DE2619236B2 - Verfahren zur Steuerung des fliegenden Anschließens einer Bahn von einer zweiten Wickelrolle an eine von einer ersten Wickelrolle - Google Patents

Verfahren zur Steuerung des fliegenden Anschließens einer Bahn von einer zweiten Wickelrolle an eine von einer ersten Wickelrolle

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DE2619236B2 DE2619236A DE2619236A DE2619236B2 DE 2619236 B2 DE2619236 B2 DE 2619236B2 DE 2619236 A DE2619236 A DE 2619236A DE 2619236 A DE2619236 A DE 2619236A DE 2619236 B2 DE2619236 B2 DE 2619236B2
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Description

a) Wenn die alte Wickelrolle einen ersten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird der beide Wickelrollen aufnehmende Wickel-, rollenträger aus der Abwickelposition in die )5 Klebeposition geschwenkt,
b) wenn die alte Wickelrolle einen zweiten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird
- die neue Wickelrolle beschleunigt und ihre Umfangsgeschwindigkeit wird an die Geschwi&iigkeit der ablaufenden Bahn angeglichen, .,:-, , :,,: .-
c) wenn die alte Wickelrolle einen dritten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird eine Klebe- und Trennvorrichtung betätigt und der mit einer Klebespitze versehene Bahnanfang der neuen Wickelrolle wird auf die von der alten Wickelrolle ablaufende Bahn geklebt und die ablaufende Bahn wird hinter der Klebestelle abgetrennt,
d) wobei die genannten Durchmesser- bzw. Umfangwerte als Einsatzpunkte für die entsprechenden Stellglieder aus vorgegebenen oder gemessenen Zeitkor-stanten der mechanischen Glieder, sowie aus Istwerten für die Bahngeschwindigkeit und J Jr die Umdrehung der alten Wickelrolle bestimmt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Einsatzpunkte durch fortlaufende Berechnung aus einem.vorgegebenen Wert für einen gewünschten Wickelrollen-Enddurchmesser und einem vorgegebenen Wert für die gewünschte Länge der Klebefahne nach Maßgabe der Bewegungsgleichung der alten Wickelrolle erfolgt
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein von der ablaufenden Wickelrolle angetriebener Bahnimpulsgeber zur Erzeugung von Bahnimpulsen und mit den Wickelrollen gekuppelte weitere Impulsgeber zur Erzeugung von Klebemarkenimpulsen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der alten Wickelrolle aus der Anzahl der Bahnimpulse zwischen aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle berechnet wird
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Bahn aus der Umfangsabnahme zwischen aufeinanderfolgenden iClebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn· zeichnet, daß für einen zeitlich vor der Schwenkbewegung des Wickelrollenträgers liegenden weiteren Einsatzpunkt ein weiterer Durchmesser- bzw. Umfangswert errechnet wird, bei dem der Hochlaufgeber in der Antriebssteuerung der alten Wickelrolle zur Vorbereitung auf den Wickelrollenwechsel-Vorgang gesperrt wird.
35 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sw Steuerung des fliegenden AnschUeOens einer Bahn von einer in Drehung versetzten zweiten (neuen) Wickelrolle an eine von einer ersten (alten) Wickelrolle ablaufenden Bahn, insbesondere Verfahren zur Steuerung des Wickelrollenwechsels bei,Rotationsdruckmaschinen, mitfolgenden Verfahre'nsschritten;
a) Wens die alte Wickelrolle einen ersten ,Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird dir beide Wickelrollen aufnehmende Wickelrollenträger aus der Abwickelposition in die Klebeposition geschwenkt,
b) wenn die alte Wickelrolle einen zweiten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird die neue Wickelrolle beschleunigt und ihre Umfangsgeschwindigkeit wird an die Geschwindigkeit der ablaufenden Bahn angeglichen,
c) wenn die alte Wickelrolle einen dritten Diirchmesser- bzw. Umfangswert erreicht, wird eine Klebe- und Trennvorrichtung betätigt und der mit einer Klebespitze versehene Bahnanfang der neuen Wickelrolle wird auf die von der alten Wickelrolle ablaufende Bahn geklebt und die ablaufende Bahn wird hinter der Klebestelle abgetrennt,
d) wobei die genannten Durchmesser-bzw. Umfangswerte als Einsatzpunkte für die entsprechenden Stellglieder aus, vorgegebenen oder gemessenen Zeitkonstanten der mechanischen Glieder, sowie aus Istwerten für die Bahngeschwindigkeit und für die Umdrehung der alten Wickelrolle bestimmt werden.
