EP1593630A2 - Vorrichtung zum Vorbereiten einer zu einer Vorratsrolle gewickelten Materialbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Vorbereiten einer zu einer Vorratsrolle gewickelten Materialbahn Download PDF

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EP1593630A2
EP1593630A2 EP05103572A EP05103572A EP1593630A2 EP 1593630 A2 EP1593630 A2 EP 1593630A2 EP 05103572 A EP05103572 A EP 05103572A EP 05103572 A EP05103572 A EP 05103572A EP 1593630 A2 EP1593630 A2 EP 1593630A2
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EP
European Patent Office
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supply roll
sensors
radius
web
adhesive tape
Prior art date
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Application number
EP05103572A
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English (en)
French (fr)
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EP1593630A3 (de
EP1593630B1 (de
Inventor
Martin Keller
Erwin Lehrieder
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Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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Publication of EP1593630A3 publication Critical patent/EP1593630A3/de
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/102—Preparing the leading end of the replacement web before splicing operation; Adhesive arrangements on leading end of replacement web; Tabs and adhesive tapes for splicing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/10—Size; Dimensions
    • B65H2511/14—Diameter, e.g. of roll or package
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    • B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/41—Photoelectric detectors
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means
    • B65H2553/80—Arangement of the sensing means
    • B65H2553/82—Arangement of the sensing means with regard to the direction of transport of the handled material

Definitions

  • the invention relates to a device for preparing a supply roll wound material web according to the preamble of claim 1.
  • the outer end comes with the tape strip of the rotating to be loaded supply roll wound material web with the moving web of material to be replaced Supply roll in contact and is adhered to this.
  • the running web breaks the attached to it with material web, wherein the tape strip of the under outer layer lying position of the web, and threads the Material web of the supply roll to be loaded into the machine. After done Sticking the webs together is the moving web at one point severed between the tape strip and the supply roll to be replaced.
  • DE 199 05 140 A1 describes methods and an apparatus for preparing the Supply roll, wherein by means of a single distance sensor, a deviation of the Diameter of a supply roll is determined by a predetermined diameter.
  • JP 08-002 757 A is a tiltable pressure roller in a device known for connecting webs.
  • the invention has for its object to provide a device for preparing a To create a supply roll wound material web.
  • the achievable with the present invention consist in particular that in the Device for applying the tape anyway taking place rotation of the Supply roll is advantageously used to detect the radius of the supply roll.
  • the Knowledge of the radius allows the detection of deviations of the detected radius of the Supply roll of an ideal radius, d. H. deviations of the shape of the supply roll of an ideal cylindrical shape.
  • a reel changer which the material web of glued to roll change prepared supply roll to a moving web, compensates for these form deviations.
  • the tape gets on its entire Length adhered to the running web, and the splices hold the occurring tensile stresses stood. Damage to the material webs as well Production losses are avoided.
  • the sensor in the device for Applying the adhesive tape to the material web of the supply roll to be loaded is installed and thereby advantageously the rotational movement of the supply roll during the Applying the adhesive tape for detecting the radius of the supply roll exploits are no additional measuring stations necessary for detecting the radius.
  • This remains an arrangement with a device for applying the adhesive tape and a Reel changer compact and space-saving, and also the number one after the other to be performed operations for the role change is despite the additional Detecting the radius of the supply roll is not increased.
  • the senor can scan the supply roll either touching or he can feel the supply roll contactless. If it is a non-contact sensing sensor, the sensor may be an optical or an acoustic sensor be.
  • the device comprises a sensor which during the rotation of the Supply roll whose radius is detected along a circumference of the supply roll, so can from this flattening of the supply roll or locally depressed parts of the supply roll be recognized.
  • several sensors are preferred in the width of the supply roll staggered, so that the supply roll across its width on deviations of the ideal shape can be examined and in particular a conical Deformation of the supply roll can be determined.
  • the senor is part of a sensor pair for scanning diametrically opposite sides of the supply roll. While a sensor or one-sided arranged several sensors require a full turn of the supply roll to to scan their entire circumference, is diametrically in an arrangement with it opposite sensors already half a turn of the supply roll to Capture their entire scope sufficiently.
  • the device may comprise an evaluation unit, which detects the detected by the sensor Radius with an ideal radius compares and a deviation between the two finds.
  • an evaluation unit which detects the detected by the sensor Radius with an ideal radius compares and a deviation between the two finds.
  • Sensors can be set up the evaluation unit, a deviation from the ideal Radius to recognize that of the sensors of the sensor pair respectively detected radii are different from each other.
  • An ideal radius is in this case then when the sensors of the same sensor pair each detect the same radii.
  • the evaluation unit and a control unit, which the application of the Adhesive tape controls in the device implemented by two separate processors be.
