DE102010001167B4

DE102010001167B4 - Verfahren zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels an einem Rollenwechsler und einen Rollenwechsler

Info

Publication number: DE102010001167B4
Application number: DE201010001167
Authority: DE
Inventors: Günther Eckert; Klaus Röder
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2030-01-26
Also published as: DE102010001167A1

Abstract

Verfahren zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels an einem Rollenwechsler, bei dem eine neue Materialrolle (04) bei Maschinengeschwindigkeit an einer ablaufenden Materialbahn (06) einer ablaufenden Materialrolle angeklebt wird, wobei das Ankleben durch die Erkennung eines Klebeetikettes auf der neuen Materialrolle (04) initiiert wird,
– wobei die Erkennung des Klebeetikettes unmittelbar nach dem Aufachsen der neuen Materialrolle (04) im Rollenwechsler erfolgt,
– wobei nach dem Aufachsen ein aktueller Winkel der im Rollenwechsler aufgeachsten neuen Materialrolle (04) gespeichert wird,
– wobei die neue Materialrolle (04) nach dem Aufachsen zunächst in eine Prüfposition verschwenkt wird, in der eine Erkennung des Klebetiketts erfolgt,
– wobei die Prüfposition einer Klebeposition entspricht, bei der auch der fliegende Rollenwechsel durchgeführt wird,
– wobei ein Kleberahmen in eine Klebeposition geschwenkt wird,
– wobei die Erkennung des Klebeetiketts mittels eines Sensors (02) in einem Kleberahmen erfolgt,
– wobei die neue Materialrolle (04) in...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechslers an einem Rollenwechsler gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.
Der fliegende Rollenwechsel in einer Rollenrotationsdruckmaschine läuft bekannterweise in folgenden automatisch durchgeführten Schritten ab: Zunächst erfolgt das Einspannen einer neuen Materialrolle in einen Rollenträger. Anschließend wird die neue Materialrolle in eine Klebeposition geschwenkt (die neue Materialrolle wird dabei bis auf einen Abstand von wenigen Millimeter bis Zentimetern an die auslaufende Materialbahn heran gefahren). Die neue Materialrolle wird nun auf eine Umfangsgeschwindigkeit entsprechend der Bahngeschwindigkeit der auslaufenden Materialbahn beschleunigt. Nach dem Passieren einer Klebemarkierung auf der neuen Materialrolle an einem Initiator erfolgt das Anpressen der auslaufenden Materialbahn an den Umfang der neuen Materialrolle über eine Klebewalze. Dadurch klebt sich die Klebespitze der neuen Materialrolle an die auslaufende Materialbahn, bei gleichzeitigem Brechen des Klebesiegels. Anschließend erfolgt ein Einschwenken eines Trennmessers zum Kappen des Restes der auslaufenden Materialbahn. Die geleerte Materialrolle mit einem verbleibenden Bahnrest wird im Rollenwickler abgebremst und anschließend ausgeworfen.
Für die Klebevorbereitung der neuen Materialrolle sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. Meist erfolgt dies mit gerade, in W- oder V-Form geschnittenem Bahnanfang und mit Hilfe von wasserdispergierbaren Klebestreifen und Sollbruchstellen sowie speziellen Spitzenetiketten. Die Klebemarkierung bzw. das Spitzenetikett (auch als Tab oder Klebeetikett bezeichnet) ist ein Metall- oder Schwarzflächenetikett, welches durch einen optischen oder Näherungssensor (Initiator) beim fliegenden Rollenwechsel erkannt wird. Innerhalb weniger Millisekunden nach Erkennung dieses Klebeetikettes erfolgt die vollautomatische Anklebung der neuen Materialbahn und die Kappung der alten Materialbahn.
Die korrekte Applikation dieses Klebeetikettes auf der neuen Materialrolle wird erst dann automatisch erkannt, wenn die Materialrolle für den fliegenden Rollenwechsel in eine Klebeposition verschwenkt und beschleunigt ist und der entsprechende Initiator kurz vor dem Klebevorgang nahe genug an die anzuklebende Materialrolle gebracht werden kann. Wenn der Initiator dann das entsprechende Etikett nicht erkennt (weil es nicht oder in einer falschen Position aufgebracht ist oder während des Transportes beschädigt wurde), muss die Produktion des gesamten Druckauftrages angehalten werden, da in der Regel bei laufenden Maschinen bis zum geplanten automatischen Rollenwechsel nicht mehr genug Zeit bleibt, um die anzuklebende Materialrolle zu stoppen, das Klebeetikett korrekt aufzubringen und die Materialrolle wieder auf Klebegeschwindigkeit zu beschleunigen. Eine komplette Produktionsunterbrechung ist die Folge.
Aus der WO 03/018453 A1 ist ein Klebeband für einen fliegenden Rollenwechsel bekannt. Über das Splice-Klebeband können kontaktlos Informationen an das Prozesscontrolling weitergegeben werden.