Der Ablauf eines derartigen fliegenden Wickelrollenwechsels ist aus der DE-AS 1147 599, der DE-AS 10 81 901 und aus dem DE-GM 18 67 437 bekannt Die einzelnen Phasen des Wickelrollenwechsels werden in Abhängigkeit von der Abnahme des Durchmessers bzw. des Umfanges der alten Wickelrolle eingeleitet In der Praxis werden für die einzelnen Phasen mehrere Durchmesser- bzw. Umfangswerte iest eingestellt und die entsprechenden Stellglieder werden angesteuert wenn die alte Wickelrolle den jeweils eingestellten Durchmesser- bzw. Umfangswert erreicht Dabei geht man von Erfahrungswerten aus und wählt aus Sicherheitsgründen die jeweiligen Einsatzpunkte relativ frühzeitig. Die Dicke der Bahn wird aus dem vom Hersteller angegebenen Flächengewicht nach Tabellen bestimmt und ebenfalls fest eingestellt Unvermeidliche Dickenänderungen der Bahn können nicht berücksichtigt werden. Der Wickelrollenwechsel nimmt viel Zeit in Anspruch und nach dem Abtrennen der Bahn ist der Enddurchmesser der alten Wickelrolle in einem weiteren Bereich zufallsbedingt
Bei einer bekannten Wickelrollenwechselsteuerung (DE-OS 21 28 617) wird eine Korrekturzeit vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl programmiert wird. Im einzelnen werden hierzu die Kommandos für die Auslösung der Vorgänge »Drehen der Wickelrolle in Klebestellung«, »Wickelrollenbeschleunigung und Gleichlaufherstellung«, »Auslösung der Klebung und des Schnittes« über Korrekturzähler geleitet, die mit Korrekturzeiten programmiert werden, durch welche die durch die Trägheiten der Auslöseglieder hervorgerufenen maschinengeschwindigkeitsabhängigen Ungleichheiten ausgeglichen werden. Hierdurch wird zwar eine Verbesserung gegenüber fest vorgegebenen Einsatzpunkten erreicht, ist auch damit keine optimale Wickelrollenwechselsteuerung möglich,
da die Korrekturzeiten jeweils nur for eine begrenzte Anzahl von Masehinengeschwindigkeiten und RestwikkelroUendurchmesser exakt ermittelt und eingegeben werden kennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein s Verfahren zu einen» Wickelrollenwechsel der eingangs genannten Art anzugeben, das einen schnelleren Ablauf des Wickelrollenwechsels und eine verbesserte Einhaltung des gewünschten Restwickelrollen-Enddurchmessers ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Bestimmung der Einsatzpunkte durch fortlaufende Berechnung ' aus einem vorgegebenen Wert für einen gewünschten Wickelrollen-Enddurchmesser und einem vorgegebenen Wert für die gewünschte Länge der is Klebefahne nach Maßgabe der Bewegungsgleichung der alten Wickelrolle erfolgt
Wenn ,ein von der ablaufenden Wickelrolle angetriebener Bahnimpulsgeber zur Erzeugung Von Bahnimpulsen und mit den Wickelrollen gekuppelte weitere Impulsgeber zur Erzeugung von Klebemarkenimpulsen vorgesehen sind, so sieht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß die Bahngeschwindigkeit aus der Anzahl der Bahnimpulse pro Zeiteinheit berechnet wird, daß der Umfang der alten Wickelrolle aus der Anzahl der Babnimpulse zwischen aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle berechnet wird. Ebenso kann die Dicke der Bahn aus der Uinfangsabnahme zwischen aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen der alten Wickelrolle berechnet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Wickelrollenwechselsteuerung werden keine fest vorgegebenen Durchmesser- bzw. Umfangswerte als Einsatzpunkte für die betreffenden Stellglieder verwendet Vielmehr