EP3515849B1

EP3515849B1 - Verfahren und vorrichtung zur entnahme einer materialbahnrolle von einem rollenträger, rollendruckmaschine sowie vorrichtung zur überwachung eines ladezustandes

Info

Publication number: EP3515849B1
Application number: EP17746493.0A
Authority: EP
Inventors: Harald Gretsch; Manfred Maierhöfer; Josef Olbort; Senad Ugljesa
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2037-08-02
Also published as: EP3515849A1; WO2018054588A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme einer Materialbahnrolle von einem Rollenträger sowie eine Rollendruckmaschine gemäß der Ansprüche 1 und 6 bzw. 11 sowie 15.
Im Besonderen betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme einer ausgangsseitig der Maschine als Produkt- oder Wickelrolle von einem Rollenträger zu entnehmenden Materialbahnrolle.
Durch die DE 10 2005 014 140 B3 ist eine Wickelvorrichtung für kontinuierlich zugeführtes bahnförmiges Material bekannt. Zur Entnahme einer Wickelrolle wird unter diese ein Hubwagen gefahren, der die Rolle abstützt.
In der DE 10 2004 021 604 Alwird zum Abachsen einer am eingangsseitigen Rollenwechsler getragenen Rolle, wobei die Rolle beim Abachsen durch jeweilige Abstreifeinrichtungen in Axialrichtung von den Achszapfen geschoben wird. Die abgeachste Materialrolle wird durch ein Transportmittel aufgenommen, zu dessen automatischer Fortbewegung eine Antriebseinrichtung, z. B. ein unter Flur angeordneter Kettenförderer, vorgesehen sein kann.
In der DE 10 2015 014 040 A1 ist ein Rollwagen offenbart, der als Transportwagen mit einer Wiege ausgeführt ist.
Die DE 201 17 248 U1 betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen, wobei die fertige Rolle auf einen Hubwagen abgesetzt wird. Dabei wird die Aufnahme des Hubwagens nach oben unter die Rolle angehoben und ein Entlastungsvorgang an einer die Rolle vor Freigabe noch tragenden Halteeinrichtung erfasst.
Die JP H02 282144 A betrifft ein Verfahren zur Entnahme einer Wickelrolle aus einem Rollenwickler einer Druckmaschine. Dabei wird die sich mit ihrer Rollenwelle auf einer Halterung abstützende Rolle aus dieser Halterung gehoben, nachdem zuvor eine Antriebsverbindung zwischen der Rollenwelle und stirnseitigen Antriebswellen getrennt wurde. Das Ausheben aus der Halterung kann erfolgen, indem die abzunehmende Rolle mit ihren überstehenden Wellenstummeln auf stirnseitige Stützelemente einer Aufnahmepalette verschwenkt wird oder die Aufnahmepalette mit ihren stirnseitigen Stützelementen unter den überstehenden Wellenstummeln angehoben wird.
Die EP 1 894 871 A2 offenbart eine Rollendruckmaschine mit einer für die Durchmesserbestimmung herangezogenen Distanzmesseinrichtung am eingangsseitigen Rollenwechsler. Ausgangsseitig ist ein Falzapparat vorgesehen.
Durch die DE 10 2009 029 568 A1 ist eine Transportbühne für Bedruckstoffrollen offenbart, welche zwischen einem Rahmen und einer ein Drehteil tragenden Grundplatte ein Wiegesystem umfasst.
In der WO 2012/108114 A1 werden einem mehrarmiger Rollenwechsler Rollen über ein unbemanntes Transportfahrzeug zugeführt und von diesem wieder zurückgenommen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme einer Materialbahnrolle von einem Rollenträger sowie eine Rollendruckmaschine zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 6 sowie 11 und 15 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Entnahme besonders sicher und/oder mit vermindertem Beschädigungsrisiko und/oder in eine automatisierte oder zumindest teilautomatisierte Rollenlogistik integrierbar ist.
Indem für die Entnahme ein oder mehrere Parameter gemessen und/oder ein- oder mehrere Sicherheits- und/oder Positionsschalter abgefragt werden ist eine Teil-/Automatisierung mit besonders sicherer Entnahme der Rolle, insbesondere Materialbahnrolle durchführbar.
Hierzu erfolgt zur Entnahme einer in einer Rollendruckmaschine bedruckten und ausgangsseitig der Rollendruckmaschine an einem Aufwickler aufgewickelten Produktrolle mittels einer Entnahmeeinrichtung bevorzugt die Entnahme in einer Abfolge von durch Steuerungsmittel zumindest zum Teil automatisiert abzuarbeitenden Prozessschritten, wobei der Entnahmeprozess zumindest folgende Prozessschritte umfasst: die Generierung eines die Bereitschaft des Aufwicklers für den Entnahmeprozess signalisierenden Freigabesignals durch mit Antriebs- oder Stellmitteln des Aufwicklers wirkverbundene Steuerungsmittel, die Prüfung auf Vorliegen eines derartigen Freigabesignals durch mit wenigstens einem Antriebsmittel der Entnahmeeinrichtung wirkverbundene Steuerungsmittel und das Starten des Entnahmeprozesses bei positivem Prüfergebnis, umfassend ein horizontales und/oder vertikales Verlagern eines Aufnahmemittels durch die mit dem wenigstens einen Antriebsmittel der Entnahmeeinrichtung wirkverbundenen Steuerungsmittel nach festgelegten Kriterien bis zu einer Endlage, in welcher die zu entnehmende Produktrolle unter Berücksichtigung der Kriterien als auf dem Aufnahmemittel aufliegend gilt, die Generierung eines die Einnahme der Endlage und/oder des Aufliegens signalisierenden Freigabesignals durch die mit dem wenigstens einen Antriebsmittel der Entnahmeeinrichtung wirkverbundenen Steuerungsmittel, die Prüfung auf Vorliegen des die Endlage und/oder das Aufliegen betreffenden Freigabesignals durch mit Antriebs- oder Stellmitteln des Aufwicklers wirkverbundene Steuerungsmittel und das Starten des Abachsprozesses am Aufwickler bei positivem Prüfergebnis, und ein horizontales und/oder vertikales Verlagern des beladenen Aufnahmemittels durch die mit dem wenigstens einen Antriebsmittel der Entnahmeeinrichtung wirkverbundenen Steuerungsmittel bis zu einer Abgabelage, in welcher die entnommene Produktrolle (08) vom oder samt Aufnahmemittel aus der Entnahmeeinrichtung entfernbar ist.
Bei einer besonders zu bevorzugenden Lösung für ein zugrunde zu legenden Kriteriums wird zur Entnahme einer Materialbahnrolle von einem Rollenträger einer materialbahnverarbeitenden Maschine ein zur Aufnahme der Materialbahnrolle vorgesehenes Aufnahmemittel durch wenigstens ein über ein Steuerungsmittel gesteuertes Antriebsmittel von unten gegen die zu entnehmende Materialbahnrolle angehoben, ein Maß für eine vertikale Lage eines auf dem Ballen der zu entnehmenden Materialbahnrolle befindlichen Messortes kontinuierlich oder zyklisch ermittelt, ein Wert für eine sich - insbesondere bei unbewegtem, in Entnahmelage befindlichem Tragrahmen - durch das Anheben der Materialbahnrolle ergebende vertikale Lageänderung kontinuierlich oder zyklisch bestimmt und mit einem für den Messort angenommenen Wert für ein durch die Gewichtskraft am Messort bedingtes Einsinken der Materialbahnrolle verglichen, wobei ein zumindest vorübergehendes Beendigen des Anhebens unter Berücksichtigung des Ergebnisses aus dem Vergleich zwischen dem erwarteten Einsinken der Materialbahnrolle und der aktuell am Messort erreichten vertikalen Lageänderung erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich hierzu wird in vorteilhafter Ausführung während eines vertikalen Verlagerns eine durch die Aufnahme der Produktrolle stattfindende Gewichtszunahme ermittelt und durch die Steuerungsmittel ein Vergleich dieser Gewichtzunahme mit einem zu erwartenden Rollengewicht als Kriterium zur Feststellung des Aufliegens herangezogen. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann in vorteilhafter Variante während eines vertikalen Verlagerns eine bereits erreichte vertikale Lage festgestellt werden und durch die Steuerungsmittel ein Vergleich dieser vertikale Lage mit einer vertikalen Solllage als Kriterium zur Feststellung des Erreichens der Endlage herangezogen werden.
Beispielsweise kann als Kriterium für die Entnahme größerer Rollen eines der Kriterien Anwendung finden, während für die Entnahme kleinerer Rollen ein anderes der Kriterien ausschlaggebend sein kann. Z. B. wird für größere Rollen die vertikale Lageänderung am Messort der Rolle und unterhalb einer bestimmten Grenzgröße die erreichte vertikale Lage der Rolle oder des Aufnahmemittels als ausschlaggebendes Kriterium herangezogen werden.
Indem bevorzugter Weise während des Aufnehmens der Rolle noch vor dem Freigeben durch den Rollenträger zumindest ein oder mehrmals eine aktuell auf der Trageinrichtung aufliegende Last ermittelt wird, kann die Gefahr von Beschädigungen an Rollenhülse und/oder Rollenwicklung wirksam vermindert werden. Durch eine signaltechnische Verbindung einer Funktionen des Rollenträgers betreffenden Steuerung und einer Steuerung der Entnahmevorrichtung ist eine Automatisierung des Entnahmevorgangs unter Berücksichtigung sämtlicher sicherheitstechnischer Voraussetzungen möglich.
Ist die Steuerung der Entnahmevorrichtung zusätzlich noch mit einer Steuerung eines Rollentransport- und/oder Logistiksystems signaltechnisch wirkverbunden, so kann die Automatisierung dahingehend erweitert sein bzw. werden, dass für eine beabsichtigte Rollenentnahme ein Heranfördern eines freien Transportmittels und/oder nach einem Entnahmevorgang zumindest ein Entfernen des beladenen Transportmittels aus dem Bereich der Entnahmeeinrichtung und bevorzugt ein Fördern hin zu einer Puffer- oder Speicherposition erfolgt bzw. erfolgen kann.
Von besonderem Vorteil ist bei der Entnahme einer Materialbahnrolle von einem Rollenträger einer materialbahnverarbeitenden Maschine, insbesondere Rollendruckmaschine ein Vorgehen, wobei ein zur Aufnahme der Materialbahnrolle vorgesehenes Aufnahmemittel durch wenigstens ein über ein Steuermittel gesteuertes Antriebsmittel von unten gegen die zu entnehmende Materialbahnrolle angehoben wird und ein zumindest vorübergehendes Beendigen des Anhebens unter Berücksichtigung einer Änderung der vertikalen Lage und/oder einer registrierten vertikalen Bewegung der Rolle, insbesondere eines auf der Rolle befindlichen Messortes, bei in Entnahmelage befindlichem Tragrahmen bzw. im Stillstand befindlichem Rollenträgerantrieb erfolgt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das zumindest vorübergehende Beendigen des Anhebens unter Berücksichtigung einer während des Anhebens ermittelten Gewichtszunahme und/oder unter Berücksichtigung einer durch das Anheben bereits erreichten vertikalen Lage erfolgen.
Hierbei sind bevorzugt dem Rollenträger einer materialbahnverarbeitenden Maschine eine Entnahmeeinrichtung mit einer Transfereinrichtung und mit Funktionen der Entnahmeeinrichtung steuernde Steuerungsmittel zugeordnet, wobei die Transfereinrichtung ein Aufnahmemittel zur Aufnahme der Materialbahnrolle umfasst, welches durch wenigstens ein über ein Steuermittel gesteuertes Antriebsmittel von unten gegen die zu entnehmende Materialbahnrolle anhebbar ist, und die Entnahmeeinrichtung wenigstens eine ein Maß für eine Änderung in der vertikalen Lage der Rolle bei in Entnahmelage befindlichem Tragrahmen liefernde und signaltechnisch mit den Steuerungsmitteln verbundene Messvorrichtung umfasst. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Entnahmeeinrichtung eine das Gewicht einer durch die Hubeinrichtung aktuell aufgenommenen Last liefernde und signaltechnisch mit den Steuerungsmitteln verbundene Messvorrichtung und/oder eine ein Maß für die aktuelle vertikale Lage der Trageinrichtung bzw. des von diesem umfassten oder getragenen Aufnahmemittels liefernde und signaltechnisch mit den Steuerungsmitteln verbundene Einrichtung.
Bevorzugt ist für eine - insbesondere für eine derartige Entnahme geeignete - Rollendruckmaschine mit einem eingangsseitig vorgesehenen Rollenträger, von welchem eine Materialbahn von einer Materialrolle, abwickelbar und der Maschine zu deren Be- oder Verarbeitung zuführbar ist, mit wenigstens einem Druckwerk, durch welches die Materialbahn zumindest einseitig bedruckbar ist, und mit einem ausgangsseitigen Aufwickler, durch welchen die bedruckte Materialbahn zu einer Produktrolle aufwickelbar ist, dem Aufwickler eine Entnahmeeinrichtung zugeordnet, welche ein Aufnahmemittel zur Aufnahme einer zu entnehmenden Materialbahnrolle umfasst. Das Aufnahmemittel ist dabei durch wenigstens ein Antriebsmittel mittel- oder unmittelbar vertikal und/oder horizontal verlagerbar, das wenigstens eine Antriebsmittel steht zu dessen Steuerung in Signalverbindung zu einer ein oder mehrere Funktionen der Entnahmeeinrichtung steuernden Steuermitteln und die wenigstens ein Antriebsmittel der Entnahmeeinrichtung steuernden Steuermittel weisen eine Signalverbindung zu mit Antriebs- oder Stellmitteln des Aufwicklers wirkverbundenen Steuerungsmitteln auf.
In einer besonders vorteilhaften - weil sicheren - Ausführung oder Weiterbildung einer o. g. Vorrichtung ist durch eine insbesondere mechanisch auszulösenden Sensoreinrichtung feststellbar, ob auf dem Aufnahmemittel bereits eine Last aufgenommen ist oder nicht. Von besonderem Vorteil ist dies für die Ausführung des Aufnahmemittels als Transportmittel.
Dabei ist zur Überwachung des Ladezustandes eines auf einer Transportstrecke eines Rollentransportsystems bewegbaren Transportmittels an einer Belade-, Entlade oder Umladestation dieser ein Streckenabschnitt zugeordnet, in welchem das Transportmittel während des Be-, Ent- oder Umladens anzuordnen ist. Es ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, durch welche erkennbar und ausgangsseitig feststellbar ist, ob das im Bereich des Streckenabschnittes befindliche Aufnahmemittel mit einer Last eines Mindestgewichtes beladen ist oder nicht.
Vorteilhafte Details und Weiterbildungen sind den vorstehenden Ausführungen, den Darlegungen zu den Ausführungsbeispielen und -varianten sowie den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer materialbahnverarbeitenden Maschine mit einem optional vorzusehenden Rollentransport- und/oder Logistiksystem;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines ersten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses;
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines zweiten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses;
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines dritten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses;
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines vierten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses;
Fig. 6: eine schematische Darstellung eines fünften Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses;
Fig. 7a: ein erster Teil einer schematischen Darstellung eines Entnahmeprozesses in einer bevorzugten Ausführung;
Fig. 7b: ein zweiter Teil der schematischen Darstellung des Entnahmeprozesses aus Fig. 7a;
Fig. 8a: ein erster Teil einer schematischen Darstellung eines Entnahmeprozesses in einer alternativen Ausführung;
Fig. 8b: ein zweiter Teil der schematischen Darstellung des Entnahmeprozesses aus Fig. 7a;
Fig. 9: eine schematische Darstellung eines sechsten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses unter Anwendung eines Aufnahmemittels in erster Ausführungsform;
Fig. 10: eine schematische Draufsicht eines sechsten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses unter Anwendung eines Aufnahmemittels in erster Ausführungsform;
Fig. 11: eine schematische Vorderansicht der Entladeeinrichtung unter Anwendung eines Aufnahmemittels in erster Ausführungsform;
Fig. 12: eine vergrößerte Darstellung eines Aufnahmemittels in erster Ausführungsform;
Fig. 13: eine schematische Darstellung eines sechsten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses unter Anwendung eines Aufnahmemittels in zweiter Ausführungsform;
Fig. 14: eine schematische Draufsicht eines sechsten Zustandes im Ablauf eines Entladeprozesses unter Anwendung eines Aufnahmemittels in zweiter Ausführungsform;
Fig. 15: eine schematische Vorderansicht der Entladeeinrichtung unter Anwendung eines Aufnahmemittels in zweiter Ausführungsform;
Fig. 16: eine vergrößerte Darstellung eines Aufnahmemittels in zweiter Ausführungsform;
Fig. 17: eine Schnittansicht für eine Ausgestaltung des Aufnahmemittels in zweiter Ausführungsform;
Fig. 18: eine Seitenansicht für eine Ausgestaltung der Sensoreinrichtung für das Aufnahmemittel in zweiter Ausführungsform.

