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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Rollenabspulvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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In Rollen-Rotationsdruckmaschinen kommt bahnförmiger Bedruckstoff zum Einsatz, der auf entsprechenden Materialrollen angeliefert wird. Eine solche Materialrolle besteht üblicherweise aus einer Hülse, beispielsweise einer Papphülse, und dem darauf aufgerollten Bedruckstoff, beispielsweise Papier. Zum Abrollen des Bedruckstoffs kommt eine Rollenabspulvorrichtung zum Einsatz, wobei die Rollenabspulvorrichtung entweder einen Speicherplatz für eine Materialrolle oder mehrere Speicherplätze für Materialrollen aufweist. Üblicherweise werden an einer, als Rollenwechsler ausgebildeten Rollenabspulvorrichtung mehrere solcher Materialrollen derart drehbar angeordnet, dass von jeweils einer Materialrolle der bahnförmige Bedruckstoff abgerollt werden kann und gleichzeitig eine leere Hülse einer anderen, aufgebrauchte Materialrolle gegen eine neue Materialrolle gewechselt werden kann. Sobald eine weitere Materialrolle aufgebraucht ist, kann in einem fliegenden Wechsel der Bedruckstoff der frischen Materialrolle entnommen werden.
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Üblicherweise kommen für solche Rollenabspulvorrichtungen Tragdorne zum Einsatz, die als Spannkonen ausgebildet sein können und die jeweils paarweise einer, eine Rotation ermöglichenden Anordnung einer Materialrolle dienen. Es ist aber auch möglich, beispielsweise zumindest eine Spannwelle mit Spannwellenlagern einzusetzen. Zumindest einer der Tragdorne oder zumindest eines der Spannwellenlager ist bevorzugt mit einem Rotationsantrieb verbunden, um die Materialrolle in Rotationsbewegung zu versetzen. Jeweils ein Tragdorn wird von beiden axialen Richtungen in Öffnungen der Hülse der Materialrolle eingeführt und mit dieser reib- und/oder formschlüssig verbunden, um Drehmoment vom Rotationsantrieb auf die Materialrolle übertragen zu können. Dazu ist es bekannt, beispielsweise im Fall von Spannkonen in axialer und/oder in radialer Richtung Mitnehmerelemente in den Bereich der Materialrolle und/oder deren Hülse zu bewegen. Der gesamte Vorgang wird üblicherweise als Aufachsen der Materialrolle bezeichnet. Ein Aufachsen kann auch dadurch erfolgen, dass eine Spannwelle durch die Hülse der Materialrolle geschoben wird, so dass an beiden Enden der Materialrolle jeweils ein Teil der Spannwelle mit jeweils einem Spannwellenlager verbunden werden kann.
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Die Tragdorne oder die Spannwellenlager tragende Tragarme werden üblicherweise so um eine Schwenkachse geschwenkt, dass die Materialrolle in eine Abrollposition gebracht wird. Dabei wird ebenfalls eine Rotationsachse der Materialrolle um die Schwenkachse geschwenkt.
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Es kann vorkommen, dass beim Rotieren einer Materialrolle um deren Rotationsachse Unwuchten auftreten. Dies kann beispielsweise durch Beschädigungen der Materialrolle und/oder deren Hülse und/oder durch Wickelfehler bedingt sein. Auch bei nahezu vollständig abgespulten Materialrollen können Unwuchten auftreten, was beispielsweise dazu führen kann, dass es bei kritischen Drehzahlen zu einem Bersten der Hülse kommt. Umher fliegende Bruchstücke stellen dabei eine Gefahr für Bedienpersonen und Maschinenbestandteile dar. Eine weitere Auswirkung solcher Unwuchten sind Schwingungen und/oder Torsionen von Tragarmen und/oder Trägern und/oder Tragrahmen. Die rotierende Materialrolle bewirkt durch ihre Unwucht eine Kraft auf die Tragarme, die die Tragarme und/oder den Träger und/oder den Tragrahmen zu Biegeschwingungen und/oder Torsionsschwingungen anregt. Ein Spiel zwischen Zahnrädern eines Antriebsstrangs eines Schwenkantriebs begünstigt unter Einwirken dieser Kraft ebenfalls Schwingungen um die Schwenkachse. Dies ist in gewissem Rahmen, beispielsweise nur sehr geringen Auslenkungen und/oder Torsionen, nicht weiter bedenklich. Bei größeren Auslenkungen und/oder Torsionen und/oder Verformungen ist aber davon auszugehen, dass dies einerseits die Rollenabspulvorrichtung beansprucht und zu deren Beschädigung führen kann. Andererseits ergeben sich auch entsprechende Probleme daraus, dass eine Bahnspannung des abgewickelten Bedruckstoffes nicht oder nur erschwert aufrecht erhalten werden kann oder andere Störungen im Druckprozess auftreten, wie beispielsweise Druckbildfehler und/oder das Bersten der Hülse mit anschließendem Maschinenstillstand. Es kann auch zum Reißen der Bedruckstoffbahn kommen, was ebenfalls einen Stillstand der Druckmaschine zur Folge hat.
