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Die Erfindung betrifft einen Rollenwechsler mit einer Absicherung eines Sicherheitsbereiches gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Durch die
DE 10 2007 025 800 A1 ist eine Gefahrenbereichsabsicherung eines Rollenwechslers bekannt, wobei sich ein Sicherheitsbereich für die automatische Rollenbestückung des Rollenwechslers auf einer Aufnahme- und/oder Abgabeseite zumindest über die gesamte Breite bis zu den stirnseitigen Seitengestellen erstreckt, und welcher einerseits durch den Rollenwechsler sowie durch ein oder mehrere sich anschließenden Aggregate und/oder mechanische Absperreinrichtungen sowie durch ein oder zwei sensorisch überwachte Zugänge gegen unbemerktes Betreten im wesentlichen eingegrenzt ist.
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Aus der
WO 2005/080241 A2 ist es bekannt, für die Betriebssicherheit im Umfeld großer bewegter Materialrollen eine Bereichsabsicherung vorzusehen. Hierbei wird die Anbringung einer Umzäunung an den Grenzen eines Materialrollen-Lagers vorgeschlagen. Zum Ein- bzw. Ausfördern von Materialrollen in das Lager kann eine Schleuse in der Bereichsabsicherung vorgesehen sein. Im Schleusenbereich wird eine vorzugsweise berührungslos arbeitende Bereichsabsicherung vorgeschlagen, welche beispielsweise über Lichtschranken oder Ultraschallsensoren realisiert werden kann. Durch Anordnung solcher Sensoren in unterschiedlichen Höhen können komplexe Abfrageroutinen realisiert werden, so dass beispielsweise Materialrollen problemlos die Schleuse passieren können, wo hingegen ein unbefugtes Durchqueren der Sensorstrecken einen Alarm auslöst und/oder die Bewegung der Materialrollen stoppt, um Unfälle zu verhindern.
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Die
EP 1 986 942 A1 betrifft beispielsweise einen Rollenwechsler mit einem Rollgitter zur Absicherung des Bedienpersonals für den Fall eines Hülsenberstens beim Betrieb der Druckmaschine. An einem Seitengestell des Rollenwechslers ist ein Bedienfeld für den Rollenwechsler erkennbar. Das Bedienfeld am Seitengestell des Rollenwechslers zeigt beispielsweise auch die
EP 1 644 191 B1 .
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Die
DE 295 00 873 U1 offenbart ein intelligentes Lichtgitter zur Überwachung flächiger Schutzfelder. Damit ein Alarm oder ein Abschalten nicht ausgelöst wird, wenn ein „ungefährliches und vorprogrammiertes” Eingreifen erfolgt, wird durch eine Abtast- und Vergleichstufe anhand der Unterbrechungsfolge beabstandeter Lichtbündel und einem Vergleich mit einem Muster von als ungefährlich eingestuften Unterbrechungen ein Auslösen des Alarms oder ein Abschalten bei „ungefährlichen” Eingriffen unterbunden.
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Durch die
DE 10 2004 038 906 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung beweglicher Objekte in einer Überwachungseinrichtung bekannt, wobei auf dem Transportweg vor einem Lichtgitter ein Erkennungssystem vorgesehen ist, durch welches das durch das Lichtgitter zu führende Objekt identifiziert wird. In Abhängigkeit von dieser Erkennung wird der Durchtritt durch das Lichtgitter erlaubt.
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Die
DE 10 2005 030 829 A1 offenbart ein gegen die Vertikale geneigtes Lichtgitter, wobei anhand der sequenziell durch ein hindurch tretendes Objekt verursachten Unterbrechungen einzelner Lichtstrahlen eine Information über den Durchtritt eines zulässigen oder unzulässigen Objektes gewonnen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenwechsler mit einer verbesserten Absicherung eines Sicherheitsbereiches 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 durch eine Verlagerung eines Bedienfeldes an einen von außerhalb des Sicherheitsbereichs bedienbaren Ort und/oder eine eine Übergabestelle einschließende Ausdehnung des Sicherheitsbereiches zumindest auf der Seite der Rollenbeschickung zu einer erheblich erhöhten Sicherheit beiträgt.
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Insbesondere wird eine verbesserte Gefahrenbereichsabsicherung basierend auf berührungslos wirkenden Schutzmechanismen für den Bereich der automatischen Rollenbestückung an einem Rollenwechsler zur Verfügung gestellt, die auch bei verschiedenen Rollendurchmessern und dem Abtransport von Resthülsenbehältern eine permanente Absicherung des gesicherten Bereichs gewährleistet. Durch das „nach außen Erweitern” des Sicherheitsbereichs können unterschiedlichste Rollengrößen gehandhabt werden, ohne dass Beschränkungen aufgrund von Sicherheitsabständen bei baulich bedingt begrenzten Durchfahrtsbreiten (z. B. benachbarte Aggregate, Gebäudemauern oder Stützen etc.) eine Rolle spielen müssen. Hierbei kann dann z. B. eine Breite eines Zugangs in den Sicherheitsbereich erheblich vergrößert werden, um Abstandsmaße zu festen Kanten in jedem Fall einhalten zu können. In diesem Zusammenhang ist jedoch eine besonders leistungsfähige Schutzeinrichtung an den Zugangsgrenzen, d. h. im Zugangsbereich von besonderem Vorteil.
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Besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem verbreiterten Zugang sind Sensorsysteme, welche eine Unterscheidung zwischen zulässigem Durchtritt und unzulässigem Durchtritt durch einen Zugang des Sicherheitsbereiches ermöglichen. Dies gilt insbesondere auch für den Fall, dass ein zulässiges Objekt, z. B. eine Rolle durchtritt, jedoch ein gleichzeitig neben der Rolle durch den Zugang tretende Person als „verboten” erkannt wird. Insbesondere ist hierbei eine Ausführung vorteilhaft, wobei ein Sensorteilsystem eine Erkennung von zulässigen Durchtritten, Rollen und/oder Transportmittel, zulässt und entsprechend eine Reaktion hemmt, und ein zweites Sensorteilsystem permanent „scharf” ist und auf den Durchtritt von z. B. Personen gerichtet ist. Auch für letzteres kann bei Vorliegen bestimmter Betriebssituation die Reaktion der Schutzeinrichtung hinsichtlich einer Einleitung von Gegenmaßnahmen, wie z. B. einem Stoppen von Bewegungsvorgängen und/oder einer Maschine, deaktiviert werden bzw. sein. Alternativ kann auch eine Kamera oder kameraähnliche Einrichtung als Sensorsystem vorgesehen sein, durch welche ein über eine Auswerteeinrichtung erhaltenes Detektionsergebnis hinsichtlich der Zulässigkeit überprüft wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung weist die Schutzeinrichtung ein berührungslos wirkendes Sensorsystem auf, welches mit einer Auswerteeinheit verbundenen ist. Die Schutzeinrichtung bzw. das Sensorsystem ist hier z. B. mit einem Lichtgitter ausgebildet, welches mehrere zueinander parallel verlaufende Lichtstrahlen aufweist. Die Auswerteeinheit erfasst die Reihenfolge der Unterbrechung der Lichtstrahlen beim Ein- und/oder Ausfahren irgendeines Objektes und kann daraus ein bekanntes Objekt erkennen und in vorbestimmten Fällen die Schutzeinrichtung oder Teile hiervon deaktivieren.
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In vorteilhafter Weiterbildung weist die Schutzeinrichtung neben einer Schutzfunktion auch eine integrierte Muting-Funktion (Deaktivieren bzw. Teil-Deaktivieren infolge einer Auswertung der Signale des Sensorsystems) auf, was den Aufwand für das Einrichten einer zusätzlichen Vorrichtung für die Muting-Funktion erspart. Diese Muting-Funktion des Sensorsystems selbst kann dadurch geleistet sein, dass – insbesondere mittels einer geeigneten Schaltung und/oder implementierte Auswerteroutine als – durch das Muster des Durchtritts durch die Vielzahl von Lichtstrahlen erlaubte und verbotene Objekte unterscheidbar sind. Z. B. kann als Regel vorgesehen sein, dass – zumindest in einem zu betrachtenden Höhenabschnitt – nur ein zusammenhängender Bereich von übereinander angeordneter Lichtstrahlen gleichzeitig unterbrochen sein darf. Die Ausgestaltung der zuzulassenden (beladenen oder unbeladenen) Transportmittel ist dann entsprechend gewählt. Eine durchtretende Person kann dem jedoch kaum entsprechen.
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Eine sogenannte Muting-Funktion gestattet zeitlich begrenzte Deaktivierung von Teilen der Schutzeinrichtung oder der gesamten Schutzeinrichtung. Vorzugsweise wird dabei das Eindringen von Objekten zugelassen ohne die Sicherheitseinrichtung zu betätigen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtstrahlen gleichmäßig voneinander beabstandet und verlaufen geneigt zur Waagerechten, wobei die Lichtstrahlen in anderen Ausführungsformen auch waagerecht verlaufend und die Fläche des Lichtgitters geneigt zur Senkrechten angeordnet werden können.
