Anordnung zur Regelung von Mehrmotorenantrieben mit selbsttätiger Drehzahlregelung für die Walzen von Papiermaschinen Bei Mehrmotorenantrieben von Papier maschinen und ähnlichen Maschinen wird die Drehzahl der einzelnen Teilmotoren von Hand auf Grund der Beobachtung des .Gutes so eingestellt, dass die Drehzahlverhältnisse auf einanderfolgender Motoren den gewünschten Zug ergeben. Die Drehzahlverhältnisse wer den dann durch Gleichlaufregeleinrichtungen konstant gehalten.
Das Gleichbleiben des Bahnzuges ist jedoch an die Voraussetzungen gebunden, dass sich während des Betriebes keine technologischen- Anderungen der Stoffbeschaffenheit, der Pa pierstärke oder der Heizung usw. einstellen. Anderseits kann auch bei grösseren Belastungs änderungen des Antriebsmotors die Statik der Gleichlaufregelung eine relative Winkel verschiebung der Maschinenwalzen zueinander ergeben und damit die Bahnspannung ver ändern. Betriebsmässig sind solche Änderungen nicht zu vermeiden. Es muss daher die Dreh zahl von Hand nachgestellt werden, bis wie der der gewünschte Zug vorhanden ist.
Dieses Nachstellen muss vor allem nach Pa pierbruch und erfolgtem Wiederaufführen der Bahn durchgeführt werden. Auch bei grosser Sorgfalt lässt sich oft nicht vermeiden, dass es zum Anfall grösserer Ausschussmengen kommt.
Nach der Erfindung kann für die Gleich laufregelung solcher Antriebe mit automa tischer Drehzahlregelung der Motoren eine wertvolle Verbesserung dadurch erreicht wer den, dass ausserdem noch eine zusätzliche, von dem auf das zu bearbeitende Gut ausgeübten mechanischen Zug abhängige Drehzahlrege lung vorgesehen wird, die<B>,</B> die Drehzahl im Sinne einer Ausregelung von Zugspannungs- änderungen verstellt.
Zur Messung der Zugspannung sowie der von dieser abhängigen Beeinflussung der Re geleinrichtungen können beispielsweise Ein richtungen verwendet werden, die in Abhän gigkeit von dem Durchhang des Gutes arbei ten, wie beispielsweise eine durch eine Feder gegen das Gut gedrückte Tastwalze. In vielen Fällen, insbesondere dort, wo wegen der Materialeigenschaften des Gutes eine solche Berührung nach Möglichkeit vermieden wer den soll, kann der Durchhang auch auf pneu matischem oder photoelektrischem Wege abge tastet und dadurch für die Beeinflussung der Regelung ausgewertet werden.
Auf diese Weise kann also eine sehr scho nende Bearbeitung des Gutes erfolgen, bei der mit grosser Sicherheit für die Aufrecht erhaltung einer völlig gleichbleibenden Zug beanspruchung gesorgt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Die Pa- pierbahn wird hierbei zwischen zwei Walzen paaren 1 und 2 hindurchgeführt. Die Walzen 1 werden durch den Motor 3, die Walzen 2 durch den Motor 4 angetrieben. Diese Motoren werden mittels Differentials winkeltreu ge regelt, indem der Motor 3 auf einer konischen Riemenscheibe 5 arbeitet, die über einen Rie men eine ähnliche, entgegengesetzt angeord nete Riemenscheibe 6 antreibt. In dieser ist ein Differential enthalten, das von dem Motor 4 und der Riemenscheibe 6 beeinflusst wird und entsprechend der Drehzahldifferenz einen Gleichlaufregler 8 antreibt.
Dieser beeinflusst wieder die Feldwicklungen 9 des Motors 4.
Die Zugspannung in der Papierbahn wird mit Hilfe einer Abgreifeinrichtung gemessen, die einen zügspannungsabhängigen Wider stand 10 (als Geber für die Regelung) beein flusst. Dieser beaufschlagt einen Regler 11, der, solange ein Relais 12 geschlossen ist, einen Verstellmotor 13 für die Riemenverstellein- richtung 7 beeinflusst. Auf diese Weise wird der Riemen bei Änderiungen der Zugspannung so verstellt, dass sich die Drehzahl des Motors 4 bei zu hohem Zug verkleinert bzw. bei zu kleinem Zug vergrössert, bis wieder der ge wünschte Zug eingetreten ist.
Falls die Papierbahn abreisst, so sinkt der Strom des Motors.4 auf den geringsten Leer laufwert. Dieser Strom wird über einen Shunt 7.4 zur Speisung eines Relais 12 verwendet, das so bemessen ist, dass es bei dem geringen Leer laufwert abfällt und dadurch die Verbindung zwischen Regler 11 und Verstellmotor 13 unterbricht, also die Regelung so lange ausser Wirkung setzt, bis die Papierbahn wieder ein gezogen ist.
Nach dem Wiedereinführen der Bahn, das beispielsweise von Hand aus durchgeführt werden kann, kann die Regelung beispiels weise selbsttätig in Abhängigkeit von der die Zugspannung überwachenden Einrichtung wieder eingeschaltet werden.