  • it is more advantageous because it is simpler to provide a single processor both the evaluation unit and the control unit for controlling the application of the adhesive tape are implemented.
  • the apparatus may further include an interface for reading and reading a Record be provided.
  • This record may be one of the Supply roll from the manufacturer side associated data set with specific data of Supply roll as they are today in the paper industry. Such a Record is provided for each individual supply roll and accompanies the supply roll from their manufacture to their final consumption. All process steps that the Stock roll since its manufacture are noted in this record, so that the dataset allows to understand the history of the supply roll.
  • the device is preferably set up, the detected radius in the Write record. If the device has an evaluation unit, be Likewise, the deviations found in the evaluation unit by the evaluation unit are preferred Record written. If the radii detected by the sensors of the supply roll or deviations are stored in this existing record, is it for the device in the production process subsequent roll changer especially easy to get information about the recorded radii or deviations obtained and compensate for any form deviations of the supply roll.
  • the Roll changer a frame and a pressure roller mounted therein for pressing the in Settlement running material web against the supply roll to be loaded the provided with the adhesive tape web, wherein the pressure roller to compensate for the deviations in the frame can be positioned differently.
  • a reel changer may include a bearing in which the supply reel to be loaded of the tape provided with the tape material is stored, and in which this Supply roll to compensate for the deviation is positioned differently.
  • a reel changer preferably comprises a control device that is set up, the supply roll to be replaced due to the deviation as unfit for use in the to recognize the web processing machine and the supply roll weed.
  • Fig. 1 shows a side view of a device for applying an adhesive tape a web end 14 of a supply roll 01 with a longitudinal axis sixteenth wound material web, z. B. paper web.
  • Fig. 2 is the associated front view the device.
  • a lifting device 02 comprises two height-adjustable, rotatably drivable Rolls 03, on which the supply roll 01 rests.
  • the rollers 03 are preferably according to different roll diameter at different heights positioned.
  • a movable arm 04 of the device has rollers 06 at one end Grasping the web end 14 on.
  • the arm 04 is pivotable to the one of the Rollers 06 detected web end 14 of the web to a work table Pull so that the leading edge of the web in the work area of a cutting / adhesive tape dispensing device 08 comes to rest.
  • the cutting / adhesive tape dispenser 08 is along a rail 07 in the longitudinal direction of Supply roll 01 slidably to an adhesive tape 17 on the leading edge of the web applied.
  • a measuring beam of the sensors 09 closes; 11 with a horizontal one Opening angle ⁇ from + 15 ° to -15 °.
  • a measuring beam of Sensors 09 is particularly preferred; 11 arranged approximately horizontally.
  • the sensors 09; 11 are arranged laterally to the supply roll 01.
  • a measuring beam of Sensors 09; 11 is preferably arranged approximately radially to the supply roll 01.
  • the evaluation unit 26 averages the totality of the sensors 09; 11 recorded Radii and checks if the mean value is within a target range. If this is not the case, then the supply roll 01 for use in the reel changer is not suitable and will excreted.
  • the evaluation unit 26 is also able to determine whether the supply roll has 01 bumps, and where this on the supply roll 01 lie. If there is a bump, it checks to see if it is in a location where later the web end 14 will come to rest with the tape strip. is If so, this would hinder the flying role change; this can, however be corrected by the supply roll 01 is further unwound and through the cutting / tape dispensing device 08 is cut off so that the at Cut off newly obtained material web end 14 no longer lying on the bump comes.
  • the evaluation unit 26 carries the results of the evaluation of the measured values of the sensors 09; 11 in the supply roll 01 associated record.
  • the rollers 03 are in the opposite direction driven to the web end 14 on the body of the supply roll 01 retract and over the web end 14 projecting portion of the Adhere adhesive tape 17 to the supply roll 01.
  • Fig. 3 shows a simplified representation of a part of a roll changer from the side View.
  • a moving material web for. B. a paper web 21 unwound.
  • the supply roll 22 is intended to be against the adhesive tape 17 provided supply roll 01 are exchanged.
  • the supply roll 01 is below the Paper web 21 rotatably held.
  • Above the paper web 21 at the level of the supply roll 01 a pressure roller 18 is provided.
  • the two supply roll 01 and 22 and the Pressure roller 18 are mounted in a frame 19, which in the following Fig. 4a) to 4c) you can see.
  • the supply roll 01 Since the paper web 21 at considerable speed from the supply roll 22nd is unwound, the supply roll 01 from the roll changer to a first Speeds up rotational speed, at which their peripheral speed of Running speed of the paper web 21 corresponds. After the supply roll 01 the Running speed of the paper web 21 has reached, it is - by adjusting the axis the pressure roller 18 and / or the supply roll 01- pressed against the paper web 21. Due to the rotation of the paper web 01, the adhesive tape 17 comes in contact with the Paper web 21. After sticking the adhesive tape 17 to the paper web 21 is the Paper web of the supply roll 01 taken from the paper web 21 and in one of the Traced paper web 21 passed printing press.
