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Die
Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung zum Abfangen von Bruchstücken einer
Rollenhülse an
einem Rollenwechsler gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Aufgrund
von neuen Breitenbereichen im Zeitungsdruck oder auch im Akzidenzdruck
kann es ab einer bestimmten Papierbreite und Bahngeschwindigkeit
zum Hülsenbersten
kommen, wenn die Papierrolle nahezu vollständig abgewickelt ist und die
Hülse nicht
mehr durch zahlreiche Papierlagen stabilisiert wird. Dieser Zustand
ist regelmäßig kurz vor
dem Rollenwechsel erreicht, da die leere Rolle beim fliegenden Rollenwechsel
normalerweise erst nach dem Klebevorgang und dem Abschneiden der alten
Materialbahn abgebremst wird. Wenn ein Hülsenbersten auftritt, können umherfliegende
Hülsenteile
Bedienpersonal verletzen oder andere Geräte beschädigen. Diese Gefahr besteht
insbesondere etwa ab einer Papierbahnbreite von größer als
2.000 mm, einer Bahngeschwindigkeit insbesondere von mehr als 10
m/s und insbesondere bei einem Papphülsendurchmesser von ca. 76
mm. Da sich unter normalen Betriebsbedingungen an Druckmaschinen, insbesondere
Zeitungsdruckmaschinen, Personen innerhalb des Gefahrenbereiches
eines Hülsenbruchs
(Hülsenbersten)
aufhalten können,
ist es notwendig, bei Anwendung hoher Drehzahlen bzw. Bahngeschwindigkeiten
spezielle Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, um diese Personen
aber auch empfindliche Geräte
und Vorrichtungen zu schützen.
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Aus
der
DE 100 08 221
A1 ist es bekannt Rotationsdruckmaschinen mit einer seitlichen
Verkleidung auszustatten, welche während des Betriebs den Zugang
oder einen manuellen Zugriff in das Druckwerksinnere versperrt.
Dadurch, dass die gesamte Druckmaschine von der Verkleidung überdeckt
ist, kann während
des normalen Betriebs nur noch eine Steuerung vom Leitstand aus
erfolgen. Direkte Stelleingriffe sind nicht mehr möglich. Die
beschriebene Lösung
führt zu
einem beträchtlichen Bauaufwand.
Außerdem
ist durch die Verkleidung die Sicht in das Innere der Druckmaschine
versperrt.
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Die
DE 103 46 984 A1 beschreibt
eine Rotationsdruckmaschine mit einer auf eine Wickelrolle aufwickelbaren,
in seitlichen Führungen
gleitenden Abdeckung, die im Betrieb den Zugang zu bewegten Teilen
der Druckmaschine verhindert. Die Abdeckung ist als Netz ausgeführt, um
auch bei geschlossener Abdeckung eine Sicht auf die abgedeckten
Teile zu ermöglichen.
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In
der
DE 10 2005
048 466 A1 ist eine Personenschutzvorrichtung an einem
Rollenwechsler einer Druckmaschine beschrieben, welche beispielsweise in
Form eines Fangnetzes auf der Beladeseite des Rollenwechslers ausgeführt ist.
Diese Schutzeinrichtung soll die Beladeseite immer dann zu einem
gesicherten Raum machen, wenn sich die Restpapierrolle einem kritischen,
d. h. bruchgefährdetem
Durchmessermaß nähert. Auf
diese Weise sollen Personen am Rollenwechsler zuverlässig gegen
Bruchstücke zerberstender
Rollen geschützt
werden. Hierzu ist die Schutzeinrichtung an der zum Zuführen neuer Materialrollen
dienenden Schiebebühne
und an einem fixen Punkt gegenüber
dem Rollenständer
auf der Beladeseite gelagert. Zum Zuführen einer neuen Materialrolle
bewegt sich die Schiebebühne
zum Rollenständer,
wobei sich die Schutzeinrichtung spannt. Somit ist die Schutzeinrichtung
lediglich dann aktiviert, wenn der beschriebene kritische Zustand
der Restpapierrolle erreicht wird. Zu jedem anderen Zeitpunkt kann
der Bereich auf der Beladeseite des Rollenwechslers ungehindert
betreten werden. Um aber auch bei nicht aktiver mechanischer Schutzeinrichtung,
Personen im potentiell gefährdeten
Bereich auf die Gefahrenlage hinzuweisen, wird eine zusätzliche Bereichsabsicherung
mittels Lichtschranken vorgeschlagen. Aufgrund des von der Lichtschranke
ausgegebenen Signals, wird ein sicht- oder hörbares Zeichen an die im Bereich
des Rollenwechslers befindliche Person ausgegeben.
