DE2619236B2 - Verfahren zur Steuerung des fliegenden Anschließens einer Bahn von einer zweiten Wickelrolle an eine von einer ersten Wickelrolle - Google Patents
Verfahren zur Steuerung des fliegenden Anschließens einer Bahn von einer zweiten Wickelrolle an eine von einer ersten WickelrolleInfo
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Description
a) Wenn die alte Wickelrolle einen ersten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird
der beide Wickelrollen aufnehmende Wickel-, rollenträger aus der Abwickelposition in die )5
Klebeposition geschwenkt,
b) wenn die alte Wickelrolle einen zweiten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird
- die neue Wickelrolle beschleunigt und ihre Umfangsgeschwindigkeit wird an die Geschwi&iigkeit
der ablaufenden Bahn angeglichen, .,:-, , :,,: .-
c) wenn die alte Wickelrolle einen dritten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird
eine Klebe- und Trennvorrichtung betätigt und der mit einer Klebespitze versehene Bahnanfang
der neuen Wickelrolle wird auf die von der alten Wickelrolle ablaufende Bahn geklebt und
die ablaufende Bahn wird hinter der Klebestelle abgetrennt,
d) wobei die genannten Durchmesser- bzw. Umfangwerte als Einsatzpunkte für die entsprechenden
Stellglieder aus vorgegebenen oder gemessenen Zeitkor-stanten der mechanischen
Glieder, sowie aus Istwerten für die Bahngeschwindigkeit und J Jr die Umdrehung
der alten Wickelrolle bestimmt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Einsatzpunkte durch fortlaufende Berechnung
aus einem.vorgegebenen Wert für einen gewünschten Wickelrollen-Enddurchmesser und
einem vorgegebenen Wert für die gewünschte Länge der Klebefahne nach Maßgabe der Bewegungsgleichung
der alten Wickelrolle erfolgt
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein von der ablaufenden Wickelrolle angetriebener Bahnimpulsgeber
zur Erzeugung von Bahnimpulsen und mit den Wickelrollen gekuppelte weitere Impulsgeber zur
Erzeugung von Klebemarkenimpulsen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der
alten Wickelrolle aus der Anzahl der Bahnimpulse zwischen aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle berechnet wird
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Bahn aus der
Umfangsabnahme zwischen aufeinanderfolgenden iClebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle berechnet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn· zeichnet, daß für einen zeitlich vor der Schwenkbewegung
des Wickelrollenträgers liegenden weiteren Einsatzpunkt ein weiterer Durchmesser- bzw.
Umfangswert errechnet wird, bei dem der Hochlaufgeber in der Antriebssteuerung der alten Wickelrolle
zur Vorbereitung auf den Wickelrollenwechsel-Vorgang gesperrt wird.
35 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sw
Steuerung des fliegenden AnschUeOens einer Bahn von einer in Drehung versetzten zweiten (neuen) Wickelrolle
an eine von einer ersten (alten) Wickelrolle ablaufenden Bahn, insbesondere Verfahren zur Steuerung
des Wickelrollenwechsels bei,Rotationsdruckmaschinen, mitfolgenden Verfahre'nsschritten;
a) Wens die alte Wickelrolle einen ersten ,Durchmesser-
bzw. Umfangswert erreicht, wird dir beide
Wickelrollen aufnehmende Wickelrollenträger aus der Abwickelposition in die Klebeposition geschwenkt,
b) wenn die alte Wickelrolle einen zweiten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird die neue
Wickelrolle beschleunigt und ihre Umfangsgeschwindigkeit wird an die Geschwindigkeit der
ablaufenden Bahn angeglichen,
c) wenn die alte Wickelrolle einen dritten Diirchmesser-
bzw. Umfangswert erreicht, wird eine Klebe- und Trennvorrichtung betätigt und der mit einer
Klebespitze versehene Bahnanfang der neuen Wickelrolle wird auf die von der alten Wickelrolle
ablaufende Bahn geklebt und die ablaufende Bahn wird hinter der Klebestelle abgetrennt,
d) wobei die genannten Durchmesser-bzw. Umfangswerte
als Einsatzpunkte für die entsprechenden Stellglieder aus, vorgegebenen oder gemessenen
Zeitkonstanten der mechanischen Glieder, sowie aus Istwerten für die Bahngeschwindigkeit und für
die Umdrehung der alten Wickelrolle bestimmt werden.