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Mindestens ein oberhalb des bekannten Objektes verlaufender Lichtstrahl des Lichtgitters kann vorteilhafterweise permanent aktiv sein, um das Eindringen einer Person oder eines nicht zugelassenen Objektes in den gesicherten Bereich der automatischen Rollenbestückung am Rollenwechsler auch dann zu erkennen, wenn diese zusammen mit dem bekannten und für den Eintritt zugelassenen Objekt bei teildeaktivierter Schutzeinrichtung (z. B. der weiter unten vorgesehenen Lichtstrahlen) in den gesicherten Bereich eindringen.
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Das bekannte und für den Eintritt zugelassene Objekt kann z. B. eine Materialrolle, ein Resthülsenbehälter oder ein fahrerloses Transportfahrzeug sein.
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Unabhängig davon kann die Schutzeinrichtung statt der integrierten Muting-Funktion oder auch zusätzlich hierzu mindestens zwei Fotozellen für ein Muting, z. B. Reflexionsfotozellen aufweisen, welche mit der Auswerteeinheit verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind insbesondere vier Reflexionsfotozellen als Muting-Gruppe (je zwei vor bzw. nach dem Lichtgitter) eingebaut. Damit können Objekte, insbesondere Resthülsenbehälter anhand eines z. B. seitlich darauf aufgeklebten Reflexionsstreifens erkannt und die Muting-Funktion aktiviert, bzw. die Schutzeinrichtung deaktiviert werden. Dies kann insbesondere beim Abtransportieren der Resthülsenbehälter nötig sein, die im Vergleich zu den Rollen eine andere Form aufweisen. Sind beispielsweise in der Auswerteeinheit lediglich Rollen als bekannte Objekte implementiert (wegen der Form und der einfachen Auswertung der Unterbrechungsreihenfolge der Lichtstrahlen), so kann die Muting-Funktion per Reflexionsstreifen am Resthülsenbehälter vorgenommen werden. Der Abtransport der Resthülsenbehälter erfolgt häufig mit führerlosen Transportfahrzeugen (AGV = automatic guided vehicle). Diese müssen zum Passieren des Sicherheitsbereiches ebenfalls mit Reflexionsstreifen für Muting versehen werden oder in der Auswerteeinheit muss eine entsprechende Unterbrechungsreihenfolge der Lichtstrahlen des Lichtgitters (internes Muting) bekannt sein, um das AGV als bekanntes, für den Eintritt in den Sicherheitsbereich zugelassenes Objekt zu erkennen.
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Zur Absicherung des geschützten Bereichs gegen Eindringen von Personen oder Objekten zusammen mit dem bekannten Objekt bei (teil-)deaktiviertem Sensorsystem bzw. teilaktivierter Schutzeinrichtung kann die Schutzeinrichtung ein zweites permanent aktives, berührungslos wirkendes Sensorteilsystem aufweisen, welches z. B. mindestens zwei Lichtstrahlen umfasst, die sich in geringem Abstand oberhalb vom bekannten Objekt kreuzen und in ihrem weiteren Verlauf dicht am bekannten Objekt vorbeigeführt werden. Diese beiden Lichtstrahlen verlaufen somit nur wenige Millimeter bis einige Zentimeter parallel beabstandet zu gedachten Tangenten, die an der oberen Hälfte des bekannten Objektes anliegen. Die unteren Enden der beiden Lichtstrahlen befinden sich dadurch deutlich unterhalb der Oberkante des bekannten Objektes und können je nach gewähltem Anstellwinkel nahe der Achsebene des bekannten Objektes liegen.
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In vorteilhafter Weiterbildung kann neben dem z. B. als Lichtgitter ausgebildeten Sensorteilsystem ein zweites, permanent aktives, berührungslos wirkendes Sensorteilsystem vorgesehen sein, wodurch eine zuverlässige, permanente Sicherheitsbereichsabsicherung realisiert werden kann, auch wenn das bekannte Objekt eine Rolle ist, welche einen größeren Rollendurchmesser aufweist. Der Strahlenverlauf gestattet weder ein unbeabsichtigtes Überlaufen noch ein unbeabsichtigtes Unterlaufen der Strahlen der zweiten Schutzeinrichtung. Ein Unterlaufen der Strahlen ist allenfalls möglich, wenn sich Personen in einem stark gebückten Zustand bewegen. Aber auch die beste Schutzeinrichtung kann nur in einem begrenzten Maße gegen alle Eventualitäten bzw. gegen bewusste Umgehung schützen. Es kann nicht ihre Aufgabe sein, ein mutwilliges Eindringen in jedem Fall sicher zu verhindern.
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Eine durch Lichtstrahlen des Lichtgitters gebildete Ebene kann in einer vorteilhaften Ausführung geneigt zu einer vertikalen, z. B. parallel zur abzusichernden Grenze des Zugangs verlaufenden Ebene sein. Ein in Transportrichtung einlaufendes Objekt mit vertikaler Vorderkante unterbricht auf diese Weise die Lichtstrahlen in nacheinander in stetiger Reihenfolge. Einer versehentlich eintretenden Person wird dies jedoch nicht gelingen. Geringfügige Schwankungen in der vertikalen Flucht, wie sie beispielsweise durch Wickelfehler verursacht sein können, werden durch den Schrägversatz benachbarter Lichtstrahlen „verziehen”. Die „Auflösung” bzw. die „Toleranz” kann hierbei durch den Abstand der Lichtstrahlen und/oder die Stärke der Neigung optimiert werden.
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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 Vorderansicht eines Rollenwechslers;
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2 eine schematische Draufsicht auf einen Rollenwechsler mit Sicherheitsbereich;
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3 Ausführungen eines einen Zugang überwachenden Sensorsystems mit a) zwei Sensorteilsystemen mit paralleler Lichtstrahlführung, b) zwei Sensorteilsystemen mit horizontalen und geneigten Lichtstrahlführungen und c) zwei Sensorsystemen mit horizontalen und geneigten Lichtstrahlführungen;
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4 eine schematische Vorderansicht einer ein Lichtgitter aufweisenden Schutzvorrichtung;
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5 eine Darstellung der Anordnung von möglichen Sendern, Empfängern und Sensoren an gegenüber liegenden Rahmenteilen eines Zugangs;
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6 erläuternde Schemadarstellungen a) und b) für erlaubte und c) für verbotene Objekte;
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7 eine Perspektivische Darstellung eines Rollenwechslers mit Sicherheitsbereich und überwachtem Zugang;
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8 eine Darstellung der Anordnung aus 7 in anderer Perspektive;
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9 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiel des Bedienelementes;
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10 eine schematische Darstellung einer Anzeige im Übersichtsmodus;
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11 eine schematische Darstellung einer Anzeige in einer die Betriebsdaten des Rollenwechslers betreffenden Maske;
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12 eine Untermaske für Informationen betreffend die im Rollenwechsler befindlichen Rollen;
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13 eine schematische Darstellung einer Anzeige in einer einen Transfer- und/oder Hubtisch betreffenden Maske;
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14 eine Untermaske für Informationen betreffend die im Bereich des Transfer- und/oder Hubtisches zu handhabende Rolle;
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15 eine schematische Darstellung einer Anzeige in einer eine Rollenhandhabung und/oder einen Rollenspeicher und/oder eine Rollenanforderung betreffenden Maske;
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16 eine schematische Darstellung einer Anzeige in einer zur Kennzeichnung von Rollenfehlern geeigneten Untermaske.
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Ein Rollenwechsler 01 weist mindestens ein Paar Tragarme 02 zur stirnseitigen Aufnahme einer Rolle 03, z. B. Materialrolle 03 auf, welche an einer durchgehenden oder geteilten Traverse 06, die, z. B. um ihre Längsachse verschwenkbar, in stirnseitigen Seitengestellen 04 gelagert ist bzw. sind. Als Seitengestell 04 werden hier z. B. insgesamt die vertikal tragenden Rahmenteile sowie ggf. an diesen Rahmenteilen direkt angeordnete Schalt- und/oder Seitenkästen zusammengefasst. Andere sich anschließende Aggregate oder Komponenten sollen vorzugsweise nicht hierunter Fallen. Eine Gesamtbreite des Rollenwechslers 01 beläuft sich somit von Gestellaußenseite (ggf. inklusive Seitenkasten) zu Gestellaußenseite (ggf. inklusive Seitenkasten). Um eine Rolle 03 aufzunehmen und/oder eine Restrolle abzugeben können die Tragarme 02 über die Traverse 06 durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor verschwenkt werden. Zu Aufnahme der Rolle 03 verfügt jeder Tragarm 02 über eine entsprechende Aufnahmeeinrichtung 07, z. B. einen in eine Rollenhülse eingreifenden Dorn 07, wobei je Paar vorzugsweise zumindest einer, insbesondere jedoch beide rotatorisch – z. B. über einen Antriebsmotor 08 – zwangsgetrieben sind. Vorzugsweise sind die Tragarme 02 in Längsrichtung der Traverse 06 über zumindest einen Stellbereich positionierbar ausgebildet um z. B. ein Auslassen/Eingreifen der Dorne 07 und/oder eine Anpassung an unterschiedliche Rollenbreiten zu ermöglichen.
