EP0419822A2 - Steuereinrichtung zum kantengleichen Verbinden der auslaufenden Warenbahn einer sich abwikkelnden Warenbahnrolle mit dem Bahnanfang einer neuen Warenbahnrolle - Google Patents

Steuereinrichtung zum kantengleichen Verbinden der auslaufenden Warenbahn einer sich abwikkelnden Warenbahnrolle mit dem Bahnanfang einer neuen Warenbahnrolle Download PDF

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EP0419822A2
EP0419822A2 EP90115471A EP90115471A EP0419822A2 EP 0419822 A2 EP0419822 A2 EP 0419822A2 EP 90115471 A EP90115471 A EP 90115471A EP 90115471 A EP90115471 A EP 90115471A EP 0419822 A2 EP0419822 A2 EP 0419822A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
roll
web
new
sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90115471A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0419822A3 (en
Inventor
Horst Mack
Alois Steinhardt
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Erhardt and Leimer GmbH
Original Assignee
Erhardt and Leimer GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Erhardt and Leimer GmbH filed Critical Erhardt and Leimer GmbH
Publication of EP0419822A2 publication Critical patent/EP0419822A2/de
Publication of EP0419822A3 publication Critical patent/EP0419822A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2207—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations the web roll being driven by a winding mechanism of the centre or core drive type
    • B65H19/2215—Turret-type with two roll supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/105—Opening of web rolls; Removing damaged outer layers; Detecting the leading end of a closed web roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2408/00—Specific machines
    • B65H2408/20—Specific machines for handling web(s)
    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/231—Turret winders
    • B65H2408/2315—Turret winders specified by number of arms
    • B65H2408/23152—Turret winders specified by number of arms with two arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means
    • B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/42—Cameras

Definitions

  • the invention relates to a control device for connecting the outgoing web of an unwound web roll with the edge of the web to the start of a new web roll, each with two rolls rotatable around the roll axis receiving roll carriers, which are adjustable in the direction of the roll axis and for adjustment in this direction with one Actuator are provided, the actuator for the roll carrier of the roll being unwound in each case being controllable by a controller with a track sensor which detects the edge position of the running web of goods as an actual value transmitter.
  • control devices of the type mentioned at reel changers are known, in which the web sensor in conjunction with the controller and the actuator of the respective unwinding roll is used to regulate the edge position of the running web, while the new roll is in a waiting position, which the connection of the outgoing web of the unwinding roll with the beginning of the web of the new roll enables.
  • the new roll is also axially pre-positioned in the waiting position with the help of the actuator of its roll holder, so that when the rolls are changed, the consecutive webs come into connection with as little lateral offset as possible and the edges of both webs are as flush as possible.
  • the invention has for its object to provide a control device of the type mentioned in such a way that the material webs are connected to each other with the same edges if the outer web turn is axially offset from the inner web turn on the new roll.
  • a roll sensor is provided for the new roll, which detects the edge position of the outer web turn of the new roll and serves as an actual value transmitter of a second controller which, depending on the difference in the edge position of the running web and the Edge position of the outer path winding of the new roller controls the axial actuator for the roller carrier of the new roller.
  • the axial alignment of the new roll takes place according to the edge position of its outer web turn, so that the outer web turn of the new roll, whether there is an axial offset with respect to the inner web turns or not, is always flush with the web still running from the other roll and the connection of both material webs takes place with the same edge.
  • the alignment is carried out with the help of the roller sensor, which, with the controller and the actuator for the roller carrier of the new roller assigned to it, forms a control loop for the edge position of the outer path winding of the new roller in the same way as the path sensor with the controller and actuator assigned to it the roll carrier of the unwinding roll a control loop for the edge position of the web running off this roll.
  • the edge position of the outer can be adjusted Web winding to the actual value or the setpoint of the edge position of the running web of the other control loop. In both cases, lateral misalignment of the material webs coming together is excluded.
  • control device is used in a reel changer in which the two reel supports are alternately adjustable transversely to the reel axis from a loading position that enables the insertion of a new reel into a waiting position that enables the connection of the material webs
  • the reel sensor is on the adjustment path of the reel holder of the new reel provided from the loading position to the waiting position
  • both controllers are connected to the axial actuators of both roller carriers by switching elements which can be controlled depending on the position and / or movement of the roller carriers on their way between the loading position and the waiting position and the controllers between the Switch actuators.