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Durch die
DE 197 14 551 A1 ist eine Rollenabspulvorrichtung bekannt, die eine, eine Materialrolle tragende Rollenhaltevorrichtung aufweist und um eine Rotationsachse rotierbar angeordnet ist und die mittels zumindest eines gemeinsamen Tragrahmens um eine Schwenkachse relativ zu einem Gestell der Rollenabspulvorrichtung schwenkbar gelagert ist, wobei mittels zumindest eines Sensors zumindest eine, auf diese Schwenkachse bezogene Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers oder Tragrahmens relativ zu dem Gestell der Rollenabspulvorrichtung erfasst wird.
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Durch die
EP 1 681 255 A2 ist es bekannt, mittels zumindest eines Sensors Schwingungen zu erfassen, die bei Rotation einer Materialrolle in einem Rollenwechsler auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Rollenabspulvorrichtung zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Beschädigungen der Rollenabspulvorrichtung und/oder anderer Vorrichtungen und/oder der Materialrolle und/oder der Materialbahn und/oder Fehler im Druckbild verringert und/oder vermieden werden können. Bevorzugt muss dazu kein zusätzliches Bauteil verwendet werden, weil der erforderliche Sensor bereits für andere Funktionen vorhanden ist, beispielsweise um eine Rollenhaltevorrichtung und/oder eine Materialrolle in eine erforderliche Position zu bringen und dort zu halten.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass je nach Bedarf zumindest eine Winkellage und/oder zumindest eine Winkelgeschwindigkeit und/oder zumindest eine Winkelbeschleunigung verarbeitet werden kann, je nachdem, welche Werte unter den gegebenen Vorraussetzungen am günstigsten erscheinen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch bevorzugtes Verwenden zumindest eines ersten und/oder zumindest eines zweiten und/oder zumindest eines dritten Grenzwerts flexibel auf unterschiedliche Situationen reagiert werden kann.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch bevorzugtes Beachten mehrerer, über einen Zeitraum verteilter Signale eine Gefahr einer Fehlfunktion verringert werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rollenwechslers;
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2 eine weitere schematische Darstellung eines Teils eines Rollenwechslers;
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3 eine schematische Darstellung des Rollenwechslers aus 1 und 2 aus einer horizontalen Richtung senkrecht zu der in 2.
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Eine Vorrichtung 01 zur Aufnahme einer Materialrolle 02, beispielsweise eine Rollenabspulvorrichtung 01, weist zumindest eine Speicherposition für zumindest eine Materialrolle 02 auf. Beispielsweise ist die Rollenabspulvorrichtung 01 als Rollenwechsler 01 mit Speicherpositionen für mehrere Materialrollen 02 ausgebildet und weist mehrere Rollenhaltevorrichtungen 03 auf. Es ist also, abhängig von der Ausbildung der Rollenabspulvorrichtung 01, zumindest eine Rollenhaltevorrichtung 03 angeordnet. Die zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 ist beispielsweise als zumindest zwei Tragdorne 03 oder Spanndorne 03 oder Spannkonen 03 oder Klemmdorne 03 oder Klemmkonen 03 oder als eine, in Spannwellenlagern gelagerte Spannwelle 03 ausgebildet. Im Folgenden wird die Verwendung von Spanndornen 03 bzw. Spannkonen 03 beschrieben, es ist aber genauso möglich, einfache Tragdorne 03 oder Klemmdorne 03 oder eine Spannwelle 03 und entsprechende Spannwellenlager einzusetzen.