Zu- und Abschaltung der Regelung kann auch unter Vermeidung jeglichen Verstell weges bei der Nachstellung des Zuges un mittelbar in Abhängigkeit einer elektrischen Grösse, wie Strom bzw. Spannung, durchge- führt werden. Eine Ausführungsform hierfür, bei der die Drehzahländerung mittels Tacho metermaschinen gemessen wird, ist in Fig. 2 dargestellt. Der Motor 3 einer im wesentlichen dem Bild 1 entsprechenden Anordnung treibt hierbei eine Tachometermaschine 15, der Mo tor 4 eine Tachometermaschine 16 an.
Mit 17 ist ein Potentiometer bezeichnet, das in (nicht gezeichneter) bekannter Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in Abhängig keit von der-Zugspannung so lange verstellt wird, bis ein dem gewünschten Zug entspre chendes Drehzahlverhältnis zwischen den bei den Motoren besteht.
Der Strom des Motors 4 wird in einem Shunt 19 erfasst und arbeitet über ein Ventil 21 auf ein Relais 18, und zwar in Differenz mit der an einem Spannungsteiler 20 ein stellbaren Vergleichsspannung als Teilspan nung einer Batterie 22. Wenn bei einer der artigen Anordnung die Papierbahn abreisst, sinkt der Strom in dem Shunt 19, so dass die Fremdspannungsquelle keinen Strom mehr durch das Ventil treiben kann; die Regelung wird also ausser Wirksamkeit gesetzt, bis die Papierbahn wieder eingezogen ist.
Die Differenz der Spannungen an dem Potentiometer 17 und einem diesem entspre chenden Widerstand im Kreis der Tachometer maschine 15 wirkt auf den Regler 18 ein, auf den zusätzlich noch eine von dem Strom des Motors 4 abhängige Grösse einwirkt. Der Regler beeinflusst seinerseits<B>-</B>das Feld des Motors 4 im Sinne einer Konstanthaltung der (Tleiehspannung.
Bei einer derartigen Anordnung könnte auch der zugspannungsabhängig verstellte Wi derstand 10 (vgl. Fig. 1) unmittelbar auf den Regler einwirken, also mit dem Potentiometer 17 zusammenfallen. Der Spannung an dem Shunt 19 wirkt die Teilspannung an _ dem Widerstand 20 entgegen. Dies hat zur Folge, dass, solange der Strom 19 unter einem be stimmten Grenzwert bleibt, infolge der Sperr wirkung des Ventils keine zusätzliche Einwir kung auf den Regler 18 erfolgt. Wenn aber die Spannung an dem Shunt 19 einen be stimmten Wert überschreitet, so fliesst ein Strom, durch den die Regelung zusätzlich be einflusst wird.
Auf diese Weise kann bei spielsweise dafür gesorgt werden, dass der :Motor bei einer völligen Entlastung auf einer bestimmten Drehzahl gehalten wird.
Eine weitere Abänderungsform ist in Fig. 3 angedeutet. Hierbei ist dem Kreis des Ankers des Motors 4 eine Zusatzmaschine 23 angeord net, die von einem Hilfsmotor 24 oder sonst auf geeignete Weise angetrieben ist. In Reihe mit dieser Maschine liegt ein Shunt 25, der über einen einstellbaren Widerstand 26 auf einen Regler 28 einwirkt. Mit 29 ist ein zwei ter Shunt bezeichnet, der ein Relais 30 speist, das in einer Verbindungsleitung liegt, über die die Spannung der Zusatzmaschine gleichfalls auf den Regler zur Einwirkung gebracht wird. Der Regler seinerseits beeinflusst die Erregung 31 der Zusatzmaschine.
Bei Anordnungen ohne Zusatzmaschinen kann man eine analoge Regelung dadurch er reichen, dass an Stelle der Abhängigkeit von der Zusatzspannung eine solche von dem Feld strom ausgenutzt wird.
Wenn bei dieser Anordnung die Drehzahl des Motorankers abfällt, nimmt. der Strom zu; infolgedessen steigt die Spannung an dem Shunt 25 an. Es ändert sich dementsprechend die algebraische Summe der beiden in dem Regler entgegenwirkenden Spannungen, wo durch eine solche Änderung der Erregung der Zusatzmaschine beeinflusst wird, dass die Dreh zahl des Motors wieder den alten Wert an nimmt.
Eine derartige Anordnung ersetzt also nach Art einer absoluten Drehzahlregelung besondere Massnahmen zur Gleichlaufsteue- rung.
Arrangement for regulating multi-motor drives with automatic speed control for the rolls of paper machines In multi-motor drives for paper machines and similar machines, the speed of the individual sub-motors is set by hand on the basis of observation of the goods so that the speed ratios of successive motors result in the desired pull. The speed ratios who then kept constant by synchronization control devices.
The constant web tension is, however, tied to the prerequisites that no technological changes in the material properties, the paper thickness or the heating etc. occur during operation. On the other hand, even with larger changes in the load on the drive motor, the static of the synchronization control can result in a relative angular displacement of the machine rolls to one another and thus change the web tension. Such changes cannot be avoided in operational terms. The speed must therefore be readjusted by hand until the desired train is available.