Eine materialbahnbe- und/oder verarbeitenden Maschine 01 umfasst z. B. eingangsseitig einen Rollenträger 02, z. B. Abwickler 02, von welchem eine Materialbahn B von einer Materialrolle 03, beispielsweise eine Rohmaterialrolle 03 bzw. Materialbahnrolle 03, insbesondere eine bereits bedruckte oder unbedruckte Bedruckstoffbahn B von einer Bedruckstoffrolle 03, insbesondere Papierrolle 03, abwickelbar und der Maschine 01 zu deren Be- oder Verarbeitung zuführbar ist. Dabei kann die Maschine 01 als Umwickel- und/oder Schneidemaschine grundsätzlich lediglich einem Umwickeln und/oder Längsschneiden von Längsstreifen dienen oder bevorzugt wenigstens eine Bearbeitungsstufe 04, z. B. ein Prägewerk 04 und/oder ein Folierwerk 04 und/oder ein Laminierwerk 04 und/oder bevorzugt zumindest ein Druckwerk 04 aufweisen. Vorzugsweise ist die Maschine 01 als Rollendruckmaschine 01 ausgeführt und weist wenigstens eine als Druckwerk 04 ausgeführte Bearbeitungsstufe für zumindest ein einseitiges Bedrucken der Materialbahn B auf. Die Materialbahn B bzw. kurz Bahn B, kann dabei z. B. als Kunststofffolie B, als Metallfolie B oder insbesondere als Papierbahn B ausgeführt sein.
Der eingangsseitige Rollenträger 02 ist vorzugsweise mit mehreren Rollenplätzen ausgestattet und als Rollenwechsler 02, insbesondere als einen fliegenden Rollenwechsel ermöglichender Rollenwechsler 02 ausgebildet.
Das wenigstens eine Druckwerk 04 kann grundsätzlich als Offsetdruckwerk, als Tiefdruckdruckwerk, als Hochdruckdruckwerk, bevorzugt jedoch als ein nach einem Nonimpact-Druckverfahren, d. h. ohne feste Druckform arbeitendes Druckwerk 04 ausgeführt sein. Insbesondere umfasst die Rollendruckmaschine 01 bevorzugt zumindest ein druckformlos arbeitendes Druckwerk 04 mit einem oder insbesondere mehreren Inkjet-Druckköpfen, also beispielsweise wenigstens ein Inkjet-Druckwerk. Durch das Inkjet-Druckwerk ist der Bedruckstoff mit einem Druckmotiv ohne feste Widerhollänge bedruckbar.
Ausgangsseitig der Maschine 01, d. h. entlang des Materialbahnweges stromabwärts des Abwickelns 02 und bevorzugter Weise der Bearbeitungsstufe 04, insbesondere des wenigstens einen Druckwerks 04, ist ein weiterer Rollenträger 07 vorgesehen, durch welchen die Materialbahn B zu einer eine Wickel- oder insbesondere Produktrolle 08 ausbildenden Materialrolle 08, insbesondere Materialbahnrolle 08, kurz Rolle 08, aufwickelbar ist. Der ausgangsseitige Rollenträger 07, z. B. Aufwickler 07, ist vorzugsweise mit mehreren Rollenplätzen ausgestattet und als sog. Wendewickler 07, insbesondere als einen fliegenden Wickelrollenwechsel ermöglichender Wendewickler 07, ausgebildet. Die Materialbahn B durchläuft die Maschine 01 zwischen Abwickler 02 und Aufwickler 07 in die Horizontale projiziert entlang einer Produktionsrichtung T.
Neben dem wenigstens einen Druckwerk 04 können ein oder mehrere weitere Druckwerke 04 und/oder andere Aggregate 09, z. B. wenigstens ein Trockner 09, insbesondere Strahlungstrockner 09, im Bedruckstoffweg vorgesehen sein.
Zusätzlich oder stattdessen kann dem eingangsseitigen Rollenträger 02 eine Beschickungseinrichtung 11 vorgeordnet sein, durch welche eine neue - z. B. zuvor im Bereich einer in Fig. 1 lediglich angedeuteten Auspackstation von ihrer Verpackung befreite bzw. befreibare - Materialrolle 03 aus einer Vorlage- oder Speicherposition in eine Griffweite des Rollenträgers 02 und/oder ggf. eine vom Rollenträger 02 abzugebende Restrolle 03' wieder in eine Vorlage- oder Speicherposition verbringbar ist. Hierzu umfasst die Beschickungseinrichtung 11 beispielsweise zumindest eine Transfereinrichtung 12, z. B. einen sog. Transfertisch 12, durch welche eine Materialrolle 03 horizontal verlagerbar, z. B. in Produktionsrichtung T näher zum Rollenträger 02 hin oder eine Restrolle 03' entgegen der Produktionsrichtung T von diesem weg verbingbar ist. Die Material- bzw. Restrolle 03; 03' kann hierbei über ein Aufnahmemittel, z. B. ein Lade- und/oder Transportmittel, auf der Transfereinrichtung 12 aufgenommen sein.
Dem ausgangseitigen Rollenträger 07 ist eine Entnahmeeinrichtung 13 vorgeordnet, durch welche eine am Rollenträger 07 abzugebende Materialrolle 08 aufzunehmen und in eine Vorlage- oder Speicherposition verbringbar ist. Hierzu umfasst die Entnahmeeinrichtung 13 beispielsweise zumindest eine die Materialrolle 08 bei der Entnahme übernehmende und zu einer Abgabelage transferierende Übernaheeinrichtung 14. Diese Übernahmeeinrichtung 14 kann grundsätzlich raumfest zum Rollenträger 07 auf dem Untergrund angeordnet sein oder vorzugsweise, z. B. als sog. Transfereinrichtung 14 oder Transfertisch 14, horizontal verlagerbar, beispielsweise im z. B. unbeladenen Zustand entgegen der Produktionsrichtung T näher zum ausgangsseitigen Rollenträger 07 hin und z. B. mit einer Materialrolle 08 beladen mit der Produktionsrichtung T von diesem weg verbingbar ist. In der horizontal verlagerbaren Ausführung ist die Transfereinrichtung 14 - im Unterschied zu beispielsweise einem frei bewegbaren Wagen - dem Rollenträger 07 bzw. der Entnahmeeinrichtung 13 als Einrichtung fest zugeordnet und/oder auf z. B. einer definierten Wegstrecke insbesondere mit begrenzter Reichweite horizontal verlagerbar.
In bevorzugter Ausführung umfasst die - beispielsweise horizontal verlagerbare - Übernahmeeinrichtung 14, z. B. als Transfertisch 14 oder auch Verfahrwagen 14 genannt, eine über eine Hubeinrichtung 17 vertikal verlagerbare Trageinrichtung 18. Vorzugsweise umfasst die Übernahmeeinrichtung 14 neben der z. B. als vertikal verlagerbarer Hubtisch 18 ausgebildeten Trageinrichtung 18 und der bevorzugt als Scherenhubmechanismus 17 ausgebildeten Hubeinrichtung 17 einen horizontalbeweglichen Unterbau 16, z. B. in Art eines Wagens 16 und bilden zusammen eine Übernahmeeinrichtung 14 in Art eines horizontal verlagerbaren Scherenhubtisches 14 aus. Alternativ könnte die Hubeinrichtung 17 auch durch andere in vertikaler Richtung wirkende Antriebsmechanismen, z. B. über lineare Antriebssysteme wie beispielsweise Spindeltriebe oder vertikal wirkende Zylinder-Kolbensysteme, gebildet sein.
Die Übernahmeeinrichtung 14 ist bevorzugt derart im umgebenden Untergrund in einer Grube versenkt angeordnet und z. B. mit der der Trageinrichtung 18 auf zumindest einer ihrer Seiten, insbesondere auf zumindest den drei vom Rollenträger 07 weggewandten Seiten, auf das Niveau des umgebenden Untergrund verbringbar bzw. in unterer Lage mit dem umgebenden Untergrund auf einer selben Höhe. Für den Fall einer horizontalen Verlagerbarkeit der Übernahmeeinrichtung 14 weist diese in Bewegungsrichtung betrachtet eine gegenüber der Übernahmeeinrichtung 14 eine größere Länge auf.
Die Übernahmeeinrichtung 14 ist dem Rollenträger 07 insofern zugeordnet, als dass sie - bis auf ggf. ihre im Rahmen der horizontalen Verlagerbarkeit zwischen einer Entnahmelage und einer in Produktionsrichtung T betrachtet rollenträgerfernere Ruhe - oder Abgabelage Verfahrreichweite - nicht frei bewegbar und - wie es z. B. ein unabhängiges Transportfahrzeug wäre - gänzlich vom Rollenträger 07 zu entfernen ist.
Die Trageinrichtung 18 kann auf ihrer der abzunehmenden Materialrolle 08 zugewandten Seite Aufnahmemittel 19; 21 umfassen. Die Aufnahmemittel 19 können dabei lediglich als die Materialrolle 08 gegen ein unbeabsichtigtes Rollen absichernde Mittel, beispielsweise in Form einer Rinne, einer Nut eines Kufenpaares oder einer entsprechend profilierten Oberseite, ausgebildet sein. Vorteilhaft kann als Aufnahmemittel 19 jedoch auch ein den Entladeprozess wahlweise ermöglichendes oder gar unterstützende Lademittel 19, z. B. ein Aufnahmemittel 19 mit einem deaktivierbaren Rollhindernis und/oder ein kipp- oder schwenkbares Aufnahmemittel 19, vorgesehen sein (siehe z. B. Fig. 9 bis Fig. 12). Für eine weitere Automatisierung kann in einer vorteilhaften Weiterbildung ein Transportmittel 21 als Aufnahmemittel 21 vorgesehen sein, durch welches die Materialrolle 08 aufnehmbar und ohne die Notwendigkeit eines Umsetzens vom Aufnahmemittel 21 herunter zu einer Übergabe- oder gar Lagerposition 22; 23 transporttierbar ist (siehe z. B. Ausgestaltung der Fig. 13 bis Fig. 18).
Für die vorteilhafte Ausführung einer horizontalen Verlagerbarkeit der Übernahmeeinrichtung 14 umfasst die Entnahmeeinrichtung 13 ein Antriebsmittel 24, z. B. einen Antriebsmotor 24, insbesondere einen elektrisch betriebenen Antriebsmotor 24. Dieses bzw. dieser kann zwar grundsätzlich raumfest angeordnet und über eine Kopplung auf die Übernahmeeinrichtung 14 wirkend sein, ist jedoch bevorzugt an der Übernahmeeinrichtung 14 angeordnet und mit dieser mitbewegt. Beispielsweise ist die Übernahmeeinrichtung 14 auf Führungen 26, z. B. Schienen 26, horizontal verlagerbar.
Zur vertikalen Verlagerung der Trageinrichtung 18, insbesondere zur Betätigung des Scherenhubmechanismus 17, umfasst die Entnahmeeinrichtung 13 ein Antriebsmittel 27, z. B. einen elektrisch oder insbesondere pneumatisch betriebenen Antriebsmotor 27. Bevorzugt ist das Antriebsmittel 27 als druckmittelbetriebenes, insbesondere pneumatisch betriebenes Antriebsmittel 27 ausgeführt.
In einer Ausführungsvariante zur zuvor beschriebenen Ausführung, in welcher beispielsweise durch entsprechende räumliche und funktionale Vorkehrungen eine Entnahme oder Abgabe der auf der Trageinrichtung 18 abgelegten Materialrolle 08 auch ohne vorherige Horizontalbewegung durchführbar ist, kann die Übernahmeeinrichtung 14 in horizontaler Richtung betrachtet raumfest, d. h. ohne die Möglichkeit einer betriebsmäßigen horizontalen Verlagerung, angeordnet sein, umfasst jedoch die vertikal verlagerbare Trageinrichtung 18 und ist beispielweise in Art eines Scherenhubtisches 14 ausgebildet.
Der Maschine 01 ist wenigstens eine zentrale Steuereinrichtung 28 mit z. B. einem Leitstand, mit die Funktionen der Maschine 01 (beispielsweise u.a. den Bahntransport, die Geschwindigkeit und ggf. weitere Prozessgrößen) steuernden Steuerungsmitteln 29, z. B. einer Maschinensteuerung 29, mit einer Bedienelemente umfassenden Bedienschnittstelle und vorzugsweise mit Anzeigemitteln zur Visualisierung und Überwachung von Prozessen und Prozessparametern. Darüber hinaus sind beispielsweise die oder einen Teil der Funktionalitäten des eingangsseitigen Rollenträgers 02 betreffende Steuerungsmittel 31 und/oder die oder ein Teil der Funktionalitäten des ausgangsseitigen Rollenträgers 07 betreffende Steuerungsmittel 32 vorgesehen, die in der zentralen Steuereinrichtung 28 implementiert oder aber räumlich dem betreffenden Rollenträger 02; 07 direkt zugeordnet sein können. In jedem Falle stehen die Steuerungsmittel 31; 32 bevorzugt über eine Signalverbindung 33; 34 in signaltechnischer Verbindung zu den Steuerungsmitteln 29 der zentralen Steuereinrichtung 28.
Die die Funktionen der Rollenträgers 07 zugeordneten Steuerungsmittel 32 stehen mit Antriebs- oder Stellmitteln des Rollenträgers 07 in signaltechnischer Wirkverbindung. Ein derartiges Antriebs- oder Stellmittel kann beispielsweise der rotatorische Antrieb der Materialrolle 08 und/oder ein Schwenkantrieb eines schwenkbaren Tragrahmens 56 und/oder ein Stellantrieb für ein Aufachsen und/oder Abachsen (siehe unten) einer Rolle 08 sein.
Zur Steuerung der Entnahmeeinrichtung 13 sind Steuerungsmittel 36 vorgesehen, welche die Prozesse für die Rollenentnahme durch die Entnahmeeinrichtung 13 über entsprechende signaltechnische Verbindungen 39 steuert (angedeutet durch den mit dem Bezugszeichen 39 versehenen Pfeil in Fig. 1). Diese Steuerungsmittel 36 können grundsätzlich in der zentralen Steuereinrichtung 28 oder in den den ausgangsseitigen Rollenträgers 07 betreffenden Steuerungsmitteln 32 implementiert sein, ebenfalls räumlich am Rollenträger 07 vorgesehen sein, oder aber wie dargestellt in einer eigens vorgesehenen Bedienschnittstelle 37, z. B. einem eigens vorgesehenen Steuerstand 37, integriert sein. In jedem Fall stehen diese Steuerungsmittel 36 über eine Signalverbindung 38 zumindest mit den den ausgangsseitigen Rollenträger 07 betreffenden Steuerungsmitteln 32 in signaltechnischer Verbindung.
Darüber hinaus können zur Steuerung der Beschickungseinrichtung 11 Steuerungsmittel 41 vorgesehen sein, welche die Prozesse für die Rollenbeschickung durch die Beschickungseinrichtung 11 über entsprechende signaltechnische Verbindungen 42 steuert (angedeutet durch den mit dem Bezugszeichen 42 versehenen Pfeil in Fig. 1). Diese Steuerungsmittel 41 können grundsätzlich in der zentralen Steuereinrichtung 28 oder in den den eingangsseitigen Rollenträgers 02 betreffenden Steuerungsmitteln 31 implementiert sein, ebenfalls räumlich am Rollenträger 02 vorgesehen sein, oder aber wie dargestellt in einer eigens vorgesehenen Bedienschnittstelle 43, z. B. in einem eigens vorgesehenen Steuerstand 43, integriert sein. In jedem Fall stehen diese Steuerungsmittel 41 über eine Signalverbindung 44 zumindest mit den den eingangsseitigen Rollenträger 02 betreffenden Steuerungsmitteln 31 in signaltechnischer Verbindung.
Zur sicheren und/oder Verwirklichung einer automatisierten oder zumindest teilautomatisierten Entnahme umfasst die Entnahmeeinrichtung 13 wenigstens eine ein Maß für eine vertikale Lage der zu entnehmenden Rolle 08 im Bereich ihres Ballens, insbesondere innerhalb eines axial betrachtet mittleren Drittels, bevorzugt mittig, des Ballens auf der Unterseite oder Oberseite, liefernde Messvorrichtung. Bevorzugt ist die die vertikale Lage liefernde Messvorrichtung durch eine Distanzmesseinrichtung gebildet, welche grundsätzlich auf beliebigen, für die Distanzermittlung geeigneten optischen oder mechanischen Messsystemen beruhen kann. Beispielsweise kann ein optisches oder mechanisches Messsystem zugrunde liegen, welches eine Abstandsmessung zwischen einem rollenträgergestellfesten und/oder einem von der Distanzmesseinrichtung umfassten raumfesten Sensor 49 (in Fig. 11 und Fig. Fig. 15) und der Rollenmantelaußenfläche erlaubt. Im vorliegenden und hier bevorzugten Fall ist der von der Distanzmesseinrichtung umfasste Sensor 49 durch einen Laserdistanzsensor 49 gebildet, dessen Blickrichtung vorzugsweise radial zur Lage der während der Messung vorliegenden Rollenachse hin ausgerichtet ist.