  • Fig. 4a illustrates this problem by means of a front view of the roll changer from a viewing direction parallel to the paper web 21 at a time before bonding the both paper webs.
  • the supply roll 01 is in the Fig. 4a) to illustrate the Facts exaggerated strongly conical. How to get out of this presentation can recognize the paper web 21 from which it sticks down pressing pressure roller 18 due to the conical shape of the supply roll 01 not over their entire width are pressed against the supply roll 01. This would become one lead to poor adhesion of the adhesive tape 17 to the supply roll 21, with the Result that the bond dissolves when the web of the supply roll 01 of the running paper web 21 is entrained.
  • the roll changer receives along with the supply roll 01 via a suitable Interface also assigned to this supply roll record.
  • a suitable Interface also assigned to this supply roll record.
  • the pressure roller 18 slightly obliquely, so that their supply roll 01 facing surface to the opposite surface of the supply roll 01 exactly is parallel, as shown in Fig. 4b).
  • the pressure roller 18 from this position is moved vertically downward, it presses the paper web 21 on the entire width of Supply roll 01 against this.
  • the storage of the supply roll 01 within of the frame 19 allows a pivoting of the axis of the supply roll 01 such that the facing surfaces of the conical supply roll 01 and the Pressure roller 18 are parallel, as shown in Fig. 4c).
  • the senor for determining the radius or the shape tolerances or Positional tolerances when turning the supply roll in unpacking station, in a special Station or in the reel changer itself.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorbereiten einer zu einer Vorratsrolle (01) gewickelten Materialbahn für einen fliegenden Rollenwechsel, mit einem Lager zum Unterstützen und Drehen der Vorratsrolle (01) um eine Längsachse, wobei mindestens ein Sensor (09,11) zum Erfassen eines Radius der Vorratsrolle (01) während deren Drehbewegung angeordnet ist. Parallel zur Längsachse der Vorratsrolle (01) sind mehrere, den Radius erfassende Sensoren (09,11) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorbereiten einer zu einer Vorratsrolle gewickelten Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Vorbereitung des Rollenwechsels bringt eine Vorrichtung, z. B. DE 102 35 784 A1 am äußeren Ende einer Materialbahn, die zu einer einzuwechselnden Vorratsrolle gewickelt ist, einen Klebebandstreifen in Querrichtung an, der einerseits das äußere Ende an eine darunter liegende Lage der Materialbahn anheftet und so ein unkontrolliertes Abwickeln der Materialbahn verhindert, wenn diese während des Rollenwechsels auf eine Laufgeschwindigkeit der von der auszuwechselnden Vorratsrolle abgewickelten laufenden Materialbahn beschleunigt wird, und der andererseits zum Ankleben der Materialbahn der einzuwechselnden Vorratsrolle an die laufende Materialbahn dient. Sobald die Umfangsgeschwindigkeit der einzuwechselnden Vorratsrolle die Geschwindigkeit der laufenden Materialbahn erreicht hat, werden die einzuwechselnde Vorratsrolle und die laufende Materialbahn gegeneinander gedrückt. Dadurch gelangt das äußere Ende mit dem Klebebandstreifen der zur sich drehenden einzuwechselnden Vorratsrolle aufgewickelten Materialbahn mit der laufenden Materialbahn von der auszuwechselnden Vorratsrolle in Kontakt und wird an diese angeklebt. Die laufende Materialbahn reißt die an sie geklebte Materialbahn mit, wobei der Klebebandstreifen von der unter dem äußeren Ende liegenden Lage der Materialbahn abgezogen wird, und fädelt die Materialbahn der einzuwechselnden Vorratsrolle in die Maschine ein. Nach erfolgtem Ankleben der Materialbahnen aneinander wird die laufende Materialbahn an einer Stelle zwischen dem Klebebandstreifen und der auszuwechselnden Vorratsrolle durchtrennt.
In der Praxis kommt es jedoch häufig vor, dass einzuwechselnde Vorratsrollen von einer idealen Zylinderform abweichen. Beispielsweise kann die Vorratsrolle nach langen Lagerzeiten an einer Stelle, mit der sie auf dem Boden aufgelegen ist, infolge ihres Eigengewichtes abgeplattet sein. Die Materialbahn kann aber auch fehlerhaft gewickelt sein, so dass die Vorratsrolle z. B. eine konische oder eine exzentrische äußere Form hat. Außerdem kann die Vorratsrolle aufgrund von vorangegangenen Stößen beim Transport der Vorratsrolle oder aufgrund von unabsichtlich gegen die Vorratsrolle prallenden Gegenständen lokal eingedrückt sein. Solche Formabweichungen erweisen sich vor allem während des Rollenwechsels, wo die Materialbahn sehr starken Kräften ausgesetzt ist, während sie von der laufenden Materialbahn mitgerissen wird, als besonders kritisch. Wenn der Klebebandstreifen infolge von Formabweichungen der Vorratsrolle nicht auf seiner gesamten Länge gegen die laufende Materialbahn gedrückt wird, kann die einzuwechselnde Materialbahn längs aufreißen. Dies macht eine Unterbrechung des Betriebs der die Materialbahn verarbeitenden Maschine, den Austausch der beschädigten Materialbahnen und eventuell sogar Reparaturen an den Maschinen notwendig.