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Auf einer Vorderseite des Rollenwechslers 01, z. B. einer Aufnahme- und/oder Abgabeseite, ist ein Aufnahme- und/oder Abgabebereich des Rollenwechslers 01 für dessen Rollenwechsel durch eine Rolle 03 zugänglich. Grundsätzlich kann eine aufzunehmende Rolle 03 durch Hubwagen oder sonstige Transporteinrichtungen in die Wechselposition des Aufnahme- und/oder Abgabebereichs verbracht werden. Vorzugsweise wird sie auf einen Transfer- und/oder Hubtisch 09 verbracht, welcher mit zumindest einer zur Rollenwechslerachse radialen Komponente bewegbar ist, und dessen Bewegung z. B. zusammen mit der Positionierung der Tragarme 02 eine Aufnahme bzw. Abgabe ermöglicht. Vorzugsweise erfolgt die Beschickung des Aufnahme- und/oder Abgabebereichs mit einer neuen Rolle 03 jedoch durch ein automatisiertes (d. h. z. B. automatisiert bewegtes) System mittels eines geeigneten Transportmittels 11. Dies kann wie dargestellt in einem schienengeführten Rollwagen 11 bestehen, welcher automatisiert gesteuert z. B. entlang eines zur Rollenwechslerachse parallelen Transportpfades 10 in den Aufnahme- und/oder Abgabebereich, insbesondere auf den Transfer- und/oder Hubtisch 09 verbringbar ist, oder in einem fahrerlosen Transportsystem (= FTS oder ein AGV = automatic guided vehicle) bestehen, welches die Rolle 03 direkt zur Wechselposition oder auf einen im Aufnahme- und/oder Abgabebereich vorgesehenen Transfer- und/oder Hubtisch 09 verbringt. Vorzugsweise erfolgt der Vorgang der Beschickung einer neuen Rolle 03 in den Aufnahme- und/oder Abgabebereich und/oder der Vorgang des Entfernens einer abgegebenen Restrolle vom Aufnahme- und/oder Abgabebereich durch eine entsprechende Steuerung jeweils automatisiert. Die Aufnahme der neuen Rolle 03 bzw. Abgabe einer Restrolle durch den Rollenwechsler 03 (ggf. mit Unterstützung eines Transfer- und/oder Hubtisches 09) erfolgt dann beispielsweise ebenfalls automatisiert.
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In einer dargestellten vorteilhaften Ausführung erfolgt ein Transport einer neuen Rolle 03 aus einem nicht dargestellten Lager zu einer dem zu beschickenden Rollenwechsler 01 zugeordneten Übergabestelle 12 durch einen äußeren Beschickungskreis. Dieser kann entweder durch manuell gesteuerte oder bediente Transportmittel (z. B. Gabelstapler, schienengebundene Rollwagen, Hubwagen oder eine Kombination daraus), oder aber zumindest zum Teil durch fahrerlose, automatisierte Systeme (z. B. FTS, AGV, systemgesteuerte schienengebundene Rollwagen oder Kombinationen) gebildet sein. An der Übergabestelle 12 wird dann beispielsweise die neue Rolle 03 an einen inneren Beschickungskreis übergeben, durch welchen die Positionierung der Rolle 03 für den Rollenwechsel vorgenommen wird, und durch welchen eine abgeachste Restrolle oder Hülse aus dem Rollenwechslerbereich heraustransportiert wird. Der innere Beschickungskreis weist hier einen schienengebundenen, automatisiert angetriebenen Rollwagen 11 auf, welcher von der Übergabestelle 12 auf den Transfer- und/oder Hubtisch 09 verbringbar ist. Die Steuerung des Transfer- und/oder Hubtisches 09 und die der Tragarmbewegungen sind vorteilhaft derart logisch miteinander verknüpft, dass eine koordinierte Bewegung beider Seiten einen automatisierten Rollenwechsel ohne äußere Eingriffe ermöglicht. Eine Beschickung mit neuen Rollen 03 kann z. B. von einer ersten Seite her zum Rollenwechsler 01, z. B. von einer Beschickungsseite SI her, erfolgen. Eine Entsorgung von Restrollen und/oder Hülsen kann, z. B. mittels eines hierfür vorgesehenen Transportmittels 13 (z. B. einem schienengeführten, insbesondere ebenfalls automatisiert betreibbaren Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13), auf eine andere Seite, z. B. Restrollenseite SII, hin erfolgen.
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Sowohl die automatisierte Beschickung mit neuen Rollen 03, insbesondere im inneren Beschickungskreis, als auch der automatisierte Wechselvorgang selbst birgt erhebliche Gefahren für anwesendes Bedienpersonal. Aus diesem Grund wurden wie oben im Stand der Technik dargelegt bereits eine Vielzahl von Sicherungsmöglichkeiten vorgeschlagen, welche eine Unfallgefahr minimierten sollen. Hierzu wurde beispielsweise bereits ein abgesicherter Bereich direkt im Bereich der automatischen Rollenbestückung, d. h. im Aufnahme- und/oder Abgabebereich (Wechselbereich), vorgesehen, welcher einerseits durch mechanische Absperreinrichtungen und andererseits durch sensorisch überwachte Zugänge eingegrenzt ist.
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In einer in den Figuren dargelegten Ausführung wird die Gefahr nun dadurch verringert, dass das Bedienpersonal nicht mehr zwingend in den Gefahrenbereich eindringen muss, und auch insbesondere nicht unbemerkt eindringen können darf. Dies wird dadurch erreicht, dass auf der Aufnahme- und/oder Abgabeseite des Rollenwechslers 01 ein Sicherheitsbereich 17 vorgesehen ist, welcher einerseits durch den Rollenwechsler 01 selbst, durch ein oder mehrere sich anschließende Aggregate und/oder mechanische Absperreinrichtungen 14 bzw. Absperrelement 14, z. B. Zäune oder Zaunabschnitte, sowie durch ein oder zwei sensorisch überwachte Zugänge 16 im wesentlichen derart vollständig eingegrenzt ist, so dass ein betriebsmäßiges Betreten lediglich über den oder die überwachten Zugänge 16 erfolgen kann. Die überwachten Zugänge 16 weisen eine Zugangssicherung bzw. eine Schutzeinrichtung mit einem Sensorsystem und mit die Sensorsignale auswertenden Mitteln auf. Unter betriebsmäßigem Betreten ist ein normaler, nicht gewaltsam durch Zerstörung oder durch Überwindung von Absperrmaßnahmen erzwungener Zutritt zu verstehen. Damit der Rollenwechsler 01 für das Bedienpersonal gefahrlos bedienbar ist, ist im Gegensatz zum Stand der Technik eine Bedieneinrichtung 18, z. B. ein Bedienfeld 18, mit zumindest grundlegenden Bedienfunktionen vorgesehen, welches sich baulich getrennt vom Rollenwechsler 01 an einem Ort befindet, welcher durch eine sich außerhalb des Sicherheitsbereiches 17 befindliche Bedienperson erreichbar ist. Dieses Bedienfeld 18 ist nicht am Seitengestell 04 selbst, sondern beabstandet von diesem angeordnet, wobei es jedoch, Z. B. über entsprechende Leitungen oder auch leitungsfrei (optisch oder über elektromagnetische Strahlung wie Z. B. Funk oder W-LAN etc.), signaltechnisch mit der Steuerung und/oder Sensorik des Rollenwechslers 01 und/oder des inneren Beschickungskreises verbunden ist.
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Das Bedienfeld 18 weist z. B. zumindest eine Anzeige 19, z. B. ein Display 19, auf, welches zur Fehleranzeige und/oder zur Visualisierung des Rollenwechslers 01 mit seinen Funktionalitäten und/oder des inneren Beschickungskreise dient. Des weiteren weist das Bedienfeld 18 einen Schalter 21 für „HALT & SPERREN” des Rollenwechslers 01 mit ggf. dem inneren Beschickungskreises, sowie einen Schalter 22 für „NOT – AUS” der durch den Rollenwechsler 01 betroffenen Druckmaschine oder Maschinensektion auf. Weiter sind vorzugsweise Tasten 23 zur Auswahl der Anzeige von den Rollenwechsel 01 und/oder die Rolle 03 und/oder den inneren Beschickungskreis und/oder den Rollenspeicher betreffenden Betriebs- oder Einstellparametern sowie z. B. als Nummernblock 24 ausgebildete Tasten 24 (ggf. mit Escape-, Enter- und Clear-Funktion) zur Änderung und/oder Eingabe von Zahlenwerten für ausgewählte Parameter vorgesehen. Zur vereinfachten Bedienen von am Display 19 angezeigten Masken kann eine Coursersteuerung 26 oder ein Trackball oder aber auch eine Computermaus vorgesehen sein. Die Tasten 23; 24 können im herkömmlichen Sinne als einzelne Taster (mechanisch, optisch, elektronisch) oder aber teilweise oder sämtlich auch als Bereiche eines berührungssensitiv ausgebildeten Displays 19 vorgesehen sein.