Die die vertikale Lage liefernde Messvorrichtung steht mit entsprechend eingerichteten Datenverarbeitungsmitteln der die Prozesse für die Rollenentnahme steuernden Steuerungsmittel 36 in Signalverbindung, durch welche sich eine Änderung zwischen einer zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einer bestimmten Betriebssituation vorliegenden Ausgangslage und einer aktuellen Lage der Rolle 08 ermitteln lässt. bzw. ermittelt wird.
Abhängig von der Bahnbreite und ggf. dem Gewicht der zu entnehmenden Rolle 08 hängt diese auf Grund des Eigengewichtes in der Mitte mehr oder weniger stark durch. Neben der Durchbiegung der Rolle 08 selbst können auch noch andere Faktoren, wie beispielsweise ein gewichtbedingtes elastisches Nachgeben von Teilen der Rollenhalterung, für die gegenüber der theoretischen Lage der Rolle 08 am Messort, die sie bei vollkommener Steifheit von Rolle 08 und Halterung einnehmen würde, abweichende Lage verantwortlich sein. Das Durchbiegen und ggf. weitere Faktoren sollen im Folgenden durch die Formulierung eines "Einsinkens" der Rolle 08 im Bereich des Messortes zusammengefasst sein. Das Maß für das Einsinken ist Material- und Bahnbreitenabhängig und ist empirisch ermittelbar. Dabei kann das Einsinken im mittleren Bereich der Rolle 08 für Rollen 08 einer Bahnbreite von 2.400 bis 2.600 mm mit beispielsweise 3 bis 7 mm, insbesondere 4 bis 6 mm angenommen werden. Als besonders geeignet hat sich für die Korrelation zwischen Rolle 08 und zu erwartender Einsinktiefe E das Rollenvolumen V erwiesen. Werte, z. B. Einsinktiefen E, für das zu erwartende bzw. angenommene Einsinken (für den Ort der Messung) in Abhängigkeit von der Bahn- bzw. Rollenballenbreite oder bevorzugt von Rollenvolumen V sind beispielsweise in den Steuerungsmitteln 36, z. B. tabellarisch oder als funktionaler Zusammenhang Z, vorgehalten.
Als Kriterium für die zu entnehmende Rolle 08 kann beispielsweise deren Durchmesser dienen, der beispielsweise in unten erläuterten Weise bestimmt, z. B. über Rollenträgerdaten ermittelt oder gemessen, werden kann.
Wird das Aufnahmemittel 19; 21 (18 ist die Trageinrichtung) durch die Hubeinrichtung 17 von unten gegen die Rolle 08 angehoben, wobei beispielsweise die Anwesenheit einer Rolle 08 in unten dargelegter Weise registriert wird, wird die Rolle 08 nach dem ersten Berühren beim weiteren Anheben des Aufnahmemittels 19; 21 ggf. zunächst geringfügig plastisch verformt. Bei weiterem Anheben des Aufnahmemittels 19; 21wird auch die Rolle 08 und der auf der Rolle 08 befindliche Messort mit angehoben, was eine Änderung des zuvor konstanten Abstands zwischen Sensor 49 und dem Messort auf der Rolle 08, im Folgenden auch als Distanzänderung bezeichnet, bewirkt. Das durch die Durchbiegung und ggf. andere Faktoren vorgelegene Einsinken der Rolle 08 wird durch die Hubbewegung des Aufnahmemittels 19; 21 nach und nach verringert bis im Idealfall das gesamte Rollengewicht aufgenommen und das Einsinken im Wesentlichen aufgehoben ist, wenn der Wert der Distanzänderung den erwarteten Wert für das Einsinken erreicht.
Grundsätzlich kann die Hubbewegung bis zum Erreichen der theoretisch angenommenen Durchbiegungskompensation, also der kontinuierlich erfolgen. In einer zu bevorzugenden Ausführung kann das Anheben des Aufnahmemittel 19; 21 jedoch sukzessive in durch Pausen, z. B. 1 bis 5 Sekunden, unterbrochenen Schritten erfolgen. Hierdurch kann ein genaueres Positionieren der Rolle 08 erfolgen.
Um zu vermeiden, dass die Rolle 08 zu sehr angehoben wird, weil beispielsweise die Durchbiegung geringer ist als angenommen bzw. als es die Erfahrungswerte für die noch aufgeachste Rolle 08 vermuten lassen, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung die Bewegung des Aufnahmemittel 19; 21 für die zu entnehmende Rolle 08 auf eine maximale Hubhöhe für das Aufnahmemittels 19; 21 beschränkt sein bzw. werden. Der Wert für die maximale Hubhöhe basiert auf einem Rollendurchmesser der zu entnehmenden Rolle 08 einerseits und auf der vertikalen Lage der Rollenachse der in Entnahmelage befindlichen Rolle 08 andererseits. Dabei kann der Rollendurchmesser beispielsweise aus Betriebsdaten, z. B. der Wickellänge, des Rollenträgers 07, oder aus einer Messung in beispielsweise unten dargelegter Weise durch eine entsprechend ausgebildete Einrichtung gewonnen werden. Die Höhe der Rollenachse in Entnahmelage ist beispielsweise bekannt oder kann aus Steuer- oder Antriebsdaten des Rollenträgers 07 gewonnen werden.
Beispielsweise kann das Anheben bei der Rollenentnahme auf eine maximale Hubhöhe beschränken, die z. B. unter Verwendung eines über den Sensor 49 ermittelten Näherungswertes für den Durchmesser bzw. Radius der zu entnehmenden Rolle 08 gewonnen wird. Dabei wird der Näherungswert für den Radius beispielsweise durch die Differenz des bekannte vertikalen Abstand zwischen Lage der theoretischen Rotationsachse in Entnahmelage und dem Sensor 49 sowie dem in radialer Richtung der Rolle 08 gemessenen Abstand zwischen dem Sensor 49 und dem Außenumfang der Rolle 08 gebildet. Dieser entspricht damit z. B. einem gegenüber dem realen Wert um die Stärke des tatsächlichen Einsinkens kleinerem Wert. Dieser genäherte Radius ergibt sich somit aus der Differenz des Abstandes zwischen theoretischer Rollenachse und Sensor 49 und dem Abstand zwischen Sensor 49 zur Rolle 08. Über den so abgeschätzten Durchmesser und das hieraus resultierende Volumen kann mit o. g. Zusammenhang Z ein zu erwartendes Einsinken ermittelt werden und hieran eine maximale Hubhöhe festgemacht werden, beispielsweise als mit einem Faktor größer Eins, z. B. mit Zwei, multiplizierter Wert des Einsinkens, welches sich aus der z. B. bekannten Rollenbreite und dem Rollenvolumen V ergibt, das über den Näherungswert für den Radius ermittelt wird bzw. ermittelbar ist.
Zur Ermittlung des Rollendurchmessers kann in einer vorteilhaften Ausführung der Entnahmeeinrichtung 13 eine ein Maß für den Durchmesser der noch durch den Rollenträger 07 getragenen und im Folgenden zu entnehmenden Materialrolle 08 liefernde Einrichtung, insbesondere Sensoreinrichtung, im Folgenden auch kurz als Durchmessermesseinrichtung bezeichnet vorgesehen sein. Diese Durchmessermesseinrichtung kann anstelle, bevorzugt jedoch zusätzlich zu einer über z. B. eine Datenschnittstelle führende Signalverbindung zu einer eine Information zum aktuellen Durchmesserwert aufweisenden Datenquelle vorgesehen sein, welche z. B. in den Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 bereitgestellt sind und/oder werden und beispielsweise unter Verwendung ursprünglicher Rollendaten und der aktuellen Abwicklungslänge bestimmt sind und/oder werden.
Die Durchmessermesseinrichtung kann grundsätzlich auf beliebigen, für die Durchmesserermittlung geeigneten optischen oder mechanischen Messsystemen beruhen. Beispielsweise kann das oben genannte, zur Abstandsermittlung vorgesehene Messsystem mit dem raumfesten Sensor 49 (siehe z. B. auch Fig. 11 und Fig. 15) auch oder stattdessen zur Ermittlung des Rollendurchmessers herangezogen werden, welches dann bei bekannter Lage der Materialrollenachse über eine Abstandsmessung zwischen dem rollenträgergestellfesten und/oder raumfesten Sensor 49 und der Rollenmantelaußenfläche einen Näherungswert für den Rollendurchmesser bestimmen lässt bzw. bestimmt. Bevorzugt wird vom so gewonnenen Näherungswert noch der erwartete Wert für das Einsinken subtrahiert, um einen verbesserten Näherungswert für den Durchmesser zu erhalten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung zusätzlich oder ggf. alternativ zu oben dargelegter Ermittlung und Bewertung des Einsinkens umfasst die Entnahmeeinrichtung 13 eine ein Maß für das Gewicht einer durch die Hubeinrichtung 17 aktuell aufgenommenen Last liefernde Messvorrichtung, im Folgenden auch kurz als Wägeeinrichtung bezeichnet, und/oder eine ein Maß für die aktuelle vertikale Lage der Trageinrichtung 18 bzw. des Aufnahmemittels 19; 21 liefernde Einrichtung, im Folgenden auch kurz als Höhenmesseinrichtung bezeichnet.
Die das Maß für das Gewicht betreffende Messvorrichtung liefert dabei beispielsweise ein Maß für eine durch die Aufnahme auf der Trageinrichtung 18 bzw. dem Aufnahmemittel 19 aktuell aufgenommene Last gegenüber dem nichtbeladenen Zustand bewirkte Gewichtszunahme.
Die Wägeeinrichtung umfasst z. B. wenigstens einen Kraftsensor 46 und ggf. eine die elektrischen Signale des mindestens einen Kraftsensors 46 auswertende Auswertemittel. Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere mindestens drei, z. B. insgesamt vier, Kraftsensoren 46 vorgesehen. Der Kraftsensor 46 ist z. B. als sog. Wägezelle 46 ausgeführt und umfasst einen Kraftaufnehme, der beispielsweise in Art eines Federkörpers, eines Piezoelementes oder ggf. resistiv ausgebildet sein kann. Ein Wägeergebnis wird durch Berücksichtigung und Auswertung der Signale sämtlicher von der Wägeeinrichtung umfassten Kraftsensoren 46 ermittelt.
Die eine oder mehreren Kraftsensoren 46 der Wägeeinrichtung sind im Gefüge zwischen dem die Materialrolle 08 aufnehmenden Aufnahmemittel 19; 21 und dem die Übernahmeeinrichtung 14 tragenden Untergrund angeordnet. Zwar könnten die Kraftsensoren 46 zwischen Untergrund und Unterbau 16, zwischen zwei Teilen eines ggf. vertikal mehrteilig ausgebildeten Unterbaus 16, zwischen dem Unterbau 16 und der Hubeinrichtung 17, zwischen der Hubeinrichtung 17 und der Trageinrichtung 18 oder zwischen der Trageinrichtung 18 und dem Aufnahmemittel 19; 21 angeordnet sein könnten, sind dies vorzugsweise zwischen zwei Teilen 18.1; 18.2 der vertikal mehrteilig ausgebildeten Trageinrichtung 18 angeordnet (siehe z. B. Fig. 11). Beispielsweise sind jeweils paarweise in Axialrichtung A des Rollenträgers 07 voneinander beabstandete Kraftsensoren 46 in Produktionsrichtung T zueinander beabstandet zwischen den beiden Teilen 18.1; 18.2 der Trageinrichtung 18, z. B. einem Tragrahmen 18.1 und einer Aufnahmeplattform 18.2, angeordnet.
Die Höhenmesseinrichtung kann ein beliebig ausgebildetes, eine zurückgelegte Bewegungsstrecke oder eine Position auf einem vorgegebenen Streckenverlauf reproduzierbar erfassendes Messsystem 47 sein. Z. B. kann das Messsystem 47 durch eine Vorrichtung zur beispielsweise laserbasierten Abstandsmessung zwischen einem rollenträger- oder raumfesten Punkt und einem Punkt der das Aufnahmemittel 19; 21, durch ein Magnetisches Positionsmesssystem oder durch ein mechanisches Messsystem 47 ausgeführt sein. Im Beispiel ist das Messsystem 47 wegen seiner Robustheit und der Möglichkeit seiner Verbauung in der Hubeinrichtung 17 als inkrementelles Seil-Weg-Messsystem 47 ausgeführt, bei welchem ein z. B. federgespanntes Seil aufgezogen wird und dabei die Inkremente der Umdrehungen der Seiltrommel ausgewertet werden. Ein Ende des Seil-Weg-Messsystem 47 ist bzgl. des Untergrundes raumfest und das andere Ende an der Trageinrichtung 18 befestigt und mit dieser vertikal mitbewegt.
Vorzugsweise sind zwei derartige Messsysteme 47 horizontal beabstandet voneinander vorgesehen und liefern redundante Werte für die aktuelle Höhe, aus denen beispielsweise der Mittelwert gebildet und herangezogen wird. Bei Abweichung der Einzelwerte voneinander um mehr als einen definierbaren Toleranzbetrag erfolgt beispielsweise eine Störungsmeldung sowie ggf. ein Abbruch des aktuell laufenden Bewegungsprozesses.
Alternativ zu einem externen Messsystem 47 kann die die vertikale Lage der Trageinrichtung 18 liefernde Einrichtung auch ein im Antrieb der Hubeinrichtung 17 integriertes Messsystem 47 umfassen. In einer Weiterbildung, in welcher die Hubeinrichtung 17 durch ein lageregelbares Antriebsmittel 24 antreibbar ist, kann die die aktuelle vertikale Lage der Trageinrichtung 18 liefernde Einrichtung durch den Istwert des Antriebsmittels 24 ausgebende und/oder auswertende Ausgabe- und/oder Auswertemittel gebildet sein. In diesem Fall kann es aus Sicherheitsgründen von Vorteil sein, wenn zusätzlich ein redundantes externes Messsystem 47 vorgesehen ist.
Grundsätzlich kann eine untere Endlage der vertikal verlagerbaren Trageinrichtung 18 über das oben dargelegte Messsystem 47 oder über eine der antriebsinternen Alternativen feststellbar sein. In einer Weiterbildung ist jedoch ein Sensor 48 vorgesehen, durch welchen die Einnahme einer unteren Endlage durch die Trageinrichtung 18 feststellbar ist. Der die Einnahme der unteren Endlage detektierende Sensor 48 kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, z. B. als mechanisches, elektromagnetisches oder optisches Schaltmittel 48. Im hiesigen Beispiel ist er als induktiver Näherungsschalter 48 ausgebildet, der bedämpft ist, wenn sich die vertikalbewegliche Trageinrichtung 18 in der unteren Endlage befindet. Dabei kann der Sensor 48 - wie z. B. in Fig. 11 angedeutet - raumfest und in Richtung Trageinrichtung 18 gerichtet oder aber an der Übernahmeeinrichtung 14 angeordnet und auf eine raumfeste Begrenzung gerichtet sein.
Für den o. g. Fall, dass die Übernahmeeinrichtung 14 horizontal verlagerbar ausgeführt ist, kann in vorteilhafter Ausführung eine Sensorik vorgesehen sein, welche zumindest eine bzgl. der Bewegungsrichtung in Richtung Rollenträger 02 vordere und eine hintere Arbeitslage der horizontal verlagerbaren Übernahmeeinrichtung 14 erkennen lässt. Hierzu ist beispielsweise ein Sensor 51 vorgesehen, durch welchen deren Einnahme einer vorderen Arbeitslage, z. B. deren Lage unterhalb der Materialrolle 08 in Entnahmeposition, feststellbar ist, und ein Sensor 52, durch welchen deren Einnahme in einer hinteren Arbeitslage, z. B. einer zur Abgabe der Materialrolle 08 vorgesehene und vom Rollenträger 02 weiter beabstandet liegende Lage, z. B. Abgabeposition, feststellbar ist. Der jeweilige Sensor 51; 52 kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, z. B. als ein auf einen mechanischen, elektromagnetischen oder optischen Reiz hin den Schaltzustand änderndes Schaltmittel 51; 52. Im hiesigen Beispiel ist er als induktiver Näherungsschalter 51; 52 ausgebildet, der beispielsweise bedämpft ist, wenn sich die horizontalbewegliche Übernahmeeinrichtung 14 in der zu detektierenden Arbeitslage befindet. Dabei kann der Sensor 51; 52 raumfest und in Richtung Übernahmeeinrichtung 14 gerichtet oder aber - wie z. B. in Fig. 10 angedeutet - an der Übernahmeeinrichtung 14 angeordnet und auf eine raumfeste Begrenzung gerichtet sein.