Die DE 199 05 140 A1 beschreibt Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorbereiten der Vorratsrolle, wobei mittels eines einzigen Abstandssensors eine Abweichung des Durchmessers einer Vorratsrolle von einem vorgegebenem Durchmesser ermittelt wird.
Die DE 695 01 317 T2 und die DE 26 27 103 A1 offenbaren Vorrichtungen mit dem ein Durchmesser einer Vorratsrolle erfasst wird.
Durch die JP 08-002 757 A ist eine schräg stellbare Andrückwalze in einer Vorrichtung zum Verbinden von Bahnen bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vorbereiten einer zu einer Vorratsrolle gewickelten Materialbahn zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei der Vorrichtung die zum Aufbringen des Klebebandes ohnehin erfolgende Drehung der Vorratsrolle vorteilhaft zum Erfassen des Radius der Vorratsrolle ausgenutzt wird. Die Kenntnis des Radius erlaubt das Erkennen von Abweichungen des erfassten Radius der Vorratsrolle von einem idealen Radius, d. h. von Abweichungen der Form der Vorratsrolle von einer idealen zylindrischen Form. Ein Rollenwechsler, welcher die Materialbahn der zum Rollenwechsel vorbereiteten Vorratsrolle an eine laufende Materialbahn anklebt, gleicht diese Formabweichungen aus. Somit wird das Klebeband auf seiner gesamten Länge sauber an die laufende Materialbahn angeklebt, und die Klebestellen halten den auftretenden Zugbeanspruchungen stand. Beschädigungen der Materialbahnen sowie Produktionsausfälle werden vermieden. Weil der Sensor in der Vorrichtung zum Aufbringen des Klebebandes auf die Materialbahn der einzuwechselnden Vorratsrolle eingebaut ist und dabei vorteilhaft die Drehbewegung der Vorratsrolle während des Aufbringens des Klebebandes für das Erfassen des Radius der Vorratsrolle ausnutzt, sind keine zusätzlichen Messstationen für das Erfassen des Radius notwendig. Dadurch bleibt eine Anordnung mit einer Vorrichtung zum Aufbringen des Klebebandes und einem Rollenwechsler kompakt und platzsparend, und auch die Anzahl nacheinander auszuführender Arbeitsgänge für den Rollenwechsel wird trotz des zusätzlichen Erfassens des Radius der Vorratsrolle nicht erhöht.
Grundsätzlich kann der Sensor die Vorratsrolle entweder berührend abtasten oder er kann die Vorratsrolle berührungslos abtasten. Wenn es sich um einen berührungslos abtastenden Sensor handelt, kann der Sensor ein optischer oder ein akustischer Sensor sein.
Sofern die Vorrichtung einen Sensor umfasst, der während der Drehbewegung der Vorratsrolle deren Radius entlang eines Umfangs der Vorratsrolle erfasst, so können daraus Abplattungen der Vorratsrolle oder lokal eingedrückte Stellen der Vorratsrolle erkannt werden. Bevorzugt sind jedoch mehrere Sensoren in der Breite der Vorratsrolle gestaffelt angeordnet, so dass die Vorratsrolle auf ihrer ganzen Breite auf Abweichungen von der idealen Form untersucht werden kann und insbesondere auch eine konische Verformung der Vorratsrolle festgestellt werden kann.
Ebenfalls besonders bevorzugt ist der Sensor Teil eines Sensorpaares zum Abtasten von diametral gegenüberliegenden Seiten der Vorratsrolle. Während ein Sensor oder einseitig angeordnete mehrere Sensoren eine volle Umdrehung der Vorratsrolle erfordern, um ihren gesamten Umfang abzutasten, ist bei einer Anordnung mit sich diametral gegenüberliegenden Sensoren schon eine halbe Umdrehung der Vorratsrolle zum Erfassen ihres gesamten Umfangs ausreichend.
