EP2147880B1 - Verfahren zum Wechseln von Rollen in einer Wickelvorrichtung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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EP2147880B1
EP2147880B1 EP09162226A EP09162226A EP2147880B1 EP 2147880 B1 EP2147880 B1 EP 2147880B1 EP 09162226 A EP09162226 A EP 09162226A EP 09162226 A EP09162226 A EP 09162226A EP 2147880 B1 EP2147880 B1 EP 2147880B1
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EP
European Patent Office
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winding
winding position
following reel
movement
reel
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Josef Nelles
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • B65H19/00Changing the web roll
    • B65H19/10Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/12Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
    • B65H19/126Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core with both-ends supporting arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H26/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2301/40Type of handling process
    • B65H2301/41Winding, unwinding
    • B65H2301/414Winding
    • B65H2301/4148Winding slitting
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    • B65H2301/40Type of handling process
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    • B65H2301/417Handling or changing web rolls
    • B65H2301/4171Handling web roll
    • B65H2301/4173Handling web roll by central portion, e.g. gripping central portion
    • B65H2301/41732Handling web roll by central portion, e.g. gripping central portion by crane
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2511/20Location in space
    • B65H2511/23Coordinates, e.g. three dimensional coordinates

Definitions

  • the invention relates to a method for changing roles in a winding device having at least one winding position, in which a following roll is transported by means of a transport unit from a storage to the winding position.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method.
  • the invention will be described below with reference to a paper web as an example of a material web. However, it is also applicable to other webs that can be handled in a similar manner. Furthermore, the winding device will be described with reference to a development in a slitter-winder. However, the invention is also applicable to other winding devices in which rollers within a winding station assume a winding position and are changed. It is therefore to be understood that the invention also encompasses methods for changing roles at take-up positions.
  • the present specification understands all rotatable production means used in paper production, paper finishing and paper processing, ie paper web rolls and their Paper web rolls and their winding cores, in particular full reels and finished rolls or empty reeds and sleeves.
  • a full tambour created in the reeling at the end of the paper machine can reach large diameters today, with web widths of up to 10.5 m to be wound, depending on the type of paper. For newsprint, for example, diameters are wound around 3 m, for heavy paper or cardboard even up to 4.5 m. In contrast, only smaller roll diameters are achieved with more sensitive paper grades.
  • the paper webs are cut in so-called slitters in the longitudinal direction.
  • Two types of slitter-winder are known, the sling-roll cutting machines in which the individual, resulting finished rolls are wound in a common winding bed, and the back-up roll cutting machines, which have their own winding station for each finished roll to be produced.
  • both genera basically have the same conditions for settlement.
  • transfer or doctor scooters whose task is the rollover of full drums, and where occasionally a trim can be performed.
  • the success of the change process depends very much on the ability of the operator to coordinate the two movements properly.
  • a machine operator tries to move the newly inserted reel to the pre-position above the reeling position, while the reel to be replaced still rotates in the coiler station, he must rely on his own judgment.
  • the described movements of the paper web rolls or winding cores involved in the changing process are largely separated one after the other, which inevitably leads to a relatively long standstill of the slitter-winder.
  • the object of the invention is to shorten the change process of roles at a winding position in time and make it safer.
  • the position of the follower roller can be detected continuously with the method according to the invention.
  • the data thus obtained provide an ideal basis for operating the change process and allow a particularly high level of safety, since the position of the role is not only determined at significant points of the change process, but the path of the roles, at least in sections, continuously monitored.
  • a variant of the method can be of great practical importance, which detects the position of the follower roll at intervals. Such a procedure can already guarantee an absolutely sufficient degree of security. Also, the means for detecting the position of the follower roller to be provided therefor on a winding device can be easily attached at a suitable location.
  • the abovementioned method variants also make it possible for the position of the follower roller to be recorded accompanying at least one predefined route section.
  • a method according to the invention allows for design variants according to which the change process is controlled or regulated.
  • a method according to the invention allows for design variants according to which the change process is controlled or regulated.
  • the at least one means for activating perceptible signals to the operator in particular procedures are provided which provide the electronic processing of the detected parameters and allow in particularly preferred variants, a user-free or largely operator-free operation.
  • This allows for particularly short system response times and eliminates human error.
  • a high reproducibility of the processes is guaranteed.
  • Further advantages result from the electronic links of surrounding control systems, for example, an upstream Tambour charactertician or monitoring units for the production speed before or nachoter processing stations, as well as with higher-level control systems, such as the overall monitoring of incoming or imminent business interruptions.
  • a worker can be largely exempted from the potential danger area.
  • the acquired data in particular position values, are used to avoid a collision of the roles to be changed. In this way expensive production losses can be avoided and the integrity of the rolls guaranteed. Finally, a source of danger for man and machine is eliminated.
  • a method according to the invention can be configured particularly advantageously if the acquired data, in particular position values, are used to shorten the change process in terms of time. This is especially in terms of boosting the Process performance is important and is possible because you can waive on the basis of the collected data on then redundant safety instructions, such as above-described retention periods in waiting positions outside the settlement.
  • a method according to the invention it is possible to bring the follower roller close to the winding position with still rotating in the winding position changing role. In particular, this makes it possible to spend the following role in a pre-position, which is preferably above the winding position.
  • the follower roller may already settle in case of any pendulum movements and must be lowered after ejection of the change role from the winding position only in this.
  • the at least one means can advantageously activate signals which are used to influence at least one degree of freedom and / or the transport speed of the following roller and / or its transport unit at least intermittently.
  • the signal can be used to stop the transport movement of the follower roller on its way to the winding position or at least to influence in certain directions, such as forward, backward, up, down, about to lock or release again, or to delay or accelerate.
  • the following role can be spent in the winding position, avoiding possible collision hazards in a safe and rapid manner.
  • a creeping speed can be assumed immediately before reaching the winding position, in order to introduce the follower roll particularly gently into the winding position.
  • a method according to the invention is advantageously designed if the follower roller is introduced into the winding position while maintaining previously defined safety distances.
  • the safety distances can be programmed machine-bound and leave the operator a certain choice in the determination of the set safety distances case by case.
  • safety distances against moving parts in particular against the still rotating and / or even from the winding position removing exchange roller, are greater than the safety distances against dormant components.