Die DE 10 2006 042 728 A1 beschreibt ein Verfahren zum Verbinden zweier Materialbahnen, wobei zur Ermittlung der Lage eines neuen Winkels die Position der aufgebrachten Klebestelle ermittelt wird.
Durch die DE 10 2008 000 242 B3 ist es bekannt, dass die Erkennung des Klebeetiketts mittels eines Sensors in einem Kleberahmen erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels bereit zu stellen, durch das Produktionsunterbrechungen aufgrund fehlerhafter oder nicht angebrachter Klebeetiketten auf den neuen Materialrollen vermieden werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere dann, dass das fehlerhaft angebrachte oder beschädigte Klebeetikett oder das Fehlen eines Klebeetikettes sofort erkannt wird (noch bevor die neue Materialrolle auf die Geschwindigkeit für den fliegenden Rollenwechsel beschleunigt wurde und der Rollenwechsel unmittelbar bevorsteht) und somit bei nicht korrekt angebrachtem Klebeetikett noch genügend Zeit verbleibt, eine andere neue Materialrolle aufzuachsen oder an der vorhandenen Materialrolle die Position des Klebeetikettes zu korrigieren bzw. ein neues Klebeetikett anzubringen.
Dabei erfolgt eine Erkennung eines auf der neuen Materialrolle angebrachten Klebeetikettes unmittelbar nach dem Aufachsvorgang der neuen Materialrolle im Rollenwechsler.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ist mit einem Rollenwechsler durchführbar, bei welchem ein Sensor zur Erkennung des Klebeetikettes an einem Rollenträger angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kleberahmens in einer Klebeposition;
2 einen Ablaufplan einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum fliegenden Rollenwechsel;
3 einen Rollenwechsler in einer schematischen Darstellung mit am Rollenträger angeordneten Sensoren;
4 einen Ablaufplan einer nicht unter den Schutzumfang fallenden Ausführungsform des Verfahrens.
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kleberahmens, welcher sich in Klebeposition in einem Rollenwechsler befindet. Dieser Kleberahmen umfasst eine Klebewalze 01, einen Sensor 02 zur Erkennung von Klebeetiketten, z. B. zur Klebestellen- bzw. Klebetikettenerfassung, ein Schlagmesser 03 zum Abtrennen einer Restfahne nach der Rollenanklebung. Der Kleberahmen ist ein Schwenkrahmen, der zur Klebung bis nahe an die neue Materialrolle 04 angeschwenkt werden kann. Auf dem Schwenkrahmen ist ein verschiebbarer Schlitten vorgesehen, an dem verschiedene Sensoren angeordnet sind, unter anderem der Sensor 02 zur Erkennung des Klebeetikettes (Tab) und Sensoren zur seitlichen Rollenausrichtung. Die Position des Schlittens ist auf dem Schwenkrahmen durch ein absolutes Wegmesssystem kodiert und kann durch einen Getriebemotor verändert werden.
Der Kleberahmen dient dazu, den Bahnanfang einer neuen Materialrolle 04 bei Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels an einer ablaufenden Materialbahn 06 zu befestigen. In Vorbereitung des fliegenden Rollenwechsels wird dazu an der neuen Materialrolle 04 ein geeignetes Klebemittel (nicht dargestellt) in bekannter Weise aufgebracht. Dazu sind beispielsweise Klebevorbereitungsstationen bekannt. Anschließend wird die neue Materialrolle 04 auf eine Rotationsgeschwindigkeit beschleunigt, sodass die Bahngeschwindigkeit am Außenumfang der neuen Materialrolle 04 der Bahngeschwindigkeit der ablaufenden Materialbahn 06 entspricht. Durch Andrücken der Klebewalze 01 an die neue Materialrolle 04 erfolgt die Anklebung nur wenige Millisekunden, nachdem vom Sensor 02 das Klebeetikett erkannt wurde.
In die dargestellte Position wird der Kleberahmen erst kurz vor Beginn des eigentlichen Rollenwechsels verstellt. Dieser Vorgang ist dem Fachmann hinreichend bekannt, auf eine nähere Erläuterung wird deshalb verzichtet.
2 zeigt einen Ablaufplan der Ausführungsform eines Verfahrens zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels. In einem ersten Verfahrensschritt 11 erfolgt eine Anfrage, ob der Automatikbetrieb des Rollenwechslers aktiviert ist. Ist dies der Fall, folgt der Verfahrensschritt 12, in welchem angefragt wird, ob der Aufachsvorgang der neuen Materialrolle 04 beendet ist. Sofern dies der Fall ist folgt Verfahrensschritt 13, in welchem ein aktueller Winkel der im Rollenwechsler bzw. Rollenständer 22 aufgeachsten neuen Materialrolle 04 gespeichert wird. Dies ist erforderlich, um den vorbereiteten Kleber auf der neuen Materialrolle 04 beim späteren Zurückschwenken wieder in der