Die Vorrichtung kann eine Auswerteeinheit umfassen, welche den vom Sensor erfassten Radius mit einem idealen Radius vergleicht und eine Abweichung zwischen beiden feststellt. Bei Vorhandensein von Sensorpaaren mit sich diametral gegenüberliegenden Sensoren kann die Auswerteeinheit eingerichtet sein, eine Abweichung vom idealen Radius daran zu erkennen, dass die von den Sensoren des Sensorpaares jeweils erfassten Radien voneinander verschieden sind. Ein idealer Radius liegt in diesem Fall dann vor, wenn die Sensoren desselben Sensorpaares jeweils gleiche Radien erfassen.
Dabei können die Auswerteeinheit und eine Steuereinheit, welche das Aufbringen des Klebebandes in der Vorrichtung steuert, von zwei getrennten Prozessoren implementiert sein. Vorteilhafter weil einfacher ist es aber, einen einzigen Prozessor vorzusehen, durch den sowohl die Auswerteeinheit als auch die Steuereinheit zum Steuern des Aufbringens des Klebebandes implementiert sind.
Bei der Vorrichtung kann ferner eine Schnittstelle zum Ein- und Auslesen eines Datensatzes vorgesehen sein. Bei diesem Datensatz kann es sich um einen der Vorratsrolle von der Herstellerseite zugeordneten Datensatz mit spezifischen Daten der Vorratsrolle handeln, wie sie heutzutage in der Papierindustrie üblich sind. Ein solcher Datensatz wird für jede einzelne Vorratsrolle vorgesehen und begleitet die Vorratsrolle von ihrer Herstellung bis zu ihrem endgültigen Verbrauch. Alle Prozessschritte, denen die Vorratsrolle seit ihrer Herstellung unterworfen wird, werden in diesem Datensatz vermerkt, so dass der Datensatz es erlaubt, die Historie der Vorratsrolle nachzuvollziehen. Aus diesen Gründen ist die Vorrichtung bevorzugt eingerichtet, den erfassten Radius in den Datensatz zu schreiben. Falls die Vorrichtung über eine Auswerteeinheit verfügt, werden ebenso bevorzugt die von der Auswerteeinheit festgestellten Abweichungen in den Datensatz geschrieben. Wenn die von den Sensoren erfassten Radien der Vorratsrolle bzw. Abweichungen in diesen bereits vorhandenen Datensatz abgespeichert werden, ist es für den der Vorrichtung im Produktionsablauf nachfolgenden Rollenwechsler besonders einfach, Informationen über die erfassten Radien bzw. Abweichungen zu erhalten und eventuelle Formabweichungen der Vorratsrolle auszugleichen.
Um Abweichungen der Vorratsrolle von der idealen Zylinderform auszugleichen, kann der Rollenwechsler ein Gestell und eine darin gelagerte Andrückwalze zum Andrücken der in Abwicklung befindlichen laufenden Materialbahn gegen die einzuwechselnde Vorratsrolle der mit dem Klebeband versehenen Materialbahn umfassen, wobei die Andrückwalze zum Ausgleichen der Abweichungen im Gestell unterschiedlich positionierbar ist. Ferner kann ein Rollenwechsler ein Lager umfassen, in dem die einzuwechselnde Vorratsrolle des mit dem Klebeband versehenen Materialbandes gelagert ist, und in dem diese Vorratsrolle zum Ausgleichen der Abweichung unterschiedlich positionierbar ist.
Ein Rollenwechsler umfasst bevorzugt eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, die einzuwechselnde Vorratsrolle aufgrund der Abweichung als untauglich zum Einsatz in der die Materialbahn verarbeitenden Maschine zu erkennen und die Vorratsrolle auszusondern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebebandes auf eine zu einer Vorratsrolle gewickelten Materialbahn;
Fig. 2
eine Vorderansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3
eine vereinfachte Seitenansicht eines Teils eines Rollenwechslers mit in Abwicklung befindlicher Vorratsrolle und einer mit Klebeband versehenen Vorratsrolle;
Fig. 4a)
den Rollenwechsler der Fig. 3 in Blickrichtung der Materialbahn mit konisch verformter Vorratsrolle;
Fig. 4b)
den Rollenwechsler aus Fig. 3 mit verstellter Andrückwalze;
Fig. 4c)
den Rollenwechsler aus Fig. 3 mit verstellter Vorratsrolle.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebebandes auf ein Materialbahnende 14 einer zu einer Vorratsrolle 01 mit einer Längsachse 16 aufgewickelten Materialbahn, z. B. Papierbahn. Fig. 2 ist die zugehörige Vorderansicht der Vorrichtung. Ein Hebeeinrichtung 02 umfasst zwei höhenverstellbare, drehantreibbare Rollen 03, auf denen die Vorratsrolle 01 ruht. Die Rollen 03 werden vorzugsweise entsprechend unterschiedlicher Rollendurchmesser auf unterschiedlicher Höhen positioniert. Ein beweglicher Arm 04 der Vorrichtung weist an einem Ende Walzen 06 zum Ergreifen des Materialbahnendes 14 auf. Der Arm 04 ist schwenkbar, um das von den Walzen 06 erfasste Materialbahnende 14 der Materialbahn auf einen Arbeitstisch zu ziehen, so dass die Vorderkante der Materialbahn im Arbeitsbereich einer Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 zu liegen kommt. Die Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 ist entlang einer Schiene 07 in Längsrichtung der Vorratsrolle 01 verschiebbar, um ein Klebeband 17 auf die Vorderkante der Materialbahn aufzubringen.
