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Vorrichtung für die Einstellung des Verhältnisses der Drehzahlen von zwei unabhängig voneinander angetriebenen Rollen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Einstellung des Verhältnisses der Drehzahlen von zwei unabhängig voneinander angetriebenen Rollen, die bestimmt sind, laufend Material zugeführt zu erhalten, auf einen gewünschten Wert und für das Konstanthalten des eingestellten Verhältnisses.
In bestimmten industriellen Verfahren wird Material aus Gewebe, Papier, Plastikmasse, Gummi oder dergleichen in Band- oder Strangform durch eine fortlaufende Reihe von Behandlungseinrichtungen geführt. Dieses Material wird von einer Abwickelrolle geliefert, und von Einrichtung zu Einrichtung sowie zu einer sogenannten Aufwickelrolle geführt, um Lage über Lage auf sich selbst oder in Lagen mit einem geeigneten Trennfutter aufgewickelt zu werden. Zwischen der Abwickelrolle und der Aufwickelrolle liegen eine Reihe Zwischenrollen, die benutzt werden, das Material zu handhaben oder anzutreiben. Die Drehzahl der Zwischenrollen kann veränderlich sein, um an dem passierenden Material ein Anspannen oder Entspannen bewirken zu können.
Die Aufwickel- rolle, die Abwickelrolle und die Zwischenrollen werden normalerweise von Elektromotoren angetrieben, um auf das durchlaufende Material eine Antriebskraft auszuüben.
Beim Verarbeiten von Reifenkordgewebe z. B. ist es erstrebenswert, das Gewebe, bevor es in kurze Stücke geschnitten wird, durch gewisse Zonen der Behandlung in hintereinander angeordneten Einrichtungen, in denen das Gewebe durch Kalandern oder Eintauchen in Gummilösung mit Gummi imprägniert wird, an einem Stück vorwärts zu führen. Während des Kalanderns oder Eintauchens in Gummilösung oder während der darauffolgenden Behandlung werden auf das durchlaufende Gewebe in den verschiedenen Behandlungszonen verschiedentlich Spannun- gen, die sich in % der ursprünglichen Länge ausdrücken lassen, angewandt.
Das bedeutet, dass die Spannungen, die an verschiedenen Stellen entlang des Weges der Gewebebehandlung in dieses eingebracht werden, und die dadurch bewirkten Streckungen an den verschiedenen Stellen verschieden sind. Wenn die Streckung auch in verschiedenen Abschnitten entlang des Weges der Behandlung verschieden ist, so muss die Gesamtstreckung des Gewebes insgesamt doch konstant sein. Das bedeutet, dass einer Änderung der Drehzahl einer beliebigen Rolle entlang der Bewegungsbahn für das Gewebe eine entsprechende Änderung der anderen Rollen folgen muss. Die Regelung der Drehzahl jeder der Rollen, um ein einheitliches Produkt zu erhalten, ist ein Problem, dessen Lösung bisher nicht gelang. Die üblichen Einrichtungen haben es jedenfalls nicht ermöglicht, das gewünschte Resultat zu erreichen.
Nach der vorliegenden Erfindung kann die Drehzahl einer Rolle durch einen Tachogenerator gemes- men und durch eine elektrische Schaltung gegenüber der Drehzahl einer zweiten Rolle laufend auf gleichem Wert oder auf gleicher Differenz gehalten werden.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform nach dieser Erfindung, wobei ein Generator durch elektrische Verkoppelung auf Änderungen der Drehzahl eines anderen Generators anspricht, Fig. 2 in schematischer Darstellung die neuartige elektrische Schaltung nach Fig. 1 mit den Antriebswalzen für die Herstellung von Reifenmaterial, z. B.
Reifengewebe, im Dauerverfahren, Fig. 3 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform nach dieser Erfindung.
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Nach Fig. 1 sind Gl und G2 Geschwindigkeitsmesser in Form von Gleichstromgeneratoren, die möglichst gleichen inneren Widerstand der Wicklung, gleiche Ausgangsspannung bei gleicher Drehzahl und einen konstanten Wert für das Verhältnis der EMK zur Drehzahl besitzen. Der Generator G1 wird durch den Motor M-1 und der Generator G2 durch den Motor M-2 angetrieben.