Alternativ zur Ausführung der oben zur Erkennung der horizontalen Endlagen als Schaltmittel 51; 52 ausgeführten Sensoren 51; 52 kann ein beliebig ausgebildetes, eine zurückgelegte Bewegungsstrecke oder eine Position auf einem vorgegebenen Streckenverlauf reproduzierbar erfassendes Messsystem vorgesehen sein. Damit sind auch die beiden oben genannten Arbeitslagen erkennbar. Z. B. kann ein derartiges Messsystem durch eine Vorrichtung zur beispielsweise laserbasierten Abstandsmessung zwischen einem rollenträger- oder raumfesten Punkt und einem Punkt der Übernahmeeinrichtung 14, durch ein magnetisches oder induktives Positionsmesssystem oder durch ein mechanisches Messsystem ausgeführt sein. Bevorzugt erfolgt die Positionsermittlung über einen oder mehrere Wegmessstäbe, welchen z. B. das Messprinzip von Magnetschaltern zugrunde liegt.
In einer bevorzugten Ausführung der Entnahmeeinrichtung 13 umfasst die Trageinrichtung 18 im Bereich ihrer der aufzunehmenden Materialrolle 08 zugewandten Oberseite eine die Abwesenheit einer Materialrolle 08 erkennende Sensorik mit einer - vorzugsweise durch eine aufzunehmende Materialrolle 08 auf mechanischem Wege auszulösenden - Sensoreinrichtung 53; 63. Diese arbeitet gegen einen signifikanten mechanischen Widerstand und/oder bedarf zum für den Wechsel des Schaltzustandes einer Betätigung mit einer nicht zu vernachlässigenden Kraft, beispielsweise einer Kraft, die die Gewichtskraft beispielsweise zumindest eines ggf. aufliegenden Bedruckstofffetzens übersteigt. Das erforderliche Gewicht bzw. die zu überwindende Widerstandskraft entspricht beispielsweise wenigstens 50 g bzw. 0,5 N, vorzugsweise noch deutlich mehr, z. B. wenigstens 1,0 kg bzw. 9,8 N, insbesondere wenigstens 2,0 kg bzw. 19,6 N. Die Sensoreinrichtung 53; 63 oder zumindest ein von dieser umfasstes Betätigungsmittel 61; 64 ist im Bereich der der aufzunehmenden Materialrolle 08 zugewandten Oberseite der Trageinrichtung 18, insbesondere des von der Trageinrichtung 18 umfassten Aufnahmemittels 19; 21 derart angeordnet, sodass sich deren Schaltzustand und damit das Ausgangssignal beim Aufsetzen einer Materialrolle 08 mit einem erforderlichen Mindestgewicht auf die zuvor freie und unbeladene Oberseite zwingend ändert. Ist keine Materialrolle 08 mit dem erforderlichen Mindestgewicht (und auch sonst kein entsprechend schwerer Gegenstand) aufgesetzt, so liegt am Ausgang der Sensorik ein Signal an, welches einen unbeladenen Zustand der Trageinrichtung 18 bzw. des Aufnahmemittels 19; 21 signalisiert. Wird eine Materialrolle 08 (oder ein anderer Gegenstand) mit dem Mindestgewicht im Bereich der Sensoreinrichtung 53; 63 aufgesetzt, so ändert sich der Schaltzustand mit der Folge, dass am Ausgang ein einen beladenen Zustand repräsentierendes Signal anliegt. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Sensoreinrichtung 53; 63 werden unten detaillierter dargelegt (siehe z. B. Fig. 12 und Fig. 16 bis Fig. 18).
Das oben zur Entnahmeeinrichtung 13 in Verbindung mit der horizontal verlagerbaren Übernahmeeinrichtung 14 dargelegte ist auf eine Ausführung zu übertragen, in welcher beispielsweise die z. B. als Hubtisch 17 ausgebildete Hubeinrichtung 17 raumfest am Untergrund angeordnet, jedoch ein oberer Teil 18.1; 18.2 einer ggf. vertikal mehrteilig aufgebauten Trageinrichtung 18 gegen einen darunter liegenden Teil 18.1 oder ein Aufnahmemittel 19; 21 auf der Trageinrichtung 18 im obigen Sinne horizontal in eine vordere und eine hintere Arbeitslage verbringbar ist. Im Ergebnis ist in beiden Fällen das von der Trageinrichtung 18 umfasste und/oder auf dieser angeordnete Aufnahmemittel 19; 21 in die genannte vordere und die hintere Arbeitslage verbringbar - einmal beispielsweise mittelbar über die Bewegung der gesamten Übernahmeeinrichtung 14 und im anderen Fall unmittelbar durch dessen Relativbewegung gegenüber der oder einem Teil der Trageinrichtung 18.
Die genannten Steuerungsmittel 29; 31; 32; 36; 41 können grundsätzlich jeweils durch eine oder mehrere Schaltungen, z. B. Hardwareschaltungen, durch eine oder mehrere in Rechenmitteln implementierte Programmroutinen oder als Kombination derartiger Schaltungen und Programmroutinen gebildet sein. Dabei können in den jeweiligen Steuerungsmittel 29; 31; 32; 36; 41 mehrere, ggf. ineinander greifende und/oder einander ablösende, Schaltungen und/oder Routinen zur Abarbeitung unterschiedlicher Prozesse vorgesehen und/oder implementiert sein.
Der automatisierte oder zumindest teilautomatisierte Entnahmevorgang zur Entnahme einer aktuell noch am Rollenträger 07 getragenen Materialrolle 08 kann beispielsweise infolge eines durch die Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 veranlassten Befehls eingeleitet werden oder infolge eines durch Bedienpersonal über vorzugsweise eine Bedienschnittstelle 54 am Rollenträger 07, oder ggf. mittelbar am Steuerstand 37 der Entnahmeeinrichtung 13 oder am Leitstand manuell ausgelösten Befehl. Falls der die zu entnehmende Materialrolle 08 tragende Tragrahmen 56 des Rollenträgers 07 nicht grundsätzlich gestellfest angeordnet ist und/oder eine Entnahmelage der Materialrolle 08 bzw. des Tragrahmens 56 von der betriebsmäßigen Wickellage abweichet, wird der Tragrahmen 56 bzw. die hierdurch getragene Materialrolle 08 infolge des den Entnahmeprozess auslösenden Signals - beispielsweise durch die Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 gesteuert - in eine Abgabelage verbracht. Wurde der Entnahmeprozess ausgelöst und befindet sich der ggf. ehedem gestellfeste oder entsprechend ausgerichtete Tragrahmen 56 bzw. die hierdurch getragene Materialrolle 08 in seiner bzw. ihrer Abgabelage, so wird - z. B. durch die Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 - ein Freigabesignal, generiert und beispielsweise den Steuerungsmitteln 36 der Entnahmeeinrichtung 13 zugeleitet oder zumindest an einem Ausgang der Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 bereitgestellt. Dem Freigabesignal kommt die Bedeutung zu, dass die Materialrolle 08 zur Entnahme bereit ist, d. h. beispielsweise sich in der hierfür erforderlichen Entnahmelage befindet.
Die vorangegangenen Schritte sind beispielsweise dem eigentlichen, beispielsweise durch die Steuerungsmittel 36 der Entnahmeeinrichtung 13 gesteuerten Entnahmeprozess vorgelagert und liefern mit dem die Entnahmebereitschaft repräsentierenden Signal lediglich das die Prozesse zur Entnahme einleitende Startsignal, auf welches hin der eigentliche Entnahmeprozess gestartet wird (siehe z. B. in der wegen der besseren Lesbarkeit jeweils geteilten Fig. 7a und Fig. 7b für ein erstes, z. B. bevorzugtes Ausführungsbeispiel und Fig. 8a und Fig. 8b für ein zweites, ggf. alternatives Ausführungsbeispiel).
Beispielsweise wird durch die den Entnahmeprozess steuernden Steuerungsmittel 36 laufend oder zyklisch z. B. in einer Schleife S1; S'1, insbesondere Abfrageschleife S1; S'1, überprüft, ob eingangsseitig ein Signal zur Entnahmebereitschaft vorliegt (in Fig. 7a beispielsweise mit Prozessschritt P1 und in Fig. 8a mit P'1 bezeichnet). Sobald im Prozessschritt P1; P'1 die Entnahmebereitschaft bejaht wird, werden die zur Entnahme erforderlichen Prozessschritte abgearbeitet, wobei Anzahl und/oder Reihenfolge der erforderlichen Prozessschritte je nach Ausstattung der Entnahmeeinrichtung 13 und/oder Ausgestaltung der Prozessführung jeweils variieren kann. Auch kann ein Prozessschritte aus der ersten und zweiten Ausführung kombinierender bzw. parallel anwendender Gesamtprozess vorgesehen sein, indem beispielsweise insbesondere für die Entscheidung über die korrekte vertikale Lage der Trageinrichtung bzw. des Aufnahmemittels 19; 21 und/oder Aufliegens der Materialrolle 08 mehrere der Kriterien aus den Ausführungsbeispiele zur Absicherung und/oder Verifizierung nebeneinander herangezogen sein bzw. werden können.
Der Entnahmeprozess umfasst in erster, im Hinblick auf die Messgenauigkeit und/oder - geschwindigkeit z. B. zu bevorzugenden Ausführung beispielsweise zumindest eine Bestimmung des Rollendurchmessers (Prozessschritte P2). Diese kann entweder durch eine Messung erfolgen, die beispielsweise über die Steuerungsmittel 36 der Entnahmeeinrichtung 13 ausgelöst wird und/oder unter Verwendung einer oben dargelegte Durchmessermesseinrichtung erfolgt. Alternativ kann der Durchmesser durch ein Einlesen entsprechender, den Durchmesser betreffender Daten erfolgen, welche beispielsweise in den Steuerungsmitteln 32 des Rollenträgers 07 vorliegen und z. B. über die Signalverbindung 38 übermittelt werden.
In einer Ausführungsvariante erfolgt sowohl eine Messung als auch ein Einlesen bereits vorliegender Durchmesserdaten, wobei die beiden Ergebnisse in einem Zwischenschritt miteinander verglichen werden. Weichen die beiden Werte mehr als erlaubt voneinander ab, beispielsweise um mehr als einen - vorzugsweise vorgebbaren und änderbaren - absoluten, relativen oder prozentualen Toleranzwert, so erfolgt beispielsweise eine Fehlermeldung und/oder ein Abbruch des (teil-)automatischen Entnahmeprozesses (Als weiterzuverarbeitender Wert für den Rollendurchmesser kann in dieser Variante beispielsweise einer der beiden Werte oder vorteilhaft ein ggf. durch Mittelung gebildeter Zwischenwert geführt werden.
Nachdem über eine der Alternativen oder bevorzugt nach dem positiven Vergleich ein Wert für den Rollendurchmesser bestimmt ist, wird dieser zur Bestimmung zu erwartenden Einsinkwertes direkt herangezogen oder in bevorzugter Prozessvariante aus diesem Durchmesserwert ein die Rolle 08 im Hinblick auf den zu erwartenden Wert für das Einsinken kennzeichnende und z. B. die Eingangsgröße im tabellarischen oder funktionalen Zusammenhang Z darstellende Größe gebildet (Prozessschritt P2).Bevorzugt wird als derartige Größe - z. B. unter Verwendung der bekannten oder über Rollenträgerdaten ermittelten Bahnbreite - ein Maß für das Rollenvolumen V berechnet. Aus dem Durchmesserwert oder bevorzugt der hieraus abgeleiteten Größe wird die erwartete Einsinktiefe E aus dem hinterlegten Zusammenhang Z heraus bestimmt (Prozessschritt P3).
Nachdem die erwartete Einsinktiefe E bestimmt und ggf. die Transfereinrichtung 14 in Entnahmelage verfahren ist (Prozessschritt 4), startet das Anheben der Trageinrichtung 18 (siehe z. B. auch Fig. 3 mit Fig. 4), z. B. durch entsprechendes Ansteuern des hierfür vorgesehenen Antriebsmittels 24 (Prozessschritt P5). Das Anheben erfolgt beispielsweise in einer Schleife S2, insbesondere Abfrageschleife S2, in welchem laufend oder zyklisch der aktuelle Abstand zwischen Sensor 49 und Rolle 08 bestimmt (Prozessschritt P6) wird und eine mit dem ersten Anheben der Rolle 08 beginnende Abstandsänderung den Wert für die erwartete Einsinktiefe E erreicht hat (Prozessschritt P7). Spätestens mit Übereinstimmung dieser Abstandsänderung mit der erwarteten Einsinktiefe E wird das Anheben gestoppt (Prozessschritt P8).
Grundsätzlich kann bereits nach dem durch Erreichen der Übereinstimmung zwischen der Abstandsänderung mit der erwarteten Einsinktiefe E erfolgenden Stoppen (Prozessschritt P8) durch die den Entnahmeprozess steuernden Steuerungsmittel 36 der Prozess mit dem nächsten Prozessschritt fortgesetzt und z. B. ein Freigabesignal für das Einleiten eines durch den Rollenträger 07 durchzuführenden Abachsprozesses generiert und an die Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 übermittelt werden (Prozessschritt P11).
Anstelle oder zusätzlich zur Ermittlung und Bewertung der Abstandsänderung gemäß den Prozessschritten P2 bis P7 kann als Kriterium für das Vorliegen der Endlage und/oder das korrekte Aufliegen der Rolle auch ein anderes Kriterium, z. B. eine Wägung und/oder eine vertikale Lage der Materialrolle bzw. des Aufnahmemittels gemäß z. B. nachfolgend beschriebener Prozessschritte P'2 bis P'11 und/oder P'14 dienen. Dem Prozessschritt P'2 geht z. B. der dem Prozessschritt P1 mit der Schleife S1 entsprechende Prozessschritt P'1 mit der Schleife S'1 voraus.
Der Entnahmeprozess umfasst z. B. in zweiter, sich im Wesentlichen in den zu prüfenden Kriterien bis zum Abachsen unterscheidenden Ausführung ebenfalls zumindest eine Bestimmung des Rollendurchmessers (Prozessschritte P'2 bzw. P'3). Diese kann entweder durch eine Messung (Prozessschritt P'2) erfolgen, die beispielsweise über die Steuerungsmittel 36 der Entnahmeeinrichtung 13 ausgelöst wird und/oder unter Verwendung einer oben dargelegte Durchmessermesseinrichtung erfolgt. Alternativ kann der Durchmesser durch ein Einlesen entsprechender, den Durchmesser betreffender Daten erfolgen, welche beispielsweise in den Steuerungsmitteln 32 des Rollenträgers 07 vorliegen und z. B. über die Signalverbindung 38 übermittelt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante erfolgt sowohl eine Messung (Prozessschritt P'2) als auch ein Einlesen (Prozessschritt P'3) bereits vorliegender Durchmesserdaten, wobei die beiden Ergebnisse in einem nachfolgenden Schritt (Prozessschritt P'4) miteinander verglichen werden. Weichen die beiden Werte mehr als erlaubt voneinander ab, beispielsweise um mehr als einen - vorzugsweise vorgebbaren und änderbaren - absoluten, relativen oder prozentualen Toleranzwert, so erfolgt beispielsweise eine Fehlermeldung und/oder ein Abbruch des (teil-)automatischen Entnahmeprozesses (Prozessschritt P'5). Beispielsweise kann als Toleranz ein Wert für eine maximal tolerierbare Abweichung zwischen den beiden ermittelten Durchmesserwerten definiert sein, welcher - beispielsweise je nach Genauigkeitsanforderungen und/oder den Möglichkeiten der verwendeten Messeinrichtung - betragsmäßig innerhalb eines Bereiches kleiner 100 mm, vorteilhaft im Bereich von 80 mm bis 5 mm, insbesondere zwischen 50 mm und 5 mm liegt. Ein größerer Wert für die tolerierbare Abweichung könnte ggf. zu Störungen in der weiteren Prozesskette und ein zu kleiner Wert zu einem ungewünscht häufigen Abbruch im Prozessschritt P'4 führen. Als weiterzuverarbeitender Wert für den Rollendurchmesser kann beispielsweise einer der beiden Werte oder vorteilhaft ein ggf. durch Mittelung gebildeter Zwischenwert geführt werden.