Sensoren 09 und/oder diesen diametral gegenüberliegende Sensoren 11 sind auf Höhe der Längsachse 16 der Vorratsrolle 01 mit Blickrichtung auf die Mantelfläche der Vorratsrolle 01 angeordnet. Wie insbesondere in der Vorderansicht der Fig. 2 gesehen werden kann, ist jeweils eine Mehrzahl von Sensoren 09; 11 in der Breite der Vorratsrolle 01 jeweils vorzugsweise äquidistant auf einer Schiene 12 angeordnet. Die Sensoren 09; 11 haben jeweils gleichen Abstand zu einer Mittelebene zwischen den Rollen 03 und damit, wenn die Vorratsrolle 01 ideal rund ist, auch von ihrer Längsachse 16. Die Sensoren 09; 11 stehen mit einem Prozessor 13 in Verbindung, auf dem eine Steuereinheit 24 und eine Auswerteeinheit 26 implementiert sind. Der Prozessor 13 ist mit einer Schnittstelle zum Lesen und Ausgeben von Datensätzen versehen, die zu jeder in der Vorrichtung bearbeiteten Vorratsrolle 01 einen Satz von für sie charakteristischen Eigenschaften angeben.
Um die Vorratsrolle 01 in der gezeigten Vorrichtung mit einem Klebeband 17 zu versehen, wird von den Walzen 06 des Armes 04 das Materialbahnende 14 der Vorratsrolle 01 ergriffen. Der Arm 04 zieht das Materialbahnende 14 zur Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08. Gleichzeitig werden die Rollen 03 der Hebeeinrichtung 02 drehangetrieben, so dass die Vorratsrolle 01 um ihre Längsachse 16 rotiert. Von der entlang der Schiene 07 verschiebbaren Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 wird das Materialbahnende 14 anschließend mit einem Klebeband 17 versehen. Die Bewegungen des Armes 04 und der Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 werden von der auf dem Prozessor 13 implementierten Steuereinheit 24 gesteuert.
Während das Materialbahnende 14 vom Arm 04 zur Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 gezogen wird und sich die Vorratsrolle 01 dreht, erfassen die Sensoren 09; 11 jeweils fortlaufend den Abstand zwischen sich und der Mantelfläche der Vorratsrolle 01. Da der Abstand der Sensoren 09; 11 von der Mittelebene fest ist, ist der erfasste Abstand unmittelbar repräsentativ für den Radius der Vorratsrolle 01. Der von den Sensoren 09; 11 erfasste Abstand wird der auf dem Prozessor 13 implementierten Auswerteeinheit 26 übermittelt. Nach einer halben Umdrehung der Vorratsrolle 01 verfügt die Auswerteeinheit 26 über Messwerte von der gesamten Mantelfläche der Vorratsrolle 01.
Vorzugsweise schließt ein Messstrahl der Sensoren 09; 11 mit einer Horizontalen einen Öffnungswinkel α von +15° bis- 15° ein. Besonders bevorzugt istein Messstrahl der Sensoren 09; 11 annähernd horizontal angeordnet.
Die Sensoren 09; 11 sind seitlich zur Vorratsrolle 01 angeordnet. Ein Messstrahl der Sensoren 09; 11 ist vorzugsweise annähernd radial zur Vorratsrolle 01 angeordnet.
Die Auswerteeinheit 26 mittelt die Gesamtheit der von den Sensoren 09; 11 erfassten Radien und prüft, ob der Mittelwert in einem Sollbereich liegt. Ist dies nicht der Fall, so ist die Vorratsrolle 01 zur Verwendung im Rollenwechsler nicht geeignet und wird ausgeschieden.
Durch Vergleich der Radien untereinander ist die Auswerteeinheit 26 ferner in der Lage, festzustellen, ob die Vorratsrolle 01 Beulen aufweist, und wo diese auf der Vorratsrolle 01 liegen. Wenn eine Beule vorhanden ist, wird geprüft, ob sie an einem Ort liegt, an dem später das Materialbahnende 14 mit dem Klebebandstreifen zu liegen kommen wird. Ist dies der Fall, würde dies den fliegenden Rollenwechsel behindern; dies kann jedoch behoben werden, indem die Vorratsrolle 01 ein Stück weiter abgewickelt wird und durch die Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 abgeschnitten wird, so dass das beim Abschneiden neu erhaltene Materialbahnende 14 nicht mehr auf der Beule zu liegen kommt.