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Bevorzugt ist die Rollensabspulvorrichtung 01 als Rollenwechsler 01 ausgebildet und weist Speicherpositionen für zumindest zwei Materialrollen 02 und dabei je Speicherposition zwei Spannkonen 03 auf, von denen bevorzugt jeweils zumindest einer und bevorzugt beide über jeweils einen eigenen Antriebsmotor 04 für zumindest eine Rotationsbewegung zumindest einer Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder einer Materialrolle 02 verfügen. Über jeweils einen Tragarm 06 sind die Spannkonen 03 und/oder deren Antriebsmotoren 04 mit einer gemeinsamen Achse 07 oder einem gemeinsamen Träger 07 oder Tragrahmen 07 verbunden. Alle Speicherpositionen sind um eine Schwenkachse 09 der Rollenabspulvorrichtung 01 schwenkbar und/oder rotierbar angeordnet, um eine Lage einer Rotationsachse 08 der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder einer Materialrolle 02 anpassen zu können, beispielsweise eine Lage einer gerade eingesetzten Materialrolle 02 bei einem Rollenwechsel oder nach einem Aufachsvorgang. Die Rotationsachse 08 der Materialrolle 02 ist dabei zugleich die Rotationsachse 09 der zugeordneten Rollenhaltevorrichtung 03.
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Die Materialrollen 02 weisen bevorzugt jeweils eine Hülse auf, auf die das Material, beispielsweise eine als bahnförmiger Bedruckstoff ausgebildete Materialbahn, bevorzugt für einen Einsatz in einer Rollen-Rotationsdruckmaschine, aufgewickelt ist. Die Hülse wird als Bestandteil der Materialrolle 02 angesehen. Um eine Materialrolle 02 auf die Spannkonen 03 aufspannen zu können, ist jeweils zumindest einer der Spannkonen 03 und sind bevorzugt jeweils beide Spannkonen 03 in und entgegen einer axialen Richtung A verschiebbar, bevorzugt mittels eines geeigneten Antriebs, beispielsweise eines elektrischen oder hydraulischen Antriebsmotors. Diese axiale Richtung A ist parallel zu der Rotationsachse 08 der Materialrolle 02, die zugleich eine Rotationsachse 08 der entsprechenden Spannkonen 03 ist, und bevorzugt ebenfalls parallel zu der Schwenkachse 09 der Rollenabspulvorrichtung 01 angeordnet.
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Die Rollenabspulvorrichtung 01 weist bevorzugt zumindest einen, bevorzugt als Schwenkantrieb 11 ausgebildeten Antrieb 11 und bevorzugt Antriebsmotor 11 auf, der eine Schwenkbewegung der gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 bewirkfähig ausgebildet ist. Dieser Antrieb 11 ist bevorzugt als lagegeregelter Elektroantrieb 11 ausgebildet. Beispielsweise im Fall einer Rollenabspulvorrichtung 01, die nur einen Speicherposition für nur eine Materialrolle 02 aufweist, kann der Antrieb 11 auch als Hubzylinder, beispielsweise hydraulischer Hubzylinder ausgebildet sein. Wenn im Folgenden von dem Schwenkantrieb 11 die Rede ist, so soll dennoch der Fall eingeschlossen sein, dass dieser Drehbewegungen um mehr als 360° bewirken kann. Beispielsweise können mittels einer Rotation der Tragarme 06 oder des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 die Positionen mehrerer Speicherpositionen und damit gegebenenfalls mehrerer Materialrollen 02 bzw. Hülsen verändert, beispielsweise getauscht werden. Die Rollenabspulvorrichtung 01 weist weiterhin ein, den gemeinsamen Träger 07 oder Tragrahmen 07 tragendes Gestell 12 auf. Bevorzugt weist die Rollenabspulvorrichtung 01 eine Tänzerwalze 13 und/oder eine Klebe- und Schneideinrichtung 14 auf. Auf diese Weise ist eine Bahnspannung in gewissen Grenzen haltbar und/oder ein Rollenwechsel fliegend, d. h. ohne Stillstand der Materialbahn, ausführbar. Der gemeinsame Träger 06 oder Tragrahmen 06 ist bevorzugt mit dem Gestell 12 schwenkbar und/oder rotierbar verbunden, kann also relativ zu dem Gestell 12 geschwenkt und/oder rotiert werden. Dazu sind bevorzugt entsprechende Lager angeordnet.