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Die
DE 10 2005 048 465
A1 befasst sich mit einer Schutzvorrichtung zum Abfangen
von Bruchstücken
einer berstenden Rollenhülse
an einem Rollenwechsler einer Druckmaschine. Die Schutzvorrichtung
kann eine direkt am Rollenständer
befestigte erste Schutzvorrichtung bestehend aus Blechen oder entsprechend
massiv oder netzförmig
ausgeführten Kunststoffteilen
umfassen. Zusätzlich
kann noch eine zweite Schutzvorrichtung in Form eines an einer Rahmenkonstruktion
befestigten Fanggitters auf der Schiebebühne vorhanden sein, die nur
zum Einsatz kommt, wenn der Durchmesser der Restrolle einen kritischen
Zustand erreicht, da die Schiebbebühne nur dann an den Rollenständer herangefahren
wird, wenn eine neue Rolle benötigt
wird.
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Die
US 3 342 433 A offenbart
einen Aufwickler für
Papierbahnen mit einer bewegbaren Schutzeinrichtung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung zum
Abfangen von Bruchstücken
einer Rollenhülse
an einem Rollenwechsler zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Schutzvorrichtung besitzt mindestens eine Schutzabdeckung, Führungen
für die
Schutzabdeckung sowie einen die Schutzabdeckung bewegenden Antrieb.
Die Führungen
sind dabei am Drehrahmen des Rollenwechslers angeordnet.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass eine einfache mechanische Absicherung das Bedienpersonal vor
im Falle eines Hülsenberstens
aus dem Rollenwechsler herausgeschleuderten Hülsenteilen bewahrt, aber dennoch
den Einblick in den Rollenwechsler nicht verwehrt und somit dem
Bediener die Möglichkeit
offen hält,
bei der Erkennung einer Gefahr einzugreifen, um ggf. größere Schäden durch
frühzeitiges Stoppen
der Maschine oder Reduzierung der Drehzahl zu vermeiden. Zum Einbau
der Schutzvorrichtung müssen
lediglich entsprechende Führungen
für die
Schutzabdeckung am Drehrahmen des Rollenwechslers befestigt werden.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist die Schutzabdeckung als Rollgitter oder Netz ausgeführt. Durch
die Verwendung einer derartigen Schutzabdeckung können die
Kosten der Schutzvorrichtung gering gehalten werden, da auf vorhandene
und preiswerte Konstruktionen zurückgegriffen werden kann. Beispielsweise
bestehen an sich bekannte Rollgitter aus Metallprofilen, die hohen
Kräften
standhalten und trotzdem ein geringes Eigengewicht aufweisen. Dies
eröffnet
auch die Möglichkeit
des schnellen Öffnens
und Schließens
der Schutzabdeckung. Außerdem
lassen sich Rollgitter oder Netze in einem kleinen Raum zusammenrollen,
so dass die Baugröße der zu
sichernden Rollenwechsler nicht übermäßig vergrößert wird.
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Nach
einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform
kann die Schutzabdeckung Schutzschalen oder in feste Rahmen gespannte
Netze umfassen. In diesem Zusammenhang hat es sich als günstig erwiesen,
wenn die Schutzabdeckung in den Drehrahmen des Rollenwechslers einfahrbar
ist. Auf diese Weise kann die Schutzvorrichtung im nicht aktiven
Zustand nahezu vollständig
aus dem für
den Bediener sichtbaren Bereich entfernt werden.
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Die
bislang genannten Ausführungsformen eignen
sich sowohl für
eine Absicherung der Bedienseite als auch für eine Absicherung der der
Bedienseite gegenüberliegenden
Seite des Rollenwechslers. Um beide Seiten abzusichern werden beispielsweise
zwei Rollgitter bzw. Netze benötigt.
Auf die Absicherung der der Bedienseite gegenüberliegenden Seite kann verzichtet
werden, falls über
einen bereits vorhandenen Gitterschutz eine ausreichende Schutzwirkung
erzielt werden kann. In dem Fall, dass nur eine Schutzvorrichtung
an der Bedienseite erforderlich ist, hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn die Schutzvorrichtung eine in den Drehrahmen des Rollenwechslers
einfahrbare Kette umfasst, wobei an der Kette ein Netz oder mehrere
Stäbe befestigt
sind.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Schutzvorrichtung eine den Antrieb steuernde
Steuereinheit aufweist. Mittels Steuereinheit kann die Schutzabdeckung
bei Vorliegen entsprechender Bedingungen automatisch geschlossen
bzw. geöffnet
werden. Nach einer weitergebildeten Ausführungsform sorgt die Steuereinheit
dafür,
dass die Schutzabdeckung in Abhängigkeit
von einer ermittelten Drehzahl der im Rollenwechsler eingespannten
Materialrolle automatisch schließt und öffnet. Auf diese Weise ist
sichergestellt, dass die Schutzvorrichtung während der kritischen Prozesszeiten
aktiviert ist und außerhalb
dieser Zeiten ein unbeschränkter
Zugang zum Rollenwechsler möglich
ist.