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Das Bedienfeld 18 kann auf einem eigenen Fuß oder aber an einem Absperreinrichtung 14, z. B. einem Absperrzaun 14, oder aber an einem zum Rollenwechsler 01 benachbarten Aggregat angeordnet sein. Das Bedienfeld 18 ist jedoch an einem Ort vorgesehen, der dem Bediener ein Bedienen am Bedienfeld 18 bei gleichzeitiger Sicht in den Aufnahme- und/oder Abgabebereich des Rollenwechslers 01 ermöglicht.
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Von besonderem Vorteil ist diese Anordnung eines „externen” Bedienfeldes 18 in Verbindung mit einer Maßnahme, den Sicherheitsbereich 17, insbesondere auf der Beschickungsseite SI, nicht nur bis zur Seitengestellflucht, sondern vom Rollenwechsler 01 bzw. dessen Aufnahme- und/oder Abgabebereich weiter nach außen auszudehnen und/oder einen durch die Schutzeinrichtung bzw. deren Sensorsystem überwachten Zugang 16, insbesondere auf der Beschickungsseite SI, nicht direkt im Bereich der Seitengestellflucht, sondern weiter nach außen vom Rollenwechsler 01 weg vorzusehen. Vorzugsweise ist zumindest auf Höhe einer Flucht des Transportpfades 10 dieser nach außen, über die Flucht F der Gestellaußenseite hinausreichende ausgedehnte Bereich des Sicherheitsbereichs 17 bzw. der nach außen verlagerte überwachte Zugang 16 vorgesehen. Wie oben dargelegt, ist dieser erweiterte Sicherheitsbereich 17 im weitern durch entsprechende Absperreinrichtungen 14, den Rollenwechsler 01 selbst, ggf. benachbarte Aggregate und ggf. einem weiteren überwachten Zugang 16 begrenzt. Auch auf einer gegenüberliegenden Seite, z. B. der Restrollenseite SII kann ein überwachter Zugang 16, z. B. ebenfalls ein von der Flucht F weiter nach außen beabstandeter Zugang 16 vorgesehen sein.
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Das zur seitlichen Erweiterung des eingegrenzten Sicherheitsbereichs 17 gilt vorzugsweise in Verbindung mit einer Übergabestelle 12 von einem äußeren auf einen inneren Beschickungskreis, wobei die Übergabestelle 12 auf der Seite des Sicherheitsbereichs 17 angeordnet ist. Der überwachte Zugang 16 stellt dann eine Art Schleuse 16 dar. Durch diese relative Anordnung zwischen den Grenzen des Sicherheitsbereichs 17 und der Übergabestelle 12 ist einem Unfall vorgebeugt, welcher sich aufgrund der Übergabe einer z. B. tonnenschweren Rolle 03 an den inneren Beschickungskreis ergeben kann. Ist das Bedienfeld 18 wie oben dargelegt von außerhalb des Sicherheitsbereichs 17 erreichbar, so ist auch ein Risiko eines Personenunfalls aufgrund der Rollenübergabe minimiert. Der Transportpfad 10 des inneren Beschickungskreises kann dennoch grundsätzlich über den Zugang 12 hinaus reichen – beispielsweise damit auf einer Außenseite die Transportmittel 11; 13 einer Wartung und/oder einer Anpassung (z. B. Bestückung mit Adaptern für kleinere/größere Rollen) unterzogen werden können. Die Übergabestelle 12 von Rollen 03 verbleibt vorzugsweise jedoch im Sicherheitsbereich 17.
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Vorzugsweise wird, wenn durch die Schutzeinrichtung das Sensorsystem ein außerplanmäßiger bzw. unzulässiger Durchtritt durch den überwachten Zugang 12 festgestellt wird, ein Störungssignal erzeugt und hierdurch ggf. bevorstehender oder laufender Übergabevorgang durch entsprechende Signalverarbeitung über entsprechende, mit dem inneren und/oder äußeren Beschickungskreis signaltechnisch verbundene Steuermittel abgebrochen oder ein kontrollierter Abbruch zumindest eingeleitet. Unter außerplanmäßigem Durchtritt ist im weitesten Sinne die Detektion eines Signalzustandes des Sensorsystems zu verstehen, welcher nicht ausdrücklich als erlaubt zugelassen ist. Dies kann in einfachster Weise eine Unterbrechung eines oder mehrerer Strahlen oder Schallwellen eines Systems aus einem oder mehreren schrankenartig angeordneter Sender-Detektor-Systeme sein. Ist das System in einer Ausführung dazu befähigt, zwischen einer zu liefernden Rolle 03 (oder auch Rollwagen 11), und einer davon verschiednen Störung (z. B. Person) zu unterscheiden, so kann dies in der Logik hinsichtlich „planmäßiger” bzw. „erlaubter” und „außerplanmäßiger” bzw. „verbotener” Durchtritte (Störungen) entsprechend berücksichtigt sein. Auch kann ein „planmäßiges” bzw. erlaubtes Durchtreten vorliegen, wenn beispielsweise entsprechende Betriebssituationen vorliegen, wie sie beispielsweise durch einen Stillstand des betreffenden Rollenwechslers 01 oder gar der Maschine oder Sektion dargestellt sind.
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Vorzugsweise können Teile der Schutzeinrichtung des betreffenden Zugangs 16 also z. B. zum Beschicken der Rolle 03 deaktiviert werden oder zumindest eine hierdurch verursachte Störung als erlaubt definiert werden.
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Die o. g. Sicherheitsmaßnahmen sind insbesondere in Verbindung mit Sensorsystemen vorteilhaft, welche ein möglichst sicheres Erkennen „unerlaubter” Durchtritte gewährleistet, jedoch z. B. den gewünschten Durchtritt einer anzuliefernden Rolle 03 oder eines Transportmittels 11; 13 nicht hemmt. Vorzugsweise ist das Sensorsystem – zumindest zum Teil – als berührungslos arbeitendes System, z. B. als mit elektromagnetischen oder Schallwellen arbeitendes System, ausgebildet.
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In einer vorteilhaften Ausführung weist die Schutzeinrichtung ein erstes Teilsystem bzw. ein erstes Sensorteilsystem auf, welches bei Durchtritt einer Rolle 03 beispielsweise deaktiviert, oder zumindest dessen Signalzustand als erlaubt eingestuft oder eine mögliche Reaktion hinsichtlich einer Reaktion infolge einer Zustandsänderung gehemmt wird. Diese Möglichkeiten sollen im Folgenden unter einer Deaktivierung eines Sensorsystems oder eines Sensorteilsystems verstanden sein.
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Zusätzlich weist die Schutzeinrichtung z. B. ein zweites, permanent aktives, berührungslos wirkendes Teilsystem bzw. ein zweites Sensorteilsystem zur permanenten Absicherung des Umgebungsbereichs der Rolle 03 auf.
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Das erste Sensorteilsystem umfasst mehrere, z. B. zwei Lichtstrahlen 31, die den von einer Rolle 03 bzw. einem Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 durchfahrbaren Bereich sichern, wobei das erste Sensorteilsystem zum Ermöglichen des Ein- und Ausfahrens deaktivierbar ist. Soweit nur von einer in den gesicherten Bereich einzufahrenden Rolle 03 gesprochen wird, bezieht sich dies in gleicher Weise auf einen einzufahrenden Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13, einen Rollwagen 11 oder ein fahrerloses Transportfahrzeug und auf die umgekehrten Bewegungsabläufe beim Ausfahren der Rolle 03, eines Rollwagens 11 oder des Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 bzw. des fahrerlosen Transportfahrzeugs.
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Das zweite Sensorteilsystem umfasst z. B. einen in einer ersten Ausführung horizontal verlaufenden Lichtstrahl 32, welcher einen Abstand von z. B. mindestens 50 mm zum größten (maximal verarbeitbaren) Rollendurchmesser aufweist. Gerade bei größeren Rollendurchmessern hat sich eine derartig ausgeführte zweite Schutzeinrichtung jedoch als nachteilig erwiesen. Wie 3a entnommen werden kann, besteht die Gefahr, dass eine kleinere Person gemeinsam mit der Rolle 03 in den abgesicherten Bereich der Rollenbestückung laufen kann und somit durch sich bewegende Maschinenteile bzw. die bewegte Rolle 03 verletzt werden kann.