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Jeder Spannkonus 03 weist bevorzugt geeignete Vorrichtungen auf, um die Materialrolle 02 bzw. deren Hülse drehbar zu fixieren, beispielsweise Mitnehmerelemente. Durch die entsprechenden Antriebsmotoren 04 ist bevorzugt Drehmoment auf die Spannkonen 03 übertragbar und durch die Mitnehmerelemente ist bevorzugt Drehmoment auf die Materialrolle 02 übertragbar. Die Materialrolle 02 kann also bevorzugt in Rotation versetzt werden und kann den Bedruckstoff an die Druckmaschine abgeben und kann abgebremst werden.
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Zur Einstellung einer Lage der Materialrolle 02 bezüglich der axialen Richtung A ist es bevorzugt möglich, Paare von Spannkonen 03, die bevorzugt jeweils eine Materialrolle 02 tragen, gemeinsam mit der Materialrolle 02 in oder entgegen der axialen Richtung A entlang des Trägers 07 zu verschieben. Es ist bevorzugt ebenfalls möglich, beispielsweise um die Materialrolle 02 mit den Spannkonen 03 zu verbinden oder sie davon zu lösen, Spannkonen 03 eines Paares getrennt voneinander in oder entgegen der axialen Richtung A zu bewegen, insbesondere aufeinander zu oder voneinander weg. In einem aufgeachsten Betriebszustand befindet sich die Materialrolle 02 in einer Lage, in der sie mittels einer Schwenkbewegung des Trägers 07 um dessen Schwenkachse 09 verschwenkt werden kann und in der sie bevorzugt auch in axialer Richtung A mittels einer Verstellung des Paares von Spannkonen 03 in axialer Richtung A verstellt werden kann.
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Zumindest ein Sensor 16 ist angeordnet und bevorzugt als zumindest ein Drehgeber 16 und weiter bevorzugt als zumindest ein Absolutwertgeber 16 ausgebildet. Dieser zumindest eine Sensor 16 registriert zumindest eine Veränderung einer auf die Schwenkachse 09 bezogenen Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01.
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Bevorzugt registriert der zumindest einen Sensor 16 die auf die Schwenkachse 09 bezogene Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 absolut. Das bedeutet, dass der zumindest eine Sensor 16 zumindest einmal ein Signal erzeugt, das nicht nur eine Änderung einer Winkellage beschreibt, sondern das diese Winkellage absolut beschreibt. Der zumindest eine Sensor 16 weist bevorzugt eine Auflösung von mehr als 2500 Inkrementen und weiter bevorzugt mehr als 7500 Inkrementen pro Vollwinkel (360°) auf. Der zumindest eine Sensor 16 wird beispielsweise in einem Betriebszustand, beispielsweise bei einem Aufachsvorgang und/oder bei einem Rollenwechsel, dazu eingesetzt, die Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 jeweils einzustellen, insbesondere zu regeln. Ein Drehgeber 16 ist ein Sensor 16, der relative Veränderungen zumindest einer Winkellage erfasst und zumindest ein Signal sendet, das einer Veränderung zumindest einer Winkellage entspricht. Ein Absolutwertgeber 16 ist ein Sensor 16, der zumindest eine Winkellage absolut erfasst, insbesondere ohne dass diese sich für die Erfassung ändern müsste. Ein Absolutwertgeber 16 sendet zumindest ein Signal, das zumindest einer konkreten Winkellage entspricht.