  • the use of defined safety distances results in an increase in collision safety and, with a suitable choice, allows a higher tolerance of other functional sequences.
  • the respective orientation of the at least one agent in space may be invariable or at least temporarily changeable.
  • invariably designed means for detecting the position or the position of the follower roll a particularly price-oriented solution, since the components required for this are in themselves inexpensive and no additional structural measures are required. In addition, no complex software is required for signal processing of such components.
  • the wishes of the operators of such winding devices, or the framework conditions, in particular the structural conditions can be such that the use of at least temporarily changeable means is required.
  • the orientation of at least two agents differs. In this way it is possible to monitor the space in more than one dimension. In particular, it is thus also possible to create security gaps and / or security rooms in any desired position in the room.
  • optical, acoustic or electromagnetic devices are used as means for detecting the position or position of the follower roll.
  • imaging devices light or laser sensors, in the acoustic devices ultrasonic, infrasound, in the electromagnetic devices radar or microwave sensors are preferred.
  • a light or laser device offers the advantages of particularly inexpensive components, simple processing software and the possibility of visible functional verification.
  • An optical device generally offers the advantage of high focusability of the objects to be monitored.
  • image-forming devices, in particular cameras offer the advantage that the detection of the object, in this case the follow-on role, is particularly meaningful, and provides a particularly well-founded basis for monitoring, and in particular an associated controlling or regulating intervention.
  • an acoustic device can be designed such that the sensor is simultaneously the receiver. This can be of great advantage under certain structural conditions. Since the sound waves propagate in space, it is also conceivable that an acoustic device is used in a suitable manner for direct distance measurement, in particular between the moving parts, in particular between the rollers involved in the change.
  • electromagnetic sensors on the other hand, the material differences of the components to be monitored, such as the wound paper web and the surrounding steel machine components, can be exploited particularly well, since in addition to their density, their electronic and magnetic conductivity also influence the resonance behavior used for the detection. Irrespective of the type of sensor, with appropriate sensor alignment and signal processing, indications are given of the movement speeds of the rollers involved in the change.
  • the winding device is a slitter-winder, since the slitter-cutting machines are of great importance with regard to maintaining the process speed of papermaking. After deducting buffer capacity, the process capacity of the slitter must be at least as high as that of the Paper machine, which is why a time saving at the roll change here is of particular importance.
  • the winding position is an unwinding position. This is particularly advantageous in a slitter-winder, since the change of bobbin, due to the high masses to be moved, generally lasts longer than the change of the partial-web rolls involved in the winding.
  • the above-described object is achieved in that means are provided which are suitable for detecting a movement space for the follower roller on its way to the winding position, and that, the transport unit is designed as a crane. It is understood as a freedom of movement of that area in which the follower roller on its way to the winding position is movable without collision, it is not important whether the freedom of movement is closed, or at least one side open.
  • a movement clearance can also be understood as the area located above a, for example inclined or curved, plane.
  • the freedom of movement is detected, for example, by means of an image-forming device or sensors and actuators, then it is an imaginary freedom of movement which preferably takes effect in conjunction with a suitable control unit which at least indirectly has at least one degree of freedom and / or transport speed Following role and / or their transport unit at least temporarily influence can. It can be taken into account by the provided freedom of movement already desired safety distances. In this way, the device of the underlying task is particularly well.
  • the means detecting the follower roller can be movable, displaceable, rotatable and / or pivotable for detecting the movement clearance.
  • the freedom of movement can thus be unchangeable or changeable over the period of movement of the follower roller.
  • a freedom of movement will be clearly definable on a winding device and can thus be formed unchangeable.
  • a variable range of motion is to take account of any incidents beneficial.
  • FIGS. 1 to 3 a device for carrying out the method according to the invention is shown with reference to a development (1).
  • a coordinate system has been entered in the lower right-hand screen area. Its x-axis points in the machine direction, the y-direction indicates the transverse direction, ie the width of the system, while the height is in the z-direction.
  • the winding station (2) rotates an exchange roller (7) in its winding position (2a), wherein continuously web of material (9) unwound from it and the connected processing station, such as a cutting section, not shown, is supplied.
  • a first sensor (6) is mounted, which is aligned opposite to the machine direction (x) in the example shown. If the change roller (7) located in the winding position (2a) now falls below a predefined diameter due to the unwinding process described above, the sensor (6) can be optical, acoustic or electromagnetic Signal received. It is irrelevant whether the sensor (6) also acts as an actuator or receives the signal from a suitably positioned, corresponding actuator.
  • the sensor (6) now outputs an enable signal which is forwarded directly to a computer unit, not shown, which can indirectly or directly influence the transport movement of the follower roller (8) and initiates the transport of the follower roller (8) , It is not important for the inventive method, if the follower roller (8) is then taken from an upstream, not shown storage or has already been in a waiting position (10) in the machine direction (x) outside the settlement, but at least in front of a sensor (5).
  • the second sensor (5) is aligned here in the transverse direction (y), so that a kind of hurdle arises for the following roller (8) to be moved to the winding position (2a). Detects the sensor (5) the follower roller on your way to a in FIG. 3 illustrated pre-position (11) above the winding position (2a) are immediately blocked forward and downward movements.
  • the transport unit of the follower roller (8), here the crane (4) is then only able to perform backward and / or upward movements until the sensor (5) the path in the direction of winding station (2) again releases.
  • the position of the second sensor (5) is adjusted so that there is a safety distance (s) in the z-direction between the rollers (7, 8) involved in the change process.
  • this safety distance (s) can be adapted to the fact that the diameter of the interchangeable roller (7) continues to decrease from the sensor (5) to the pre-position (11) during the transport time of the follower roller (8).
  • the sensor (5) it may thus be possible for the sensor (5) to be mounted in the vertical direction (z) below the sensor (6).
  • sensors which are suitable for detecting the position of the follower roller, but at least other endangered sections of the follower rollers.
  • sensors can also be used, which are particularly suitable for determining the position with respect to the z-axis.
  • particularly inexpensive solutions can provide a tactile or sensing device here.
  • Such a device may, in cooperation with a corresponding control or regulating device, provide for a lowering of the follower roller superimposed on the forward movement until the follower roller no longer touches the tactile or sensing device.