Nachdem über eine der Alternativen oder bevorzugt nach dem positiven Vergleich ein Wert für den Rollendurchmesser bestimmt ist, wird in einer vorteilhaften Prozessvariante aus diesem Wert die zu erwartende erforderliche vertikale Lage für das Anheben der Trageinrichtung 18 ermittelt (Prozessschritt P'7). Dies geschieht beispielsweise unter Berücksichtigung der geometrischen Gegebenheiten wie z. B. der vertikalen Relativlage von Trageinrichtung 18 und in Abgabeposition befindlichem Tragrahmen 56 des Rollenträgers 07, insbesondere der effektiven Zentrumsachse.
Stattdessen oder vorzugsweise zusätzlich hierzu wird in einer besonders vorteilhaften Prozessausgestaltung nachdem über eine der Alternativen oder bevorzugt nach dem positiven Vergleich ein Wert für den Rollendurchmesser bestimmt ist, aus dem zu berücksichtigenden Wert für den Rollendurchmesser ein zu erwartendes Rollengewicht berechnet (Prozessschritt P'6). Dies geschieht z. B. unter Berücksichtigung von aus beispielsweise der Maschinensteuerung 29, den Steuerungsmitteln 41 des eingangsseitigen Rollenträgers 07 oder den Steuerungsmitteln 32 des ausgangsseitigen Rollenträgers 07 stammenden Rollendaten (z. B. zum Daten zum Bedruckstoff und/oder zur Hülse).
Nachdem die zu erwartende vertikale Lage als vertikale Solllage und/oder der Wert für den Rollendurchmesser ermittelt ist, startet das Anheben der Trageinrichtung 18 (siehe z. B. auch Fig. 3 mit Fig. 4), z. B. durch entsprechendes Ansteuern des hierfür vorgesehenen Antriebsmittels 24 (Prozessschritt P'9). Das Anheben erfolgt beispielsweise in einem Regelkreis, in welchem laufend oder zyklisch die aktuelle vertikale Lage mit der zu erwartenden vertikale Lage verglichen wird (Prozessschritte P'10 bzw. P'11). Das Anheben erfolgt in diesem Regelkreis z. B. solange bis die zu erwartende vertikale Lage erreicht ist und wird spätestens mit Erreichen der erwarteten vertikale Lage gestoppt (Prozessschritt P'12).
In zu bevorzugender Ausführung, in welcher beispielsweise eine ein Maß für das Gewicht einer durch die Hubeinrichtung 17 aktuell aufgenommenen Last liefernde Messvorrichtung vorgesehen ist und/oder während des Anhebend eine Wägung der durch die Trageinrichtung 18 aufgenommenen Last erfolgt, wird während des Anhebens ein gegenüber dem unbeladenen Zustand ermittelte Gewichtszunahme laufend oder zyklisch mit dem zu erwartenden Gewicht der Materialrolle 08 verglichen (Prozessschritt P'13 bzw. P'14). Der Wert für das zu erwartende Rollengewicht kann dabei grundsätzlich zuvor eingelesen oder eingegeben sein, vorteilhaft jedoch über o. g. Schritte ermittelt worden sein.
In der bevorzugenden Ausführung des Entnahmeprozesses inklusive einer Überwachung der Lastaufnahme durch die o. g. Prozessschritt P'13 und P'14 wird während des das Anheben betreffenden Prozesses (Prozessschritte P'10; P'11) nicht nur das Erreichen der erwarteten vertikale Lage überwacht, sondern parallel auch das Erreichen einer dem zu erwartenden Rollengewicht entsprechenden Gewichtszunahme. Das Anheben erfolgt dann solange bis die - z. B. aus dem Rollendurchmesser ermittelte - vertikale Lage oder die dem erwarteten Rollengewicht entsprechende Gewichtszunahme erreicht ist und wird bereits mit dem Vorliegen eines der beiden Kriterien gestoppt (Prozessschritt P'12). In Abwandlung kann jedoch auch das Vorliegen beider Kriterien Bedingung für die Fortführung des Entnahmeprozesses sein. Dabei sind vorzugsweise jeweils tolerierbare Abweichungen vorzusehen, innerhalb derer die entsprechende Bedingung noch als erfüllt angesehen wird bzw. werden kann.
Grundsätzlich kann bereits nach dem erstmaligen durch Erreichen der durch die zu erwartende vertikale Lage gebildete Sollhubhöhe und/oder der erwarteten Gewichtszunahme erfolgenden Stoppen (Prozessschritt P'12) durch die den Entnahmeprozess steuernden Steuerungsmittel 36 der Prozess mit dem nächsten Prozessschritt fortgesetzt und z. B. ein Freigabesignal für das Einleiten eines durch den Rollenträger 07 durchzuführenden Abachsprozesses generiert und an die Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 übermittelt werden (Prozessschritt P'17). Vorzugsweise wird jedoch - zumindest für den Fall des Abbruchs infolge der erreichten Gewichtszunahme - vor dem nächsten Schritt und insbesondere vor der Freigabe nach zumindest dem erstmaligen Stoppen ein Zeitintervall, beispielsweise von mindestens 50 ms, vorzugsweise mindestens 150 ms, abgewartet und nach dessen Verstreichen der Wert für die Gewichtszunahme erneut aufgenommen. Liegt nun eine gegenüber der vorherigen Messung vergrößerte und nicht tolerierbare positive Differenz zwischen der erwarteten Abweichung und der bislang während des Anhebens erfolgten Gewichtszunahme vor, so erfolgt sukzessive ein schrittweises Anheben und Abwarten solange, bis nach Verstreichen des betreffenden Zeitintervalls keine Wertänderung mehr erfolgt ist und/oder die Differenz in einem - beispielsweise definierbaren - Toleranzbereich liegt. Für den Fall dieser Ausgestaltungsvariante erfolgt erst hiernach die Generierung und Übermittlung des Freigabesignals für das Abachsen.
Unabhängig von der vorgenannten Ausführung des Prozesses kann das "Abachsen" - je nach Ausbildung des Tragmechanismus am Rollenträger 07 - grundsätzlich durch jeden Prozess gegeben sein, durch welche die Materialrolle 08 vom Rollenträger 07 bzw. dessen Tragrahmen 56 gelöst wird und danach frei entnehmbar ist. Beispielsweise kann dies durch ein Herausbewegen zweier in die Rollenhülse stirnseitig eingreifender Spannkonen oder durch die Freigabe zweier aus der Rollenhülse jeweils stirnseitig herausragenden Abschnitte einer durchgehenden Welle oder Achse oder zweier endseitiger Stummelwellen bzw. Achszapfen aus einer entsprechend ausgebildeten Lagerung am Rollenträger 07 bewirkbar sein. Es kann sich beim "Abachsen" um das Öffnen jedes beliebig ausgebildeten Haltesystems handeln, sodass die Materialrolle 08 danach frei vom Rollenträger 07 ist und auf dem Aufnahmemittel 19; 21 vertikal und/oder horizontal zu entfernen ist.
Nachdem - auf Basis der einen oder anderen genannten Kriterien ausgelöst - durch den Rollenträger 07 ein Abachsen erfolgt ist, d. h. infolge von durch z. B. die Steuerungsmittel 32 des Rollenträgers 07 veranlasste Tragarmbewegungen, die zuvor in die Rollenhülse stirnseitig eingreifenden Konen aus der stirnseitigen Flucht der Materialrolle 08 herausbewegt sind, wird den die Entnahmeeinrichtung 13 bzw. deren Antriebsmittel 24; 27 steuernden Steuerungsmitteln 36 die Freigabe gemeldet. Dies geschieht beispielsweise, indem den Steuerungsmitteln 36 der Entnahmeeinrichtung 13 von den Steuerungsmitteln 32 des Rollenträgers 07 ein entsprechendes Signal zugeleitet wird. Die Materialrolle 08 liegt nun frei auf der Trageinrichtung 18, insbesondere auf dem von dieser umfassten oder einem auf dieser angeordneten Aufnahmemittel 19; 21 auf.
Bevor durch die Steuerungsmittel 36 der Entnahmeeinrichtung 13 ein Absenken der Trageinrichtung 18 eingeleitet wird, wird auf Vorliegen des den Abachsprozess positiv bestätigenden Freigabesignals geprüft. Diese Prüfung kann laufend oder zyklisch erfolgen (Prozessschritt P12 bzw. P'18). Ein nicht vollständig oder nicht ordnungsgemäß durchgeführtes Abachsen könnte zum Hängenbleiben und Schrägstellen der Materialrolle 08 und hierdurch zu gefährlichen Situationen und/oder zur Beschädigung der Materialrolle 08 führen.
Erst nach abgeschlossen und/oder durch Freigabe bestätigtem Abachsprozesses startet z. B. das Absenken der Trageinrichtung 18, z. B. durch entsprechendes Ansteuern des hierfür vorgesehenen Antriebsmittels 24. Das Absenken (Prozessschritt P13 bzw. P'19) erfolgt beispielsweise solange, bis eine untere Endlage, z. B. eine über einen entsprechenden Sensor 48 überwache Lage, erreicht ist. Das Absenken kann über einen entsprechend eingerichteten Regelkreis - vergleichbar wie z. B. für das Anheben beschrieben - erfolgen.
In der Ausführung mit horizontal verlagerbarer Transfereinrichtung 14 erfolgt vor dem Schritt des Anhebens (Prozessschritt P5 bzw. P'9) der Trageinrichtung 18 bzw. des Aufnahmemittels 19; 21 noch ein horizontales Verfahren der Transfereinrichtung 14 (Prozessschritt P4 bzw. P'8) aus einer Abgabe- oder Ruhelage in eine unter der zu entnehmenden Materialrolle 08 befindliche Arbeitslage (siehe z. B. auch Fig. 2 mit Fig. 3). Dementsprechend erfolgt - je nach baulichen Erfordernissen - vor oder nach dem Absenken der Trageinrichtung 18 bzw. des Aufnahmemittels 19; 21 ein horizontales Verlagern der Transfereinrichtung 14 (siehe z. B. auch Fig. 5 mit Fig. 6) aus der für die Entnahme erforderlichen Arbeitslage in die Abgabe- oder Ruhelage (Prozessschritt P14 bzw. P'20).
In einer hinsichtlich der Sicherheit besonders vorteilhaften und daher zu bevorzugenden Ausgestaltung des Entnahmeprozesses wird in einem vor dem Absenken und/oder dem horizontalen Verlagern liegenden Prozessschritt P13; P14 bzw. P'19; P'20 noch abgeprüft, ob tatsächlich eine Last, wie sie beispielsweise jedenfalls durch eine Materiarolle 08 gegeben wäre, auf der Trageinrichtung 18 aufliegt (Prozessschritt P9 bzw. P'15). Dies erfolgt beispielsweise über ein auf mechanischem Wege durch die aufliegende Gewichtskraft auszulösenden Sensoreinrichtung 53; 63, z. B. als insbesondere binäre Schalteinrichtung 53; 63, (fehlt in Bezugszeichenliste) wie sie beispielsweise oben erwähnt und nachfolgend in vorteilhaften Ausführungen detaillierter dargelegt ist. In dieser Ausgestaltungvariante des Entnahmeprozesses wird vor dem Absenken und/oder ggf. horizontalen Verlagern der Trageinrichtung 18 noch das Vorliegen der Last, insbesondere der Schaltzustand der Sensoreinrichtung 53; 63 überprüft und bei negativem Ergebnis, d. h. keine adäquate Last aufliegend, eine Störungsmeldung ausgegeben und/oder ggf. der (teil-)automatische Entnahmeprozess abgebrochen (Prozessschritt P10 bzw. P'16).
Wie oben bereits zur Ausführung der Entnahmeeinrichtung 13 explizit betont, ist auch für den Entnahmeprozess das horizontale Verlagern der Trageinrichtung 18 bzw. des von dieser umfassten und/oder auf dieser angeordneten Aufnahmemittels 19; 21 durch Verlagern der Übernahmeeinrichtung 14 auch auf die Prozessabfolge anzuwenden, dass eine horizontale Verlagerung des Aufnahmemittels 19; 21 sowohl mittelbar durch Verlagern der Übernahmeeinrichtung 14, als auch unmittelbar durch Verlagerung auf der in diesem Fall beispielsweise raumfest angeordneten Übernahmeeinrichtung 14 erfolgt.
Nachdem die Materialrolle 08 bzw. das die Materialrolle 08 tragende Aufnahmemittel 19; 21 vertikal in die untere Lage und ggf. horizontal in die weiter vom Rollenträger 07 beabstandete Lage, z. B. in die Abgabelage, verbracht ist, kann der Entnahmeprozess an sich abgeschlossen sein.
Ggf. erfolgt jedoch vor Beendigung des Prozesses und/oder vor einer Freigabe der Entnahmeeinrichtung 13 für die Möglichkeit des erneuten Durchlaufens in einem nicht dargestellten Prozessschritt eine Überprüfung darauf hin, ob die Materialrolle 08 vom Aufnahmemittel 19; 21 entfernt ist und/oder ob ein nichtbeladenes Aufnahmemittel 21 auf der Trageinrichtung 18 zur Verfügung steht. Eine derartige Überprüfung wird beispielsweise über die Auswertung des Schaltzustandes einer oben bereits erwähnten Sensoreinrichtung 53 und/oder durch eine die Anwesenheit eines Aufnahmemittels 21 auf der Trageinrichtung 18 erkennenden Sensorik bewirkt.
Nachdem sich die Übernahmeeinrichtung 14 in der Abgabe- oder Ruhelage befindet - was grundsätzlich auch ohne horizontale Verlagerung der Fall sein kann - kann die vom Rollenträger 07 entnommene Materialrolle 08 aus der Entnahmeeinrichtung 13, z. B. von der Übernahmeeinrichtung 14 oder insbesondere von der Trageinrichtung 18, entfernt werden.
Das Entfernen kann in einer ersten Ausführung beispielsweise durch Entladen der Trageinrichtung 18 bzw. des von dieser umfassten Aufnahmemittels 19 erfolgen. Hierbei kann das Aufnahmemittel 19 im einfachsten Fall starr und unbeweglich lediglich der Vermeidung eines Rollens dienen, wobei die Materialrolle 08 händisch über den Rollwiderstand bewegt oder durch eine Hubeinrichtung 17 aufgenommen und abgehoben wird.
In einer hier dargestellten vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Ausführung ist das die Materialrolle 08 tragende Aufnahmemittel 19 mit einem deaktivierbaren Rollhindernis und/oder als insbesondere kipp- oder schwenkbares Lademittel 19 ausgeführt (siehe z. B. Fig. 12). Vorzugsweise ist ein Antriebsmittel 57 vorgesehen durch welches das Rollhindernis deaktivierbar, d. h. außer Wirkung verbringbar, und/oder das Lademittel 19 aus einer Haltelage in eine Entladelage verbringbar ist. Das kipp- oder schwenkbare Lademittel 19 ist z. B. rinnenartig ausgebildet und um eine parallel zur Längserstreckung der Rinne verlaufende Schwenkachse verschwenkbar an der Trageinrichtung 18 gelagert. Als Antriebsmittel 57 kann ein Antriebsmotor 57 oder vorteilhaft ein druckmittelbetätigbares Zylinder-Kolben-System 57 vorgesehen sein. In einer dargestellten Ausführung ist somit eine Kippvorrichtung mit einem durch ein Antriebsmittel 57 kipp- oder schwenkbaren Lademittel 19 vorgesehen.
Bevorzugter Weise ist zur Lageüberwachung des Rollhindernisses und/oder des kipp- oder schwenkbares Lademittels 19 eine das Aufnahmemittel 19 im Hinblick auf dessen Betriebszustand überwachende Sensorik vorgesehen. Diese umfasst beispielsweise wenigstens einen Sensor 58; 59, durch welchen die Einnahme der Haltelage oder der Entladelage erkennbar ist. Bevorzugt umfasst sie sowohl einen Sensor 58, durch welchen die Einnahme der Haltelage erkennbar ist als auch einen Sensor 59, durch welchen die Einnahme der Entladelage erkennbar ist. Der Sensor 58; 59 kann grundsätzlich auf mechanischem, optischen, kapazitiven oder magnetischen Messprinzip beruhend ausgeführt sein, ist jedoch hier bevorzugt als induktiver Näherungsschalter 58; 59 ausgebildet.
Die Trageinrichtung 18, insbesondere das Aufnahmemittel 19, umfasst vorzugsweise o. g., die Abwesenheit einer Materialrolle 08 erkennende Sensorik mit der entsprechenden Sensoreinrichtung 53. Die Sensoreinrichtung 53 kann grundsätzlich beliebig in der Weise ausgeführt und angeordnet sein, sodass deren Betätigungsmittel 61 im Leerzustand des Aufnahmemittels 19 die Hüllfläche einer auf diesem aufzusetzenden Materialrolle 08 durchdringt. Dabei ist die Anordnung beispielsweise derart gewählt, sodass dies für Materialrollen 08 jeden Durchmessers erfüllt ist, der in einem für die Entnahme zulässigen und vorgegebenen Durchmesserbereich liegt.