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Tritt eine Unwucht an einer um ihre Rotationsachse 08 rotierenden Materialrolle 02 auf, so bewirkt dies eine periodische Kraft auf die Rotationsachse 08 der Materialrolle 02 und insbesondere ein Drehmoment bezüglich der Schwenkachse 09 des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07. Der gemeinsame Träger 07 oder Tragrahmen 07 wird dadurch im Rahmen eines Zahnspiels von Zahnrädern eines Antriebsstrangs des Schwenkantriebs 11 ausgelenkt und/oder erfährt eine Verbiegung und/oder Torsion. In diesem Fall führt der gemeinsame Träger 07 oder Tragrahmen 07 Schwingungen um die Schwenkachse 09 und/oder Biegeschwingungen und/oder Torsionsschwingungen aus, deren Frequenz einer Rotationsfrequenz der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 entspricht. Diese Biegeschwingungen und/oder Torsionsschwingungen und/oder durch das Zahnspiel möglichen Auslenkungen gehen einher mit einer zumindest teilweisen, periodischen Veränderung der Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01.
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Ist der zumindest eine Sensor 16, wie bevorzugt, an einem ersten, bezüglich der axialen Richtung A axialen Ende des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 angeordnet, an dem auch zumindest ein Zahnrad des Antriebsstrangs des Schwenkantriebs 11 angeordnet ist, so registriert der zumindest eine Sensor 16 bei Stillstand des Schwenkantriebs 11 bevorzugt im Wesentlichen nur relative Bewegungen zwischen dem Gestell 12 und dem gemeinsamen Träger 07 oder Tragrahmen 07, die sich auf Grund des Spiels der Zahnräder ergeben. Ist der zumindest eine Sensor 16 an einem zweiten, bezüglich der axialen Richtung A axialen Ende des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 angeordnet, das dem ersten axialen Ende gegenüberliegt, an dem zumindest ein Zahnrad des Antriebsstrangs des Schwenkantriebs 11 angeordnet ist, so registriert der zumindest eine Sensor 16 bei Stillstand des Schwenkantriebs 11 bevorzugt sowohl relative Bewegungen zwischen dem Gestell 12 und dem gemeinsamen Träger 07 oder Tragrahmen 07, die sich auf Grund des Spiels der Zahnräder ergeben, als auch Bewegungen, die sich auf Grund von Torsionen des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 ergeben. Je nachdem, welches Signal von größerem Interesse ist, kann der zumindest eine Sensor 16 also an dem ersten und/oder an dem zweiten axialen Ende angeordnet sein. Bei Anordnung jeweils zumindest eines Sensors 16 an beiden axialen Enden des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 können aus der Differenz der Signale auch Informationen über die Torsion des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 gewonnen werden.
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Informationen, die der zumindest eine Sensor 16 liefert, werden bevorzugt genutzt, um zu starke Amplituden der Schwingungen um die Schwenkachse 09 und/oder Biegeschwingungen und/oder Torsionsschwingungen des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 zu vermeiden. Da die sich aus der Unwucht ergebende Kraft mit steigender Frequenz ansteigt, wird durch eine Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um ihre Rotationsachse 08 eine Verringerung de Ausmaßes der Schwingungen um die Schwenkachse 09 und/oder Biegeschwingungen und/oder Torsionsschwingungen des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 erreicht.
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Es ergibt sich also ein Verfahren zum Betreiben der Rollenabspulvorrichtung 01, wobei die Rollenabspulvorrichtung 01 zumindest eine Rollenhaltevorrichtung 03 aufweist, die eine Materialrolle 02 tragend und/oder tragfähig angeordnet ist und zumindest teilweise um die Rotationsachse 08 rotierbar und/oder rotierend angeordnet ist und wobei die Rollenhaltevorrichtung 03 mittels zumindest eines gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 und bevorzugt auch zweier Tragarme 06 um die, von der Rotationsachse 08 verschiedene Schwenkachse 09 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 schwenkbar gelagert ist und wobei mittels des zumindest einen, bevorzugt als Drehgeber 16 und weiter bevorzugt als Absolutwertgeber 16 ausgebildeten Sensors 16 zumindest eine, auf diese Schwenkachse 09 bezogene Winkellage und/oder Änderung der Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 erfasst wird und wobei mittels zumindest eines Auswertesystems eine Auswertung zumindest eines Signals des zumindest einen Sensors 16 erfolgt, das zumindest ein Schwingungsverhalten des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 charakterisiert. Dabei wird die zumindest eine Winkellage mittels des zumindest einen bevorzugt als Drehgeber 16 und weiter bevorzugt als Absolutwertgeber 16 ausgebildeten Sensors 16 erfasst.