Wenn sich die von zwei jeweils gegenüberliegenden Sensoren 09 und 11 erfassten Radien unterscheiden oder sich während des Drehens der Vorratsrolle 01 unterschiedlich entwickeln, so deutet dies auf eine unrunde Form der Vorratsrolle 01 hin. Wenn die Auswerteeinheit 26 feststellt, dass die Unrundheit ein vorgegebenes Maß übersteigt, ist die Vorratsrolle 01 ungeeignet und wird aussortiert.
Wenn die von den Sensoren 09 bzw. 11 einer Gruppe erfassten Radien eine Abhängigkeit von der Lage der Sensoren 09; 11 in Breitenrichtung der Vorratsrolle 01 aufweisen, so weist dies auf eine Konizität der Vorratsrolle 01 hin. Auch dies wird von der Auswerteeinheit 26 festgestellt.
Die Auswerteeinheit 26 trägt die Ergebnisse der Auswertung der Messwerte der Sensoren 09; 11 in den der Vorratsrolle 01 zugeordneten Datensatz ein.
Nach Auswerten der Messergebnisse durch die Auswerteeinheit 26 und Aufbringen des Klebebandes 17 auf das Materialbahnende 14 durch die Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung 08 werden die Rollen 03 in entegegengesetzter Richtung angetrieben, um das Materialbahnende 14 auf den Körper der Vorratsrolle 01 zurückzuziehen und einen über das Materialbahnende 14 überstehenden Abschnitt des Klebebands 17 an die Vorratsrolle 01 anzuheften. Je nach Entscheidung durch die Auswerteeinheit 26 über die Brauchbarkeit der Vorratsrolle 01 wird diese zu einem automatischen Rollenwechsler weiterbefördert oder ausgeschieden.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Teils eines Rollenwechslers aus seitlicher Sicht. Von einer auszuwechselnden Vorratsrolle 22 wird eine laufende Materialbahn, z. B. eine Papierbahn 21 abgewickelt. Die Vorratsrolle 22 soll gegen die mit dem Klebeband 17 versehene Vorratsrolle 01 ausgetauscht werden. Die Vorratsrolle 01 ist unterhalb der Papierbahn 21 drehbar gehalten. Oberhalb der Papierbahn 21 auf Höhe der Vorratsrolle 01 ist eine Andrückwalze 18 vorgesehen. Die beiden Vorratsrolle 01 und 22 sowie die Andrückwalze 18 sind in einem Gestell 19 gelagert, das in den folgenden Fig. 4a) bis 4c) zu sehen ist.
Da die Papierbahn 21 mit erheblicher Geschwindigkeit von der Vorratsrolle 22 abgewickelt wird, wird die Vorratsrolle 01 vom Rollenwechsler zunächst auf eine Drehgeschwindigkeit beschleunigt, bei der ihre Umfangsgeschwindigkeit der Laufgeschwindigkeit der Papierbahn 21 entspricht. Nachdem die Vorratsrolle 01 die Laufgeschwindigkeit der Papierbahn 21 erreicht hat, wird sie - durch Verstellen der Achse der Andrückwalze 18 und/oder der Vorratsrolle 01- gegen die Papierbahn 21 gedrückt. Durch die Drehung der Papierbahn 01 gerät das Klebeband 17 in Kontakt mit der Papierbahn 21. Nach Ankleben des Klebebandes 17 an der Papierbahn 21 wird die Papierbahn der Vorratsrolle 01 von der Papierbahn 21 mitgenommen und in eine von der Papierbahn 21 durchlaufene Druckmaschine eingezogen.
Wenn die Vorratsrolle 01 von einer idealen Zylinderform abweicht, ist nicht gewährleistet, dass das Klebeband 17 auf seiner ganzen Länge ausreichend fest an der Papierbahn 21 haftet.
Fig. 4a) veranschaulicht dieses Problem anhand einer Vorderansicht des Rollenwechslers aus einer Blickrichtung parallel zur Papierbahn 21 zu einem Zeitpunkt vor Verkleben der beiden Papierbahnen. Die Vorratsrolle 01 ist in der Fig. 4a) zur Verdeutlichung des Sachverhaltes übertrieben stark konisch dargestellt. Wie man aus dieser Darstellung erkennen kann, kann die Papierbahn 21 von der sie beim Ankleben nach unten drückenden Andrückwalze 18 aufgrund der konischen Form der Vorratsrolle 01 nicht über ihrer gesamten Breite gegen die Vorratsrolle 01 gedrückt werden. Dies würde zu einer mangelhaften Verklebung des Klebebandes 17 an die Vorratsrolle 21 führen, mit der Folge, dass sich die Klebung löst, wenn die Papierbahn der Vorratsrolle 01 von der laufenden Papierbahn 21 mitgerissen wird.