  • the axial alignment of the new reel thus takes place during its adjustment to the waiting position for reel change, and in the two control loops assigned to the web sensor and the reel guide, only the switching elements switch between the actuators for the reel supports, depending on the role of the reel supports between the reel changes the unwinding role or the new role are loaded.
  • a preferred embodiment is characterized in that a measuring position is provided on the adjustment path of the new roll in each case from the loading position to the waiting position and this position is assigned a position indicator which gives a signal when the new roller reaches the measuring position with its outer path winding, and that a memory provided between the roller sensor and the controller assigned to it can be controlled by the signal of the position indicator such that only the edge position detected by the roller sensor in the measuring position is stored as a signal value and is given to the controller .
  • the position indicator is expediently designed as a light barrier. This measuring position ensures that the edge position of the outer web winding is always detected at a constant point on the path of the new roll from the loading position to the waiting position, which position does not change with respect to the fixed roll sensor. The result of this detection of the edge position can therefore no longer be influenced either by the adjustment movement or by the size of the diameter of the new roll.
  • the roller carriers are preferably arranged diametrically opposite one another on a two-armed roller star which is rotatably mounted about an axis parallel to the roller axis and can be driven in a controlled manner.
  • the web sensor and the roller sensor are each expediently followed by an actual-value setpoint comparison circuit and a common setpoint generator is provided for both comparison circuits, so that both controllers regulate to the same setpoint.
  • the web sensor and the roller sensor are preferably designed as CCD line cameras.
  • FIG. 1 and 2 show an essentially schematic representation of a roll changer for unwinding web rolls and for automatically connecting the webs following one another when changing rolls.
  • a two-armed roller star 2 is mounted rotatably about an axis 3 on a machine frame designated by 1.
  • the rotation of the roller star 2 in the direction of the arrow 4 is carried out according to a control program by an actuator 5.
  • Two roller rollers I, II each receiving a roller 10, 20 rotatably about the roller axis are arranged on the roller star 2, the roller axes being parallel to the axis of rotation 3 of the Roll star 2 lie.
  • the roller carriers I, II can be designed as mandrels or expanding cones and can be tensioned manually or by power.
  • roller carriers I, II are alternately moved from a loading position which enables the insertion of a new roller 10 in the direction of the arrow 50, which is indicated in FIG. 1 by the axis position A, into a waiting position which enables the webs to be connected, whose axis position is indicated in Fig. 1 at B, adjusted transversely to the roller axis.
  • a belt pendulum 6 with a controlled motor accelerates and brakes the roller 10. It can be moved to the center of the roller, so that different sizes Diameters of each new roll 10 can be taken into account.
  • the belt pendulum 6 accelerates the new roll 10, which is prepared for gluing at the beginning of its web, and synchronizes it with the remaining roll 20 seated on the other roll carrier II, of which the web 30 is controlled by a guide roller 7 and the guide rollers 8 of one which effects the bonding Pressure arm 9 expires.
  • the remaining roll 20 has reached a predetermined minimum diameter
  • the pressure arm 8 with the running web 30 is pressed against the outer web turn of the new roll 10. If the running web 30 is thereby glued to the web of the new roll 10, the former is cut off and from the end of the web 30 the new roll 10 is automatically drawn into the devices (not shown) following the roll changer.
  • the remaining roll 20 is removed from the roll carrier II, which is then brought into the loading position A by rotating the roller star 2 and loaded with a new roll 10.
  • the roll star 2 With decreasing diameter of the roll now unwinding on the roll carrier I, the roll star 2 is rotated, whereby the new roll 10 moves from the loading position A in the direction of arrow 4 to the waiting position B.
  • the reel changer then again shows the situation shown in FIG. 1 with the only difference that the reel supports I, II are interchanged.
  • the roller carriers I, II are arranged on the roller star 2 so as to be adjustable in the direction of the roller axis.
  • One actuator AI, A II each serves for adjustment in this axial direction.
  • the actuator A II for the roller carrier II of the respectively unwinding roller 20 can be controlled as a function of the edge position of the running web 30, for which purpose a web sensor F2, which detects the edge position of the running web 30, is provided as an actual value transmitter for a controller R2, which controls the actuator A II according to a setpoint value.
  • This web sensor F2 is formed by a CCD line camera, which is arranged opposite a light transmitter 11 illuminating the web in the edge region on the opposite side of the web 30.
  • a roller sensor F1 detecting the edge position of the outer web turn of the new roller 10 is provided on the adjustment path 12 of the roller carrier I or II of the new roller 10 in each case from the loading position A to the waiting position B.