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3b zeigt eine vorteilhafte Anordnung einer Schutzeinrichtung für den Bereich der automatischen Rollenbestückung. Die Schutzeinrichtung umfasst wiederum ein erstes, berührungslos wirkendes, jedoch deaktivierbares Sensorteilsystem an der bzw. an den Zugangsgrenzen, d. h. im Zugang 16, mit zwei Lichtstrahlen 31, die den von der Rolle 03 bzw. dem Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 oder dem fahrerlosen Transportfahrzeug durchfahrbaren Bereich sichern. Zur permanenten Absicherung des Umgebungsbereichs der Rolle 03 dient ein zweites, permanent aktives, berührungslos wirkendes Sensorteilsystem. Das zweite Sensorteilsystem umfasst zwei Lichtstrahlen 32, welche ausgehend von oberhalb der Rolle 03 gelegenen Punkten seitlich an der Rolle 03 vorbei bis in Bodennähe führen. Aus 3b ist ersichtlich, dass auch eine solcherart ausgeführte Schutzeinrichtung keinen ausreichenden Schutz bieten kann. Dadurch dass die Lichtstrahlen 32 an der Rolle 03 vorbei fast bis zum Boden verlaufen, besteht die Gefahr, dass die Lichtstrahlen 32 von einer Person, welche beispielsweise beim Einlegen neben der Rolle 03 mitläuft, überstiegen werden können.
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3c zeigt eine weitere, vorteilhafte Ausführung der Schutzeinrichtung für den Bereich der automatischen Rollenbeschickung, insbesondere mit breitem, und daher besonders abzusicherndem Zugang 16. Diese Schutzeinrichtung weist im Unterschied zu den vorgenanten Lösungen in einem ersten Sensorteilsystem ein Lichtgitter 33 mit einer Vielzahl von, z. B. mehr als 5, insbesondere mehr als 10, Lichtstrahlen 31 für eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung an den Zugangsgrenzen des abgesicherten Bereichs der automatischen Rollenbeschickung auf. Das Lichtgitter 33 (bzw. dessen „Anschlagen”) kann zum Ein- oder Ausfahren von Rolle 03 bzw. Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 oder fahrerlosem Transportfahrzeug deaktiviert (gemutet) werden. Außerdem ist ein zweites permanent aktives, berührungslos wirkende Sensorteilsystem zur permanenten Absicherung des Umgebungsbereichs der Rolle 03 vorgesehen, die weiter unten beschrieben wird. An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass abzusichernde Zugangsgrenzen sich nicht nur an der Beschickungsseite SI, sondern auch gegenüberliegend der Beschickungsseite SI befinden können. Schutzeinrichtungen sind dann an beiden Seiten anzubringen, falls beide Seiten für Personen frei zugänglich sind. Das berührungslos wirkende Sensorsystem bzw. -teilsystem sichert in Verbindung mit einer Auswerteeinheit die abzusichernde Zugangsgrenze 16, d. h. den Zugang 16, durch das Lichtgitter 33 ab. Durch eine spezielle, unten näher beschriebene zusätzliche Einrichtung kann das erste Sensorteilsystem im oben genannten Sinne deaktiviert werden, wenn ein „erlaubtes” Objekt erkannt wird.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lichtgitter 33 durch mehrere zueinander parallel, z. B. im wesentlichen horizontal verlaufenden Lichtstrahlen 31 gebildet. Den Lichtstrahlen 31 des Lichtgitters 33 sind ein Sender 36 und ein Empfänger 37 zugeordnet (z. B. 4 und 5), welche an den Endpunkten der Lichtstrahlen 31 positioniert sind. Das Lichtgitter 33 ist mit einer Auswerteeinheit verbunden, welche nicht dargestellt ist. Die Auswerteeinheit erfasst die Reihenfolge der Unterbrechung der Lichtstrahlen 31 beim Ein- und/oder Ausfahren einer Rolle 03 oder eines Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 bzw. ein fahrerloses Transportfahrzeug und deaktiviert die Schutzeinrichtung hinsichtlich einer Reaktion hinsichtlich des Lichtgitters 33 bei erkennen eines bekannten Objektes, dem der Zugang in den abgesicherten Bereich gestattet ist. In der Auswerteeinheit wird z. B. ausgewertet, ob die einzelnen Lichtstrahlen 31 des Lichtgitters 33 nacheinander unterbrochen bzw. wieder frei werden. Es ist egal, wie viele bzw. in welchem Bereich die einzelnen Lichtstrahlen 31 unterbrochen werden. Als Regel gilt jedoch z. B., dass Lücken zwischen der Unterbrechung der einzelnen Lichtstrahlen 31 nicht zulässig sind. Fährt eine auf einem Transportmittel 11; 13 angeordnete Rolle 03 ein, so sind z. B. in einem Bereich vom Boden ab bis zu einer bestimmten Höhe oder im Fall von „Bodenluft” in einem ununterbrochenen Zwischenbereich Unterbrechungen festzustellen. Für einen eintretenden Menschen anstelle einer Rolle 03 oder eines Transportmittels 11; 13 hingegen wird eine derartige Bedingung kaum zu erfüllen sein. Die Rolle 03 bzw. das Transportmittel bzw. das mit einer Rolle 03 beladene Transportmittel 11; 13 sollte selbstverständlich derart gestaltet sind, dass in keiner durch die übereinander angeordneten Lichtstrahlen 31; 32 gebildeten Schnittebene des Transportmittels 11; 13 oder des Systems aus Transportmittel 11; 13 mit Rolle 03 eine „Lücke” von der untersten detektierbaren Höhe bis zur höchsten detektierten Höhe auftritt.
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Unabhängig davon kann die Schutzeinrichtung noch mindestens einen, vorzugsweise eine Gruppe von mehreren, z. B. zwei oder insbesondere vier, beispielsweise als Fotozellen 34 ausgebildete Sensoren 34 für ein sog. Muting umfassen, insbesondere mehrere Reflexionsfotozellen 34, welche in Transportrichtung T betrachtet voneinander beabstandet sind, und wobei mindestens eine, z. B. deren zwei paarweise vor und eine oder ein Paar in Transportrichtung T nach dem Lichtgitter 33 angeordnet sind. Grundsätzlich kann auch je ein Sensor 34 vor und nach Lichtgitter 33 angeordnet sein. Diese dienen zum Deaktivieren (Muting) des Lichtgitters 33 bei Erkennen eines bekannten Objektes, insbesondere eines Restrollen- und/oder Resthülsenbehälters 13, welche wegen der Form die Auswertung der Unterbrechungsreihenfolge der Lichtstrahlen 31; 32 erschweren, und einem bzw. Wiederaktivieren. Des Weiteren sind die Reflexionsfotozellen 34 mit einer nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden. Die Gruppe von beidseitig des Lichtgitters 33 angeordneter Sensoren 34 wirken z. B. hinsichtlich des Mutings mit Transportmitteln 11; 13, z. B. Rollwagen 11 und/oder Restrollen- und/oder Resthülsenbehältern 13 zusammen. Zum Erkennen sind die Transportmittel 11, z. B. die Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13, auf Höhe der zusammen wirkenden Sensoren 34 mit Reflexionsstreifen versehen. Das Lichtgitter 33 oder insbesondere dessen Auswertung wird gemutet (ausgeschaltet, insbesondere im o. g. Sinne deaktiviert), wenn die Reflexionsstreifen auf einem Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 erkannt werden. Nach dem Durchfahren des Restrollen- und/oder Resthülsenbehälters 13 durch die Zugangsabsicherung empfängt eine in Transportrichtung T letzte, z. B. bei insgesamt vieren die vierte Reflexionsfotozelle 34 keine Reflexion des Lichtstrahles mehr, sodass dann das Lichtgitter 33 wieder aktiviert wird. Grundsätzlich können auf jeder Seite des Lichtgitters 33 nur ein Sensor 34 vorgesehen sein. Aufgrund einer „Einfehlersicherheit” und/oder dem Vermeiden eines Fehlsignals infolge eines zufälligen fremden Reflexes sind jedoch vorteilhaft jeweils zumindest Sensorpaare vorgesehen. Werden nicht, zumindest für einen Zeitraum größer Null, sowohl die vor, als auch die nach dem Lichtgitter 33 angeordneten Reflexionen gleichzeitig erfasst, so wird durch die Auswerteeinrichtung jedoch ein unerlaubter Durchtritt festgestellt und/oder das das Lichtgitter 33 aufweisende Sensor(teil)system wieder aktiviert.