This readjustment must be carried out especially after the paper breaks and the web has been re-threaded. Even with great care, it is often unavoidable that large amounts of rejects arise.
According to the invention, a valuable improvement can be achieved for synchronizing such drives with automatic speed control of the motors by providing an additional speed control, the <B>, which is dependent on the mechanical tension exerted on the material to be processed , </B> the speed is adjusted to compensate for changes in tension.
To measure the tensile stress and the influence of this dependent on the Re gel devices, for example, devices can be used that work depending on the sag of the goods, such as a feeler roller pressed against the goods by a spring. In many cases, especially where, because of the material properties of the goods, such contact should be avoided if possible, the slack can also be scanned pneumatically or photoelectrically and thus evaluated for influencing the control.
In this way, a very gentle processing of the goods can take place, in which a completely constant tensile stress is maintained with great certainty.
An embodiment of the invention is shown in Fig. 1 of the drawing. The paper web is passed between two pairs of rollers 1 and 2. The rollers 1 are driven by the motor 3, the rollers 2 by the motor 4. These motors are controlled angularly ge by means of differentials by the motor 3 works on a conical pulley 5, which drives a similar, opposite angeord designated pulley 6 via a Rie men. This contains a differential which is influenced by the motor 4 and the belt pulley 6 and drives a synchronization controller 8 in accordance with the speed difference.
This in turn influences the field windings 9 of the motor 4.
The tensile stress in the paper web is measured using a tapping device, which has a tensile stress-dependent resistance 10 (as a transmitter for the control) influences. This acts on a controller 11 which, as long as a relay 12 is closed, influences an adjusting motor 13 for the belt adjusting device 7. In this way, when the tension changes, the belt is adjusted so that the speed of the motor 4 is reduced if the tension is too high or increased if the tension is too small until the desired train has occurred again.
If the paper web tears off, the current of the motor.4 drops to the lowest idle value. This current is used via a shunt 7.4 to feed a relay 12, which is dimensioned so that it drops at the low idle value and thereby interrupts the connection between controller 11 and adjusting motor 13, i.e. the regulation is ineffective until the Paper web is pulled back in.
After re-inserting the web, which can be carried out by hand, for example, the control can for example be automatically switched on again depending on the device monitoring the tensile stress.
The control can be switched on and off while avoiding any adjustment path when adjusting the train directly as a function of an electrical variable such as current or voltage. An embodiment for this, in which the speed change is measured by means of tachometer machines, is shown in FIG. The motor 3 of an arrangement essentially corresponding to Figure 1 drives a tachometer machine 15, and the motor 4 drives a tachometer machine 16.
With 17 a potentiometer is referred to, which is adjusted in a known manner (not shown) as in the embodiment of FIG. 1 as a function of the tensile stress until a speed ratio corresponding to the desired train exists between the motors.
The current of the motor 4 is detected in a shunt 19 and works via a valve 21 to a relay 18, in contrast to the comparison voltage that can be set on a voltage divider 20 as a partial voltage of a battery 22. If in one of these types of arrangement the paper web breaks off, the current in the shunt 19 drops so that the external voltage source can no longer drive current through the valve; the regulation is therefore deactivated until the paper web is drawn in again.
The difference between the voltages on the potentiometer 17 and a resistance corresponding to this in the circle of the tachometer machine 15 acts on the controller 18, which is also influenced by a variable dependent on the current of the motor 4. The controller for its part influences the field of the motor 4 in the sense of keeping the (partial voltage.
With such an arrangement, the resistance 10 adjusted as a function of the tension (see FIG. 1) could also act directly on the controller, that is to say coincide with the potentiometer 17. The voltage at the shunt 19 is counteracted by the partial voltage at the resistor 20. As a result, as long as the current 19 remains below a certain limit value, no additional influence on the controller 18 takes place due to the blocking effect of the valve. If, however, the voltage at the shunt 19 exceeds a certain value, a current flows through which the regulation is additionally influenced.
In this way it can be ensured, for example, that the engine is kept at a certain speed when the load is completely removed.
A further modification is indicated in FIG. 3. Here, the circle of the armature of the motor 4 is an additional machine 23 angeord net, which is driven by an auxiliary motor 24 or otherwise in a suitable manner. In series with this machine is a shunt 25 which acts on a regulator 28 via an adjustable resistor 26. With 29 a two ter shunt is referred to, which feeds a relay 30, which is located in a connecting line via which the voltage of the auxiliary machine is also brought to the controller to act. The controller for its part influences the excitation 31 of the additional machine.
In the case of arrangements without additional machines, analog control can be achieved in that instead of the dependency on the additional voltage, a current from the field is used.
With this arrangement, if the speed of the motor armature drops, it decreases. the stream to; as a result, the voltage across the shunt 25 increases. The algebraic sum of the two counteracting voltages in the controller changes accordingly, where such a change in the excitation of the additional machine influences the speed of the motor again assuming the old value.
Such an arrangement thus replaces special measures for synchronism control in the manner of an absolute speed control.