  • This roller sensor F1 is fixed to the machine frame 1 with respect to the adjustment movement of the new roller 10 and in turn is formed by a CCD line camera which detects the edge position of the outer path winding in the incident light of a light transmitter 13 arranged on the same side of the CCD camera.
  • This roller sensor F1 serves as an actual value transmitter of another controller R1 which, depending on the difference in the edge position of the running web 30 and the edge position of the outer web turn of the new roller 10, serves as the axial actuator AI or A II for the roller carrier I or II of the new roller 10 controls.
  • the actual value signal of the sensors F1, F2 is supplied to a device SIV for comparing the target value and the actual value. Both of these devices SIV have the same setpoint which is formed by a setpoint generator SG which is common to both.
  • the outputs of the two controllers R1, R2 are connected to the inputs of the axial actuators AI, A II of both roller carriers I, II by switching elements S1, S2, S3, S4, the switching state of which depends on the position and / or Movement of the roller carriers I, II on their way between the loading position A and the waiting position B is controllable and which switch the controllers R1, R2 in the required manner between the actuators AI, A II.
  • a central control unit ZE which operates as a function of the rotation of the roller star 2, serves to control the switching elements S1 ... S4.
  • the roller carrier II carries the unwinding roller 20
  • its control drive A II is connected to the controller R2 via the switching element S4 and the actuator AI of the other roller carrier I is connected to the controller R1 via the switching element S3, while the switching elements S1, S2 block the signal flow.
  • the actuator AI is connected via the switching element S2 to the regulator R2, while the actuator A II is connected to the regulator R1 via the switching element S1.
  • the control signals are supplied to the switching elements S1 ... S4 by the central control unit ZE via lines L1 and L2, respectively.
  • the switching elements S1 ... S4 can be designed as conventional gate circuits which, depending on the state, enable or disable the signal flow between the controllers R1, R2 and the actuators AI, A II.
  • the light transmitters 11, 13 and CCD cameras of the web sensor F2 and of the roll sensor F1 are adjustably arranged on cross members 14 of the machine frame 1, so that they can be set to different roll or web widths.
  • a measuring position is provided on the adjustment path 12 of the respective new roller 10 from the loading position A into the waiting position B, which is shown in FIG. 1 by the axis position C is indicated.
  • This measuring position C is assigned a position indicator LS, which is designed as a light barrier. 2, the beam 15 of the light barrier is indicated by dashed lines.
  • This position indicator LS gives a signal when the new roller 10 reaches the measuring position C and its outer path winding 10 'the beam 15 of the light barrier LS.
  • the measuring signal of the roller sensor F1 is available over part of the adjustment path 12 of the new roller 10 from the loading position A to the waiting position B, but can change depending on the adjustment path of the new roller 10.
  • the measuring position C serves to base the edge control for the new roll 10 only that measuring signal that the roll sensor F1 generates from the new roll 10 in its measuring position C, so that this measuring signal is independent of the adjustment movement of the new roll 10, but also regardless of the roll diameter, for example.
  • a memory SP is arranged between the roller sensor F1 and the controller R1 assigned to it in FIG. 3, which is controlled by the signal of the position indicator LS such that only the edge position detected by the roller sensor F1 in the measuring position C is stored as a signal value and the controller R1 is abandoned.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Abstract

Zwei jeweils eine Warenbahnrolle aufnehmende Rollenträger (I, II) sind an einem Rollenstern (2) wechselweise aus einer das Einlegen einer neuen Rolle (10) ermöglichenden Beladeposition (A) in eine die Verbindung der Warenbahn ermöglichende Warteposition
(B) verstellbar. Die Rollenträger (I, II) sind äußerdem in Richtung der Rollenachse verstellbar, wozu Stellantriebe (A I, A II) vorgesehen sind. Der Stellantrieb für den Rollenträger der sich jeweils abwickelnden Rolle (20) ist durch einen Regler mit einem die Kantenlage der ablaufenden Warenbahn (30) erfassenden Bahnfühler (F2) als Istwertgeber steuerbar. Am Verstellweg (12) des Rollenträgers (I) der jeweils neuen Rolle (10) aus der Beladeposition (A) in die Warteposition (B) ist in einer Meßposition (C) die Kantenlage der äußeren Bahnwindung (10′) der neuen Rolle(10) erfassender Rollenfühler (F1) vorgesehen, der als Istwertgeber eines zweiten Reglers dient, der in Abhängigkeit von der Differenz der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn (30) und der Kantenlage der äußeren Bahnwindung (10′) der neuen Rolle (10) den axialen Stellantrieb (A I) für den Rollenträger (I) der neuen Rolle (10) steuert. Beide Regler sind mit den axialen Stellantrieben (A I, A II) beider Rollenträger (I, II) durch Schaltglieder verbunden, die entsprechend der Drehung des Rollensterns (2) in Abhängigkeit von der Stellung und/oder Bewegung der Rollenträger (I, II) auf ihrem Weg (12) zwischen der Beladeposition (A) und der Warteposition (B) steuerbar sind und die Regler zwischen den Stellantrieben (A I, A II) umschalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum kantengleichen Verbinden der auslaufenden Warenbahn einer sich abwickelnden Warenbahnrolle mit dem Bahnanfang einer neuen Warenbahnrolle, mit zwei jeweils eine Rolle drehbar um die Rollenachse aufnehmenden Rollenträgern, die in Richtung der Rollenachse verstellbar sind und zur Verstellung in dieser Richtung mit je einem Stellantrieb versehen sind, wobei der Stellantrieb für den Rollenträger der sich jeweils abwickelnden Rolle durch einen Regler mit einem die Kantenlage der ablaufenden Warenbahn erfassenden Bahnfühler als Istwertgeber steuerbar ist.