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Bevorzugt wird auf Grund dieses zumindest einen Signals des zumindest einen Sensors 16 entschieden, die Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um die Rotationsachse 08 zu verändern oder aufrecht zu erhalten. Diese Entscheidung wird beispielsweise von einer Bedienperson getroffen, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Information, die das zumindest eine Auswertesystem zur Verfügung stellt. Bevorzugt wird die Entscheidung automatisiert von dem zumindest einen Auswertesystem und/oder von einer Maschinensteuerung getroffen.
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Bevorzugt erfolgt eine Auswertung des zumindest einen Signals des zumindest einen Sensors 16 mittels des zumindest einen Auswertesystems, wobei zumindest ein, von dem zumindest einen Signal des zumindest einen Sensors 16 abhängiger, gemessener Wert und/oder zumindest ein, von dem zumindest einen Signal des zumindest einen Sensors 16 abhängiger, errechneter Wert mit zumindest einem vorgegebenen Wert verglichen wird. Es ist auch möglich, als Reaktion auf das zumindest eine Signal des zumindest einen Sensors 16 und/oder als Reaktion auf die Auswertung und/oder als Auswertung selbst zunächst nur eine Warnung auszugeben. Das zumindest eine Auswertesystem kann insbesondere eine Warnvorrichtung aufweisen, die zumindest ein akustisches und/oder zumindest ein optisches Warnsignal aussendet, wenn bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind, beispielsweise ein Erreichen und/oder ein Überschreiten zumindest eines Grenzwerts. Bevorzugt weist das Auswertesystem zumindest eine logische Schaltung auf. Weiter bevorzugt ist das Auswertesystem Bestandteil einer Maschinensteuerung und/oder mit einer Maschinensteuerung verbunden.
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Bei der Auswertung des zumindest einen Signals des zumindest einen Sensors 16 wird bevorzugt zumindest ein, von dem zumindest einen Signal des zumindest einen Sensors 16 abhängiger, gemessener Wert und/oder zumindest ein, von dem zumindest einen Signal des zumindest einen Sensors 16 abhängiger, errechneter Wert mit zumindest einem vorgegebenen Wert verglichen. Beispielsweise ist die gemessene Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 ein gemessener Wert, der direkt mit dem zumindest einen vorgegebenen Wert verglichen werden kann. Unter der Annahme, dass ausschließlich das Zahnspiels von Zahnrädern des Antriebsstrangs des Schwenkantriebs 11 eine Auslenkung erlaubt, ist diese Auslenkung proportional zu einer Änderung der Winkellage, die von dem zumindest einen Sensor 16 erfasst wird. Wenn im Folgenden von zumindest einem Signal die Rede ist, so ist immer das zumindest eine Signal des zumindest einen Sensors 16 gemeint.
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In einer ersten Betriebsart ist der zumindest eine, von dem zumindest einen Signal des zumindest einen Sensors 16 abhängige, gemessene Wert und/oder der zumindest eine, von dem zumindest einen Signal des zumindest einen Sensors 16 abhängige, errechnete Wert zumindest eine, bevorzugt auf die Schwenkachse 09 bezogene, Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01. Der zumindest eine vorgegebene Wert ist beispielsweise ein erster Grenzwert und/oder ein zweiter Grenzwert. Beispielweise wird eine maximale Auslenkung, also eine maximale Differenz auftretender Winkellagen, als entscheidendes Kriterium für eine Veränderung, beispielsweise Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 verwendet.