Der Ablauf eines derartigen fliegenden Wickelrollenwechsels ist aus der DE-AS 1147 599, der DE-AS
10 81 901 und aus dem DE-GM 18 67 437 bekannt Die einzelnen Phasen des Wickelrollenwechsels werden in
Abhängigkeit von der Abnahme des Durchmessers bzw. des Umfanges der alten Wickelrolle eingeleitet In der
Praxis werden für die einzelnen Phasen mehrere Durchmesser- bzw. Umfangswerte iest eingestellt und
die entsprechenden Stellglieder werden angesteuert wenn die alte Wickelrolle den jeweils eingestellten
Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht Dabei geht man von Erfahrungswerten aus und wählt aus
Sicherheitsgründen die jeweiligen Einsatzpunkte relativ frühzeitig. Die Dicke der Bahn wird aus dem vom
Hersteller angegebenen Flächengewicht nach Tabellen bestimmt und ebenfalls fest eingestellt Unvermeidliche
Dickenänderungen der Bahn können nicht berücksichtigt werden. Der Wickelrollenwechsel nimmt viel Zeit in
Anspruch und nach dem Abtrennen der Bahn ist der Enddurchmesser der alten Wickelrolle in einem
weiteren Bereich zufallsbedingt
Bei einer bekannten Wickelrollenwechselsteuerung (DE-OS 21 28 617) wird eine Korrekturzeit vorgesehen,
die in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl programmiert wird. Im einzelnen werden hierzu die
Kommandos für die Auslösung der Vorgänge »Drehen der Wickelrolle in Klebestellung«, »Wickelrollenbeschleunigung
und Gleichlaufherstellung«, »Auslösung der Klebung und des Schnittes« über Korrekturzähler
geleitet, die mit Korrekturzeiten programmiert werden, durch welche die durch die Trägheiten der Auslöseglieder
hervorgerufenen maschinengeschwindigkeitsabhängigen Ungleichheiten ausgeglichen werden. Hierdurch
wird zwar eine Verbesserung gegenüber fest vorgegebenen Einsatzpunkten erreicht, ist auch damit
keine optimale Wickelrollenwechselsteuerung möglich,
da die Korrekturzeiten jeweils nur for eine begrenzte
Anzahl von Masehinengeschwindigkeiten und RestwikkelroUendurchmesser
exakt ermittelt und eingegeben werden kennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein s
Verfahren zu einen» Wickelrollenwechsel der eingangs genannten Art anzugeben, das einen schnelleren Ablauf
des Wickelrollenwechsels und eine verbesserte Einhaltung des gewünschten Restwickelrollen-Enddurchmessers
ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Bestimmung
der Einsatzpunkte durch fortlaufende Berechnung ' aus einem vorgegebenen Wert für einen
gewünschten Wickelrollen-Enddurchmesser und einem vorgegebenen Wert für die gewünschte Länge der is
Klebefahne nach Maßgabe der Bewegungsgleichung der alten Wickelrolle erfolgt
Wenn ,ein von der ablaufenden Wickelrolle angetriebener
Bahnimpulsgeber zur Erzeugung Von Bahnimpulsen
und mit den Wickelrollen gekuppelte weitere Impulsgeber zur Erzeugung von Klebemarkenimpulsen
vorgesehen sind, so sieht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß die Bahngeschwindigkeit
aus der Anzahl der Bahnimpulse pro Zeiteinheit berechnet wird, daß der Umfang der alten
Wickelrolle aus der Anzahl der Babnimpulse zwischen aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen der alten
Wickelrolle berechnet wird. Ebenso kann die Dicke der
Bahn aus der Uinfangsabnahme zwischen aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle
berechnet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Wickelrollenwechselsteuerung werden keine fest vorgegebenen Durchmesser-
bzw. Umfangswerte als Einsatzpunkte für die betreffenden Stellglieder verwendet Vielmehr wird der