  • Beim Abwickeln von Warenbahnrollen ist es zur Regelung der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn bekannt, Positionsabweichungen der Seitenkante der laufenden Bahn zu erfassen und zur axialen Positionssteuerung der sich abwickelnden Warenbahnrolle zu benutzen (DE-Werbeschrift DR 7201 "FREMATIC - Kantenregelungen" der Fa. Frede - Automatic KG in Dusseldorf, VDI-Nachrichten 02.05.62 Seite 6, ETZ-B, Band 12, Heft 18, 05.09.69, Seite 447).
  • Im übrigen sind Steuereinrichtungen der eingangs genannten Art bei von Rollenwechslern bekannt, bei denen der Bahnfühler in Verbindung mit dem Regler und dem Stellantrieb der sich jeweils abwickelnden Rolle zur Regelung der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn dient, während sich die neue Rolle in einer Warteposition befindet, welche die Verbindurg der auslaufenden Warenbahn der sich abwickelnden Rolle mit dem Anfang der Warenbahn der neuen Rolle ermöglicht. Auch die neue Rolle ist in der Warteposition mit Hilfe des Stellantriebs ihres Rollenträgers axial vorpositioniert, damit beim Rollenwechsel die aufeinander folgenden Warenbahnen mit möglichst geringem seitlichem Versatz zur Verbindung kommen und die Kanten beider warenbahnen möglichst miteinander fluchten. Diese Vorpositionierung ergibt zwar eine mit der ablaufenden Warenbahnkante gleiche Lage der achsennahen inneren Bahnwindungen der neuen Rolle, führt aber zu Schwierigkeiten, wenn in der neuen Rolle die Bahnwindungen von innen nach außen axial gegeneinander abweichen, sei es durch Wickelfehler schon beim Herstellen der Rolle oder als Folge von Rollenverformungen durch Transport, Lagerung, Handhabung usw. Solche axiale Abweichung der äußeren gegenüber der inneren Bahnwindung findet bei den bekannten Steuereinrichtungen keine Berücksichtigung und ergibt einen entsprechenden seitlichen Versatz, wenn die ablaufende Warenbahn mit der Warenbahn der neuen Rolle an deren seitlich versetzter äußerer Bahnwindung verbunden wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch dann die Warenbahnen kantengleich miteinander verbunden werden, wenn an der neuen Rolle die äußere Bahnwindung gegenüber der inneren Bahnwindung axial versetzt ist.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß für die neue Rolle ein Rollenfühler vorgesehen ist, der die Kantenlage der äußeren Bahnwindung der neuen Rolle erfaßt und als Istwertgeber eines zweiten Reglers dient, der in Abhängigkeit von der Differenz der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn und der Kantenlage der äußeren Bahnwindung der neuen Rolle den axialen Stellantrieb für den Rollenträger der neuen Rolle steuert.
