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Die Erfindung betrifft eine Produktionsanlage für Papier oder Karton mit
- a) einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine, an deren Ende die entstehende Papier- oder Kartonbahn in einer Aufwickelstation zu Rollen aufgewickelt wird,
- b) wenigstens zwei Weiterbehandlungseinrichtungen mit jeweils einer Abwickelstation, vor denen eine Rollenzuführstation mit wenigstens einem Rollenspeicherplatz vorhanden ist, wobei sich die Rollenzuführstation innerhalb einer Sicherheitszone befindet,
- c) einem ersten Transportsystem mit einem ersten Transportweg für die Rollen von der Aufwickelstation zu wenigstens einer Rollenzuführstation,
- d) einem zweiten Transportsystem mit einem zweiten Transportweg für wenigstens eine Rolle zwischen zwei Rollenzuführstationen, und
- e) einer Steuerungseinrichtung für das zweite Transportsystem.
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Unter einer Weiterbehandlungseinrichtungen sollen unterschiedliche Maschinen subsumiert werden. Insbesondere handelt es sich um Kalander, Rollenschneider oder Umroller, die jeder Betreiber einer solchen Produktionsanlage kennt und vermutlich auch nutzt. Hinter einer Papier- oder Kartonmaschine sind oft zwei Weiterbehandlungseinrichtungen notwendig, weil eine allein nicht der hohen Geschwindigkeit der kontinuierlichen Herstellung in der Papier- oder Kartonmaschine folgen könnte.
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Bei bisher ausgeführten zweiten Transportwegen, im Fachjargon oft einfach Tambourquertransportstrecken genannt, verlässt eine Rolle mit Hilfe eines Transportsystems die Sicherheitszone einer sogenannten Linie, überquert einen ungeschützten Bereich zwischen den Linien und bewegt sich in die Sicherheitszone der anderen Linie hinein, wo er in der Übergabe-/Übernahmeposition stehenbleibt. Als Transportsysteme sind (Schienen-)Wagen, Kräne, Plattentransporteure oder Ähnliches einsetzbar. Unter einer Linie werden hier die Richtung und die Anordnung verstanden, innerhalb der sich die Rolle von einer Rollenzuführstation bis hin zur Weiterbehandlungseinrichtung bewegt. Der Rollentransport innerhalb einer Linie erfolgt in der Regel rechtwinklig zur Achsrichtung der Rolle rollend auf leicht geneigten Führungsschienen oder auf horizontalen Führungschienen mit einem Transporteur. Seitlich der Führungsschienen sind durch Absperrungen oder Lichtgitter die Sicherheitszonen geschaffen, in denen die Rollen zur Weiterbehandlungseinrichtung bewegt werden. Damit das Transportsystem eine Rolle von einer Linie zur anderen transportieren kann, müssen demgemäß die Sicherheitszonen an den Rollenzuführstationen geöffnet werden, um eine Rolle von einer Linie an die andere zu übergeben. Eine automatische Übergabe bzw. Übernahme der transportierten Rolle kann jedoch zunächst nicht stattfinden, da mit der Einfahrt des Transportsystems in die Sicherheitszone einer Linie auch Personen unerkannt in den Gefahrenbereich gelangen können. Daher muss sich ein Bediener zwingend davon überzeugen, dass sich keine Personen in der Sicherheitszone aufhalten, bevor er die Sicherheitseinrichtung quittiert und eine automatische Übernahme der Rolle freigibt. Bei Magazinen innerhalb von Linien, wo die Rolle durch Schwerkraft auf geneigten Führungsschienen rollt, so dass die Bewegung erst in der nächsten Stoppstelle angehalten werden kann, sind trennende Schutzeinrichtungen wie z. B. Tore oder Schranken erforderlich. Diese müssen vom Bediener von Hand oder – falls angetrieben – im Tippbetrieb geschlossen werden. Auch hier muss sich der Bediener nach jedem Quertransport vor Ort an der Sicherheitszone davon überzeugen, dass sich niemand im Gefahrenbereich aufhält, bevor er die Tore oder Schranken schließt und durch Quittieren des Sicherheitskontaktschalters die Freigabe für den Automatikbetrieb der Rollenzuführstation erteilt.
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Die Erfindung soll es kostengünstig ermöglichen, dass die Rollenzuführstationen bei Ein- bzw. Ausfahrt einer Rolle weiter im Automatikmodus arbeiten können, ohne dass der Bediener zwingend nach jedem Transportvorgang auf einem zweiten Transportweg die Sicherheitszonen einsehen und quittieren muss.