gewünschte Restwickelrollen-Enddurchmesser fest vorgegeben. Die genannten Durchmesser- bzw. Umfangswerte
werden standig errechnet Dadurch werden die Einsatzpunkte für die Stellglieder ständig optimiert Der
Wickelrollenwechsel kann gegenüber bekannten Wik- «o
kelroDenwecflselsteuerungen später einsetzen und in
kürzerer Zeh ablaufen. Durch die Abhängigkeit der Einsatzpunkte für die Stellglieder von d?n ständig
errechneten Durchmesser- bzw. Umfangswerten wird die Ausführungszeit für einen Wickelrollenwechsel von
der Bahngeschwindigkeit unabhängig. Der Gurtantrieb kann von der alten Wickelrolle später abgehoben
werden und führt die Bahn auf der alten Wickelrolle solange wie möglich. Die Beanspruchung der neuen
Wickelrolle wird verringert Die neue Wickelrolle wird! nicht länger als notwendig beschleunigt und dreht sich'
nicht unnötig oft Dadurch wird die Gefahr verringert daß es zifiii Lösen der Klebespitze kommt, weil Luft
unter den Bahnanfang der neuen Wickelrolle gelangt Die gewünschte Länge der Klebefahne wird genauer
eingehalten; ebenso wird der gewünschte Restwickelrollen-Enddurchmesser exakter eingehalten und damit
die Länge der auf der Restwickelrolle verbleibenden Bahn verkürzt Da auch die Dicke der Bahn ständig
errechnet wird, werden unvermeidliche Dickenabwei- so
chungen sofort berücksichtigt Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen gewünschten RestwikkelroIlen-Enddurchmesser
mit einer Toleranz einzuhalten, die in der Größenordnung von 1 mm liegt
Der Wickelrollenwechsel bei einer Rotationsdruckmaschine wird als Ausführungsbeispiel der Erfindung
und ihrer in den Unteransprüchen näher gekennzeichneten Weiterbildung 8~Jiand der Zeichnung näher
Die Zeichnung zeigt einen zweiarmigen Wickelrollenträger
3, der von einem Antriebsmotor^ !geschwenkt
werden kann, Ein derartiger WikelroUentrager kann
auch dreiarmig ausgeführt sein. Am einen Tragarm des
Wickelrollenträgers 3 ist die alte Wickelrolle; 1 gelagert, von der eine Bahn 5 am Papier abläuft Am anderen
Tragarm ist eine neue Wickelrolle 2 bereits ejngeachst
In der normalen Abwickelposition des Wickelrollenträgers 3 läuft die alte Wickelrolle 1 in der oberen
Stellung unter einem Gurtantrieb 6, Der Gurtantrieb 6
wird von einer Regeleinrichtung 7 in Abhängigkeit von der Lage einer Pendelwalze 8 so geregelt, djiß sich eine
vorgegebene konstante Zugspannung einstellt, bei der
nicht die Gefahr besteht, daß die Bahn 5 reißt Zur Vorbereitung des Wickelrollenwechsels wird der
Gurtantrieb 6 abgehoben und der Wickelrollenträger 3 in die in der Zeichnung dargestellte Klebeposition
geschwenkt Die alte Wickelrolle 1 befindet sich in der
unteren Stellung, in der sie durch die Zugkraft der ablaufenden Bahn 5 angetrieben wt vl, nicht aber vom
Gurtantrieb. Um starke Zugschwankuug^n und Schwingungen
der Pendelwalze 8 zu verhindern, übernimmt eine als Induktionsbremse ausgebildete Restwickelrollenbremse
die Zugregelung über eine weitere Regeleinrichtung 16.
Wenn sich der Wickelrollenträger 3 in der dargestellten Klebeposition befindet, wird der Gurtantrieb 6
abgesenkt und beschleunigt die neue Wickelrolle 2. Die Regeleinrichtung 7 des Gurtantriebs 6 wird umgeschaltet
und bringt die neue Wickelrolle 2 auf eine Drehzahl, bei der ihre Umfangsgeschwindigkeit der Bahngeschwindigkeit
der ablaufenden Bahn 5 entspricht Unter dieser Voraussetzung treten beim Klebevorgang keine
bzw. nur geringe Zugkräfte in der Klebestelle auf.