wird der gewünschte Restwickelrollen-Enddurchmesser fest vorgegeben. Die genannten Durchmesser- bzw. Umfangswerte werden standig errechnet Dadurch werden die Einsatzpunkte für die Stellglieder ständig optimiert Der Wickelrollenwechsel kann gegenüber bekannten Wik- «o kelroDenwecflselsteuerungen später einsetzen und in kürzerer Zeh ablaufen. Durch die Abhängigkeit der Einsatzpunkte für die Stellglieder von d?n ständig errechneten Durchmesser- bzw. Umfangswerten wird die Ausführungszeit für einen Wickelrollenwechsel von der Bahngeschwindigkeit unabhängig. Der Gurtantrieb kann von der alten Wickelrolle später abgehoben werden und führt die Bahn auf der alten Wickelrolle solange wie möglich. Die Beanspruchung der neuen Wickelrolle wird verringert Die neue Wickelrolle wird! nicht länger als notwendig beschleunigt und dreht sich' nicht unnötig oft Dadurch wird die Gefahr verringert daß es zifiii Lösen der Klebespitze kommt, weil Luft unter den Bahnanfang der neuen Wickelrolle gelangt Die gewünschte Länge der Klebefahne wird genauer eingehalten; ebenso wird der gewünschte Restwickelrollen-Enddurchmesser exakter eingehalten und damit die Länge der auf der Restwickelrolle verbleibenden Bahn verkürzt Da auch die Dicke der Bahn ständig errechnet wird, werden unvermeidliche Dickenabwei- so chungen sofort berücksichtigt Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen gewünschten RestwikkelroIlen-Enddurchmesser mit einer Toleranz einzuhalten, die in der Größenordnung von 1 mm liegt
Der Wickelrollenwechsel bei einer Rotationsdruckmaschine wird als Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihrer in den Unteransprüchen näher gekennzeichneten Weiterbildung 8~Jiand der Zeichnung näher Die Zeichnung zeigt einen zweiarmigen Wickelrollenträger 3, der von einem Antriebsmotor^ !geschwenkt werden kann, Ein derartiger WikelroUentrager kann auch dreiarmig ausgeführt sein. Am einen Tragarm des Wickelrollenträgers 3 ist die alte Wickelrolle; 1 gelagert, von der eine Bahn 5 am Papier abläuft Am anderen Tragarm ist eine neue Wickelrolle 2 bereits ejngeachst
In der normalen Abwickelposition des Wickelrollenträgers 3 läuft die alte Wickelrolle 1 in der oberen Stellung unter einem Gurtantrieb 6, Der Gurtantrieb 6 wird von einer Regeleinrichtung 7 in Abhängigkeit von der Lage einer Pendelwalze 8 so geregelt, djiß sich eine vorgegebene konstante Zugspannung einstellt, bei der nicht die Gefahr besteht, daß die Bahn 5 reißt Zur Vorbereitung des Wickelrollenwechsels wird der Gurtantrieb 6 abgehoben und der Wickelrollenträger 3 in die in der Zeichnung dargestellte Klebeposition geschwenkt Die alte Wickelrolle 1 befindet sich in der unteren Stellung, in der sie durch die Zugkraft der ablaufenden Bahn 5 angetrieben wt vl, nicht aber vom Gurtantrieb. Um starke Zugschwankuug^n und Schwingungen der Pendelwalze 8 zu verhindern, übernimmt eine als Induktionsbremse ausgebildete Restwickelrollenbremse die Zugregelung über eine weitere Regeleinrichtung 16.
Wenn sich der Wickelrollenträger 3 in der dargestellten Klebeposition befindet, wird der Gurtantrieb 6 abgesenkt und beschleunigt die neue Wickelrolle 2. Die Regeleinrichtung 7 des Gurtantriebs 6 wird umgeschaltet und bringt die neue Wickelrolle 2 auf eine Drehzahl, bei der ihre Umfangsgeschwindigkeit der Bahngeschwindigkeit der ablaufenden Bahn 5 entspricht Unter dieser Voraussetzung treten beim Klebevorgang keine bzw. nur geringe Zugkräfte in der Klebestelle auf.
