatikzylindern, das heißt allgemein den
Betätigungselementen für das Abschlagmesser 20 zugeführt wird.
Im Anschluss daran wird die Geschwindigkeit V12 der alten Papierrolle 12 durch die
Bremsmittel 32 wieder auf Null reduziert, und die Andrückwalze 18 wieder in die
Ausgangsposition zurückgefahren. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die zweiten Antriebsmittel 30 die alte
Papierwalze 12 in umgekehrter Richtung rotieren, um den Rest der alten Papierbahn 14
aufzuwickeln, was in Fig. 2 durch die strichpunktierte Linie 38 schematisch angedeutet ist.
Die Zeitpunkte t1 bis t7, zu denen die einzelnen Aktionen wie in Fig. 1 gezeigt
vorgenommen werden, werden vorzugsweise alle durch eine nicht gezeigte zentrale
Steuerungs- und Regelungseinrichtung vorausberechnet.
1
erfindungsgemäßer fliegender Rollenwechsler
2
Gehäuse
4
drehbares Gestell
6
erster Haltearm für neue Papierrolle
8
neue Papierrolle
10
zweiter Haltearm für alte Papierrolle
12
alte Papierrolle
14
alte Papierbahn
16
Spleißkopf
18
Andrückwalze
20
Schlagmesser
22
Tänzerwalze
24
erster Antriebsmotor für neue Papierrolle
28
erstes Bremsmittel
30
zweiter Antriebsmotor für alte Papierrolle
32
zweites Bremsmittel zum Abbremsen der alten Papierrolle
34
Sensor
36
Markierung
38
strichpunktierte Linie
Vpress
Vpress
Geschwindigkeit der Druckmaschine
Vsync
Vsync
minimale Synchronisationsgeschwindigkeit
VSpleiß
VSpleiß
minimale Spleiß-Geschwindigkeit
V8
V8
Geschwindigkeit der neuen Papierrolle
V12
V12
Geschwindigkeit der alten Papierrolle
V22
V22
Geschwindigkeit der Tänzerwalze
t1
t1
bis t7
Zeitpunkte
S18
S18
Signalpegel der Andrückwalze
S20
S20
Signalpegel des Abschlagsmessers
S34
S34
Signalpegel am Sensor
34
Claims (12)
1. Fliegender Rollenwechsler (1) zum Verbinden des Anfangs einer neuen Papierbahn
einer neuen Papierrolle (8) mit einer ablaufenden, über eine Tänzerwalze (22)
geführten alten Papierbahn (14) einer alten Papierrolle (12) in einer
Rollenrotationsdruckmaschine während des Stillstandes oder während des
Kriechbetriebes der Druckmaschine, mit ersten Antriebsmitteln (24) zum Rotieren
der neuen Papierrolle (8) mit einer minimalen Spleißgeschwindigkeit (VSpleiß), mit
zweiten Antriebsmitteln (30) zum Beschleunigen der alten Papierrolle (12) aus dem
Stillstand oder von einer der Kriechgeschwindigkeit der Druckmaschine
entsprechenden Geschwindigkeit (Vpress) auf eine Geschwindigkeit, die im
Wesentlichen der minimalen Spleißgeschwindigkeit (VSpleiß) entspricht, mit
Stellmitteln (21), welche die Tänzerwalze (22) während des
Beschleunigungsvorgangs der alten Papierrolle (12) aus dem Stillstand oder von der
der Kriechgeschwindigkeit der Druckmaschine entsprechenden
Geschwindigkeit (Vpress) in der Weise verfahren, dass eine im Wesentlichen
gleichmäßige Spannung in der Papierbahn (14) aufrecht erhalten wird, sowie mit
Verbindungsmitteln (16, 18), welche die alte und die neue Papierbahn miteinander
verbinden, während sich diese mit der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit (VSpleiß)
bewegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten Antriebsmittel (24) die neue Papierrolle (8) auf eine minimale
Synchronisationsgeschwindigkeit (Vsync) beschleunigen, und dass erste
Bremsmittel (28) vorgesehen sind, die die neue Papierrolle (8) anschließend von der
minimalen Synchronisationsgeschwindigkeit (Vsync) auf die minimale Spleiß-
Geschwindigkeit (VSpleiß) herunterbremsen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweiten Antriebsmittel (30) die alte Papierrolle (12) beschleunigen, nachdem
die neue Papierrolle (8) die minimale Spleiß-Geschwindigkeit (VSpleiß) erreicht hat.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsmittel eine Andrückwalze oder Bürstenwalze oder
Bürstenleiste (18) umfassen, welche die alte Papierbahn (14) an die mit einem
Klebeabschnitt versehene neue Papierrolle (8) andrückt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese einen Sensor (34) umfasst, der auf der neuen Papierrolle (8) vorgesehene
Markierungen (36) detektiert, und der Signale (S34) erzeugt, in Abhängigkeit von
denen die Position der neuen Papierrolle (8) bestimmt wird.
6. Verfahren zum Verbinden des Anfangs einer neuen Papierbahn einer neuen
Papierrolle mit einer ablaufenden, über eine Tänzerwalze geführten alten Papierbahn
einer alten Papierrolle in einem fliegenden Rollenwechsler einer
Rollenrotationsdruckmaschine während des Stillstandes oder während des
Kriechbetriebes der Druckmaschine,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- - Rotieren der neuen Papierrolle mit einer minimalen Spleiß-Geschwindigkeit,
- - Beschleunigen der alten Papierrolle aus dem Stillstand oder von einer der Kriechgeschwindigkeit der Druckmaschine entsprechenden Geschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit, die im Wesentlichen der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit entspricht,
- - gleichzeitiges Bewegen der Tänzerwalze in der Weise, dass eine im wesentlichen gleichmäßige Spannung in der Papierbahn aufrecht erhalten wird, und
- - Verbinden der alten und der neuen Papierbahn während sich diese mit der minimalen Spleiß-Geschwindigkeit bewegen.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die neue Papierrolle zuerst auf eine minimale Synchronisationsgeschwindigkeit
beschleunigt und anschließend von der minimalen Synchronisationsgeschwindigkeit
auf die minimale Spleiß-Geschwindigkeit heruntergebremst wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Synchronisationsgeschwindigkeit im Bereich von 0,5 m/s liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beschleunigen der alten Papierrolle eingeleitet wird, nachdem die neue
Papierrolle die minimale Spleiß-Geschwindigkeit erreicht hat.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die minimale Spleiß-Geschwindigkeit im Bereich von 0,1 m/s bis 0,4 m/s liegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbinden der alten und der neuen Papierbahn durch Andrücken der alten
Papierbahn an die mit einem Klebeabschnitt versehene neue Papierrolle mittels einer
Andrückwalze, und/oder einer Bürstenwalze und/oder Bürstenleiste, erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position der neuen Papierrolle mit Hilfe eines Sensors bestimmt wird, der
beim Erfassen von auf der neuen Papierrolle vorgesehenen Markierungen
Markierungssignale erzeugt, die einer zentralen Steuerungseinrichtung zur Steuerung
des Verbindungsvorgangs zugeführt werden.
Priority Applications (6)
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