  • the appropriate positioning of the means may also include a positioning on the transport means of the following roller.
  • the follower roller (8) in a pre-position (11), which is here occupy above the winding position (2a), guaranteed.
  • the following roller (8) can calm down.
  • the rotational movement of the change roller (7) can be delayed and the change roller (7) can be removed from the winding position (2a).
  • the follower roller (8) located in the pre-position (11), including the safety distance (s) to be bridged, only has to overcome a small path to the winding position (2a).
  • the follower roller (8) is moved downwards substantially only substantially perpendicular to the winding position (2a) and about a third to a half roll more can be processed.
  • the production speeds of today's slitter winder would have to be increased in the continuous load range by approximately 100 meters per minute, which would entail a not inconsiderable increase in the annual energy requirement.
  • Another advantage of the short insertion path, from the pre-position (11) to the winding position (2a) is that the follower roller (8) can be introduced very slowly and therefore gently into the winding position (2a). It may be particularly advantageous if, in the immediate vicinity of the winding position (2a), a further sensor can delay the introduction speed of the follower roller (8) after its detection.
  • FIG. 4 illustrated embodiment of a device according to the invention shows in the left part of the figure, the structurally existing device with two cameras (13,14) as image-forming devices.
  • the image of one, the freedom of movement 12 defining record is shown.
  • the computer unit (15) indicated in the lower part of the figure the detected position-actual data of the following roller (8) are constantly compared with the stored movement clearance.
  • the particular advantage of such a change process is that a three-dimensional image can be generated by the superimposition of several, in this case two, cameras (13, 14) and via a computer unit (15).
  • FIG. 4 illustrated embodiment of a device according to the invention shows in the left part of the figure, the structurally existing device with two cameras (13,14) as image-forming devices.
  • the image of a the freedom of movement defining record is shown.
  • the computer unit (15) indicated in the lower part of the figure the detected position-actual data of the following roller (8) are constantly compared with the stored movement clearance.
  • the particular advantage of such a change process is that a three-dimensional image can be generated and compared via a computer unit (15) as a result of the superposition of a plurality of cameras (13, 14).
  • additional cameras or sensors may be provided.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln von Rollen in einer mindestens eine Wickelposition aufweisenden Wickelvorrichtung, bei dem eine Folgerolle mittels einer Transporteinheit aus einer Lagerung in die Wickelposition verbracht wird Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist jedoch auch auf andere Materialbahnen anwendbar, die auf ähnliche Weise gehandhabt werden können. Ferner wird die Wickelvorrichtung anhand einer Abwicklung in einer Rollenschneidmaschine beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Wickelvorrichtungen anwendbar, bei denen Rollen innerhalb einer Wickelstation eine Wickelposition einnehmen und gewechselt werden. Es ist damit selbstverständlich, dass die Erfindung auch Verfahren zum Wechseln von Rollen an Aufwickelpositionen umschließt.
  • Unter einer Wechselrolle wird im Folgenden diejenige Rolle verstanden, die sich zu Beginn des Wechselvorgangs noch in der Wickelposition einer Wickelstation befindet und während des Wechselprozesses durch eine Rolle ersetzt wird, die hier als Folgerolle bezeichnet wird.
  • Um den Herstellungsprozess der Papiererzeugung so effizient wie möglich zu gestalten, ist man bestrebt, möglichst breite Papierbahnen mit möglichst hohen Geschwindigkeiten zu fertigen. Die so entstandenen Papierbahnen werden zur Weiterverarbeitung in der Papierfabrik, oder zum Transport außer Haus auf Wickelkerne aufgewickelt.
  • Unter Rollen versteht die vorliegende Schrift alle bei der Papiererzeugung, Papierveredelung und Papierbearbeitung zur Anwendung kommenden rotierbaren Produktionsmittel, also Papierbahnrollen und deren Papierbahnrollen und deren Wickelkerne, insbesondere Volltamboure und Fertigrollen bzw. Leertamboure und Hülsen.
  • Unter einem Mittel, das die Lage der Folgerolle mindestens zeitweise erfassen kann, versteht die vorliegende Schrift optische, akustische, elektromagnetische Sensoren, deren Aktor, sowie Taster, Fühler, Lehren und Bild erzeugende Einrichtungen.
  • Ein in der Aufwicklung am Ende der Papiermaschine entstandener Volltambour kann heute bei zu wickelnden Bahnbreiten von bis zu 10,5m je nach Papiersorte große Durchmesser erreichen. Bei Zeitungsdruckpapier werden beispielsweise Durchmesser um 3 m gewickelt, bei schwerem Papier oder Karton sogar bis zu 4,5 m. Dagegen werden bei empfindlicheren Papiersorten nur geringere Rollendurchmesser erreicht.
  • Für den Transport außer Haus und um eine handhabbare Weiterverarbeitung, beispielsweise in Druckmaschinen, zu ermöglichen, werden die Papierbahnen in so genannten Rollenschneidmaschinen in Längsrichtung geschnitten. Dabei sind zwei Gattungen von Rollenschneidmaschinen bekannt, die Tragwalzenrollenschneidmaschinen, bei denen die einzelnen, entstehenden Fertigrollen in einem gemeinsamem Wickelbett gewickelt werden, und die Stützwalzenrollenschneidmaschinen, die für jede zu erzeugende Fertigrolle eine eigene Aufwickelstation besitzen. Beide Gattungen weisen jedoch prinzipiell die gleichen Voraussetzungen an der Abwicklung auf. Gleiches gilt für so genannte Um- oder Doktorroller, deren Aufgabe in der Umrollung von Volltambouren besteht, und an denen fallweise ein Randbeschnitt durchgeführt werden kann. Für den Gegenstand der Erfindung ist es also unerheblich, ob es sich um eine Abwicklung in einer Tragwalzenrollenschneidmaschine, einer Stützwalzenrollenschneidmaschine oder einfach um einen sogenannten Um- oder Doktorwickler handelt.