Der Bahnanfang der neuen Wickelrolle 2 ist mit einer Klebespitze 14 versehen. Wenn sich die Klebespitze 14
in einer geeigneten Position befindet, beispielsweise wie in der Zeichnung dargestellt, wird durch Betätigung
einer Bürstenwalze 9 die ablaufende Bahn 5 gegen die neue Wickelrolle 2 angedrückt Beim Durchlauf der
Kle'^espitze 14 der neuen Wickelrolle 2 unter der Bürstenwalze 9 erfolgt die Klebung. Danach wird die
von der alten Wickelrolle 1 ablaufende ΒεΛη 5 durch
Betätigung einer Trennvorrichtung 10 abgetrennt Der als Klebefahne bezeichnete Abschnitt aer alten Bahn
vom Ende der Klebespitze 14 bis zum abgetrennten Bahnende soll eine vorgegebene Länge aufweisen,
damit beim Durchlauf der Klebefahne durch die Druckmaschine keine Störungen auftreten. Die alte
Wickelrolle 1 wird anschließend durch die Restwickelrollenbremse abgebremst und vom Wickelrollenträger 3
abgezogen. Eine neue Wickelrolle 2 wird eingeachst. Der Wickelrollenträger 3 befindet sich bereits in der
ADwickelposition für die neue Wickelrolle 2. Der Gurtantrieb 6 wird auf die Zugregelung für die
vorgegebene konstante Zugspannung umgeschaltet
Als Meßgeber ist ein von der ablaufenden Bahn 5 angetriebener Bahnimpulsgeber 11 vorgesehen, der
eine vorgegebene Anzahl von Bahnimpulsen pro Längeneinheit erzeugt Die auf eine Zeitbasis bezogene
Anzahl der Bahnimpulse ist ein Maß für die Bahngeschwindigkeit
Weitere Meßgeber 12 und 13 erzeugen sogenannte Klebemarkenimpulse beim Vorbeilauf einer auf der
Wickelrollenachse tidial unterhalb der Klebespitze angebrachten Markierung, der sogenannten Klebemarke,
an einem Sensor. Bei jeder Umdrehung der
betreffenden Wickelrolle wird ein Klebemarkenimpuls erzeugt. Der Klebemarkenimpuls der ablaufenden
Wickelrolle stellt einen Umfangsimpuls dar. Die Anzahl
der Bahnimpulse vom Bahnimpulsgeber 11 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen ist
ein MaB für den Umfang der ablaufenden Wickelrolle. Die Dicke der Bahn ergibt sich aus der Umfangsabnahme
der Wickelrolle während zweier oder mehrerer Umdrehungen.
Zur Steuerung des beschriebenen Ablaufs eines
Wickelrollenwechsels ist eine Recheneinrichtung 15 vorgesehen, der die Bahnimpulse vom Bahnimpulsgeber
11 und die Klebemarkenimpulse von den Meßgebern 12 und 13 zugeführt sind. Es wird jeweils nur der
Klebemarkenimpuls der ablaufenden Wickelrolle freigegeben. Die Recheneinrichtung 15 steuert die betreffenden
Stellglieder für den Bewegungsablauf des Wickelrollenwechsels in Abhängigkeit von der Abnahme
des Umfanges der alten Wickelrolle 1. Die jeweiligen Einsatzpunkte werden in Abhängigkeit von
und einer eingestellten Länge der Klebefahne, sowie von vorgegebenen oder gemessenen Werten für die
Zeitspanne, in der der Tragarm 8 aus der Abwickelposition in die Klebeposition schwenkt, und für die
Totzeiten der Bürstenwalze 9 und der Trennvorrichtung 10 aus den aktuellen Umfangswerten der alten
Wickelrolle 1 fortlaufend errechnet
Der Berechnung der jeweiligen Einsatzpunkte liegt die Differentialgleichung Gl. 1 für das Verhalten der
ablaufenden Wickelrolle 1 zugrunde:
-4*-v- 6
- j- -J-ί-
dt.