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In einer zweiten Betriebsart ist der zumindest eine gemessene Wert und/oder der zumindest eine errechnete Wert zumindest eine, bevorzugt auf die Schwenkachse 09 bezogene, Winkelgeschwindigkeit des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01. Anders ausgedrückt ist dies die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich der gemeinsame Träger 07 oder Tragarm 07 um die Schwenkachse 09 bewegt. Eine Erhöhung der Rotationsfrequenz der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 bewirkt selbst bei gleich bleibender maximaler Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 eine erhöhte Winkelgeschwindigkeit des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07, weil die gleiche Bewegung öfter in der gleichen Zeit ausgeführt werden muss. Durch die erhöhte Rotationsfrequenz der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 wird aber, wie bereits geschildert, bei einer Unwucht zugleich die Kraft größer, die für die Auslenkung und die maximale Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 verantwortlich ist. Die Folge ist eine noch stärkere maximale Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07. Dies führt wiederum zu einer weiter erhöhten Winkelgeschwindigkeit des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07, weil eine größere Bewegung öfter in der gleichen Zeit ausgeführt werden muss. Diese erhöhte Winkelgeschwindigkeit ist selbst dann messbar, wenn nur ein erster Teil der Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 durch das Zahnspiel ermöglicht wird und ein zweiter Teil der Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 durch Torsion und/oder Verbiegung des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 ermöglicht wird.
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Je nach Anordnung des zumindest Sensors 16 registriert der zumindest eine Sensor 16 diese Torsion und/oder Verbiegung des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 gar nicht direkt, weil er an einem Bestandteil des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 angeordnet ist, der gar nicht von der Torsion und/oder Verbiegung betroffen ist. Die erhöhte Winkelgeschwindigkeit kann aber aus den Signalen des zumindest einen Sensors 16 dennoch errechnet werden. Der zumindest eine vorgegebene Wert ist auch hier beispielsweise ein erster Grenzwert und/oder ein zweiter Grenzwert. Beispielweise wird eine maximale Winkelgeschwindigkeit des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 um die Schwenkachse 09 als entscheidendes Kriterium für eine Veränderung, beispielsweise Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 verwendet.
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In einer dritten Betriebsart ist der zumindest eine gemessene Wert und/oder der zumindest eine errechnete Wert zumindest eine, bevorzugt auf die Schwenkachse 09 bezogene, von dem zumindest einen Sensor 16 erfasste und/oder aus Signalen des zumindest einen Sensors 16 berechnete Winkelbeschleunigung. Diese Winkelbeschleunigung stimmt beispielsweise zumindest teilweise mit der Winkelbeschleunigung des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 überein. Wie bereits zu der zweiten Betriebart beschrieben, bewirkt eine höhere Rotationsfrequenz der Materialrolle 02 größere maximale Winkelgeschwindigkeiten, mit denen sich der gemeinsame Träger 07 oder Tragarm 07 um die Schwenkachse 09 bewegt. Da diese erhöhten Winkelgeschwindigkeiten bei jedem Umlauf der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 jeweils zweimal wieder auf Null reduziert werden müssen, ergeben sich auch größere Werte der von dem zumindest einen Sensor 16 erfassten und/oder aus Signalen des zumindest einen Sensors 16 berechneten Winkelbeschleunigung.
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Je nach Anordnung des zumindest Sensors 16 und/oder je nachdem, wie groß der erste Teil der Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07, der durch das Zahnspiel ermöglicht wird, im Vergleich zu dem zweiten Teil der Änderung der Winkellage des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 ist, der durch Torsion und/oder Verbiegung des gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 ermöglicht wird, ist die von dem zumindest einen Sensor 16 erfasste und/oder aus Signalen des zumindest einen Sensors 16 berechnete Winkelbeschleunigung repräsentativ für die Winkelbeschleunigung, die der gemeinsame Träger 07 oder Tragrahmen 07 tatsächlich erfährt. Der zumindest eine vorgegebene Wert ist auch hier beispielsweise ein erster Grenzwert und/oder ein zweiter Grenzwert. Beispielweise wird eine maximale, von dem zumindest einen Sensor 16 erfasste und/oder aus Signalen des zumindest einen Sensors 16 berechnete Winkelbeschleunigung als entscheidendes Kriterium für eine Veränderung, beispielsweise Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 verwendet.