  • Im Ergebnis erfolgt die axiale Ausrichtung der neuen Rolle nach der Kantenlage ihrer äußeren Bahnwindung, so daß die äußere Bahnwindung der neuen Rolle, ob eine axiale Versetzung gegenüber den inneren Bahnwindungen besteht oder nicht, immer kantengleich zu der noch von der anderen Rolle ablaufenden Warenbahn liegt und die Verbindung beider Warenbahnen entsprechend kantengleich stattfindet. Die Ausrichtung erfolgt mit Hilfe des Rollenfühlers, der mit dem ihm zugeordneten Regler und dem Stellantrieb für den Rollenträger der neuen Rolle in gleicher Weise einen Regelkreis für die Kantenlage der äußeren Bahnwindung der neuen Rolle bildet wie der Bahnfühler mit dem ihm zugeordneten Regler und dem Stellantrieb für den Rollenträger der sich abwickelnden Rolle einen Regelkreis für die Kantenlage der von dieser Rolle ablaufenden Warenbahn. Dabei kann in dem dem Rollenfühler zugeordneten Regelkreis die Einregelung der Kantenlage der äußeren Bahnwindung auf den Istwert oder den Sollwert der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn des anderen Regelkreises erfolgen. In beiden Fällen ist seitlicher Versatz der miteinander zur Verbindung kommenden Warenbahnen ausgeschlossen.
  • Findet die erfindungsgemäße Steuereinrichtung Anwendung bei einem Rollenwechsler, bei dem die beiden Rollenträger wechselweise aus einer das Einlegen einer neuen Rolle ermöglichenden Beladeposition in eine die Verbindung der Warenbahnen ermöglichende Warteposition quer zur Rollenachse verstellbar sind, so ist der Rollenfühler am Verstellweg des Rollenträgers der jeweils neuen Rolle aus der Beladeposition in die Warteposition vorgesehen, und beide Regler sind mit den axialen Stellantrieben beider Rollenträger durch Schaltglieder verbunden, die in Abhängigkeit von der Stellung und/oder Bewegung der Rollenträger auf ihrem Weg zwischen der Beladeposition und der Warteposition steuerbar sind und die Regler zwischen den Stellantrieben umschalten. Die axiale Ausrichtung der neuen Rolle erfolgt damit während ihrer Verstellung in die Wartestellung zum Rollenwechsel, und in den dem Bahnfühler und dem Rollenführer zugeordneten beiden Regelkreisen wird lediglich durch die Schaltglieder zwischen den Stellantrieben für die Rollenträger umgeschaltet, je nach dem die Rollenträger zwischen den Rollenwechseln mit der sich abwickelnden Rolle oder der neuen Rolle beladen sind.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verstellweg der jeweils neuen Rolle aus der Beladeposition in die Warteposotion eine Meßposition vorgesehen und dieser Meßposition ein Stellungsmelder zugeordnet ist, der ein Signal gibt, wenn die neue Rolle mit ihrer äußeren Bahnwindung die Meßposition erreicht, und daß ein zwischen dem Rollenfühler und dem ihm zugeordneten Regler vorgesehener Speicher vom Signal des Stellungsmelders derart steuerbar ist, daß nur die vom Rollenfühler in der Meßposition erfaßte Kantenlage als Signalwert gespeichert und dem Regler aufgegeben wird. Zweckmäßig ist der Stellungsmelder als Lichtschranke ausgebildet. Durch diese Meßposition wird erreicht, daß die Kantenlage der äußeren Bahnwindung immer an einer gleichbleibenden, sich in Bezug auf den feststehenden Rollenfühler nicht ändernden Stelle auf dem Weg der neuen Rolle aus der Beladeposition in die Warteposition erfaßt wird. Das Ergebnis dieser Erfassung der Kantenlage kann daher sowohl durch die Verstellbewegung als auch durch die Größe des Durchmessers der neuen Rolle nicht mehr beeinflußt werden.
  • Vorzugsweise sind die Rollenträger sich diametral gegenüberliegend an einem zweiarmigen Rollenstern angeordnet, der um eine zur Rollenachse parallele Achse drehbar gelagert und in gesteuerter Weise antreibbar ist. Weiter ist zweckmäßigerweise dem Bahnfühler und dem Rollenfühler je eine Istwert-Sollwert-Vergleichsschaltung nachgeschaltet und für beide Vergleichsschaltungen ein gemeinsamer Sollwertgeber vorgesehen, so daß beide Regler nach demselben Sollwert ausregeln. Der Bahnfühler und der Rollenfühler sind vorzugsweise als CCD-Zeilenkameras ausgebildet.
  • Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1 einen Rollenwechsler nach der Erfindung in einer Seitenansicht,
    • Fig. 2 den Rollenwechsler nach Fig. 1 in Draufsicht, und
    • Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Bahn- und Rollenkantenregelung bei dem Rollenwechsler nach den Fig. 1 und 2.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen in im wesentlichen schematischer Darstellung einen Rollenwechsler zum Abwickeln von Warenbahnrollen und zum automatischen Verbinden der beim Rollenwechsel aufeinander folgenden Warenbahnen. Dazu ist an einem mit 1 bezeichneten Maschinengestell ein zweiarmiger Rollenstern 2 drehbar um eine Achse 3 gelagert. Die Drehung des Rollensterns 2 in Richtung des Pfeiles 4 erfolgt nach Maßgabe eines Steuerprogramms durch einen Stellantrieb 5. Am Rollenstern 2 sind zwei jeweils eine Rolle 10, 20 drehbar um die Rollenachse aufnehmende Rollenträger I, II angeordnet, wobei die Rollenachsen parallel zur Drehachse 3 des Rollensterns 2 liegen. Die Rollenträger I, II können als Spanndorne oder expandierende Konen ausgebildet und manuell oder kraftbetätigt gespannt werden. Bei der Drehung des Rollensterns 2 werden die Rollenträger I, II wechselweise aus einer das Einlegen einer neuen Rolle 10 in Richtung des Pfeiles 50 ermöglichenden Beladeposition, die in Fig. 1 durch die Achsenlage A angedeutet ist, in eine die Verbindung der Warenbahnen ermöglichende Warteposition, deren Achsenlage in Fig. 1 bei B angedeutet ist, quer zur Rollenachse verstellt. Ein Gurtpendel 6 mit gesteuertem Motor beschleunigt und bremst die Rolle 10. Er ist auf die Rollenmitte verschiebbar, so daß unterschiedlich großen Durchmessern der jeweils neuen Rolle 10 Rechnung getragen werden kann. In passend gesteuerter Weise wird vom Gurtpendel 6 die an ihrem Warenbahnanfang zur Klebung vorbereitete neue Rolle 10 beschleunigt und mit der auf dem anderen Rollenträger II sitzenden Restrolle 20 synchronisiert, von der die Warenbahn 30 über eine Leitwalze 7 und die Führungswalzen 8 eines die Klebung bewirkenden gesteuerten Andruckarmes 9 abläuft. Hat die Restrolle 20 einen vorgegebenen Minimaldurchmesser erreicht, wird der Andruckarm 8 mit der ablaufenden Warenbahn 30 gegen die äußere Bahnwindung der neuen Rolle 10 gepreßt. Ist dadurch die ablaufende Bahn 30 mit der Warenbahn der neuen Rolle 10 verklebt, wird erstere abgeschnitten und vom Ende der Warenbahn 30 die der neuen Rolle 10 selbsttätig in die dem Rollenwechsler nachfolgenden, nicht dargestellten Einrichtungen eingezogen. Die Restrolle 20 wird vom Rollenträger II abgenommen, dieser dann durch Drehen des Rollensterns 2 in die Beladeposition A gebracht und mit einer neuen Rolle 10 beladen. Mit abnehmendem Durclmesser der sich nun auf dem Rollenträger I abwickelnden Rolle wird der Rollenstern 2 gedreht, wodurch die neue Rolle 10 aus der Beladeposition A in Richtung des Pfeiles 4 in die Warteposition B gelangt. Der Rollenwechsler zeigt dann wieder die in Fig. 1 dargestellte Situation mit lediglich dem Unterschied, daß die Rollenträger I, II miteinander vertauscht sind.
  • Die Rollenträger I, II sind am Rollenstern 2 in Richtung der Rollenachse verstellbar angeordnet. Zur Verstellung in dieser axialen Richtung dient je ein Stellantrieb A I, A II. Der Stellantrieb A II für den Rollenträger II der sich jeweils abwickelnden Rolle 20 ist in Abhängigkeit von der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn 30 steuerbar, wozu ein die Kantenlage der ablaufenden Warenbahn 30 erfassender Bahnfühler F2 als Istwertgeber für einen Regler R2 vorgesehen ist, der den Stellantrieb A II nach Vorgabe eines Sollwertes steuert. Dieser Bahnfühler F2 ist von einer CCD-Zeilenkamera gebildet, der gegenüber auf der entgegen gesetzten Seite der Warenbahn 30 ein die Warenbahn im Kantenbereich ausleuchtender Lichtsender 11 angeordnet ist. Am Verstellweg 12 des Rollenträgers I oder II der jeweils neuen Rolle 10 aus der Beladeposition A in die Warteposition B ist ein die Kantenlage der äußeren Bahnwindung der neuen Rolle 10 erfassender Rollenfühler F1 vorgesehen. Dieser Rollenfühler F1 ist in Bezug auf die Verstellbewegung der neuen Rolle 10 feststehend am Maschinengestell 1 angeordnet und wiederum von einer CCD-Zeilenkamera gebildet, die die Kantenlage der äußeren Bahnwindung im Auflicht eines auf derselben Seite der CCD-Kamera angeordneten Lichtsenders 13 erfaßt. Dieser Rollenfühler F1 dient als Istwertgeber eines anderen Reglers R1, der in Abhängigkeit von der Differenz der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn 30 und der Kantenlage der äußeren Bahnwindung der neuen Rolle 10 den axialen Stellantrieb A I oder A II für den Rollenträger I bzw. II der neuen Rolle 10 steuert.