gewünschten Position (oben liegend) zu haben. Im folgenden Verfahrensschritt 14 wird die neue Materialrolle 04 in eine Prüfposition verschwenkt (in dieser Ausführungsform ist das die Klebeposition). In einem weiteren Verfahrensschritt 15 wird der Kleberahmen in die Klebeposition verschwenkt. Im anschließenden Verfahrensschritt 16 wird die neue Materialrolle 04 um eine ganze Umdrehung (360°) gedreht und es wird geprüft, ob der Sensor 02 das an der neuen Materialrolle 04 angebrachte Klebeetikett erkennt. Diese Anfrage erfolgt im Verfahrensschritt 17. Wurde das Klebeetikett erkannt, folgt Verfahrensschritt 18, worin Kleberahmen und neue Materialrolle 04 in ihre Ausgangsposition zurück verschwenkt werden. Dabei wird auch die neue Materialrolle 04 in den im Verfahrensschritt 13 gespeicherten Winkel zurückgedreht. Der Automatikbetrieb des Rollenwechslers wird fortgesetzt.
Wurde im Verfahrensschritt 17 das Klebetikett nicht erkannt, erfolgt im Verfahrensschritt 19 eine Fehlermeldung an den Leitstand bzw. den Rollenwechsler. Diese Fehlermeldung besagt, dass das Klebeetikett fehlt oder sich in der falschen Position befindet. Im folgenden Verfahrensschritt 20 werden Kleberahmen und neue Materialrolle 04 in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt und dabei oder anschließend auch die neue Materialrolle 04 im gespeicherten Winkel zurück gedreht. Der Automatikbetrieb des Rollenwechslers wird beendet und ggf. wird ein Alarmsignal am Rollenwechsler und/oder Leitstand aktiviert. Nun kann durch den Bediener entweder der Fehler manuell korrigiert werden oder eine neue klebevorbereitete Materialrolle wird im Rollenwechsler aufgeachst und das Verfahren von Verfahrensschritt 11 an neu ausgeführt.
Dieses zuvor beschriebene Verfahren ist vorteilhafterweise mit den derzeit zur Verfügung stehenden Rollenwechslern durchführbar. Dazu ist lediglich eine Modifikation der Ansteuerung des Rollenwechslers erforderlich.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines Rollenwechslers, welcher zur Durchführung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens geeignet ist. Zu diesem Zweck umfasst der Rollenwechsler zwei Sensoren 21, welche auf jeweils einen der Rollenträger 22 gerichtet sind. Die Sensoren 21 können beispielsweise auf einem an die neue Materialrolle 04 anstellbaren Halter montiert sein, um ggf. auch bei teilabgelaufenen Materialrollen berührungslos bis auf den benötigten Abstand an die Materialrollen angenähert werden zu können.
In 4 ist der Ablauf einer nicht unter den Schutzumfang fallenden Ausführungsform des Verfahrens, welches mit dem in 3 dargestellten Rollenwechsler durchführbar ist, dargestellt. Die dargestellten Verfahrensschritte 11 bis 20 unterscheiden sich von der in 2 dargestellten Ausführungsform darin, dass die Verfahrensschritte 14 (die neue Materialrolle 04 in Prüfposition schwenken), und 15 (Kleberahmen in Klebeposition schwenken) entfallen. Die Verfahrensschritte 16 und 17 sind lediglich dahingehend abgewandelt, dass nicht der Sensor 02 im Klebrahmen, sondern die speziell in den Rollenträgern 22 vorgesehenen Sensoren 21 die Erkennung übernehmen.
Es wird also zunächst in Verfahrensschritt 11 angefragt, ob der Automatikbetrieb aktiv ist. Wenn dies der Fall ist erfolgt im Verfahrensschritt 12 die Anfrage, ob die neue Materialrolle 04 fertig aufgeachst ist. Anschließend wird der aktuelle Winkel der aufgeachsten neue Materialrolle 04 gespeichert (Verfahrensschritt 13). Im jetzt unmittelbar nachfolgenden Verfahrensschritt 16 wird die neue Materialrolle 04 in der Aufachsposition (ist gleich der Prüfposition) um 360° gedreht und mittels der Sensoren 21 die korrekte Applikation des Klebeetikettes überprüft. Im Verfahrensschritt 17 erfolgt die Abfrage, ob der Sensor 21 erkannt wurde. Die weiteren Verfahrensschritte sind wiederum identisch zu dem in 2 bereits beschriebenen Verfahren.
Weiterhin können die Verfahrensschritte 13 und 20 ggf. entfallen, wenn sichergestellt ist, dass die neue Materialrolle 04 genau um eine Umdrehung gedreht wird. Dann ist nämlich die neue Materialrolle 04 wieder in ihrer Ausgangsposition, da zwischenzeitlich kein Verschwenken des Rollenträgers 22 erfolgte.
Diese zweite Ausführungsform des Verfahrens ist deshalb besonders vorteilhaft, weil zur Überprüfung kein Verschwenken des Rollenträgers 22 erforderlich ist. Deshalb ist das Verfahren schneller und weniger fehleranfällig für die bei voller Maschinengeschwindigkeit durchlaufende Materialbahn der ablaufenden Materialrolle.
Bezugszeichenliste