  • Zur Bestückung der Abwicklung der genannten Maschinentypen mit den am Ende der Papiermaschine entstandenen Volltambouren werden Transportmittel benötigt. Häufig wird dies mittels Kränen bewerkstelligt, da elegante Schienentransportsysteme mit eigenen Förderstationen auf Grund ihrer aufwendigen Mechanik sehr teuer sind und beispielsweise bei Austausch einer Rollenschneidmaschine an die neuen Bedingungen angepasst werden müssen. Üblicherweise ist zwischen Papiermaschine und Rollenschneidmaschine ein Lager, insbesondere ein Tambourmagazin, zwischengeschaltet, das als Ausgleich von Produktionsunterschieden dient. Diese Produktionsunterschiede treten bereits zwangsläufig deswegen auf, weil die Papiermaschine kontinuierlich und die Rollenschneidmaschine diskontinuierlich arbeitet. Ferner können auf diese Weise Geschwindigkeitsdifferenzen sowie plan- und außerplanmäßige Stillstände teilweise kompensiert werden. Dennoch kommt den Rollenschneidmaschinen hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Prozessgeschwindigkeit der Papierherstellung eine hohe Bedeutung zu, da die Rollenschneidmaschinen auf jeden Fall in der Lage sein müssen, die gesamte von der Papiermaschine vorgelegte Papiermenge so abzuarbeiten, dass keine Produktionsunterbrechungen im Papierherstellungsprozess entstehen können.
  • Um einen in der Abwicklung der Rollenschneidmaschine abgewickelten Volltambour bzw. den verbleibenden, ggf. mit noch mit Restlagen bestückten, Wickelkern durch einen vollen Tambour zu ersetzten, muss der sich in der Wickelposition befindliche Tambour, bzw. Wickelkern, zum Stillstand kommen, entriegelt und entfernt werden. Ferner muss ein Transportmittel einen nachfolgenden Volltambour aus einem Lager, Wickelposition befindliche Position, hier Vorposition genannt, verfahren, wo sich die weiter unten angesprochenen Pendelbewegungen beruhigen müssen, bevor der Tambour in die freie Wickelposition verbracht und dort verriegelt werden kann. Erst dann kann der Abwickelprozess erneut beginnen.
  • Nach Stand der Technik hängt der Erfolg des Wechselprozesses ganz wesentlich vom Vermögen des Bedieners ab, die beiden Bewegungsabläufe ordnungsgemäß zu koordinieren. Versucht also ein Maschinenführer den neu einzulegenden Tambour in die Vorposition oberhalb der Wickelposition zu verfahren, während der auszuwechselnde Tambour bzw. Wickelkern noch in der Wickelstation rotiert, muss er sich auf sein eigenes Augenmaß verlassen. Aufgrund baulicher Gegebenheiten und häufig vorhandener Einhausung der Abwicklung sowie dem Umstand, dass ein an einem Kran befindlicher Voll- oder Leertambour bei einwirkenden Geschwindigkeitsänderungen eine pendelnde Masse darstellt, birgt ein solches Vorgehen ein erhebliches Kollisionsrisiko und ist zur Vermeidung folgeschwerer Unfälle in fast allen Papierfabriken aufs Strengste untersagt. Demgemäß erfolgen nach Stand der Technik die beschriebenen Bewegungen der am Wechselvorgang beteiligten Papierbahnrollen bzw. Wickelkerne weitgehend getrennt nacheinander, was zwangsläufig zu einem relativ langen Stillstand der Rollenschneidmaschine führt.
  • Aus dem relativ weit entfernten Bereich der Rotationsdruckmaschinen ist durch die Europäische Patentanmeldung EP 0 849 201 A1 eine sensorische Überwachung der Stirnseiten einer Papierrolle zur exakten axialen Ausrichtung entsprechend eines vorgesehenen Druckprogramms bekannt geworden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Wechselvorgang von Rollen an einer Wickelposition zeitlich zu verkürzen und sicherer zu gestalten.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Mittel vorhanden ist, dass die der. Folgerolle, mindestens aber einem gefährdeten Abschnitts derselben, bereits vor Erreichen der Wickelposition mindestens zeiweise erfasst, und daß, als Transportmittel ein Kran dient. Auf diese Weise ist es dem Betreiber einer solchen Vorrichtung möglich, den für den Wechsel der Rollen benötigten Zeitaufwand deutlich zu reduzieren, da der Wechsel bereits während noch laufender Abwicklung eingeleitet werden kann. Dabei erhöht sich zusätzlich die Sicherheit des Wechselvorgangs.
  • In einer vorteilhaften Variante kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Position der Folgerolle kontinuierlich erfasst werden. Die so gewonnenen Daten bieten eine ideale Grundlage zum Betreiben des Wechselprozesses und erlauben ein besonders hohes Maß an Sicherheit, da die Lage der Rolle nicht nur an signifikanten Stellen des Wechselvorgangs ermittelt wird, sondern der Weg der Rollen, mindestens abschnittsweise, kontinuierlich überwacht wird.
  • Dagegen kann auch eine Verfahrensvariante von hoher praktischer Bedeutung sein, die die Position der Folgerolle in Abständen erfasst. Ein solches Verfahren kann bereits ein absolut ausreichendes Maß an Sicherheit gewährleisten. Auch können die dafür an einer Wickelvorrichtung vorzusehenden Mittel zur Erfassung der Position der Folgerolle in unkomplizierter Weise an geeigneter Stelle angebracht werden.
  • Die vorgenannten Verfahrensvarianten ermöglichen es auch, dass die Position der Folgerolle über mindestens einen vordefinierten Streckenabschnitt begleitend erfasst wird.
  • Dabei lässt ein erfindungsgemäßes Verfahren Gestaltungsvarianten zu, nach denen der Wechselprozess gesteuert oder geregelt wird.
  • Dabei lässt ein erfindungsgemäßes Verfahren Gestaltungsvarianten zu, nach denen der Wechselprozess gesteuert oder geregelt wird.
    Neben der grundsätzlichen Möglichkeit, dass das mindestens eine Mittel für den Bediener wahrnehmbare Signale aktivieren, sind insbesondere Verfahrensweisen vorgesehen, die die elektronische Verarbeitung der erfassten Parameter vorsehen und in besonders bevorzugten Varianten, einen bedienerfreien oder weitgehend bedienerfreien Betrieb erlauben.