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Schließlich hat
es sich als zweckmäßig erwiesen,
wenn die Schutzvorrichtung eine Bereichsabsicherung mit mindestens
einem Sensor umfasst. Über
diese Bereichsabsicherung kann beispielsweise ein Freigabesignal
an die Steuereinheit geliefert werden, um die Schutzabdeckung nur
zu schließen, wenn
deren Bewegungsbereich freigegeben ist. Dadurch ist sichergestellt,
dass kein Schließen
der Schutzabdeckung erfolgt, wenn sich beispielsweise Personen in
unmittelbarer Nähe
befinden. Andernfalls könnte
es zu Verletzungen durch die bewegte Schutzvorrichtung kommen.
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Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Rollenwechslers mit einer Schutzvorrichtung
in einer ersten Ausführungsform;
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2 eine
Vorderansicht des Rollenwechslers mit der Schutzvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform;
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3 eine
Seitenansicht des Rollenwechslers mit einer zweiten Ausführungsform
der Schutzvorrichtung.
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1 zeigt
eine vereinfachte Seitenansicht eines Rollenwechslers mit einer
Schutzvorrichtung in einer ersten Ausführungsform. Der Rollenwechsler 01 weist
einen Rollenträger 02 auf,
der an seinen beiden gegenüberliegenden
Trägerarmenpaaren
jeweils eine Materialrolle 03; 03' aufnehmen kann. Ist eine ablaufende
Materialrolle 03 auf dem ersten Trägerarm annähernd verbraucht, so wird die
auf dem anderen Trägerarm
gelagerte neu Materialrolle 03' mittels eines Drehrahmens 04 verschwenkt,
so dass diese nachdem die Materialbahn der neuen Materialrolle 03' an die ablaufende
Materialbahn der fast verbrauchten Materialrolle 03 angeklebt
wurde, für
den weiteren Produktionsvorgang verwendet werden kann.
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Auf
beiden Seiten des Drehrahmens 04 sind Führungen 06 angeordnet.
Diese Führungen 06 dienen
zum Führen
einer Schutzabdeckung 08 (siehe 2). Die
Schutzabdeckung 08 kann beispielsweise als Rollgitter oder
Netz ausgeführt
sein. Die Schutzabdeckung 08 kann über Wickelwalzen 09 auf-
bzw. abgewickelt werden. Hierzu sind die Wickelwalzen 09 über einen
Antrieb 10 in zwei Drehrichtungen antreibbar. Die Schutzabdeckungen 08 sind
vorzugsweise sowohl an der Bedienseite als auch an der der Bedienseite
gegenüberliegenden Seite
des Rollenwechslers 01 angeordnet. Bei Vorhandensein eines
zusätzlichen,
ausreichenden Gitterschutzes 12 auf der der Bedienseite
gegenüberliegenden
Seite kann dort auf die Schutzabdeckung 08 verzichtet werden.
Durch die Schutzvorrichtung und ggf. den bereits vorhandenen Gitterschutz 12 kann der
komplette Gefahrenbereich des Rollenwechslers 01 abgesichert
werden. Beim Hülsenbersten
können keine
zerbrochenen Teile mehr herausgeschleudert werden, da diese durch
den umgebenden Schutz aufgefangen werden.
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Bei
anderen Ausführungsformen
können
als Schutzabdeckung 08 auch Schutzschalen oder in feste
Rahmen gespannte Netze zum Einsatz kommen. Derartige Schutzabdeckungen
würden
im Schatten der Materialrolle 03 im Drehrahmen 04 positioniert
sein. Über
entsprechende Schwenkeinrichtungen können diese massiveren Schutzabdeckungen
im Bedarfsfall aus dem Drehrahmen 04 herausgeklappt bzw.
verfahren werden.
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Der
zum Verfahren der Schutzabdeckung 08 dienende Antrieb 10 kann über eine
Steuereinheit (nicht dargestellt) gesteuert werden. Mittels Steuereinheit
kann beim Eintreten bestimmter Randbedingungen die Schutzabdeckung 08 ausgefahren
bzw. eingefahren werden. So kann beispielsweise die Drehzahl der
im Rollenwechsler 01 eingespannten Materialrolle 03 ermittelt
werden. Sobald die Materialrolle 03 eine kritische Drehzahl überschreitet,
muss die Schutzeinrichtung aktiviert, d. h. die Schutzabdeckung 08 muss
ausgefahren werden. Dabei wird die kritische Drehzahl so festgelegt,
dass nach dem Erreichen dieser Drehzahl noch genügend Zeit zum Ausfahren der
Schutzabdeckung 08 bleibt, bevor eine Drehzahl erreicht
wird, bei der ein Hülsenbruch nicht
mehr mit der erforderlichen Sicherheit ausgeschlossen werden kann.