Der Bahnanfang der neuen Wickelrolle 2 ist mit einer Klebespitze 14 versehen. Wenn sich die Klebespitze 14 in einer geeigneten Position befindet, beispielsweise wie in der Zeichnung dargestellt, wird durch Betätigung einer Bürstenwalze 9 die ablaufende Bahn 5 gegen die neue Wickelrolle 2 angedrückt Beim Durchlauf der Kle'^espitze 14 der neuen Wickelrolle 2 unter der Bürstenwalze 9 erfolgt die Klebung. Danach wird die von der alten Wickelrolle 1 ablaufende ΒεΛη 5 durch Betätigung einer Trennvorrichtung 10 abgetrennt Der als Klebefahne bezeichnete Abschnitt aer alten Bahn vom Ende der Klebespitze 14 bis zum abgetrennten Bahnende soll eine vorgegebene Länge aufweisen, damit beim Durchlauf der Klebefahne durch die Druckmaschine keine Störungen auftreten. Die alte Wickelrolle 1 wird anschließend durch die Restwickelrollenbremse abgebremst und vom Wickelrollenträger 3 abgezogen. Eine neue Wickelrolle 2 wird eingeachst. Der Wickelrollenträger 3 befindet sich bereits in der ADwickelposition für die neue Wickelrolle 2. Der Gurtantrieb 6 wird auf die Zugregelung für die vorgegebene konstante Zugspannung umgeschaltet
Als Meßgeber ist ein von der ablaufenden Bahn 5 angetriebener Bahnimpulsgeber 11 vorgesehen, der eine vorgegebene Anzahl von Bahnimpulsen pro Längeneinheit erzeugt Die auf eine Zeitbasis bezogene Anzahl der Bahnimpulse ist ein Maß für die Bahngeschwindigkeit
Weitere Meßgeber 12 und 13 erzeugen sogenannte Klebemarkenimpulse beim Vorbeilauf einer auf der Wickelrollenachse tidial unterhalb der Klebespitze angebrachten Markierung, der sogenannten Klebemarke, an einem Sensor. Bei jeder Umdrehung der
betreffenden Wickelrolle wird ein Klebemarkenimpuls erzeugt. Der Klebemarkenimpuls der ablaufenden Wickelrolle stellt einen Umfangsimpuls dar. Die Anzahl der Bahnimpulse vom Bahnimpulsgeber 11 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klebemarkenimpulsen ist ein MaB für den Umfang der ablaufenden Wickelrolle. Die Dicke der Bahn ergibt sich aus der Umfangsabnahme der Wickelrolle während zweier oder mehrerer Umdrehungen.
Zur Steuerung des beschriebenen Ablaufs eines Wickelrollenwechsels ist eine Recheneinrichtung 15 vorgesehen, der die Bahnimpulse vom Bahnimpulsgeber 11 und die Klebemarkenimpulse von den Meßgebern 12 und 13 zugeführt sind. Es wird jeweils nur der Klebemarkenimpuls der ablaufenden Wickelrolle freigegeben. Die Recheneinrichtung 15 steuert die betreffenden Stellglieder für den Bewegungsablauf des Wickelrollenwechsels in Abhängigkeit von der Abnahme des Umfanges der alten Wickelrolle 1. Die jeweiligen Einsatzpunkte werden in Abhängigkeit von
und einer eingestellten Länge der Klebefahne, sowie von vorgegebenen oder gemessenen Werten für die Zeitspanne, in der der Tragarm 8 aus der Abwickelposition in die Klebeposition schwenkt, und für die Totzeiten der Bürstenwalze 9 und der Trennvorrichtung 10 aus den aktuellen Umfangswerten der alten Wickelrolle 1 fortlaufend errechnet
Der Berechnung der jeweiligen Einsatzpunkte liegt die Differentialgleichung Gl. 1 für das Verhalten der ablaufenden Wickelrolle 1 zugrunde:
-4*-v- 6
- j- -J-ί-
dt.