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Die Muting-Funktion kann im Falle eines äußeren Beschickungskreises mit fahrerlosem Transportfahrzeug mit einer, oder einem Paar von zwei Sensoren 44, insbesondere zwei Reflexionsfotozellen 44 lediglich auf der Außenseite realisiert werden, da das fahrerlose Transportfahrzeug nicht komplett durch das Lichtgitter 33 fährt, sondern nur ein Stück in den Sicherheitsbereich 17 einfährt, um die Rolle 03 abzulegen bzw. zu übergeben. Die erste Reflexionsfotozelle 44 erkennt z. B. den Reflexionsstreifen, welcher auf dem Transportfahrzeug entsprechend auf Höhe der Anordnung der Reflexionsfotozellen 44 positioniert ist, und schaltet das Lichtgitter 33 aus oder deaktiviert zumindest eine als „unerlaubt” eingestufte Reaktion der Schutzeinrichtung. Wenn die zweite Reflexionsfotozelle 44 keine Reflexion des Lichtstrahles beim Zurückfahren des fahrerlosen Transportfahrzeuges mehr empfängt, wird das Lichtgitter 33 bzw. die Reaktionsfähigkeit wieder aktiviert. Beispielsweise obere, z. B. die zwei obersten Lichtstrahlen 31 des Lichtgitters 33 bzw. deren Auswertung bleiben z. B. permanent aktiv, um ein Eindringen einer Person oder eines Objektes zusammen mit der Rolle 03 oder dem Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter 13 in den abgesicherten Bereich der automatischen Rollenbestückung bei deaktivierter Gefahrenbereichsabsicherung durch das Lichtgitter 33 vermeiden. Diese beiden obersten Lichtstrahlen 31 des ersten Sensorteilsystems stellen dann Lichtstrahlen 32 eines oben beschriebenen, hier dann z. B. nicht eigens erforderlichen zweiten Teilsystems dar.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist jedoch ein zweites, permanent aktives, berührungslos wirkendes Sensorteilsystem vorgesehen, welches mindestens einen quer oberhalb der Rolle 03 von einem Sender 38 zu einem Empfänger 39 verlaufenden Lichtstrahl 32 umfasst. Insbesondere sind zwei Lichtstrahlen 32 vorgesehen, die quer zur Längserstreckung bzw. Achsrichtung der Rolle 03 verlaufen und sich in geringem Abstand oberhalb der Rolle 03 kreuzen und in ihrem weiteren Verlauf dicht an der Rolle 03 bzw. dem Rollenbehälter vorbeigeführt werden. Der Kreuzungspunkt der beiden Lichtstrahlen 32 liegt vorzugsweise nur wenige Zentimeter, z. B. < 15 cm, insbesondere < 8 cm, vorzugsweise < 5 cm, oberhalb der Rollenoberkante und die Lichtstrahlen 32 verlaufen unterhalb des Kreuzungspunktes dann im Abstand von einigen Millimetern, z. B. < 15 mm, insbesondere < 8 mm, vorzugsweise < 5 mm bis zu wenigen Zentimetern an der Rolle 03 vorbei. Die Lichtstrahlen 32 haben damit ihre oberen Endpunkte oberhalb der Rolle 03, jedoch außerhalb der Rollenerstreckung. Die unteren Endpunkte liegen unterhalb der Rollenoberkante.
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Aus 3c ist ersichtlich, dass der Verlauf der beiden Lichtstrahlen 31 weder ein unbeabsichtigtes Überlaufen noch ein unbeabsichtigtes Unterlaufen der Lichtstrahlen 31 gestattet. Ein Unterlaufen der Lichtstrahlen 31 ist allenfalls möglich, wenn sich Personen in einem stark gebückten Zustand bewegen.
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Im dargelegten Ausführungsbeispiel können z. B. auch Reflexionslichtschranken zum Einsatz kommen. Das zweite, permanent aktive, berührungslos wirkende Sensorteilsystem umfasst für jeden Lichtstrahl 32 dann z. B. eine kombinierte Sende- und Empfangseinheit 38, 39 (anstatt Sender 38). Der Lichtstrahl 31 wird dann von einem gegenüberliegenden Reflektor 39' (anstatt Empfänger 39) zurück zur Sende- und Empfangseinheit 38, 39 geworfen. Die beiden Sende- und Empfangseinheiten 38, 39 können dann auf einer selben oder auf unterschiedlichen Seiten des Zugangs 16 angeordnet sein. Diese Strahlführung kann auch bei den Lichtstrahlen 31 des Lichtgitters 33 verwendet werden, wobei dann ebenfalls der Sender 36 durch eine Sende- und Empfangseinheit 36, 37 und der Empfänger 37 durch einen Reflektor 37' ersetzt ist. Bei dem zweiten, permanent aktiven Sensorteilsystem und/oder bei dem Lichtgitter 33 können statt dessen auch Einweglichtschranken, bei denen Sender 36 und Empfänger 37 einander gegenüberliegend angeordnet sind, eingesetzt werden. Bei alternativen Ausführungsformen können sämtliche Lichtstrahlen 31; 32 vom Lichtgitter 33 und dem zweiten permanent aktiven Sensorteilsystem jeweils genau einen Sender 36 und einen Empfänger 37 aufweisen. In diesen Fällen werden zur Führung der Lichtstrahlen 31; 32 mehrere Umlenkspiegel benötigt. Als Sender 36; 38 kann eine Infrarotstrahlung oder sichtbares Licht abgebende Leuchtdiode oder Laserdiode und als Empfänger 37; 39 ein Fototransistor zum Einsatz kommen. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Position der Sende- und Empfangseinheiten 36, 37; 38, 39 sowie der Reflektoren 39'; 37' verändert werden kann.
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Eine durch eine Vielzahl oder alle Lichtstrahlen 31 des Lichtgitters 33 gebildete Ebene E kann in einer vorteilhaften Ausführung eine vertikale, entlang der abzusichernden Grenze des Zugangs 16 verlaufende Ebene bilden, d. h. mit einer entlang der zu sichernden Grenze verlaufenden vertikalen Ebene S zusammen fallen. Ein in Transportrichtung T einlaufendes Objekt mit vertikaler Vorderkante unterbricht auf diese Weise die Lichtstrahlen 31; 32 gleichzeitig. Einer versehentlich eintretenden Person wird dies jedoch nicht gelingen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung des Lichtgitters 33 verläuft eine durch eine Mehrzahl oder alle Lichtstrahlen 31 des Lichtgitters 33 gebildete Ebene E geneigt zu einer vertikalen, z. B. parallel zur abzusichernden Grenze des Zugangs 16 verlaufenden Ebene S. Ein in Transportrichtung T einlaufendes Objekt mit vertikaler Vorderkante unterbricht auf diese Weise die Lichtstrahlen 31 nacheinander in stetiger Reihenfolge. Einer versehentlich eintretenden Person wird dies jedoch nicht gelingen. Geringfügige Schwankungen in der vertikalen Flucht, wie sie beispielsweise durch Wickelfehler verursacht sein können, werden durch den Schrägversatz benachbarter Lichtstrahlen 31 „verziehen”. Die „Auflösung” bzw. die „Toleranz” kann hierbei durch den Abstand der Lichtstrahlen 31 und/oder den Neigungswinkel φ zwischen der Ebene E und der Vertikalen optimiert werden. Die Lichtstrahlen 31 (d. h. auch die Sender 36, z. B. auf einer eine Baueinheit bildenden Lichtleiste 47 bzw. die Empfänger 37 auf einer eine Baueinheit bildenden Sensorleiste 48) sind z. B., vorzugsweise äquidistant, in einem Abstand von 20 bis 100 mm, insbesondere 30 bis 60 mm, zueinander angeordnet. Der Neigungswinkel φ liegt z. B. zwischen 8° und 25°.
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Durch das geneigt angeordnete Lichtgitter 33 in Verbindung mit diskret in der Höhe und in Transportrichtung T voneinander beabstandeten Lichtstrahlen 31 wird ein geringfügiger und über einen lediglich kleinen Bereich reichender Vorzeichenwechsel in der Steigung der durchtretenden Objektkante bzw. der von der Seite her erkennbaren Einhüllenden „verziehen”. Exemplarisch ist dies in 6 verdeutlicht, wobei 6 a) ein regelmäßiges erlaubtes Objekt, b) ein zulässiges Objekt mit geringfügiger Abweichung in der vorlaufenden Objektkante (z. B. Eindellung) und schräg abfallender Unterkante und c) eine unzulässige Form mit nicht stetig verlaufender Signalfolge darstellt. Für den Fall des vertikal ausgebildeten Lichtgitters 33 wäre b) aufgrund der Eindellung ebenfalls als unzulässig einzustufen, da bei Durchtritt der Vorderkante mehrere, unzusammenhängende Bereiche, und nicht ein einziger, zusammenhängender Bereich mit Unterbrechungen der Lichtstrahlen 31 vorlägen.