Die Drehzahl der Materialrolle 03 wird von einem Drehzahlsensor
(nicht dargestellt) erfasst oder aus der gemessenen Bahngeschwindigkeit
und dem ebenfalls bestimmten Restdurchmesser der Materialrolle 03 ermittelt
und an die Steuereinheit übermittelt.
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Sobald
die kritische Drehzahl bzw. eine adäquate Bahngeschwindigkeit erreicht
ist, erfolgt eine Abfrage des Status einer Bereichsabsicherung (nicht dargestellt).
Wird von der Bereichsabsicherung signalisiert, dass der zum Verfahren
der Schutzabdeckung 08 benötigte Raum frei ist, aktiviert
die Steuereinheit den Antrieb 10 in Schließrichtung,
woraufhin die Schutzabdeckung 08 ausgefahren wird. Die
Bereichsabsicherung kann in an sich bekannter Weise aufgebaut sein.
Sollte die Bereichsabsicherung jedoch signalisieren, dass sich eine
Person oder ein Gegenstand im Bewegungsbereich der Schutzabdeckung
befinden, kann diese nicht aktiviert werden. In diesem Fall wird über die
Steuereinheit veranlasst, dass sich die Drehzahl der Hülse nicht über die
festgelegte kritische Drehzahl bzw. eine für einen Betrieb ohne Schutzvorrichtung
vorbestimmte maximal zulässige
Drehzahl erhöht,
was entweder durch Verringerung der Bahngeschwindigkeit der von
der Materialrolle 03 ablaufenden Materialbahn oder durch
völliges
Unterbrechen des Druckvorgangs und Stoppen der Materialrolle 03 erreicht
werden kann.
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Sobald
die Drehzahl beim Abbremsen der Materialrolle 03 die kritische
Drehzahl wieder unterschreitet, kann die Schutzeinrichtung wieder
deaktiviert werden, der Antrieb 10 erhält hierzu einen entsprechenden
Befehl von der Steuereinheit. Vorzugsweise wird auch vor dem Einfahren
der Schutzabdeckung 08 die Bereichsabsicherung abgefragt,
um eine Kollision eines Bedieners mit der einfahrenden Schutzabdeckung 08 zu
vermeiden. Dies ist vor allem dann von Bedeutung, wenn die Schutzabdeckung 08 schnell
verfahren wird.
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2 zeigt
eine Vorderansicht des Rollenwechslers mit der Schutzvorrichtung
in der ersten Ausführungsform.
Die Schutzvorrichtung befindet sich hier im aktivierten Zustand,
d. h. die als Rollgitter bzw. Netz ausgeführte Schutzabdeckung 08 ist
ausgefahren. Die Schutzabdeckung 08 überdeckt die gesamte Breite
der Materialrolle 03, was zwangsläufig der Fall ist, da sie sich
in jedem Fall zwischen den Trägerarmen
des Rollenträgers 02 erstreckt.
Dazu sind die Führungen 06 im
Wesentlichen parallel zur Ebene des Rollenträgers 02 beidseitig
am äußeren Ende
des Drehrahmens 04 angebracht. Durch die Anbringung am
Drehrahmen 04 werde die Führungen 06 beim Verschwenken
des Rollenträgers
mit verschwenkt. Die Schutzabdeckung 08 besitzt damit die
erforderliche Breite, um berstende Hülsenteile sicher abzufangen,
vergrößert aber
den für
den Rollenwechsler 01 benötigten Stellraum insgesamt
aber kaum.
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3 zeigt
eine Seitenansicht des Rollenwechslers mit der Schutzvorrichtung
in einer zweiten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
umfasst die Schutzabdeckung 08 eine Kette, an welcher ein
Netz befestigt ist. Die Schutzabdeckung 08 kann mittels
Antrieb 10 in den Drehrahmen 04 des Rollenwechslers 01 eingefahren
werden. Im Drehrahmen 04 ist dazu eine Führungsschiene 13 angebracht.
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- 01
- Rollenwechsler
- 02
- Rollenträger
- 03
- Materialrolle,
ablaufend
- 04
- Drehrahmen
- 05
-
- 06
- Führungen
- 07
-
- 08
- Schutzabdeckung
- 09
- Wickelwalzen
- 10
- Antrieb
- 11
-
- 12
- Gitterschutz
- 13
- Führungsschiene
- 03'
- Materialrolle,
neue