In einer hier dargestellten Ausführung ist das Betätigungsmittel 61 beispielsweise in Art eines in den der Materialrolle 08 zugewandten Laderaum hinein ragenden Schaltmittels 61 ausgebildet und vorzugsweise gegen ein Betätigen, d. h. ein Verdrängen aus der Rollenhüllfläche, in oben genannter Weise in Richtung der im unbeladenen Zustand eingenommenen Lage vorgespannt bzw. gegen einen signifikanten mechanischen Widerstand arbeitend. Das Betätigungsmittel 61 ist hier beispielsweise durch eine im unbeladenen Zustand in den Laderaum abgespreizte Lasche gebildet, welche rückfedernd in den Laderaum abgebogen und/oder gegen eine Feder arbeitend mittel- oder unmittelbar auf einen Sensor 62, z. B. ein zwischen zwei Schaltzuständen unterscheidenden Schaltmittel 62 wirkt.
Das durch das Betätigungsmittel 61 geschaltete Schaltmittel 62 kann grundsätzlich mechanisch, optisch, kapazitiv oder magnetisch wirkend ausgeführt sein. Vorzugsweise ist es als Näherungsschalter, insbesondere als induktiver Näherungsschalter ausgeführt, welcher durch Annäherung des Betätigungsmittels 61 oder einer ggf. gekoppelten Wirkverlängerung am Ausgang von einem einen unbeladenen Zustand repräsentierenden Zustand in den den beladenen Zustand repräsentierenden Schaltzustand wechselt.
Der Schaltzustand der Sensoreinrichtung 53 bzw. des Sensors 62 kann dann z. B. in oben angedeuteter Weise derart in den Entnahmeprozess eingehen, dass beispielsweise kein Abachsen der Materialrolle 08 und/oder kein Absenken oder Zurückbewegen der Trageinrichtung 18 erfolgt, ohne dass ein den beladenen Zustand repräsentierendes Signal vorliegt und/oder dass der Entnahmeprozess solange nicht neu zu starten ist, solange ein einen beladenen Zustand repräsentierendes Signal vorliegt.
Wie oben bereits dargelegt, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung (z. B. Fig. 13 bis Fig. 18) als Aufnahmemittel 21 ein Transportmittel 21 vorgesehen, durch welches die Materialrolle 08 aufnehmbar und entlang eines Transportweges ohne die Notwendigkeit eines Umsetzens von der Trageinrichtung 18 herunter zu einer Übergabeposition 22 (z. B. angedeutet in Fig. 14) oder gar einer Lagerposition 23 in einem mehrere Materialrollen 08 aufnehmenden Lagereinrichtung 77 (z. B. angedeutet in Fig. 1) transporttierbar ist. Die Bewegung entlang des Transportweges kann grundsätzlich durch eine beliebig ausgeführte, das Transportmittel 21 von der Trageinrichtung 18 zu einem definierten und/oder definierbaren Ort bewegende Antriebseinrichtung erfolgen. Dies kann z. B. durch Eigenantrieb des Aufnahmemittels 21 selbst in Art eines AGV (automated guided vehicle), durch ein das Aufnahmemittel 21 förderndes AGV oder aber durch ein im Transportweg angeordnetes und das oder mehrere passive Transportmittel 21 förderndes Fördersystem realisiert sein.
In bevorzugter Ausführung ist die das oder mehrere als Transportmittel 21 ausgebildete Aufnahmemittel 21 antreibende Antriebseinrichtung als insbesondere schienengebundenes Unterflurfördersystem ausgeführt. Dabei wird für eine bestimmte Transportstrecke beispielsweise ein Zugmittel, z. B. eine Kette, durch ein Antriebsmittel 76, z. B. einen transportstreckenfesten Antriebmotor 76, angetrieben und ein an das Zugmittel gekoppeltes Transportmittel 21 auf der betreffenden Transportstrecke bewegt. Vorzugsweise ist dabei das Transportmittel 21 wahlweise an das Zugmittel koppelbar und von diesem entkoppelbar. Das Transportmittel 21 ist bevorzugt als auf Schienen geführter Rollwagen 21 ausgebildet.
Die Trageinrichtung 18 umfasst beispielsweise einen Streckenabschnitt 74 (siehe z. B. Fig. 14), auf welchem das Transportmittel 21 bewegbar ist.
Grundsätzlich unabhängig von der Ausführung der Antriebseinrichtung, jedoch insbesondere von Vorteil mit deren Ausgestaltung als schienengebundenes Unterflurfördersystem, ist auch für die Ausführung des als Transportmittel 21 ausgeführten Aufnahmemittels 21 eine Sensorik mit einer Sensoreinrichtung 63 vorgesehen, durch welche für ein auf der Trageinrichtung 18 - in z. B. einer auf dieser einzunehmenden Arbeitslage - platziertes Transportmittel 21 die Abwesenheit einer Materialrolle 08 (oder eines anderen Gegenstandes) mit z. B. dem o. g. Mindestgewicht erkennbar ist.
Die Sensoreinrichtung 63 umfasst eine mit dem Transportmittel 19 mitgeführte Betätigungseinrichtung mit einem bevorzugt mechanisch zu betätigenden Betätigungsmittel 64 sowie einen relativ zur Trageinrichtung 18 raumfest angeordneten Sensor 66, insbesondere ein durch die Betätigungseinrichtung zu schaltendes Schaltmittel 66.
Das am Transportmittel 19 mitgeführte Betätigungsmittel 64 ist derart ausgeführt und angeordnet ist, sodass es im unbelasteten Zustand, d. h. im Leerzustand des Aufnahmemittels 19, die Hüllfläche einer auf diesem aufzusetzenden Materialrolle 08 durchdringt. Dabei ist die Ausführung und Anordnung beispielsweise derart, sodass dies für Materialrollen 08 jeden Durchmessers erfüllt ist, der in einem für die Entnahme zulässigen und vorgegebenen Durchmesserbereich liegt.
Das Betätigungsmittel 64 ist vorzugsweise gegen ein Betätigen, d. h. ein Verdrängen aus der Rollenhüllfläche, in oben genannter Weise in Richtung der im unbeladenen Zustand eingenommenen Lage vorgespannt bzw. gegen einen signifikanten mechanischen Widerstand arbeitend ausgeführt. Beispielsweise bedarf es für das Betätigen, d. h. zur Verlagerung aus einer den unbeladenen Zustand repräsentierenden Lage in eine den beladenen Zustand repräsentierenden Lage, eines Gewichtes bzw. einer zu überwindende Widerstandskraft von beispielsweise wenigstens 1 N, vorzugsweise noch deutlich mehr, z. B. wenigstens 10 N, insbesondere wenigstens 20 N oder gar mehr als 30 N.
Der durch das Betätigungsmittel 64 der Betätigungseinrichtung zu schaltende Sensor 66 kann grundsätzlich als ein auf mechanischem, optischen, kapazitiven oder magnetischen Messprinzip beruhendes Schaltmittel 66 ausgeführt sein, ist jedoch hier bevorzugt als induktiver Näherungsschalter 66 ausgebildet, welcher durch Annäherung des Betätigungsmittels 64 oder einer ggf. gekoppelten Wirkverlängerung am Ausgang von einem einen unbeladenen Zustand repräsentierenden Zustand in den den beladenen Zustand repräsentierenden Schaltzustand wechselt.
Der Sensor 66 ist derart korrespondierend zur am Transportmittel 21 mitgeführten Betätigungseinrichtung am oder im Bereich der Trageinrichtung 18 angeordnet, sodass bei in Arbeitslage auf der Trageinrichtung 18 befindlichem Aufnahmemittel 19 durch eine Lageänderung des Betätigungsmittels 64 von der den unbelasteten Zustand betreffenden Lage in die den belasteten Zustand betreffenden Lage am Ausgang des Sensors 66 eine Änderung des Schaltzustandes vom den unbeladenen Zustand betreffenden Schaltzustand in den den beladenen Zustand betreffenden Schaltzustand bewirkt wird.
Beispielsweise ist als Betätigungsmittel 64 am Transportmittel 21 eine Betätigungsstange 64 gelagert, welche z. B. gegen ein Federelement 67, beispielsweise eine Feder 67, arbeitet und im unbelasteten Zustand in oben dargelegter Weise die Hüllfläche einer abzulegenden Materialrolle 08 durchdringt. Bei Betätigung, d. h. im Belastungsfall, tritt diese Betätigungsstange 64 selbst oder ein an diese gekoppeltes und durch diese bewegtes Schaltglied 68 in Schaltkontakt mit dem trageinrichtungsfesten Schaltmittel 66 derart, dass sich dessen Schaltzustand vom den unbeladenen Zustand repräsentierenden in den den beladenen Zustand repräsentierenden Zustand ändert.
Im vorliegenden und vorteilhaften Beispiel für die Betätigungseinrichtung wirkt diese Betätigungsstange 64 nicht selbst auf das Schaltmittel 66, sondern ein - vorzugsweise über ein den Schaltweg des Betätigungsmittels 64 in eine größere Bewegung des Schaltmittels 66 übersetzendes Getriebe - mit der Betätigungsstange 64 gekoppeltes Schaltglied 68, welches beispielsweise auch als Schaltfahne 68 ausgebildet und/oder bezeichnet ist.
Der mit dem Sensor 66 zusammenwirkende Teil der Betätigungseinrichtung, z. B. der betreffende Teil des Betätigungsmittels 64 oder des Schaltgliedes 68, wirkt nach Art und Ausprägung des Schaltmittels 66 mechanisch, optisch, kapazitiv, magnetisch oder induktiv mit diesem zusammen. Bevorzugt wirken das Betätigungsmittel 64 bzw. das mit diesem gekoppelte Schaltglied 68 der Betätigungseinrichtung und der Sensor 66 auf induktivem Wirkprinzip beruhend zusammen.
Anstelle des Federelementes 67 oder zusätzlich zu diesem kann - insbesondere in der die Kopplung mit einem Schaltglied 68 umfassenden Ausführungsvariante - ein Gegengewicht 72 vorgesehen sein, welches über eine Schwenkachse S das Betätigungsmittel 64 mit einer in Richtung unbelasteter Lage gerichteten Kraft beaufschlagt.
Beispielsweise ist am Transportmittel 21 eine Betätigungsstange 64 vorgesehen, die auf wenigstens einen schwenkbar gelagerten Hebel 71 wirkt. In einem - insbesondere weiter als der Angriffspunkt der Betätigungsstange 64 von der Schwenkachse S beabstandeten - Bereich des Hebels 71 ist dieser als ein o. g., mit dem Sensor 66 zusammen wirkendes Schaltglied 68 ausgeführt oder mit einem solchen versehen. Im Bereich des auf der anderen Seite der Schwenkachse S liegenden Hebelarmes ist beispielsweise das Gegengewicht 72 vorgesehen oder durch den Hebelarm selbst gebildet. Wird die Betätigungsstange 64 belastet, so drückt diese den Hebel 71, der durch sein Gegengewicht 72 hoch gehalten wird, um die Schwenkachse S nach unten. Die Schaltfahne 68 bewegt sich hierdurch - die Einnahme der korrekten Arbeitslage des Aufnahmemittels 21 vorausgesetzt - in den Erfassungsbereich des induktiven Näherungssensors 66, der aufgrund dessen den Schaltzustand wechselt. Der Sensor 66 kann dabei an der Schiene 69, insbesondere an der Unterflurschiene, angeordnet sein.
In bevorzugter Ausführung der Entnahmeeinrichtung 13 bzw. der Trageinrichtung 18 ist eine die Anwesenheit eines Aufnahmemittels 21 auf der Trageinrichtung 18 erkennende Sensorik, insbesondere eine die Anwesenheit eines Aufnahmemittels 21 in korrekte Position, z. B. in der korrekten Arbeitslage, erkennende Sensorik vorgesehen. Die Sensorik umfasst dabei zumindest einen Sensor 73 (siehe z. B. Fig. 14), durch welchen zumindest die Anwesenheit, insbesondere die Anwesenheit und Einnahme der gewünschten Lage, z. B. der Arbeitslage, des Transportmittels 21 auf der Trageinrichtung 18 feststellbar ist. Der Sensor 73 kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, z. B. als ein auf einen mechanischen, elektromagnetischen oder optischen Reiz hin den Schaltzustand änderndes Schaltmittel 73. Im hiesigen Beispiel ist er als induktiver Näherungsschalter 73 ausgebildet, der beispielsweise bedämpft ist, wenn sich das Transportmittel 21 auf der Trageinrichtung 18, insbesondere in der zu detektierenden Arbeitslage befindet.
Das Prinzip der die Abwesenheit einer Materialrolle 08 auf einem Transportmittel 21 erkennende Sensorik bzw. Sensoreinrichtung 63, insbesondere über eine mechanische Betätigung, ist zwar oben in bevorzugter Verbindung mit einer Entnahmeeinrichtung 13, insbesondere mit einem Streckenabschnitt 74 auf einer von der Entnahmeeinrichtung 13 umfassten Trageinrichtung 18 dargelegt, ist jedoch auch auf Streckenabschnitte 74 anderer Stationen, z. B. einer anderen Belade-, Entlade oder Umladestation, im Streckennetz eines Rollentransportsystems zu übertragen. Die oben dargelegte Entnahmeeinrichtung 13 stellt aus der Perspektive des Rollentransportes betrachtet in diesem Sinne zumindest eine Beladestation 13 dar, an welche die dem Rollenträger 07 zu entnehmende Rolle 08 durch das Transportmittel 21 in Empfang genommen und so für einen Transport auf der nachgelagerten Transportstrecke bereitgestellt wird. Dabei soll der Begriff des Rollentransportsystem grundsätzlich sowohl lediglich eine einfache, den Streckenabschnitt 74 der Belade-, Entlade oder Umladestation umfassende und lediglich bis zu einer benachbarten Übergabestation reichenden Transportstrecke umfassen, als auch größere Systeme bis hin zu einem komplexen Streckennetz mit Abzweigungen und/oder einer oder mehreren weiteren im Streckennetz vorgesehenen Belade-, Entlade oder Umladestationen und/oder einem Lager.
In Verallgemeinerung der die Abwesenheit einer Materialrolle 08 auf einem Transportmittel 21 erkennenden Sensorik bzw. Sensoreinrichtung 63 kann diese für einen beliebigen Streckenabschnitt eines Rollentransportsystems vorgesehen sein, für welchen die eindeutige Beantwortung der Frage nach dem Beladungszustand des Transportmittels 21 beispielsweise von sicherheits- und/oder steuerungstechnischer Relevanz ist. Dies kann neben oder anstelle der beschriebenen Anwendung an einer der Transfereinrichtung 12 zugeordneten Station des Streckennetzes auch im Bereich einer anderen Station im Streckennetz eines Rollentransportsystems sinnvoll anzuwenden sein, wo ein Beladen oder Entladen von Transportmitteln 21 mit Materialrollen 03; 08 stattfindet und/oder erforderlich ist.
Oben dargelegte Ausführungen zur Ausgestaltung der Sensoreinrichtung 63 sind somit zur Verallgemeinerung auf Streckenabschnitte anderer Stationen mit der Maßgabe zu übertragen, dass an die Stelle der den Streckenabschnitt 74 umfassenden Trageinrichtung 18 verallgemeinert ein den Streckenabschnitt 74 umfassender und dem Transportmittel 21 als Art Fahrbahnabschnitt dienender Bodenabschnitt 18 tritt, mit der Maßgabe, dass der dem Streckenabschnitt 74 zugeordnete Untergrund an die Stelle der Trageinrichtung 18 tritt und der Sensor 66 somit bzgl. des Untergrundes raumfest angeordnet ist.
Die Sensoreinrichtung 63 kann dann in Verallgemeinerung ausgangsseitig mit den Weitertransport auf der Transportstrecke steuernden Steuermitteln, beispielsweise einer Antriebssteuerung für das das Transportmittel 21 auf dem Streckenabschnitt 74 und/oder einem sich daran anschließenden Transportabschnitt antreibenden Antriebsmittel, und/oder - wie bereits in obigem Beispiel - mit einen durch die Belade-, Entlade oder Umladestation durchzuführenden Prozess bzw. Prozessschritt steuernden Steuerungsmitteln 36 in Signalverbindung stehen.
Das oben zur Entnahmeeinrichtung 13 und zum Entnahmeprozess sowie zur Ausführung der dort verwendeten Aufnahmemittel 19; 21 Genannte ist - wo der entsprechenden Anwendung nichts entgegensteht - auch auf einen eingangsseitige Rollenträger 02 bzw. die dortige Entnahme einer Restrolle 03' zu übertragen.