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Die unterschiedlichen Sender 36; 38 und Empfänger 37; 39 sowie ggf. vorgesehene Muting-Sensoren 34; 44 sind vorteilhaft in zwei den Zugang 16 seitlich begrenzenden, sich gegenüber stehenden Rahmenteilen 42; 43 oder Säulen 42; 43 angeordnet, welche auch Teile sich anschließender Absperreinrichtungen 14 sein können. Hierbei können Sensoren 34; 44 für das Muting auch auf lediglich einer der beiden Seiten angeordnet sein, wenn gewährleistet ist, dass Reflexionsstreifen des zusammen wirkenden Objektes immer zumindest auf der dieser Seite zugewanden Seite vorhanden sind.
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Durch den nach „außen” gezogenen Sicherheitsbereich 17 kann eine Durchgangsbreite b16, z. B. Breite b16 des überwachten Zugangs 16 gegenüber einer ggf. ansonsten durch benachbarte, ortsfeste Hindernisse 45, beispielsweise benachbarte Aggregate und/oder Gebäudeteile wie z. B. Gebäudemauern oder insbesondere Gebäudestützen 45 in sog. „Rollenkellern”) begrenzten Breite deutlich erhöht werden, wodurch auch stärkere Rollen 03 automatisch anlieferbar sind.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann das Sensorsystem durch eine Gruppe aus z. B. vertikal verlaufenden Lichtschranken (z. B. in der Art eines „Lichtschranken- oder Schallwellenvorhangs”, mit z. B. vertikal verlaufende Strahlen oder Wellen), durch eine oder mehrere Zeilenkameras oder eine Flächenkamera derart (möglichst die gesamte Durchtrittsbreite oder Höhe des Zugangs 16 abdeckend) ausgebildet sein, dass eine Rolle 03 als solche, zumindest jedoch z. B. eine typische Breite und/oder Höhe und/oder Form, durch eine Erkennungssoftware (Mustererkennung) erkannt und somit durch eine Auswerteeinrichtung als zulässig erklärt werden kann, während bei davon seitlich (bei vertikalem Strahlenverlauf) oder in der Höhe (bei horizontalem Strahlenverlauf) abweichenden Störungen bei Durchtritt ein Signal ausgelöst wird, anhand dessen auf einen außerbetriebsmäßigen Durchtritt geschlossen werden kann. Bei Verwendung einer Zeilen- oder Linienkamera kann eine derartige Auswertung z. B. durch Objekt- bzw. Randerkennung erfolgen. Als derartig auflösendes System kann statt dessen auch ein Laserscanner mit entsprechender Bildverarbeitungs- und/oder Auswertesoftware als Sensorsystem zur Anwendung kommen, welcher beispielsweise den Zugang aus seiner gesamten Breite überwacht und z. B. in einer Höhe oberhalb einer Kopfhöhe, beispielsweise oberhalb von 2.000 mm vom Boden ab angeordnet ist.
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In Weiterbildung kann die dem Sensorsystems zugeordnete Signalverarbeitungsroutine auch mit einer Rechen- und/oder Speichereinrichtung eines übergeordneten Rollentransportsystem und/oder der Steuerung des Rollenwechsler 01 und/oder einer Steuerung des äußeren Beschickungskreis in der Weise verbunden sein, dass dort vorliegende Informationen über die Größe/Breite der anzuliefernden Rolle 03 in die Bewertung hinsichtlich der Zulässigkeit des Durchtritts herangezogen werden bzw. werden können.
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Die vorstehend beschriebenen Sensorsysteme, insbesondere ein das geneigte Lichtgitter 33 aufweisende Sensorsystem – mit oder ohne zweitem Sensorteilsystem und/oder mit oder ohne Mutingmöglichkeit (integriert oder mit zusätzlicher Einrichtung) – bildet grundsätzlich auch unabhängig von der Ausführung des Sicherheitsbereichs 17 und/oder vom Auslagern der Bedieneinrichtung 18, z. B. des Bedienelements 18 für sich betrachtet eine vorteilhafte Ausbildung als Bestandteil einer Schutzeinrichtung zur Absicherung eines Zuganges 16 in den Sicherheitsbereich 17 eines Rollenwechslers, wobei z. B. eine signifikant (z. B. beidseitig um mindestens 300 mm, insbesondere um mindestens 500 mm) über den maximalen Rollendurchmesser hinausgehende Durchgangsbreite b16 für den Zugang 16 vorgesehen sein soll. Besondere Vorteile hinsichtlich erreichter Sicherheit und Flexibilität sind jedoch gerade in Verbindung mit dem ausgelagerten Bedienelement 18 und/oder dem „herausgezogenen” Sicherheitsbereich 17 zu sehen. Hierbei kann ein bequemer, flexibler und sicherer Zugang 16 unterschiedlichster Objekte und Rollengrößen geschaffen werden, wobei die Bedienperson weder bei der Bedienung, noch beim Übergabevorgang oder durch einen versehentlichen Eintritt in den Sicherheitsbereich 17 gefährdet ist.
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In allen Fällen kann, wenn durch die Schutzeinrichtung, d. h. durch das Sensorsystem oder ein Sensorteilsystem ein außerplanmäßiger bzw. unzulässiger Durchtritt durch den überwachten Zugang 16 festgestellt wird, ein Störungssignal erzeugt und hierdurch ein ggf. bevorstehender oder laufender Transport- oder Übergabevorgang durch entsprechende Signalverarbeitung über entsprechende, mit dem inneren und/oder äußeren Beschickungskreis signaltechnisch verbundene Steuermittel abgebrochen oder ein kontrollierter Abbruch zumindest eingeleitet werden. Für die Verletzung (Störung) unterschiedlicher Sensorteilsysteme oder für unterschiedliche Verletzungsformen eines Sensorsystems oder -teilsystems können unterschiedliche, durch die Verletzung (Störung) auszulösende Maßnahmen vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass in speziellen, oder in sämtlichen Störfällen eine optische und/oder optische Warneinrichtung 41, z. B. Warnleuchte und/oder Sirene, aktiviert wird, welche vorzugsweise in direkter Sichtweite zum Zugang 16, insbesondere in unmittelbarer Nähe zum bzw. direkt am Zugang 16 angeordnet ist.
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Bei dem durch die Bedienperson beabstandet vom Rollenwechsler 01 erreichbaren Bedienelement 18 handelt es sich vorzugsweise nicht lediglich um eine Einrichtung mit eng begrenzten Einflussmöglichkeiten, wie sie beispielsweise Notfunktionen darstellen, sondern um eine vollwertige Bedientafel 18, welche zumindest die Funktionen einer direkt am Rollenwechsler 01 angeordneten Bedientafel 18 mit Funktionen zum Rollenwechsler 01 selbst und zu einem inneren Beschickungskreis (z. B. einem Transfer- und/oder Hubtisch 09 und/oder einem Transportmittel 11; 13), und vorzugsweise auch mit Funktionen zu Rollenanforderungen aus einem Lager oder Speicher aufweist. Die Bedientafel 18 mit ihren Funktionen ist vorzugsweise einem bestimmten Rollenwechsler 01 zugeordnet und, zwar ggf. mechanisch lösbar, jedoch betriebsmäßig ortsfest angeordnet.
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Wie bereits in 2 angedeutet, weist die Bedieneinrichtung 18 neben dem Display 19 den Schaltern 21, 22, der Coursersteuerung 26 und dem Nummernblock 24, die Tasten 23, z. B. Funktionstasten 23 auf, durch welche sich mit bestimmten Informationen und/oder Aggregaten und/oder Vorgängen bzw. Prozessen behaftete Darstellungen, z. B. sog. Masken, anzeigen lassen. Je nach Auswahl werden spezifische Daten zu den gewählten Informationen bzw. dem gewählten Aggregat bzw. dem gewählten Prozess angezeigt. Neben der rein informativen Anzeige von spezifischen Parametern können in einzelnen oder in allen dieser Masken auch Parameter angezeigt sein, welche berührungssensitiv am Display 19 oder durch Tasten 24; 26 anwählbar und änderbar sind. Es müssen nicht alle Funktionstasten hinterlegt sein. In der – z. B. generell im Grundzustand angezeigten – „Übersichtsmaske” 46 wird beispielsweise am unteren Bildschirmrand die Tastenbelegung der unterhalb des Displays 19 angeordneten Funktionstasten 23 angezeigt. Diese können jedoch statt dessen auch als direkt am Display 19 angezeigte berührungssensitive „Tasten” ausgeführt sein. Zusätzlich wird z. B. der Rollenwechsler 01 mitsamt dem inneren Beschickungskreis (09, 10, 11, 13, soweit aktuell präsent) angezeigt. Im Beispiel ist der Softkey „F1” mit einer Maske über die Betriebsdaten des Rollenwechslers, „F2” über die des Transfer- und/oder Hubtisches 09 und „F3” über die des Rollenspeichers belegt. Das Display 19 dient auch zur Fehleranzeige und zur Visualisierung des Rollenwechslers 01 und des zumindest den innerem Beschickungskreis 09, 10, 11 mit einem Transportpfad 10, ein Transportmittel 11; 13 und ggf. einen Transfer- und/oder Hubtisch 09 aufweisenden automatischen Rollentransportsystems.