(D
Darin bedeuten:
D der Durchmesser der ablaufenden Wickelrolle 1,
D„„i der Anfangsdurchmesser der Wickelrolle 1,
ν die Bahngeschwindigkeit und
6 die Stärke der Bahn.
40
Hieraus folgt für einen Durchmesser D» von dem aus noch eine Restzeit 7/ vergeht, bis ein vorgegebener Restwickelrollen-Enddurchmesser Dr erreicht ist:
4- 7? δ
(2)
Zur Lösung der Gl. 2 werden die Istwerte für die Dicke 6 der Bahn und die Bahngeschwindigkeit v, die in der bereits beschriebenen Weise aus den Bahnimpufsen und den Klebemarkenimpulsen ermittelt werden, sowie eine Restzeitangabe 7/benötigt.
Ein erster Durchmesserwert wird für den Beginn der Schwenkbewegung des Tragarmes berechnet Als Restzeit wird die Summe aus der Zeitdauer, die der Tragarm von der Abwickelposition in die Klebeposition benötigt, der Zeitdauer für die Beschleunigung der neuen Wickelrolle 2 und der Zeitdauer für die Beruhigung der neuen Wickelrolle nach dem Beschleunigungsvorgang in Gl. 2 eingesetzt Die Zeitdauer, die der Tragarm von der Abwickelposition in die Klebeposition benötigt, kann um einen Sicherheitszuschlag erhöht werden. Die Beschleunigungszeit für die neue Wickelrolle 2 wird fest vorgegeben. Die Beruhigungszeit wird ebenfalls fest vorgegeben und kann beispielsweise der Zeit für fünf Umdrehungen der neuen Wickelrolle 2 entsprechen.
Pin £w£it£r Durchrn?ss£rw£rt wird für den Β?σ*ππ der Beschleunigung der neuen Wickelrolle 2 berechnet Als Restzeit wird die Summe aus der vorgegebenen Beschleunigungszeit und der Beruhigungszeit der neuen Wickelrolle 2 vorgegeben.
Ein dritter Durchmesserwert wird für den Einsatz der Bürstenwalze 9 berechnet Als Restzeit wird die Summe aus der Totzeit der Bürstenwalze 9 und der Totzeit der Trennvorrichtung 10 sowie der Zeit für den Durchlauf der Kl'befahne verwendet
Ein vierter Durchmesserwert wird für den Einsatz der Trennvorrichtung 10 berechnet Hierbei wird als Restzeit die Totzeit der Trennvorrichtung 10 und diejenige Zeitdauer verwendet'die bei der jeweiligen Bahngeschwindigkeit benötigt wird, um eine Klebefahne der vorgegebenen Länge zu erhalten.
Es ist vorteilhaft für einen zeitlich vor der Schwenkbewegung des Wickelrollenträgers 3 liegenden weiteren Einsatzpunkt einen weiteren Durchmesser- bzw. Umfangswert zu errechnen, bei dem der Hochlaufgeber in der Antriebssteuerung der alten Wickelrolle 1 gesperrt wird Der Hochlaufgeber wird dabei bei der Klebemarke gesperrt, bei der nicht mehr sichergestellt ist daß bei wachsender Bahngeschwindigkeit bis zur folgenden Klebemarke der Zeitpunkt für die Schwenkbewegung des Tragarmes noch nicht überschritten ist Durch die Sperre des Hochlaufgebers kann die ablaufende Wickelrolle 1 nicht mehr beschleunigt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

25 Patentansprüche;
1. Verfahren swr Steuerung des fliegenden Anschließen einer Bahn von einer in Drehung s versetzten zweiten (neuen) Wickelrolle an eine von einer ersten (alten) Wickelrolle ablaufenden Bahn, insbesondere Verfahren zur Steuerung des Wickelrollenwechsels bei Rotationsdruckmaschinen, mit folgenden Verfahrensschritten: ι ο
DE2619236A 1976-04-30 1976-04-30 Verfahren zur Steuerung des fliegenden Anschließens einer Bahn von einer zweiten Wickelrolle an eine von einer ersten Wickelrolle Granted DE2619236B2 (de)

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