Der Rollenwechsler empfängt zusammen mit der Vorratsrolle 01 über eine geeignete Schnittstelle auch den dieser Vorratsrolle zugeordneten Datensatz. Anhand der darin enthaltenen Angaben über die konische Form der Vorratsrolle 01 stellt er wie in Fig. 4b) dargestellt, die Andrückwalze 18 leicht schräg, so dass ihre der Vorratsrolle 01 zugewandte Oberfläche zur gegenüberliegenden Oberfläche der Vorratsrolle 01 exakt parallel ist, wie in Fig. 4b) gezeigt. Wenn die Andrückwalze 18 aus dieser Stellung vertikaler abwärts bewegt wird, drückt sie die Papierbahn 21 auf der gesamten Breite der Vorratsrolle 01 gegen diese.
Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass die Lagerung der Vorratsrolle 01 innerhalb des Gestells 19 eine Verschwenkung der Achse der Vorratsrolle 01 derart zulässt, dass die einander zugewandten Oberflächen der konischen Vorratsrolle 01 und der Andrückwalze 18 parallel werden, wie in Fig. 4c) gezeigt.
Auch ist es möglich, den Sensor zur Ermittlung des Radius bzw. der Formtoleranzen oder Lagetoleranzen beim Drehen der Vorratsrolle in Auspackstation, in einer speziellen Station oder im Rollenwechsler selbst anzuordnen.
Bezugszeichenliste
01
Vorratsrolle
02
Hebeeinrichtung
03
Rolle
04
Arm
05
-
06
Walze
07
Schiene
08
Schneid-/Klebebandspendeeinrichtung
09
Sensor
10
-
11
Sensor
12
Schiene
13
Prozessor
14
Materialbahnende
15
-
16
Längsachse
17
Klebeband
18
Andrückwalze
19
Gestell
20
-
21
Papierbahn
22
Vorratsrolle
23
-
24
Steuereinheit
25
-
26
Auswerteeinheit
α
Öffnungswinkel

Claims (21)

  1. Vorrichtung zum Vorbereiten einer zu einer Vorratsrolle (01) gewickelten Materialbahn für einen fliegenden Rollenwechsel, mit einem Lager zum Unterstützen und Drehen der Vorratsrolle (01) um eine Längsachse (16), wobei mindestens ein Sensor (09; 11) zum Erfassen eines Radius der Vorratsrolle (01) während deren Drehbewegung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung zur Längsachse (16) der Vorratsrolle (01) mehrere, den Radius erfassende Sensoren (09; 11) angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (09; 11) die Vorratsrolle (01) berührend abtastend angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (09; 11) die Vorratsrolle (01) berührungslos abtastend angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (09; 11) optische oder akustische Sensoren (09; 11) sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messstrahl der Sensoren (09; 11) mit einer Horizontalen einen Öffnungswinkel (α) von +15° bis-15° einschließend angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messstrahl der Sensoren (09; 11) annähernd horizontal angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (09; 11) seitlich zur Vorratsrolle (01) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Längsachse (16) der Vorratsrolle (01) mindestens drei Sensoren nebeneinander beabstandet angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Paar von diametral gegenüberliegende Seiten der Vorratsrolle (01) abtastenden Sensoren (09; 11) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (26) zum Feststellen einer Abweichung der Gestalt der Vorratsrolle (01) von einer Idealgestalt anhand von Messergebnissen des wenigstens einen Sensors (09; 11) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (26) eingerichtet ist, eine Unrundheit der Vorratsrolle (01) daran zu erkennen, dass der von einem Sensor (09; 11) erfasste Radius beim Drehen der Vorratsrolle (01) variiert.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (26) eingerichtet ist, eine Unrundheit der Vorratsrolle (01) durch einen Vergleich der von den Sensoren (09; 11) des Sensorpaares erfassten Radien zu erkennen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (26) eingerichtet ist, eine Konizität der Vorratsrolle (01) durch einen Vergleich der von den Sensoren (09; 11) der Gruppe erfassten Radien zu erkennen.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (26) als auch eine Steuereinheit (24) zum Steuern des Klebebandspenders durch einen gemeinsamen Prozessor (13) implementiert sind.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle zum Ein- und Auslesen eines Datensatzes angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, den erfassten Radius in den Datensatz zu schreiben.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16 und einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, die Abweichung in den Datensatz zu schreiben.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (09; 11) in einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebebandes (17) angeordnet sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen in Richtung Längsachse (16) der Vorratsrolle (01) bewegbaren Klebebandspender aufweist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei die Vorratsrolle (01) drehende Rollen (03) angeordnet sind.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Rollen (03) in Abhängigkeit eines Radius der Vorratsrollen (01) auf unterschiedliche Höhen positioniert sind.
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