Bezugszeichenliste

01: Maschine, Rollendruckmaschine
02: Rollenträger, Abwickler, Rollenwechsler
03: Materialrolle, Materialbahnrolle, Rohmaterialrolle, Bedruckstoffrolle, Papierrolle
04: Bearbeitungsstufe, Prägewerk, Folierwerk, Laminierwerk, Druckwerk, druckformlos
05: -
06: -
07: Rollenträger, Aufwickler, Wendewickler
08: Materialrolle, Materialbahnrolle, Wickelrolle, Produktrolle, Rolle
09: Aggregat, Trockner, Strahlungstrockner
10: -
11: Beschickungseinrichtung
12: Transfereinrichtung, Transfertisch
13: Entnahmeeinrichtung, Beladestation
14: Übernahmeeinrichtung, Transfereinrichtung, Transfertisch, Verfahrwagen, Scherenhubtisch
15: -
16: Unterbau, Wagen
17: Hubeinrichtung, Hubtisch, Scherenhubmechanismus
18: Trageinrichtung, Hubtisch, Bodenabschnitt
19: Aufnahmemittel, Lademittel
20: -
21: Aufnahmemittel, Transportmittel, Rollwagen
22: Übergabeposition
23: Lagerposition
24: Antriebsmittel, Antriebsmotor
25: -
26: Führung, Schiene
27: Antriebsmittel, Antriebsmotor
28: Steuereinrichtung
29: Steuerungsmittel, Maschinensteuerung
30: -
31: Steuerungsmittel (02)
32: Steuerungsmittel (07)
33: Signalverbindung
34: Signalverbindung
35: -
36: Steuerungsmittel (13)
37: Bedienschnittstelle, Steuerstand
38: Signalverbindung
39: Verbindung
40: -
41: Steuerungsmittel
42: Verbindung
43: Bedienschnittstelle, Steuerstand
44: Signalverbindung
45: -
46: Kraftsensor, Wägezelle
47: Messsystem, Seil-Weg-Messsystem
48: Sensor, Schaltmittel, induktiver Näherungsschalter
49: Sensor, Laserdistanzsensor
50: -
51: Sensor, Schaltmittel, induktiver Näherungsschalter
52: Sensor, Schaltmittel, induktiver Näherungsschalter
53: Sensoreinrichtung, Schalteinrichtung
54: Bedienschnittstelle
55: -
56: Tragrahmen
57: Antriebsmittel, Antriebsmotor, Zylinder-Kolben-System
58: Sensor, induktiver Näherungsschalter
59: Sensor, induktiver Näherungsschalter
60: -
61: Betätigungsmittel, Schaltmittel
62: Sensor, Schaltmittel
63: Sensoreinrichtung, Schalteinrichtung
64: Betätigungsmittel, Bestätigungsstange
65: -
66: Sensor, Schaltmittel, induktiver Näherungsschalter
67: Federelement, Feder
68: Schaltglied, Schaltfahne
69: Schiene
70: -
71: Hebel
72: Gegengewicht
73: Sensor, Schaltmittel, induktiver Näherungsschalter
74: Streckenabschnitt
75: -
76: Antriebsmittel, Antriebsmotor
77: Lagereinrichtung

03': Restrolle

18.1: Teil, Tragrahmen
18.2: Teil, Aufnahmeplattform
A: Axialrichtung
B: Materialbahn, Bedruckstoffbahn, Bahn, Kunststofffolie, Metallfolie, Papierbahn
S: Schwenkachse
S1: Schleife, Abfrageschleife
S2: Schleife, Abfrageschleife
S3: Schleife, Abfrageschleife
S'1: Schleife, Abfrageschleefe