  • In Fig. 3 wird das Istwertsignal der fühler F1, F2 jeweils einer Einrichtung SIV zum Sollwert-Istwertvergleich zugeführt. Beiden diesen Einrichtungen SIV liegt derselbe Sollwert an, der von einem beiden gemeinsamen Sollwertgeber SG gebildet wird. Die Ausgange der beiden Regler R1, R2 sind mit den Eingängen der axialen Stellantriebe A I, A II beider Rollenträger I, II durch Schaltglieder S1, S2, S3, S4 verbunden, deren Schaltzustand in Abhängigkeit von der Stellung und/oder Bewegung der Rollenträger I, II auf ihrem Weg zwischen der Beladeposition A und der Warteposition B steuerbar ist und die die Regler R1, R2 in der erforderlichen Weise zwischen den Stellantrieben A I, A II umschalten. Zu dieser Steuerung der Schaltglieder S1...S4 dient eine in Abhängigkeit von der Drehung des Rollensterns 2 arbeitende zentrale Steuereinheit ZE. Solange in Abhängigkeit von der Stellung des Rollensterns 2 der Rollenträger II die sich abwickelnde Rolle 20 trägt, ist sein Steuerantrieb A II über das Schaltglied S4 mit dem Regler R2 und der Stellantrieb A I des anderen Rollenträgers I über das Schaltglied S3 mit dem Regler R1 verbunden, während die Schaltglieder S1, S2 den Signalfluß sperren. Im umgekehrten Fall erfolgt die Verbindung des Stellantriebs A I über das Schaltglied S2 mit dem Regler R2, während der Stellantrieb A II über das Schaltglied S1 mit dem Regler R1 verbunden ist. Die Steuersignale werden den Schaltgliedern S1...S4 von der zentralen Steuereinheit ZE jeweils über die Leitungen L1 bzw. L2 zugeführt. Die Schaltglieder S1...S4 können als übliche Torschaltungen ausgebildet sein, die je nach Zustand den Signalfluß zwischen den Reglern R1, R2 und den Stellantrieben A I, A II freigeben oder sperren.
  • Die Lichtsender 11, 13 und CCD-Kameras des Bahnfühlers F2 und des Rollenfühlers F1 sind verstellbar auf Traversen 14 des Maschinengstells 1 angeordnet, so daß sie auf verschiedene Rollen- bzw. Warenbahnbreiten einstellbar sind.
  • Am Verstellweg 12 der jeweils neuen Rolle 10 aus der Beladeposition A in die Warteposition B ist eine Meßposition vorgesehen, die in Fig. 1 durch die Achsenlage C angedeutet ist. Dieser Meßposition C ist ein Stellungsmelder LS zugeordnet, der als Lichtschranke ausgebildet ist. In Fig. 2 ist der Strahl 15 der Lichtschranke gestrichelt angedeutet. Dieser Stellungsmelder LS gibt ein Signal, wenn die neue Rolle 10 die Meßposition C und ihre äußere Bahnwindung 10′ den Strahl 15 der Lichtschranke LS erreicht. Das Meßsignal des Rollenfühlers F1 steht über einen Teil des Verstellwegs 12 der neuen Rolle 10 von der Beladeposition A in die Warteposition B zur Verfugung, kann sich aber dabei in Abhängigkeit von der Verstelltewegung der neuen Rolle 10 andern. Die Meßposition C dient dazu, der Kantenregelung für die neue Rolle 10 nur dasjenige Meßsignal zugrunde zu legen, das der Rollenfühler F1 von der neuen Rolle 10 in deren Meßposition C erzeugt, so daß dieses Meßsignal unabhängig ist von der Verstellbewegung der neuen Rolle 10, aber auch beispielsweise unabhängig vom Rollendurchmesser. Dazu ist zwischen dem Rollenfühler F1 und dem ihm zugeordneten Regler R1 in Fig. 3 ein Speicher SP angeordnet, der vom Signal des Stellungsmelders LS derart gesteuert wird, daß nur die vom Rollenfühler F1 in der Meßposition C erfaßte Kantenlage als Signalwert gespeichert und dem Regler R1 aufgegeben wird.