Die Widerstände RS1 und RS2 sind normale Begrenzungs- oder Belastungswiderstände und dienen dazu, den Strom in den betreffenden Generatoren zu begrenzen. RG1 und RG2 sind die inneren Widerstände der Tachometergeneratoren G1 bzw. G2. RA ist ein Widerstand, dessen Widerstandswert durch den Widerstand RSW und den erforderlichen Anzeigebereich bestimmt ist. RSW ist der Widerstand eines normalen Schleifdrahtpotentiometers, das in ein normales Aufzeichnungsgerät, z.
B. ein elektronisches Aufzeichnungsgerät, eingebaut sein kann. RC ist ein Potentiometer. AMPL ist eine Vorrichtung zum Erfassen der Spannung und vorzugsweise der Verstärker in der elektronischen Aufzeichnungsvorrichtung. S ist ein Zweiphasen-Servomotor im elektronischen Aufzeichnungsgerät, der auf die Ausgangsgrösse des Verstärkers AMPL anspricht und bestimmt ist, den Potentio- meterwiderstand RSW einzustellen. Zwei Voltmeter R'Sl und R'S2 messen jedes die augenblickliche Ausgangsspannung eines der Generatoren.
Bei Betrieb der gezeigten Schaltung kann der Generator G2 durch einen Elektromotor M-2 angetrieben und als Bezugsgenerator bezeichnet werden. Der Generator G1 besitzt eine Ausgangsspannung, die durch die Drehzahl des Elektromotors M-1 bestimmt ist. Eine Änderung der Drehzahl des Motors M-2, der den Generator G2 antreibt, bewirkt eine Änderung des Potentials im Stromkreis RC, RS2 und G2.
Es besteht deswegen eine Potentialdifferenz zwischen diesem Kreis und dem Stromkreis G1, RS1, RA und RSW. Diese Spannungsdifferenz wird durch den Verstärker AMPL gemessen, der sofort den Servomotor S betätigt, um den Schleifkontakt am Schleifdrahtpotentiometer RSW zu verschieben, um das Potential an RSW zu ändern. Die Änderung an RSW gleicht die Spannung zwischen den Stromkreisen G1 und G2 auf Null aus. Eine Aufzeichnungsspitze oder Feder X kann an dem Schleifkontakt des Potentiometers RSW so befestigt sein, dass sie auf einer Aufzeichnungskarte K eine Aufzeichnung bewirkt.
Gleichzeitig wird eine normale Regulieranordnung, z. B. ein Rheostat im Feldstromkreis oder im Ankerstromkreis des Motors, durch den Servomotor betätigt, um den Motor M-2 auf die gleiche Drehzahl wie den Motor M-1 zurückzuführen. Es ergibt sich dann eine einfache, genau arbeitende und robuste Anordnung für das Synchronisieren der Motoren M-1 und M-2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Generatoren G1 und G2 direkt mit den Achsen der beiden Antriebsrollen 2 und 4 der Gewebeherstell- vorrichtung verbunden. Bei dieser Vorrichtung wird das zu verarbeitende Gewebe von einer Abwickel- rolle 1 geliefert und läuft über bzw. unter den Rollen 2, 3 und 4 hindurch. Rolle 5 ist eine Aufwickelrolle, die durch nicht gezeigte übliche Mittel angetrieben wird. Rolle 2 kann durch einen Elektromotor 6 mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben werden als Rolle 4 durch Motor 7, so dass zwischen den Rollen 2 und 4 eine Spannung auf das Gewebe gelangt. Es ist jedoch von Bedeutung, dass der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Walzen 2 und 4 konstant gehalten werden kann.
Um dieses Konstanthalten der Geschwindigkeitsdifferenz der Rollen 2 und 4 zu erreichen, ist der Generator G2 auf der Welle der Rolle 4 und der Generator G1 auf der Welle der Rolle 2 befestigt. Mit den üblichen einstellbaren Parallelwiderständen und den Generatoren G1 und G2 kann die Anlage vor Beginn des Fabrikationsablaufes so eingestellt werden, dass das Potential im Stromkreis von G1 dem Potential im Stromkreis von G2 gleich ist, wenn die Rolle 2 bzw. 4 mit den üblichen Antriebsmotoren 6 und 7 mit der gewünschten Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben werden.