01: Klebewalze
02: Sensor
03: Schlagmesser
04: Materialrolle, neu
05
06: Materialbahn, ablaufend
07
08
09
10
11: Verfahrensschritt, erster
12: Verfahrensschritt, zweiter
13: Verfahrensschritt, dritter
14: Verfahrensschritt, vierter
15: Verfahrensschritt, fünfter
16: Verfahrensschritt, sechster
17: Verfahrensschritt, siebter
18: Verfahrensschritt, achter
19: Verfahrensschritt, neunter
20: Verfahrensschritt, zehnter
21: Sensor
22: Rollenträger

Claims

Verfahren zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels an einem Rollenwechsler, bei dem eine neue Materialrolle (04) bei Maschinengeschwindigkeit an einer ablaufenden Materialbahn (06) einer ablaufenden Materialrolle angeklebt wird, wobei das Ankleben durch die Erkennung eines Klebeetikettes auf der neuen Materialrolle (04) initiiert wird, – wobei die Erkennung des Klebeetikettes unmittelbar nach dem Aufachsen der neuen Materialrolle (04) im Rollenwechsler erfolgt, – wobei nach dem Aufachsen ein aktueller Winkel der im Rollenwechsler aufgeachsten neuen Materialrolle (04) gespeichert wird, – wobei die neue Materialrolle (04) nach dem Aufachsen zunächst in eine Prüfposition verschwenkt wird, in der eine Erkennung des Klebetiketts erfolgt, – wobei die Prüfposition einer Klebeposition entspricht, bei der auch der fliegende Rollenwechsel durchgeführt wird, – wobei ein Kleberahmen in eine Klebeposition geschwenkt wird, – wobei die Erkennung des Klebeetiketts mittels eines Sensors (02) in einem Kleberahmen erfolgt, – wobei die neue Materialrolle (04) in der Prüfposition um eine Umdrehung gedreht wird. – wobei der Kleberahmen in seine Ausgangsposition zurück geschwenkt wird, – wobei die neue Materialrolle (04) nach dem Erkennen des Klebeetikettes in den vorher gespeicherten aktuellen Winkel zurückgedreht wird, – wobei eine Fehlermeldung erzeugt wird, wenn kein oder ein falsch positioniertes Klebeetikett erkannt wurde, – oder wobei ein Automatikbetrieb des Rollenwechslers mit Verstellen des Kleberahmens kurz vor Beginn des Klebevorganges fortgesetzt wird.