Claims (7)

1. Steuereinrichtung zum kantengleichen Verbinden der auslaufenden Warenbahn einer sich abwickelnden Warenbahnrolle mit dem Bahnanfang einer neuen Warenbahnrolle, mit zwei jeweils eine Rolle (10, 20) drehbar um die Rollenachse aufnehmenden Rollenträgern (I, II), die in Richtung der Rollenachse verstellbar sind und zur Verstellung in dieser Richtung mit je einem Stellantrieb (A I, A II) versehen sind, wobei der Stellantrieb für den Rollenträger der sich jeweils abwickelnden Rolle (20) durch einen Regler (R2) mit einem die Kantenlage der ablaufenden Warenbahn (30) erfassenden Bahnfühler (F2) als Istwertgeber steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß für die neue Rolle (10) ein Rollenfühler (F1) vorgesehen ist, der die Kantenlage der äußeren Bahnwindung (10′) der neuen Rolle (10) erfaßt und als Istwertgeber eines zweiten Reglers (R1) dient, der in Abhangigkeit von der Differenz der Kantenlage der ablaufenden Warenbahn (30) und der Kantenlage der äußeren Bahnwindung der neuen Rolle (10) den axialen Stellantrieb (A I, A II) für den Rollenträger (I, II) der neuen Rolle (10) steuert.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rollenwechsler, bei dem die beiden Rollenträger (I, II) wechselweise aus einer das Einlegen einer neuen Rolle (10) ermöglichenden Beladeposition (A) in eine die Verbindung der Warenbahnen ermöglichende Warteposition (B) quer zur Rollenachse verstellbar sind, der Rollenfühler (F1) am Verstellweg (12) des Rollenträgers (I, II) der jeweils neuen Rolle (10) aus der Beladeposition (A) in die Warteposition (B) vorgesehen ist, und daß beide Regler (R1, R2) mit den axialen Stellantrieben (A I, A II) beider Rollenträger (I, II) durch Schaltglieder (S1, S2, S3, S4) verbunden sind, die in Abhängigkeit von der Stellung und/oder Bewegung der Rollenträger (I, II) auf ihrem Weg (12) zwischen der Beladeposition (A) und der Warteposition (B) steuerbar sind und die Regler (R1, R2) zwischen den Stellantrieben (A I, A II) umschalten.
3. Rollenwechsler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verstellweg (12) der jeweils neuen Rolle (10) aus der Beladeposition (A) in die Warteposition (B) eine Meßposition (C) vorgesehen und dieser Meßposition (C) ein Stellungsmelder (LS) zugeordnet ist, der ein Signal gibt, wenn die neue Rolle (10) mit ihrer äußeren Bahnwindung (10′) die Meßposition (C) erreicht, und daß ein zwischen dem Rollenfühler (F1) und dem ihm zugeordneten Regler (R1) vorgesehener Speicher (SP) vom Signal des Stellungsmelders (LS) derart steuerbar ist, daß nur die vom Rollenfühler (F1) in der Meßposition (C) erfaßte Kantenlage als Signalwert gespeichert und dem Regler (R1) aufgegeben wird.
4. Rollenwechsler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsmelder (LS) als Lichtschranke ausgebildet ist.
5. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenträger (I, II) sich diametral gegenüberliegend an einem zweiarmigen Rollenstern (2) angeordnet sind, der um eine zur Rollenachse parallele Achse (3) drehbar gelagert und in gesteuerter Weise antreibbar ist.
6. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bahnfühler (F2) und dem Rollenfühler (F1) je eine Istwert-Sollwert-Vergleichsschaltung (ISV) nachgechaltet und für beide Vergleichsschaltungen ein gemeinsamer Sollwertgeber (SG) vorgesehen ist.
7. Rollenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnfühler (F2) und der Rollenfühler (F1) als CCD-Zeilenkameras ausgebildet sind.
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