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Die Aufgabe wird bei der Produktionsanlage dadurch gelöst, dass eine mit der Steuerungseinrichtung für das zweite Transportsystem verbundene Sicherheitsüberwachungsanlage vorgesehen ist, die einen Sicherheitsbereich entlang des zweiten Transportweges auf ein Eindringen, insbesondere von Personen, überwacht.
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Zwischen den Linien wird also an einer Quertransportstrecke ein Sicherheitsbereich definiert. Zur Terminologie sei hier noch einmal festgehalten, dass sich der „Sicherheitsbereich” entlang des zweiten Transportweges erstreckt, während die „Sicherheitszonen”, die beispielsweise lediglich eine Umzäunung umfassen, entlang der Linien bzw. des ersten Transportweges eingerichtet sind. Ist der Sicherheitsbereich nicht durch Fremdkörper verletzt, insbesondere Personen, so kann das zweite Transportsystem eine Rolle von einer Linie zur anderen transportieren, ohne dass eine Überwachungsperson beigestellt werden muss. Die Überwachung des Sicherheitsbereiches entlang des zweiten Transportweges bringt also den großen Vorteil mit sich, dass damit auch der Zugang zu den Sicherheitszonen überwacht ist.
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Mit Vorteil ist ein vorzugsweise optischer Sensor für die die Überwachung vorgesehen. Durch eine solche geeignete Sensorik wird also überwacht, ob der Sicherheitsbereich verletzt wurde. Solange der Sicherheitsbereich unverletzt ist, kann der Transport auf dem zweiten Transportweg von einer Linie in die andere erfolgen, wobei trennende Schutzeinrichtungen an den jeweiligen Mutterrollenmagazinen automatisch geöffnet und geschlossen und quittiert werden können. Bei geführten Magazinen mit erkennenden Schutzeinrichtungen können diese ebenfalls automatisch quittiert werden, solange der Sicherheitsbereich beim Quertransport unverletzt war.
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Es ist günstig, wenn das zweite Transportsystem ein eine Rolle tragendes Schienenfahrzeug umfasst. Die Beladung eines Schienenfahrzeugs mit einer Rolle innerhalb einer Linie ist gängige Praxis und kann nun automatisch vorgenommen werden. Die in der Regel innerhalb der Produktionsanlage sehr stark ausgelasteten Kräne, die die Aufgabe ansonsten übernehmen müssten, können während des Transportvorganges an anderer Stelle eingesetzt werden.
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Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass mit dem zweiten Transportsystem eine Rolle an wenigstens einer Rollenzuführstation zu einer Übergabeposition transportierbar ist. Dadurch wird die automatische Abgabe einer Rolle in der angefahrenen Linie vereinfacht. Schienenfahrzeuge im Transportsystem haben sich als besonders geeignet erwiesen, eine solche Übergabeposition exakt anzufahren. Bekannte Mechanismen können die Rolle sicher ergreifen und beispielsweise auf Führungsschienen absetzen.
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Vorzugsweise umgibt eine Schutzeinrichtung entlang des ersten Transportweges und/oder an wenigstens einer Rollenzuführstation wenigstens eine Sicherheitszone. Eine solche Schutzeinrichtung kann beispielsweise durch eine Umzäunung gebildet sein. Damit ist die Sicherheitszone auf jeden Fall „hermetisch” abgeschlossen.
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Bevorzugt weist die Schutzeinrichtung im Bereich des zweiten Transportweges eine motorisch zu öffnende Schranke, Tür oder Absperrung auf. Die vorzugsweise einzige Öffnungsmöglichkeit für den Quertransport ist dann auch genau auf diesen Ein- bzw. Austrittsbereich beschränkt, was die Sicherheitsvorkehrungen vereinfacht.
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Ganz besonders bevorzugt ist die motorisch zu öffnendes Schranke, Tür oder Absperrung innerhalb der Sicherheitsbereiches zu öffnen. Die Überwachung des Sicherheitsbereiches erfüllt dann gleichzeitig die Überwachung und Verhinderung eines Betretens der Sicherheitszone. Die Sicht-Kontrolle eines Bedieners und dessen manuellen Quittierung entfällt damit vollständig.
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Es ist von Vorteil, wenn außerhalb des Sicherheitsbereichs wenigstens eine Quittierungseinrichtung vorhanden ist. Der Sicherheitsbereich kann somit jederzeit passiert werden – und solange berechtigte Passanten letzteren beim Verlassen wieder als sicher quittieren, kann der Automatikbetrieb der Magazine ungestört fortgeführt werden auch wenn ein Quertransport eingeleitet wird. Wird der Sicherheitsbereich vor einem Quertransport durch Passanten verletzt und nicht wieder quittiert, wird der damit potentiell nicht gesicherte Bereich der Linien z. B. durch Lichtzeichen angezeigt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage.