    Dies ermöglicht besonders kurze Reaktionszeiten des Systems und schließt menschliches Versagen aus. Darüber hinaus wird eine hohe Reproduzierbarkeit der Prozessabläufe garantiert. Weitere Vorteile ergeben sich aus der elektronischen Verknüpfungen umliegender Regelungssysteme, beispielsweise einer vorgeschalteten Tambourcharakterisierung oder Überwachungseinheiten für die Produktionsgeschwindigkeit vor oder nachgestellter Bearbeitungsstationen, sowie mit Übergeordneten Regelungssystemen, etwa zur Gesamtüberwachung von eintretenden oder bevorstehenden Betriebsausfällen. Darüber hinaus kann eine Arbeitskraft weitgehend aus dem möglichen Gefahrenbereich freigestellt werden.
  • In einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die erfassten Daten, insbesondere Positionswerte, genutzt um eine Kollision der zu wechselnden Rollen zu vermeiden. Auf diese Weise lassen sich teure Produktionsausfälle vermeiden und die Unversehrtheit der Rollen garantieren. Schließlich wird eine Gefahrenquelle für Maschine und Mensch eliminiert.
  • Weiterhin kann ein erfindungsgemäßes Verfahren besonderes vorteilhaft ausgestaltet sein, wenn die erfassten Daten, insbesondere Positionswerte, dazu genutzt werden, den Wechselprozess zeitlich zu verkürzen. Dies ist besonders im Hinblick auf die Steigerung der Prozessleistung wichtig und wird möglich, weil man auf Grund der erfassten Daten auf dann überflüssige Sicherheitsanweisungen, wie beispielsweise oben beschriebe Verweildauern in Wartepositionen außerhalb der Abwicklung, verzichten kann. Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren wird es ermöglicht, die Folgerolle bei noch in der Wickelposition rotierender Wechselrolle, nah an die Wickelposition zu bringen. Insbesondere ist es dadurch möglich, die Folgerolle in eine Vorposition zu verbringen, die vorzugsweise über der Wickelposition liegt. Hier kann sich die Folgerolle bei eventuell eingetretenen Pendelbewegungen bereits beruhigen und muss nach Auswurf der Wechselrolle aus der Wickelposition nur noch in diese abgesenkt werden.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann in vorteilhafter Weise das mindestens eine Mittel Signale aktivieren, die genutzt werden, um auf mindestens einen Freiheitsgrad und/oder die Transportgeschwindigkeit der Folgerolle und/oder ihrer Transporteinheit mindestens zeitweise Einfluss zu nehmen.
    Insbesondere kann das Signal dazu verwendet werden, die Transportbewegung der Folgerolle auf ihrem Weg zur Wickelposition zu stoppen oder zumindest in bestimmte Richtungen, etwa in Vorwärts-, Rückwärts-, Aufwärts-, Abwärtsrichtung zu beeinflussen, etwa zu sperren oder wieder frei zu geben, bzw. zu verzögern oder zu beschleunigen.
    Auf diese Weise kann die Folgerolle unter Umgehung möglicher Kollisionsgefährdungen auf sichere und rasche Art in die Wickelposition verbracht werden. Des Weiteren kann, auf Grund der vorhandenen Signalgebung, unmittelbar vor Erreichen der Wickelposition eine Kriechgeschwindigkeit angenommen werden, um die Folgerolle besonders schonend in die Wickelposition einzubringen.
  • Ferner ist ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft ausgestaltet, wenn die Folgerolle unter Einhaltung zuvor definierter Sicherheitsabstände in die Wickelposition eingebracht wird.
    Dazu können die Sicherheitsabstände Maschinengebunden programmiert werden und dem Betreiber fallweise eine gewisse Wahlmöglichkeit bei der Festlegung der einzustellenden Sicherheitsabstände belassen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass Sicherheitsabstände gegen sich bewegende Teile, insbesondere gegen die noch rotierende und/oder sich bereits aus der Wickelposition entfernende Wechselrolle, größer sind als die Sicherheitsabstände gegen ruhende Bauteile. Allgemein hat die Verwendung definierter Sicherheitsabstände eine Erhöhung der Sicherheit gegen Kollision zur Folge und lässt bei geeigneter Wahl eine höhere Toleranz anderer Funktionsabläufe zu.
  • Des Weiteren kann die jeweilige Ausrichtung des mindestens einen Mittels im Raum unveränderlich oder mindestens zeitweise änderlich sein. Hierbei bieten je nach baulicher Beschaffenheit der Wickelvorrichtung in ihrer Ausrichtung unveränderlich gestaltete Mittel zur Erfassung der Lage bzw. der Position der Folgerolle eine besonders preisorientierte Lösung, da die dazu benötigten Bauteile an sich preiswert sind und keine zusätzlichen baulichen Maßnahmen erforderlich sind. Darüber hinaus ist zu Signalverarbeitung solcher Bauteile keine aufwendige Software nötig. In anderen Fällen können die Wünsche der Betreiber solcher Wickelvorrichtungen, oder die Rahmenbedingungen, insbesondere die baulichen Beschaffenheiten so ausfallen, dass die Verwendung mindestens zeitweise änderbarer Mittel erforderlich wird.
    Bevorzugt können in Ihrer Ausrichtung mindestens zeitweise änderbare Mittel zur Erfassung der Lage bzw. der Position der Folgerolle während des Wechselprozesses oder davor verfahren und/oder verdreht und/oder verschwenkt werden.
  • Darüber hinaus können solche Mittel besonders einfach an geänderte Umstände angepasst werden. Ebenso ist es denkbar, dass insbesondere auf Grund baulicher Rahmenbedingungen die Ausrichtung des mindestens einen Mittels zur Erfüllung der gestellten Aufgaben änderbar ist. Auf diese Weise lässt sich die Effektivität einzelner Mittel erheblich steigern und der Aufgabe einer kontinuierlichen Überwachung kann in besonders guter Weise nachgekommen werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn sich bei Vorhandensein mehrerer Mittel die Ausrichtung von mindestens zwei Mittel unterscheidet. Auf diese Weise ist es möglich, den Raum in mehr als einer Dimension zu überwachen. Insbesondere können so auch beliebig im Raum liegende Sicherheitsebnen und/oder Sicherheitsräume erstellt werden.
  • Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn mindestens ein Mittel im Wesentlichen in Maschinerichtung und mindestens ein Mittel im Wesentlichen Quer zur Maschinenrichtung ausgerichtet ist, um auf einfache Weise ein hohes Maß an Sicherheit zu erzeugen.
  • Vorzugsweise finden als Mittel zur Erfassung der Position bzw. Lage der Folgerolle optische, akustische oder elektromagnetische Einrichtungen Anwendung.
    Bei einer optischen Einrichtung sind bilderzeugende Einrichtungen, Licht- oder Lasersensoren, bei den akustischen Einrichtungen Ultraschall-, Infraschall-, bei den elektromagnetischen Einrichtungen Radar- oder Mikrowellensensoren bevorzugt. Dabei bietet eine Licht- oder Lasereinrichtung die Vorteile besonders preisgünstiger Bauelemente, einfacher Verarbeitungssoftware und der Möglichkeit der sichtbaren Funktionsüberprüfung. Eine optische Einrichtung bietet allgemein den Vorteil hoher Fokussierbarkeit der zu überwachenden Gegenstände. Darüber hinaus bieten bilderzeugende Einrichtungen, insbesondere Kameras, den Vorteil, dass die Erfassung des Objekts, hier der Folgerolle, in besonderem Masse aussagekräftig ist, und eine besonders fundierte Grundlage zur Überwachung, und insbesondere einem damit verbundenen steuernden oder regelnden Eingriff, bietet.
    Eine akustische Einrichtung kann dagegen derart ausgebildet sein, dass der Sensor gleichzeitig der Empfänger ist. Dies kann unter bestimmten baulichen Voraussetzungen von großem Vorteil sein. Da sich die Schallwellen im Raum ausbreiten ist ferner denkbar, dass eine akustische Einrichtung in geeigneter Weise zur direkten Abstandsmessung, insbesondere zwischen den sich bewegenden Teilen, insbesondere zwischen den am Wechsel beteiligten Rollen, genutzt wird.
    Bei der Verwendung elektromagnetischer Sensoren können dagegen besonders gut die stofflichen Unterschiede der zu überwachenden Bauteile, etwa der gewickelten Papierbahn und der sie umgebenden stählernen Maschinenbauteile, ausgenutzt werden, da neben deren Dichte auch deren elektronische und magnetische Leitfähigkeit auf das zur Detektierung herangezogene Resonanzverhalten Einfluss nehmen. Unabhängig von der Sensorgattung werden bei geeigneter Sensorausrichtung und Signalverarbeitung Hinweise auf die Bewegungsgeschwindigkeiten der am Wechsel beteiligten Rollen gegeben.
  • In einer speziell bevorzugten Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der Wickelvorrichtung um eine Rollenschneidmaschine, da den Rollenschneidmaschinen hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Prozessgeschwindigkeit der Papierherstellung eine hohe Bedeutung zukommt. Nach Abzug der, aus dem Lager entstehenden, Pufferkapazität muss die Prozessleistung der Rollenschneidmaschine mindestens so hoch sein, wie die der Papiermaschine, weshalb eine Zeitersparnis beim Wickelwechsel hier von ganz besonderer Wichtigkeit ist.
  • In einer ganz speziell bevorzugten Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der Wickelposition um eine Abwickelposition. Dies ist besonders in einer Rollenschneidmaschine von Vorteil, da der Wickelwechsel auf Grund der hohen hier zu bewegenden Massen im Allgemeinen länger dauert als der Wechsel der an der Aufwicklung beteiligten Teilbahnrollen.
  • Vorrichtungsgemäß wird die weiter oben wiedergegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass Mittel vorgesehen sind, die geeignet sind einen Bewegungsfreiraum für die Folgerolle auf ihrem Weg in die Wickelposition zu erfassen, und daß, die Transporteinheit als Kran ausgebildet ist. Dabei wird als Bewegungsfreiraum derjenige Bereich verstanden, in dem die Folgerolle auf ihrem Weg in die Wickelposition kollisionsfrei bewegbar ist, wobei es nicht von Bedeutung ist, ob der Bewegungsfreiraum geschlossen, oder nach mindestens einer Seite hin offen ist. Beispielsweise kann unter einem Bewegungsfreiraum auch der sich über einer, beispielsweise auch geneigten oder gekrümmten, Ebene befindliche Bereich verstanden werden.
    Eine solche Vorrichtung bietet hervorragende Voraussetzungen für einen schnellen und sicheren Wechsel von Rollen an einer Wickelposition.
  • Wird der Bewegungsfreiraum beispielsweise mittels einer bilderzeugenden Einrichtung oder Sensoren und Aktoren erfasst, so handelt es sich um einen imaginären Bewegungsfreiraum, der vorzugsweise in Zusammenhang mit einer geeigneten Steuer-/Regelungseinheit wirksam wird, die mindestens mittelbar auf mindestens einen Freiheitsgrad und/oder die Transportgeschwindigkeit der Folgerolle und/oder ihrer Transporteinheit mindestens zeitweise Einfluss nehmen kann. Dabei können durch den zur Verfügung gestellten Bewegungsfreiraum bereits gewünschte Sicherheitsabstände berücksichtigt sein. Auf diese Weise wird die Vorrichtung der ihr zu Grunde liegenden Aufgabe besonders gut gerecht.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen können zur Erfassung des Bewegungsfreiraums die die Folgerolle erfassenden Mittel verfahrbar, verschiebbar, verdrehbar und/oder verschwenkbar sein. Der Bewegungsfreiraum kann damit über den Zeitraum der Bewegung der Folgerolle unveränderbar oder veränderbar sein. Im Regelfall wird an einer Wickelvorrichtung ein Bewegungsfreiraum klar definierbar sein und kann somit unveränderbar ausgebildet werden. Ein veränderbarer Bewegungsfreiraum ist zur Berücksichtigung eventueller Störfälle von Vorteil. Bei der Verwendung bilderzeugender Einrichtungen ist es denkbar, dass neben der Folgerolle auch andere Teile erfasst werden, deren mögliche Lagen den Bewegungsfreiraum der Folgerolle mindestens zeitweise einschränken können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen in Zusammenhang mit der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
  • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer entsprechend eingerichteten Abwicklung, wobei sich die Folgerolle in einer Warteposition außerhalb der Abwicklung befindet
    Figur 2
    dasselbe Verfahren, wobei die Folgerolle in die Abwicklung eingebracht wird und einen durch einen Sensor vorgegebenen Sicherheitsabstand erreicht hat
    Figur 3
    dasselbe Verfahren, wobei die Folgerolle ihre Vorposition oberhalb der Wickelposition erreicht hat
    Figur 4
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei bilderzeugenden Einrichtungen zur Überwachung der Folgerolle und in einem Rechner hinterlegtem Datensatz, der einen Bewegungsfreiraum für die Folgerolle definiert
  • In den Figuren 1 bis 3 wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Abwicklung (1) gezeigt. Zur Vereinfachung ist im rechten, unteren Bildbereich ein Koordinatensystem eingetragen. Dessen x-Achse weist in Maschinenrichtung, die y-Richtung weist die Querrichtung, also die Breite der Anlage aus, während die Höhe in z-Richtung verläuft.