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Die Maske für die Betriebsdaten des Rollenwechslers 01 (11) beinhaltet beispielsweise dir für jede der beiden Tragarmpaare Angaben zur ggf. aufgeachsten Rolle 03 sowie vorzugsweise zur aktuellen Bahngeschwindigkeit, zu aktuellen Durchmessern, zu den die Rollen 03 charakterisierenden Barcodes, und z. B. einen änderbaren Wert für den Durchmesser, bei dem ein fliegender Rollenwechsel mit Klebe- und Schneidevorgang einzuleiten ist. Am unteren Rand können wieder Untermasken aufgerufen werden, welche weitere Informationen und/oder Änderungsmöglichkeiten zu von mit dem Rollenwechslerbetrieb in Verbindung stehenden Themen beinhalten. So sind beispielsweise (hier z. B. über die fünfte „Funktionstaste”) weitere Informationen zu den beiden an den Tragarmpaaren aufgenommenen Rollen 03, z. B. deren Barcode und/oder Rollen- oder Kern-gewichte, und/oder Längen und Durchmesser abrufbar (12).
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13 zeigt beispielhaft die Maske betreffend den Transfer- und/oder Hubtisch 09. Hier ist z. B. durch entsprechende Auswahl („Häkchen”) ein Kuppeln des Prozesses an im Materialstrom stromaufwärts vorgeordneten Prozessen, wie Beispielsweise an den äußeren Beschickungskreis und/oder eine Auspackstation, möglich. Auch hier ist über eine Funktionstaste mindestens eine Untermaske aufrufbar, welche Informationen zur mittels des Transfer- und/oder Hubtisches 09 zu handhabenden Rolle 03 liefert (z. B. 14.
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Die Maske 49 in 15 zeigt beispielhaft eine Maske für den Rollenspeicher mit einer Vielzahl von manuellen Auswahlkriterien, wobei die „Materialbestellung” maschinenbezogen unterschiedliche Untermenüs aufweisen kann, auf „Anforderung löschen” eine Materialbestellung gelöscht wird, wenn die Anforderung noch nicht bestätigt wurde, durch „Sperre automatische Anforderung” die automatische Materialanforderung gesperrt wird. Auf die Auswahl „Letzte Rolle zurück” wird die Rolle 03 auf der Übergabeposition ins Tageslager zurückgegeben, auf „Rolle abachsen” hin die Rolle 03 auf dem inaktivem Arm an das Tageslager zurückgegeben, wenn die Übergabeposition leer ist, der vorher entleert wurde, und auf „Alle Rollen zurück” hin werden alle Rollen 03 ans Tageslager zurückgegeben (erst die Rolle 03 von der Übergabeposition, dann die Rolle 03 vom inaktiven Arm und nach einer 180°-Drehung und Umschaltung der Armaktivität die Rolle vom aktiven Arm. Auf „Auftrag löschen” werden die zuvor gesetzten Aufträge gelöscht, sofern die Abarbeitung dies zulässt. Beim optional vorgesehenen „Hülsenbehälter entleeren” fährt der Hülsenbehälter von der Parkposition in die Übergabeposition, und beim ebenfalls optionalen „Hülsenbehälter zurück” fährt der Hülsenbehälter von der Übergabeposition wieder in seine Parkposition. Im darunter liegenden Maskenbereich können die Bestellung bzw. Anlieferung von durch eine übergeordnete Rollenlogistik zu liefernde Rollen 03 betreffende Angaben gemacht werden: „Rolle mit Kleber”, „Einziehrolle”, „Resthülsenbehälter” (optional falls vorgesehen), „Untersatz” (beispielsweise für Restrollen).
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Funktionstasten (mechanisch oder berührungssensitiv) können wie beispielsweise folgendermaßen belegt sein, wobei hier F1 z. B. unbelegt ist:
F2: Rollenfehler, F3: Bestätigung von Befehl-Ausführung!, F4: Rollen ID buchen von Übergabeposition auf Arm A. F5: Rollen ID buchen von Übergabeposition auf Arm B. F6: Rollen ID von Arm A auf Übergabeposition buchen. F7: Rollen ID von Arm B auf Übergabeposition buchen. F8: Beim manuellen Entfernen einer Rolle werden durch Betätigung die Rollendaten im Übergabefeld gelöscht. F9: Beim manuellen Entfernen einer Rolle werden durch Betätigung die Rollendaten im Arm A-Feld gelöscht. F10: Beim manuellen Entfernen einer Rolle werden durch Betätigung die Rollendaten im Arm B Feld gelöscht.
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Auf der rechten Seite der Maske 49 sind z. B. neben Angaben zum Auftrag und zur parkenden Rolle 03 beispielsweise Angaben zu den auf den Tragarmen 02 aktuell aufgeachsten Rollen 03 vorgesehen.
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Soll beispielsweise eine Rolle 03 abgeachst werden, ist das Häkchen beim entsprechenden Feld zu setzen und die Wahl zu bestätigen, hier beispielsweise mit „F3”. In der Untermaske 51 betreffen „Rollenfehler” (z. B. 16) kann die Fehlerart der Rolle 03 hinterlegt werden. Das selbe gilt für die übrigen Befehle, wie z. B. „letzte Rolle zurück”, „alle Rollen zurück” etc.
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Eine Maske kann auch für einen Transportweg eines inneren und/oder äußeren Beschickungskreises vorgesehen sein, welcher Rollendaten zu auf unterschiedlichen Seiten eines Drehtellers befindlichen Rollen 03 anzeigt.
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Die dargelegte Ausführung des Bedienelementes 18 kann für sich allein, jedoch in ihrer Ausgestaltung zusammen mit dem „Auslagern” des selben und/oder i. V. m. dem erweiterten Sicherheitsbereich 17 und/oder i. V. m. der Schutzeinrichtung vorteilhaft sein. Das derart multifunktional ausgestattete Bedienelement 18 ist von besonderem Vorteil für den erweiterten Sicherheitsbereich bzw. die ausgelagerte Anordnung vorgesehen, da es der Bedienperson eine umfassende Bedienung auch mit Abstand zum Rollenwechsler 03 bzw. dessen Sicherheitsbereich 17 ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Rollenwechsler
- 02
- Tragarm
- 03
- Rolle, Materialrolle
- 04
- Seitengestell
- 05
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- 06
- Traverse
- 07
- Aufnahmeeinrichtung, Dorn
- 08
- Antriebsmotor
- 09
- Transfer- und/oder Hubtisch
- 10
- Transportpfad
- 11
- Transportmittel, Rollwagen
- 12
- Übergabestelle
- 13
- Transportmittel, Restrollen- und/oder Resthülsenbehälter
- 14
- Absperreinrichtung, Absperrelement, Absperrzaun
- 15
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- 16
- Zugang, Schleuse, Zugangsgrenze
- 17
- Sicherheitsbereich
- 18
- Bedieneinrichtung, Bedienfeld, Bedienelement
- 19
- Anzeige, Display
- 20
-
- 21
- Schalter
- 22
- Schalter
- 23
- Taste, Funktionstaste
- 24
- Tasten, Nummernblock
- 25
-
- 26
- Coursorsteuerung
- 27
-
- 28
-
- 29
-
- 30
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- 31
- Lichtstrahl
- 32
- Lichtstrahl
- 33
- Lichtgitter
- 34
- Sensor, Fotozelle, Reflexionsfotozelle
- 35
-
- 36
- Sender
- 37
- Empfänger
- 38
- Sender
- 39
- Empfänger
- 40
-
- 41
- Warneinrichtung, optisch
- 42
- Rahmenteil, Säule
- 43
- Rahmenteil, Säule
- 44
- Sensor, Reflexionsfotozelle
- 45
- Hindernis, Gebäudestütze
- 46
- Übersichtsmaske
- 47
- Lichtleiste
- 48
- Sensorleiste
- 49
- Maske
- 50
-
- 51
- Untermaske
- 37'
- Reflektor
- 39'
- Reflektor
- E
- Ebene (33)
- F
- Flucht (04)
- S
- Ebene (16)
- T
- Transportrichtung
- b16
- Breite, Durchgangsbreite
- SI
- Beschickungsseite
- SII
- Restrollenseite
- φ
- Neigungswinkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007025800 A1 [0002]
- WO 2005/080241 A2 [0003]
- EP 1986942 A1 [0004]
- EP 1644191 B1 [0004]
- DE 29500873 U1 [0005]
- DE 102004038906 A1 [0006]
- DE 102005030829 A1 [0007]