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Die dargestellt Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Produktionsanlage 1 zeigt an einem Rand die Aufwickelstation 2 einer nicht dargestellten Papier- oder Kartonmaschine. Diese ist als Ausläufer der Herstellmaschine gestrichelt dargestellt. Eine fertig gewickelte Rolle 3 wird von dort mittels eines ersten Transportsystems 8, das hier beispielsweise durch Führungsschienen 22 gebildet ist, auf denen die Achse einer Rolle (auch Tambour genannt), die axial über den Wickel der Rolle 3 hinaussteht, abgelegt und rollend geführt wird. Der damit verbundene erste Transportweg 9 führt bis zu einer Rollenzuführstation 6.1 mit wenigstens einem Rollenspeicherplatz 7.1, und von dort weiter zu einer Abwickelstation 5.1 einer Weiterbehandlungseinrichtung 4.1, die in diesem Ausführungsbeispiel als Rollenschneidemaschine dargestellt ist, aber genauso gut auch ein Kalander sein könnte. Die gesamte Strecke von der Aufwickelstation 2 bis zur Weiterbehandlungseinrichtung 4,1 wird hier als Linie 23.1 bezeichnet. Alle Rollen 3, die in einem Rollenspeicherplatz liegen, haben in dieser Zeichnung zur Veranschaulichung oben eine fortlaufenden kleine Nummer von 1 bis 7 erhalten.
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Parallel zu Linie 23.1 ist eine weitere Linie 23.2 dargestellt, die von einer Rollenzuführstation 6.2 bis zur einer zweiten Weiterbehandlungseinrichtung 4.2 reicht.
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Beide Linien 23.1, 23.2 sind aufgrund von Schutzeinrichtungen 19, also beispielsweise einer Umzäunung, zu Sicherheitszonen 12 gestaltet. Ein Betreten dieser Sicherheitszonen 12 während des Transports durch Personen, beispielsweise auf dem ersten Transportweg 9, muss ausschließbar sein.
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Nun kommt es aus unterschiedlichen Gründen vor, dass man bestimmte ausgewählte Rollen 3 nur zur Abwickelstation 5.1, 5.2 einer gewünschten Weiterbehandlungseinrichtung 4.1, 4.2 transportieren möchte, weil die auf der Rolle aufgewickelte Bahn dort besonders gut weiterverarbeitet werden kann. Deshalb wird ein zweiter Transportweg 11 benötigt, auf dem eine Rolle 3 mittels eines zweiten Transportsystems 10 von einer Linie 23.1 zu einer zweiten Linie 23.2 wechseln kann. Das zweite Transportsystem 10 umfasst vorzugsweise ein Schienenfahrzeug 17. Stattdessen könnte aber auch ein Hallenkran eingesetzt werden. Das zweite Transportsystem 10 ist in der Lage, in der ersten Linie 23.1 eine Rolle 3 aufzunehmen und zur Linie 23.2 zu bringen, wobei man dafür sorgt, dass es die Rolle 3 genau zu einer Übergabeposition 18 fährt, von wo aus die Rolle in die zweite Rollenzuführstation 6.2 übernommen werden kann. Diese Vorgehensweise wird von einer Steuerungseinrichtung 13 unterstützt.
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Vor der Erfindung musste ein Öffnen von Schranken, Türen oder Absperrungen 20 der Schutzeinrichtungen 19 von einem Bediener überwacht und quittiert werden.
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Mit der Erfindung geht man nun her und sieht eine mit der Steuerungseinrichtung 13 für das zweite Transportsystem 10 verbundene Sicherheitsüberwachungsanlage 14 vor, die einen Sicherheitsbereich 15 entlang des zweiten Transportweges 11 auf ein Eindringen, insbesondere von Personen, überwacht. Der Sicherheitsbereich 15 ist deutlich strichpunktiert gezeichnet.
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Die Sicherheitsüberwachungsanlage 14 umfasst dabei bevorzugt einen optischen Sensor. Eine denkbare Absicherung des Transports von Rollen 3 auf dem ersten und/oder zweiten Transportweg 9, 11 durch den Sicherheitsbereich 15 am zweiten Transportweg zwischen den Linien 23.1 und 23.2 mittels eines optischen Sensors 16 könnte durch je ein Sicherheitslichtgitter beidseitig parallel zum zweiten Transportweg 11 des Schienenfahrzeugs realisiert werden. Dieses Sicherheitslichtgitter wäre zur besseren Vorstellbarkeit genau auf den strichpunktierten Linien der Sicherheitsbereichs 15 entlang des Fahrweges 11 installiert.