  • In der Wickelstation (2) rotiert eine Wechselrolle (7) in ihrer Wickelposition (2a), wobei kontinuierlich Materialbahn (9) von ihr abgewickelt und der angeschlossenen Bearbeitungsstation, etwa einer nicht dargestellten Schneidpartie, zugeführt wird. An einem Gehäusebauteil an oder nahe der Wickelstation (2) ist ein erster Sensor (6) angebracht, der im dargestellten Beispiel entgegen der Maschinenrichtung (x) ausgerichtet ist. Unterschreitet die in der Wickelposition (2a) befindliche Wechselrolle (7) nun auf Grund des oben beschrieben Abwickelungsprozess einen vordefinierten Durchmesser, kann der Sensor (6) ein optisches, akustisches oder elektromagnetisches Signal empfangen. Dabei ist es unerheblich, ob der Sensor (6) auch als Aktor fungiert oder das Signal von einem, in geeigneter Weise positioniertem, korrespondierendem Aktor erhält.
  • Im vorliegenden Beispiel gibt der Sensor (6) nun ein Freigabesignal aus, das direkt an eine nicht dargestellte Rechnereinheit weiter gegeben wird, die mittelbar oder unmittelbar auch auf die Transportbewegung der Folgerolle (8) Einfluss nehmen kann und den Transport der Folgerolle (8) einleitet. Dabei ist es für das erfindungsgemäße Verfahren nicht von Bedeutung, ob die Folgerolle (8) dann einer vorgeschalteten, nicht dargestellten Lagerung entnommen wird oder sich bereits in einer Warteposition (10) befunden hat, die in Maschinenrichtung (x) außerhalb der Abwicklung, mindestens jedoch vor einem Sensor (5) liegt.
  • Der zweite Sensor (5) ist hier in Querrichtung (y) ausgerichtet, so dass für die sich auf die Wickelposition (2a) zu bewegende Folgerolle (8) eine Art Hürde entsteht. Erfasst der Sensor (5) die Folgerolle auf Ihrem Weg zu einer in Figur 3 dargestellten Vorposition (11) oberhalb der Wickelposition (2a) werden umgehend Vorwärts- und Abwärtsbewegungen gesperrt. Die Transporteinheit der Folgerolle (8), hier der Kran (4) ist dann nur noch fähig Rückwärts- und/oder Aufwärtsbewegungen durchzuführen, bis der Sensor (5) den Weg in Richtung Wickelstation (2) wieder frei gibt. Dabei ist die Lage des zweiten Sensors (5) so abgestimmt, dass sich in z-Richtung ein Sicherheitsabstand (s) zwischen den am Wechselvorgang beteiligten Rollen (7,8) ergibt. Je nach Ausführungsbeispiel kann dieser Sicherheitsabstand (s) dem Umstand, dass der Durchmesser der Wechselrolle (7) während der Transportzeit der Folgerolle (8) von Sensor (5) in die Vorposition (11) weiter abnimmt, angepasst werden. In einem Extrembeispiel kann es also möglich sein, dass der Sensor (5) in HöhenRichtung (z) unterhalb des Sensors (6) angebracht ist.
  • Es ist offensichtlich, dass es auch im Rahmen der Erfindung liegt, weitere Sensoren vorzusehen, die geeignet sind, die Lage der Folgerolle, mindestens aber weitere gefährdete Abschnitte der Folgerollen zu erfassen. Insbesondere können bei der Verwendung von, auf ortsfesten Schienen laufenden Transportmittel, insbesondere Kränen, die eine Abweichung des Transportweges in y- Richtung weitgehend ausschließen, auch Sensoren Anwendung finden, die speziell zur Ermittlung der Lage bezüglich der z-Achse geeignet sind. Dabei können beispielsweise besonders preisgünstige Lösungen hier eine Tast- oder Fühleinrichtung vorsehen. Eine solche Einrichtung kann in Zusammenarbeit mit einer entsprechenden Steuer- oder Regeleinrichtung für ein, der Vorwärtsbewegung überlagertes Absenken der Folgerolle sorgen, bis die Folgerolle die Tast- oder Fühleinrichtung nicht mehr berührt.
  • Ebenso ist es selbstverständlich, dass die geeignete Positionierung der Mittel auch eine Positionierung am Transportmittel der Folgerolle umfassen kann.
  • Auf diese Weise wird ein sicheres Verbringen der Folgerolle (8) in eine Vorposition (11), die hier oberhalb der Wickelposition (2a) einzunehmen ist, gewährleistet. In der Vorposition (11) kann sich die Folgerolle (8) beruhigen. Parallel dazu kann die Rotationsbewegung der Wechselrolle (7) verzögert werden und die Wechselrolle (7) kann aus der Wickelposition (2a) entnommen werden. Die in der Vorposition (11) befindliche Folgerolle (8) hat inklusive des zu überbrückenden Sicherheitsabstands (s) nur noch einen kleinen Weg in die Wickelposition (2a) zu überwinden. Vorzugsweise wird die Folgerolle (8) dabei lediglich im Wesentlichen senkrecht in die Wickelposition (2a) abwärts bewegt und etwa eine Drittel bis eine halbe Rolle mehr verarbeitet werden kann. Um die gleiche Leistungssteigerung durch höhere Produktionsgeschwindigkeiten zu erreichen, müssten die Produktionsgeschwindigkeiten heutiger Rollenschneidmaschinen im Dauerlastbereich um annähernd 100 Meter pro Minute gesteigert werden, was einen nicht unerheblichen Anstieg des Jahresenergiebedarfs nach sich zöge.