E: Einsinktiefe
T: Produktionsrichtung
V: Rollenvolumen
Z: Zusammenhang

Px: Prozessschritt, mit x ∈ {1, 2, ....14}
P'x: Prozessschritt, mit x ∈ {1, 2, ....20}

Claims

Verfahren zur Entnahme einer in einer Rollendruckmaschine (01) bedruckten und ausgangsseitig der Rollendruckmaschine (01) an einem Aufwickler (07) aufgewickelten Produktrolle (08) mittels einer Entnahmeeinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme in einer Abfolge von durch Steuerungsmittel (32; 36) zumindest zum Teil automatisiert abzuarbeitenden Prozessschritten (P1, ...P20) erfolgt, wobei der Entnahmeprozess zumindest folgende Prozessschritte (P1, ...P20) umfasst:
- die Generierung eines die Bereitschaft des Aufwicklers (07) für den Entnahmeprozess signalisierenden Freigabesignals durch mit Antriebs- oder Stellmitteln des Aufwicklers (07) wirkverbundene Steuerungsmittel (32; 36),

- die Prüfung auf Vorliegen eines derartigen Freigabesignals durch mit wenigstens einem Antriebsmittel (24; 27) der Entnahmeeinrichtung (13) wirkverbundene Steuerungsmittel (36; 32) und das Starten des Entnahmeprozesses bei positivem Prüfergebnis, umfassend
- ein horizontales und/oder vertikales Verlagern eines Aufnahmemittels (19; 21) durch die mit dem wenigstens einen Antriebsmittel (24; 27) der Entnahmeeinrichtung (13) wirkverbundenen Steuerungsmittel (36; 32) nach festgelegten Kriterien bis zu einer Endlage, in welcher die zu entnehmende Produktrolle (08) unter Berücksichtigung der Kriterien als auf dem Aufnahmemittel (19; 21) aufliegend gilt,

- die Generierung eines die Einnahme der Endlage und/oder des Aufliegens signalisierenden Freigabesignals durch die mit dem wenigstens einen Antriebsmittel (24; 27) der Entnahmeeinrichtung (13) wirkverbundenen Steuerungsmittel (36; 32),

- die Prüfung auf Vorliegen des die Endlage und/oder das Aufliegen betreffenden Freigabesignals durch mit Antriebs- oder Stellmitteln des Aufwicklers (07) wirkverbundene Steuerungsmittel (32; 36) und das Starten des Abachsprozesses am Aufwickler (07) bei positivem Prüfergebnis,

- ein horizontales und/oder vertikales Verlagern des beladenen Aufnahmemittels (19; 21) durch die mit dem wenigstens einen Antriebsmittel (24; 27) der Entnahmeeinrichtung (13) wirkverbundenen Steuerungsmittel (36; 32) bis zu einer Abgabelage, in welcher die entnommene Produktrolle (08) vom oder samt Aufnahmemittel (19; 21) aus der Entnahmeeinrichtung (13) entfernbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfolge und Durchführung der Prozessschritte (P1, ...P20) zur Generierung des die Bereitschaft des Aufwicklers (07) für den Entnahmeprozess signalisierenden Freigabesignals, zur Prüfung auf dessen Vorliegen und zum Starten des Entnahmeprozesses ohne das Erfordernis eines Eingriffs durch Bedienpersonal austomatisiert durch in den Steuermitteln (32; 36) implementierte Programmroutinen und/oder Schaltungen erfolgt und/oder dass die Abfolge und Durchführung der Prozessschritte (P1, ...P20) des Entnahmeprozesses zur horizontalen und/oder vertikalen Verlagerung, zur Generierung eines die Einnahme der Endlage und/oder des Aufliegens signalisierenden Freigabesignals, zur Prüfung auf dessen Vorliegen und zur horizontalen und/oder vertikalen Verlagerung zurück in die Abgabelage ohne das Erfordernis eines Eingriffs durch Bedienpersonal austomatisiert durch in den Steuermitteln (32; 36) implementierte Programmroutinen und/oder Schaltungen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Solllage aus dem zu erwartenden Rollendurchmesser ermittelt wird und ein Maß für den zu erwartende Rollendurchmesser über eine ein Maß für den Durchmesser der zu entnehmenden Produktrolle (08) liefernde und/oder einen Laserdistanzsensor (49) umfassende Sensoreinrichtung ermittelt und/oder den Steuerungsmitteln (36; 32) der Entnahmeeinrichtung (13) von den Steuerungsmittel (32; 36) des des Aufwicklers (07) her übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass während eines vertikalen Verlagerns eine durch die Aufnahme der Produktrolle (08) stattfindende Gewichtszunahme ermittelt wird und durch die Steuerungsmittel (36; 32) ein Vergleich dieser Gewichtzunahme mit einem zu erwartenden Rollengewicht als Kriterium zur Feststellung des Aufliegens herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass während eines vertikalen Verlagerns des Aufnahmemittels (19; 21) ein Maß für eine vertikale Lage eines auf dem Ballen der zu entnehmenden Materialbahnrolle (03; 08) gelegenen Messortes kontinuierlich oder zyklisch ermittelt wird, ein Wert für eine sich durch das Anheben der Materialbahnrolle (03; 08) ergebende vertikale Lageänderung kontinuierlich oder zyklisch bestimmt wird und ein Vergleich dieses Wertes mit einem für den Messort angenommenen Wert für ein durch die Gewichtskraft am Messort bedingtes Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08) als Kriterium zur Feststellung des Erreichens der Endlage herangezogen wird.
Verfahren zur Entnahme einer Materialbahnrolle (03; 08) von einem Rollenträger (02; 07) einer materialbahnverarbeitenden Maschine (01), insbesondere in einem Verfahren zur Entnahme einer in einer Rollendruckmaschine (01) bedruckten und ausgangsseitig der Rollendruckmaschine (01) an einem Aufwickler (07) aufgewickelten Produktrolle (08) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei
- ein zur Aufnahme der Materialbahnrolle (03; 08) vorgesehenes Aufnahmemittel (19; 21) durch wenigstens ein über ein Steuerungsmittel (36) gesteuertes Antriebsmittel (27) von unten gegen die zu entnehmende Materialbahnrolle (03; 08) angehoben wird,

- ein Maß für eine vertikale Lage eines auf dem Ballen der zu entnehmenden Materialbahnrolle (03; 08) gelegenen Messortes kontinuierlich oder zyklisch ermittelt wird,

- ein Wert für eine sich durch das Anheben der Materialbahnrolle (03; 08) ergebende vertikale Lageänderung des auf dem Ballen der zu entnehmenden Materialbahnrolle (03; 08) gelegenen Messortes kontinuierlich oder zyklisch bestimmt und mit einem für den Messort angenommenen Wert für ein durch die Gewichtskraft am Messort bedingtes Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08) verglichen wird,

- und ein zumindest vorübergehendes Stoppen des Anhebens unter Berücksichtigung des Ergebnisses aus dem Vergleich zwischen dem erwarteten Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08) und der aktuell am Messort erreichten vertikalen Lageänderung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Wertes für die vertikale Lageänderung eine Änderung im verikalen Abstand zwischen einem in einer unterhalb oder oberhalb der Materialbahnrolle (03; 08) liegenden Höhe angeordneten Sensor (49) und dem bevorzugt im mittleren Drittel der Rollenlänge liegenden Messort auf der Materialbahnrolle (03; 08) ermittelt und mit dem für das Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08) angenommenen Wert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08) angenommenen Wert aus einem vorgehaltenen Zusammenhang zwischen den Werten für eine die Materialbahnrolle (03; 08) kennzeichnende Größe und Werten für ein Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen der Endlage für das Anheben des Aufnahmemittels (19; 21) eine Freigabe für das Einleiten eines durch den Rollenträger (02; 07) durchzuführenden Abachsprozesses erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Freigabe des Abachsprozesses über eine die Abwesenheit einer Materialbahnrolle (03; 08) erkennende Sensorik geprüft wird, ob das Aufnahmemittels (19; 21) mit einer Last eines Mindestgewichtes beladen ist oder nicht.
Rollendruckmaschine (01) mit einem eingangsseitig vorgesehenen Rollenträger (02), von welchem eine Materialbahn (B) von einer Materialrolle (03), abwickelbar und der Maschine (01) zu deren Be- oder Verarbeitung zuführbar ist, mit wenigstens einem Druckwerk (04), durch welches die Materialbahn (B) zumindest einseitig bedruckbar ist, und mit einem ausgangsseitigen Aufwickler (07), durch welchen die bedruckte Materialbahn (B) zu einer Produktrolle (08) aufwickelbar ist und welcher einen die zu entnehmende Materialrolle trangenden Tragrahmen (56) umfasst, wobei
- dem Aufwickler (07) eine Entnahmeeinrichtung (13) zugeordnet ist, welche ein Aufnahmemittel (19; 21) zur Aufnahme einer zu entnehmenden Produktrolle (08) umfasst,

- das Aufnahmemittel (19; 21) durch wenigstens ein Antriebsmittel (24; 27) mittel- oder unmittelbar vertikal und/oder horizontal verlagerbar ist,

- das wenigstens eine Antriebsmittel (24; 27) zu dessen Steuerung in einer signaltechnischen Verbindung (39) zu ein oder mehrere Funktionen der Entnahmeeinrichtung (13) steuernden Steuerungsmitteln (36; 32) steht,

- und die wenigstens ein Antriebsmittel (24; 27) der Entnahmeeinrichtung (13) steuernden Steuerungsmittel (36) eine signaltechnische Verbindung (38) zu mit Antriebs- oder Stellmitteln des Aufwicklers (07) wirkverbundenen Steuerungsmitteln (32; 36) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Aufnahmemittel (19; 21) durch das über das Steuerungsmittel (36) gesteuerte Antriebsmittel (24; 27) bei in Entnahmelage befindlichem Tragrahmen (54) vertikal von unten gegen eine zu entnehmende Produktrolle (08) anhebbar ist,
dass am Aufwickler (07) und/oder an der Entnahmeeinrichtung (13) eine ein Maß für den Durchmesser der zu entnehmenden Produktrolle (08) liefernde und/oder einen Laserdistanzsensor (49) umfassende Sensoreinrichtung vorgesehen ist und dass die Entnahmeeinrichtung (13) eine ein Maß für das Gewicht einer durch das Aufnahmemittel (19; 21) aktuell aufgenommenen Last liefernde und signaltechnisch mit dem Steuerungsmittel verbundene Messvorrichtung vorgesehen ist, die einen oder mehrere Kraftsensoren im Gefüge zwischen dem die Materialrolle (08) aufnehmenden Aufnahmemittel (19; 21) und dem die Übernahmeeinrichtung (14) tragenden Untergrund umfasst.
Rollendruckmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abachsen der Materialrolle (03) vom Aufwickler (07) durch ein Herausbewegen zweier in die Rollenhülse stirnseitig eingreifender Spannkonen bewirkbar ist.
Rollendruckmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (13) eine ein Maß für die aktuelle vertikale Lage des Aufnahmemittels (19; 21) liefernde Einrichtung umfasst.
Rollendruckmaschine nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (13) wenigstens eine ein Maß für eine vertikale Lage eines auf dem Ballen der zu entnehmenden Materialbahnrolle (03; 08) gelegenen Messortes kontinuierlich oder zyklisch liefernde und signaltechnisch mit den Steuerungsmitteln (36) verbundene Messvorrichtung umfasst, sowie einen in den Steuerungsmitteln (36) vorgehaltenen Zusammenhang zwischen einer die entnehmende Materialbahnrolle (03; 08) kennzeichnenden Größe und einem anzunehmenden Wert für ein durch die Gewichtskraft am Messort bedingtes Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08), und dass die die Prozesse für die Rollenentnahme steuernde Steuerungsmittel (36) Datenverarbeitungsmittel umfasst, durch welche die Änderung in der vertikalen Lage des Messortes mit dem Wert für das anzunehmende Einsinken verglichen und bei Übereinstimmung ein Stoppen des Anhebens bewirkt wird.
Vorrichtung zur Entnahme einer Materialbahnrolle (03; 08) von einem Rollenträger (02; 07) einer materialbahnverarbeitenden Maschine (01), insbesondere für eine Rollendruckmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei
- dem Rollenträger (02; 07) eine Entnahmeeinrichtung (13) mit einer Übernahmeereinrichtung (14) und mit Funktionen der Entnahmeeinrichtung (13) steuernde Steuerungsmittel (36) zugeordnet ist,

- die Übernahmeereinrichtung (14) ein Aufnahmemittel (19; 21) zur Aufnahme der Materialbahnrolle (03; 08) umfasst, welche durch wenigstens ein über ein Steuerungsmittel (36) gesteuertes Antriebsmittel (27) von unten gegen die zu entnehmende Materialbahnrolle (03; 08) anhebbar ist,

- die Entnahmeeinrichtung (13) wenigstens eine ein Maß für eine vertikale Lage eines auf dem Ballen der zu entnehmenden Materialbahnrolle (03; 08) gelegenen Messortes kontinuierlich oder zyklisch liefernde und signaltechnisch mit den Steuerungsmitteln (36) verbundene Messvorrichtung umfasst, sowie einen in den Steuerungsmitteln (36) vorgehaltenen Zusammenhang zwischen einer die entnehmende Materialbahnrolle (03; 08) kennzeichnenden Größe und einem anzunehmenden Wert für ein durch die Gewichtskraft am Messort bedingtes Einsinken der Materialbahnrolle (03; 08)

- die die Prozesse für die Rollenentnahme steuernden Steuerungsmittel (36) Datenverarbeitungsmittel umfasst, durch welche die Änderung in der vertikalen Lage des Messortes mit dem Wert für das anzunehmende Einsinken verglichen und bei Übereinstimmung ein Stoppen des Anhebens bewirkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Übernahmeeinrichtung (14) umfasste Aufnahmemittel (19; 21) durch ein mit den Steuerungsmitteln (36) der Entnahmeeinrichtung (13) in Signalverbindung (39) stehendes Antriebsmittel (27) mittel- oder unmittelbar vertikal verlagerbar ist und/oder dass die von der Entnahmeeinrichtung (13) umfasste Übernahmeeinrichtung (14) durch ein mit den Steuerungsmitteln (36) der Entnahmeeinrichtung (13) in Signalverbindung (39) stehendes Antriebsmittel (24) und/oder auf Führungen (26) horizontal verlagerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die das Maß für die vertikale Lage am Messort liefernde Messvorrichtung ein oder mehrere Sensoren (46) umfasst, die unterhalb oder oberhalb der in Entnahmelage befindlichen Materialbahnrolle (03; 08) vorgesehen sind und der Ermittlung des Abstandes zwischen dem Sensor (49) und dem Messort auf der Materialbahnrolle (03; 08) dienen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (53; 63) vorgesehen ist, durch welche erkennbar ist ob das auf der Übernahmeeinrichtung (14) befindliche Aufnahmemittel (19; 21) mit einer Last eines Mindestgewichtes beladen ist oder nicht.