(D
D der Durchmesser der ablaufenden Wickelrolle 1,
D„„i der Anfangsdurchmesser der Wickelrolle 1,
ν die Bahngeschwindigkeit und
6 die Stärke der Bahn.
D„„i der Anfangsdurchmesser der Wickelrolle 1,
ν die Bahngeschwindigkeit und
6 die Stärke der Bahn.
40
Hieraus folgt für einen Durchmesser D» von dem aus noch eine Restzeit 7/ vergeht, bis ein vorgegebener
Restwickelrollen-Enddurchmesser Dr erreicht ist:
4- 7? δ
(2)
Zur Lösung der Gl. 2 werden die Istwerte für die Dicke 6 der Bahn und die Bahngeschwindigkeit v, die in
der bereits beschriebenen Weise aus den Bahnimpufsen und den Klebemarkenimpulsen ermittelt werden, sowie
eine Restzeitangabe 7/benötigt.
Ein erster Durchmesserwert wird für den Beginn der
Schwenkbewegung des Tragarmes berechnet Als Restzeit wird die Summe aus der Zeitdauer, die der
Tragarm von der Abwickelposition in die Klebeposition benötigt, der Zeitdauer für die Beschleunigung der
neuen Wickelrolle 2 und der Zeitdauer für die Beruhigung der neuen Wickelrolle nach dem Beschleunigungsvorgang
in Gl. 2 eingesetzt Die Zeitdauer, die der Tragarm von der Abwickelposition in die Klebeposition
benötigt, kann um einen Sicherheitszuschlag erhöht werden. Die Beschleunigungszeit für die neue
Wickelrolle 2 wird fest vorgegeben. Die Beruhigungszeit wird ebenfalls fest vorgegeben und kann beispielsweise
der Zeit für fünf Umdrehungen der neuen Wickelrolle 2 entsprechen.
Pin £w£it£r Durchrn?ss£rw£rt wird für den Β?σ*ππ
der Beschleunigung der neuen Wickelrolle 2 berechnet Als Restzeit wird die Summe aus der vorgegebenen
Beschleunigungszeit und der Beruhigungszeit der neuen Wickelrolle 2 vorgegeben.
Ein dritter Durchmesserwert wird für den Einsatz der Bürstenwalze 9 berechnet Als Restzeit wird die Summe
aus der Totzeit der Bürstenwalze 9 und der Totzeit der Trennvorrichtung 10 sowie der Zeit für den Durchlauf
der Kl'befahne verwendet
Ein vierter Durchmesserwert wird für den Einsatz der
Trennvorrichtung 10 berechnet Hierbei wird als Restzeit die Totzeit der Trennvorrichtung 10 und
diejenige Zeitdauer verwendet'die bei der jeweiligen Bahngeschwindigkeit benötigt wird, um eine Klebefahne
der vorgegebenen Länge zu erhalten.
Es ist vorteilhaft für einen zeitlich vor der Schwenkbewegung des Wickelrollenträgers 3 liegenden
weiteren Einsatzpunkt einen weiteren Durchmesser- bzw. Umfangswert zu errechnen, bei dem der
Hochlaufgeber in der Antriebssteuerung der alten Wickelrolle 1 gesperrt wird Der Hochlaufgeber wird
dabei bei der Klebemarke gesperrt, bei der nicht mehr
sichergestellt ist daß bei wachsender Bahngeschwindigkeit bis zur folgenden Klebemarke der Zeitpunkt für die
Schwenkbewegung des Tragarmes noch nicht überschritten ist Durch die Sperre des Hochlaufgebers kann
die ablaufende Wickelrolle 1 nicht mehr beschleunigt werden.
Claims (1)
1. Verfahren swr Steuerung des fliegenden
Anschließen einer Bahn von einer in Drehung s versetzten zweiten (neuen) Wickelrolle an eine von
einer ersten (alten) Wickelrolle ablaufenden Bahn, insbesondere Verfahren zur Steuerung des Wickelrollenwechsels
bei Rotationsdruckmaschinen, mit folgenden Verfahrensschritten: ι ο
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