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Unabhängig davon, ob als der zumindest eine gemessene Wert und/oder der zumindest eine errechnete Wert zumindest eine Winkellage des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 und/oder zumindest eine Winkelgeschwindigkeit des zumindest einen gemeinsamen Trägers 07 oder Tragrahmens 07 relativ zu dem Gestell 12 der Rollenabspulvorrichtung 01 und/oder zumindest eine, von dem zumindest einen Sensor 16 erfasste und/oder aus Signalen des zumindest einen Sensors 16 berechnete Winkelbeschleunigung verwendet wird, ist bevorzugt der zumindest eine vorgegebene Wert zumindest ein erster und/oder zumindest ein zweiter Grenzwert.
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Bei Erreichen und/oder Überschreiten des zumindest einen ersten Grenzwerts durch den zumindest einen gemessenen Wert und/oder den zumindest einen errechneten Wert wird bevorzugt die Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 verändert und weiter bevorzugt verringert. Es ist prinzipiell möglich, wenn auch nicht bevorzugt, die Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 zu verändern, indem diese erhöht wird.
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Bei Erreichen und/oder Überschreiten des zumindest einen zweiten Grenzwerts durch den zumindest einen gemessenen Wert und/oder den zumindest einen errechneten Wert wird bevorzugt die Rotation der Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 beendet, weiter bevorzugt kontrolliert und so schnell wie möglich. In diesem Fall wird insbesondere bevorzugt ein Not-Stopp der Rotation der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 ausgeführt.
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Bevorzugt wird der zumindest eine gemessene Wert über einen Zeitraum von bevorzugt zumindest 0,5 s (eine halbe Sekunde) und weiter bevorzugt zumindest 1 s (eine Sekunde) und noch weiter bevorzugt zumindest 5 s (fünf Sekunden) gemessen und/oder wird der zumindest eine errechnete Wert aus Signalen errechnet, die einen Zeitraum von bevorzugt zumindest 0,5 s (eine halbe Sekunde) und weiter bevorzugt 1 s (eine Sekunde) und noch weiter bevorzugt zumindest 5 s (fünf Sekunden) abdecken und/oder ist der zumindest eine errechnete Wert eine Reihe von errechneten Werten, die insgesamt aus Signalen errechnet sind, die einen Zeitraum von bevorzugt zumindest 0,5 s (eine halbe Sekunde) und weiter bevorzugt zumindest 1 s (eine Sekunde) und noch weiter bevorzugt zumindest 5 s (fünf Sekunden) abdecken. Auf diese Weise wird verhindert, dass einmalige Ereignisse, die gegebenenfalls als unschädlich zu betrachten sind, ungewollt eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 und/oder ein Beenden der Rotation der Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 um deren Rotationsachse 08 auslösen. In einer Ausführungsform des Verfahrens ist zumindest ein dritter Grenzwert festgelegt, bei dessen bereits einmaligem Erreichen und/oder Überschreiten durch den zumindest einen gemessenen Wert und/oder den zumindest einen errechneten Wert eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 und/oder ein Beenden der Rotation der zumindest einen Rollenhaltevorrichtung 03 und/oder der Materialrolle 02 ausgelöst wird.
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Der zumindest eine erste und/oder der zumindest eine zweite und/oder der zumindest eine dritte grenzwert kann rechnerisch und/oder empirisch ermittelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Vorrichtung, Rollenabspulvorrichtung, Rollenwechsler
- 02
- Materialrolle
- 03
- Rollenhaltevorrichtung, Tragdorn, Spanndorn, Spannkonus, Klemmdorn, Klemmkonus, Spannwelle
- 04
- Antriebsmotor (03)
- 05
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- 06
- Tragarm (03)
- 07
- Achse, Träger, Tragrahmen (01)
- 08
- Rotationsachse (02; 03)
- 09
- Schwenkachse (01; 07)
- 10
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- 11
- Antrieb, Schwenkantrieb, Antriebsmotor, Elektroantrieb
- 12
- Gestell (01)
- 13
- Tänzerwalze
- 14
- Klebe- und Schneideinrichtung
- 15
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- 16
- Sensor, Drehgeber, Absolutwertgeber
- A
- Richtung