  • Ein weiterer Vorteil des kurzen Einbringweges, von der Vorposition (11) in die Wickelposition (2a) liegt darin, dass die Folgerolle (8) sehr langsam und damit sanft in die Wickelposition (2a) eingebracht werden kann. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn in unmittelbarer Nähe der Wickelposition (2a) ein weiterer Sensor die Einbringgeschwindigkeit der Folgerolle (8) nach deren Erfassung verzögern kann.
  • Hat die Folgerolle die Wickelposition (2a) eingenommen, kann weiter produziert werden und die Folgerolle wird im nächsten Wechselprozess zur Wechselrolle.
  • Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt im linken Teil der Figur die baulich vorhandene Vorrichtung mit zwei Kameras (13,14) als bilderzeugende Einrichtungen. Im rechten Teil der Figur ist die Abbildung eines, den Bewegungsfreiraum 12 definierenden Datensatzes gezeigt. Über die im unteren Teil der Figur angedeuteten Rechnereinheit (15) werden die erfassten Positions-Ist-Daten der Folgerolle (8) ständig mit dem hinterlegten Bewegungsfreiraum verglichen.
    Der besondere Vorteil eines solchen Wechselprozesses besteht darin, dass durch die Überlagerung mehrerer, hier zweier, Kameras (13,14) ein dreidimensionales Bild erzeugbar und über eine Rechnereinheit (15)
  • Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt im linken Teil der Figur die baulich vorhandene Vorrichtung mit zwei Kameras (13,14) als bilderzeugende Einrichtungen. Im rechten Teil der Figur ist die Abbildung eines, den Bewegungsfreiraum definierenden Datensatzes gezeigt. Über die im unteren Teil der Figur angedeuteten Rechnereinheit (15) werden die erfassten Positions-Ist-Daten der Folgerolle (8) ständig mit dem hinterlegten Bewegungsfreiraum verglichen.
    Der besondere Vorteil eines solchen Wechselprozesses besteht darin, dass durch die Überlagerung mehrerer, hier zweier, Kameras (13,14) ein dreidimensionales Bild erzeugbar und über eine Rechnereinheit (15) vergleichbar ist. Zusätzlich können dabei weitere Kameras oder Sensoren vorgesehen sein.
  • Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Abwicklung
    2
    Wickelstation
    2a
    Wickelposition
    3
    Magazin für Wickelkerne, Zwischenlager
    4
    Transportmittel / Kran
    5
    Sensor
    6
    Sensor
    7
    Wechselrolle
    8
    Folgerolle
    9
    Abgewickelte Materialbahn
    10
    Warteposition
    11
    Vorposition
    12
    Bewegungsfreiraum
    13
    Kamera
    14
    Kamera
    15
    Rechnereinheit
    X
    Maschinenrichtung
    Y
    Querrichtung
    Z
    Höhenrichtung
    S
    Sicherheitsabstand

Claims (15)

  1. Verfahren zum Wechseln von Rollen in einer mindestens eine Wickelposition aufweisenden Wickelvorrichtung, bei dem eine Folgerolle mittels einer Transporteinheit aus einer Lagerung in die Wickelposition verbracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens ein Mittel vorhanden ist, das die Lage der Folgerolle, mindestens aber eines gefährdeten Abschnitts derselben, bereits vor Erreichen der Wickelposition mindestens zeitweise erfasst, und, dass
    als Transportmittel ein Kran dient.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Position der Folgerolle kontinuierlich erfasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Position der Folgerolle diskret erfasst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1-3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Wechselprozess gesteuert und/oder geregelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erfassten Daten, insbesondere Positionswerte, genutzt werden, um eine Kollision der zu wechselnden Rollen zu vermeiden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erfassten Daten, insbesondere Positionswerte, dazu genutzt werden, den Wechselprozess zeitlich zu verkürzen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das mindestens eine Mittel Signale aktiviert, die genutzt werden, um auf mindestens einen Freiheitsgrad und/oder die Transportgeschwindigkeit der Folgerolle und/oder ihrer Transporteinheit mindestens zeitweise Einfluss zu nehmen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Folgerolle unter Einhaltung zuvor definierter Sicherheitsabstände in die Wickelposition eingebracht wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die jeweilige Ausrichtung des mindestens einen Mittels im Raum unveränderlich oder mindestens zeitweise veränderlich sein kann.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die, in ihrer Ausrichtung mindestens zeitweise veränderlichen Mittel, vor und/oder während des Wechselprozesses verfahren und/oder verdreht und/oder verschwenkt werden können.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als datenerfassendes Mittel ein optischer, akustischer, oder elektromagnetischer insbesondere Licht- oder Laser-, Ultraschall-, Radar- oder Mikrowellen- Sensor Anwendung findet.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es sich bei der Wickelvorrichtung um eine Rollenschneidmaschine handelt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es sich bei der Wickelposition um eine Abwickelposition handelt.
  14. Vorrichtung zum Wickeln einer Materialbahn (9), insbesondere Papierbahn, die mindestens eine Wickelposition (2a) aufweisende Wickelstation (2) besitzt, in der eine Wechselrolle (7) durch eine mittels einer Transporteinheit aus einer Lagerung in die Wickelposition verbringbare Folgerolle (8) ersetzbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Mittel (5,6) vorgesehen sind, die geeignet sind einen Bewegungsfreiraum (12) für die Folgerolle (8) auf ihrem Weg in die Wickelposition (2a) zu erfassen, wobei die Transporteinheit als Kran ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bewegung der Folgerolle (8) unter Beachtung des Bewegungsfreiraums (12) leitbar ist.
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US6176670B1 (en) * 1999-04-21 2001-01-23 Eastman Kodak Company Roll handling and transport assemblage
US6983909B2 (en) * 2004-02-27 2006-01-10 The Procter & Gamble Company Roll changing apparatus
JP4409552B2 (ja) * 2006-09-08 2010-02-03 住友重機械工業株式会社 ロール自動供給装置

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