Wenn die Fabrikation einmal begonnen hat, ergibt eine aus beliebigem Grunde eintretende Änderung der Drehzahl einer der Rollen 2 oder 4 eine Potentialdifferenz zwischen dem Generatorkreis G1 und dem Generatorkreis G2. Diese Potentialdifferenz wird durch den Spannungsverstärker AMPL verstärkt, der den Servomotor S betätigt, um den Potentiometerwiderstand RSW einzustellen, so dass das Potential am Stromkreis von G1 dem Potential im Stromkreis des Generators G2 gleich wird.
Die Motoren 6 und 7, die die Rollen 2 und 4 antreiben, hängen hinsichtlich ihrer Drehzahl über ein normales Steuergerät C von den Bewegungen des Servomotors S derart ab, dass eine Bewegung des Motors, um die Spannungen der zwei Kreise auf Null abzugleichen, die Drehzahl der Antriebsmotoren der Rollen 2 und 4 so einstellt, dass eine konstante Differenz hinsichtlich der Drehzahlen der beiden Rollen aufrechterhalten wird.
Auch hier kann, wie in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, eine Aufzeichnungsspitze oder Feder X an dem Schleifkontakt des Potentiometers RSW so befestigt sein, dass sie auf einer Aufzeichnungskarte K eine Aufzeichnung bewirkt.
Die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung gibt Mittel an, um den Generatorstrom- kreis G1 und den Generatorstromkreis G2 aufeinander abzustimmen und die Anlage vor Verwendung zu eichen.
In Fig.3 ist die Summe der Widerstände der Generatorstromkreise G1 und G2 folgende:
EMI2.70
<tb> G1 <SEP> G2
<tb> RS1 <SEP> 1820 <SEP> Ohm <SEP> RS2 <SEP> 1830 <SEP> Ohm
<tb> RG1 <SEP> 20 <SEP> <SEP> RC <SEP> 96
<tb> RA <SEP> 86 <SEP> <SEP> RG2 <SEP> 20 <SEP>
<tb> RSW <SEP> 20 <SEP>
<tb> RCD <SEP> 12,5 <SEP> <SEP> 1 <SEP> % <SEP> RCD <SEP> 12,5 <SEP>
<tb> 1958,5 <SEP> Ohm <SEP> 1958,5 <SEP> Ohm
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Um die beiden Stromkreise abzustimmen, werden die Generatoren G1 und G2 von ihren zugehörigen Rollen 2 und 4 gemäss Fig. 2 für den Antrieb der Textilbahn getrennt und mit zwei Synchronmotoren M-3 bzw. M-4 verbunden.
Die Generatoren erzeugen dadurch bei gleichen Drehzahlen gleich grosse Ströme und, wenn einer der Widerstände aus einem der beiden Kreise aus irgendeinem Grunde seinen Wert verändert, bewirkt die Spannungsdifferenz über den Verstärker AMPL, dass der Gleitkontakt am Potentiometerwiderstand eine andere als die Nullstellung einnimmt, um die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kreisen auf Null zurückzubringen.
Der Gleitkontakt des Potentio- meterwiderstandes RSW kann bei dieser Ausführungsform auf seiner eigenen Skala auf Null gebracht werden, indem der Zeiger auf dem Potentiometer- widerstand RCD, entweder nach rechts oder nach links geschoben wird, um je nach Notwendigkeit mehr bzw. weniger Widerstand in den Stromkreis der Generatoren G1 bzw. G2 zu bringen. Wenn der Zeiger des Potentiometerwiderstandes RSW auf Null steht und die Generatoren G1 und G2 hinsichtlich ihrer Spannung ausgeglichen sind, ist die Vorrichtung geeicht.
Die Generatoren können nun von den Synchronmotoren getrennt und mit den Antriebsrollen 2 und 4 der Textilmaschine, wie in Fig. 2 gezeigt, direkt verbunden werden.
Um die Bewegungen des Schleifkontaktes auf RS W bzw. der Aufzeichnungsfeder X auf der Aufzeichnungskarte K bei dieser Ausführungsform zu dämpfen, können zwei Kondensatoren P-1 und P-2 in die Stromkreise der Generatoren G1 bzw. G2 eingefügt werden.
Um die Durchlaufgeschwindigkeit des Gewebes durch die hintereinanderliegenden Behandlungseinrichtungen zu messen, können die in der Fig.2 gezeigten Voltmeter V 1 und V2 so geeicht werden, dass sie in Metern pro Sekunde abgelesen werden können, denn die Rollen 2 und 4 laufen mit der gleichen Geschwindigkeit um, mit der das Gewebe über sie läuft.