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Der Sicherheitsbereich 15 ist optimal so breit ausgeführt, dass sich auch eine motorisch zu öffnende Schranke, Tür oder Absperrung 20, die dem Ein- oder Auslass des Schienenfahrzeugs 17 in die Sicherheitszonen 12 dienen, innerhalb des Sicherheitsbereichs 15 zu öffnen sind. So kann auch bei einem Transportvorgang niemand in die Sicherheitszone 12 eindringen. Nach dem Wechsel einer Rolle 3 von einer Linie 23.1 zur anderen Linie 23.2 können die Schranke, Tür oder Absperrung 20 automatisch ohne Beisein von Personal geschlossen und der Automatikbetrieb in den Sicherheitszonen 12 quittiert, d. h erlaubt werden.
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Seitlich des Sicherheitsbereichs befindet sich wenigstens eine Quittierungseinrichtung 21, die eine Person zu betätigen hat, wenn sie bei geschlossener Schranke, Tür oder Absperrung 20 den Sicherheitsbereich 15 durchquert hat.
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Bei der Quittierung wird der sichere Zustand angezeigt (z. B. grünes Dauerlicht an Sender und Empfänger). Wird eine der beiden Sicherheitslichtgitter 16 verletzt, so wird dem Bediener der potenziell unsichere Zustand im Sicherheitsbereich angezeigt (z. B. wechselt das Dauerlicht an Sender und Empfänger von grün auf orange).
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Sollten auch noch zu dem Sicherheitslichtgitter 16 senkrecht stehende Sicherheitslichtschranken 24 an den Sicherheitszonen 12 vorhanden sein und unverletzt bleiben, so wird auch dort der sichere Zustand durch grünes Licht an Sender und Empfänger angezeigt. Wird die Sicherheitszone 12 an der Rollenzuführstation 6.1, 6.2 durch das Schienenfahrzeug 17 oder Passanten verletzt, wird das Sicherheitsrisiko durch ein hierarchisch untergeordnetes Dauerlicht an Sender und Empfänger der ausgelösten Lichtschranke angezeigt (z. B rot). Durch die hierarchisch gekoppelten Sicherheitseinrichtungen werden die untergeordneten Sicherheitseinrichtungen (grünes/rotes Licht entspricht höherem potentiellen Risiko) automatisch quittiert, solange die übergeordneten Sicherheitseinrichtungen (grünes/oranges Licht entspricht geringerem potentiellen Risiko) unverletzt waren.
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Im Falle eines erkannten Risikos in der so geschaffenen hierarchisch untergeordneten Sicherheitszone 12 muss auch vom Bediener in der Hierarchie (erst rot, dann orange) quittiert werden.
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Ein Risiko bei dem oben angeführten Sicherheitsbereich 15 entsteht aber nur, wenn er a) während des Quertransportes verletzt wird, oder b) der Sicherheitsbereich 15 nach dem Passieren nicht quittiert wurde.
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Im Falle eines potenziellen Risikos, müssen erst die Schranke, Tür oder Absperrung 20 vom Bediener geschlossen und quittiert werden, nachdem er sich zuvor vom sicheren Zustand des Gefahrenbereichs überzeugt hat. Danach können dann die übergeordnete erkennende Sicherheitsüberwachungsanlage 14 parallel zur Transportstrecke quittiert werden, wenn die Sicherheit in dem Sicherheitsbereich 15 vom Bediener festgestellt wurde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Produktionsanlage
- 2
- Aufwickelstation einer Papier- oder Kartonmaschine
- 3
- Rolle
- 4.1, 4.2
- Weiterbehandlungseinrichtung
- 5.1, 5.2
- Abwickelstation
- 6.1, 6.2
- Rollenzuführstation
- 7.1, 7.2
- Rollenspeicherplatz
- 8
- erstes Transportsystem
- 9
- erster Transportweg
- 10
- zweites Transportsystem
- 11
- zweiter Transportweg
- 12
- Sicherheitszone
- 13
- Steuerungseinrichtung
- 14
- Sicherheitsüberwachungsanlage
- 15
- Sicherheitsbereich
- 16
- Optischer Sensor, Sicherheitslichtgitter
- 17
- Schienenfahrzeug
- 18
- Übergabeposition
- 19
- Schutzeinrichtung
- 20
- Schranke, Tür oder Absperrung
- 21
- Quittierungseinrichtung
- 22
- Führungsschienen
- 23.1, 23.2
- Linie
- 24
- Sicherheitslichtschranken