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drehbar befestigt ist, ausgebildeten Vorsprung angeordnet ist, und ein elektromagnetisches Wandelement (33) aufweist, das in einer festen Stellung gleich beabstandet von dem magnetischen Element (32) angeordnet ist, um die Gewichtsände- rungen des Bändebündels festzustellen, wenn eine entsprechende Änderung im sich überdeckenden Bereich der gegen übergestellten Oberflächen der beiden Elemente (32, 33) auftritt.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Korrektur kurzwelliger Bandgewichtsungleichmässigkeiten bei einer Hochgeschwindigkeitsspinnereimaschine.
In einer Strecke wird eine Mehrzahl von aus Kannen zugeführten Bändern, die durch eine Karde in einer vorhergehenden Verfahrensstufe erzeugt wurden, gebündelt und zusammen verstreckt. Es ist eine Strecke bekannt, bei der während dem Streckvorgang der Zug einer Streckvorrichtung (die nachfolgend als Hauptstreckvorrichtung bezeichnet wird) des Streckwerkes in Abhängigkeit der Gewichtsänderung pro Längeneinheit der Bänder verändert, um die Bandgewichtungleichmässigkeit auszugleichen. Die bekannte Strecke weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Da die Bänder mit hoher Geschwindigkeit laufen, bedarf es zur Korrektur des Bandgewichtes durch die Steuerung der Drehzahl der Hauptstreckvorrichtung eines hohen technischen Aufwandes. Ausserdem wird die Strecke sehr gross, wenn die Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes in der Hauptstreckvorrichtung vorgesehen wird.
Angesichts der dem Verfahren, bei dem die Bandgewichtungleichmässigkeit im Streckwerk ausgeglichen wird, anhaftenden Schwierigkeit, ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine zwischen der Aufsteckvorrichtung und dem Streckwerk mit der Hauptstreckvorrichtung angeordnete Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes dazu verwendet wird, die Ungleichmässigkeit auszugleichen bevor die Bänder in das Streckwerk einlaufen. Das bekannte Verfahren gehört zu einem sogenannten Rückführungssystem.
Wird das Verfahren bei Hochgeschwindigkeits-Strecken angewendet, führt dies zu grösseren Schwierigkeiten. Beim Rückführungssystem wird das Bändergewicht nach dem Durchlauf durch eine Korrekturstreckvorrichtung gemessen, wodurch eine Zeitverzögerung auftritt, bis die Korrektur in der Vorrichtung nach der Gewichtsmessung tatsächlich erfolgt.
Die Steuerung entsprechend dem Bandgewicht erfolgt bei dem System somit an den Bändern, deren Zustand nicht bekannt ist. Mit diesem System ist es nicht möglich, die Ungleichmässigkeit genau auszugleichen und es ist schwierig, kurzwellige Gewichtsungleichmässigkeiten auszugleichen. Diese Schwierigkeit wird grösser, wenn die Laufgeschwindigkeit der Bänder erhöht wird. Die vorstehend erwähnte Verzögerungszeit ist nicht vermeidbar, weil sie sich aus der Summe der Verzögerungen bei der Signalübertragung und der mechanischen Drehzahlübertragung ergibt. In der Hauptstreckvorrichtung werden die Bänder vier- bis neunfach verstreckt und deshalb werden die nicht ausgeglichenen, kurzwelligen Ungleichmässigkeiten um das Vier- bis Neunfache vergrössert.
Die Korrektur der kurzwelligen Ungleichmässigkeit ist somit ein wesentlicher Faktor, um die Qualität der hergestellten Bänder zu bestimmen.
Die mechanische Messvorrichtung führt und drückt die Bänder zusammen, wobei die Gesamtdicke der zusammengedrückten Bänder aus der Verschiebung der Druckwalze ermittelt wird, in diesem Fall wird das Gewicht anhand der Dicke bestimmt. Beim Rückführungssystem wird die Breite eines Bänderbündels vor dem Durchlaufen durch eine Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit die mit ver änderlicher Drehzahl antreibbare Streckwalzen aufweist, auf einen vorbestimmten Wert vergrössert, um eine ausreichende Streckung zu erhalten, und dann werden diese Bänder zusammengeführt und verdichtet und in der Messvorrichtung gemessen. Um die Bänder richtig zusammenführen zu können, muss der Abstand zwischen der Korrekturstreckvorrichtung und der Messvorrichtung ausreichend gross sein.
Wird die Bandlaufgeschwindigkeit gesteigert, dann muss auch der Abstand verlängert werden, was zu Abweichungen in der Abtastung führt. Dadurch wird es schwierig, kurzwellige Ungleichmässigkeiten auszugleichen.
Wird das durch die Messvorrichtung durchgelaufene Bänderbündel in die Hauptstreckvorrichtung eingeführt, so ist es ferner erforderlich, die zusammengeführten Bänder so auszubreiten, dass sie im Hauptstreckvorgang verarbeitet werden können. Deshalb muss der Abstand zwischen der Messvorrichtung und der Hauptstreckvorrichtung entsprechend gross sein. Mit anderen Worten um die Bänder in der Hauptstreckvorrichtung im hohen Masse strecken zu können, sollten die Bänder parallel zueinander und mit einer ausreichenden Breite angeordnet werden. Der grosse Abstand ist deshalb für eine glatte und regelmässige Anordnung des Bänderbündels, das einmal zusammengeführt war, erforderlich. Dieser Abstand wird weiter vergrössert, wenn die Bandlaufgeschwindigkeit erhöht wird.
Bei der bekannten Einrichtung ist es somit erforderlich, einen beträchtlichen Abstand zwischen der Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit und der Hauptstreckvorrichtung vorzusehen, was zur Bildung eines nutzlos weiten Abstands führt. Ein weiterer Nachteil ist es, dass kurzwellige Ungleichmässigkeiten nicht ausgeglichen werden können.
Da eine Mehrzahl von Bändern durch sich mit konstanter Drehzahl drehende Zuführwalzen zugeführt werden, ändert sich ausserdem die Spannung der Bänder zwischen den Zuführwalzen und die hinteren Walzen der Korrekturstreckvorrichtung drehen mit veränderlicher Drehzahl, wodurch sich eine ungleichmässige Streckung ergibt.
In der Korrekturstreckvorrichtung tritt eine weitere Schwierigkeit auf, wenn diese durch einen unabhängigen Motor angetrieben wird. In diesem Fall sind nämlich die hinteren Walzen der Korrekturstreckvorrichtung mit einer durch einen unabhängigen Motor angetriebenen Motor verbunden, um die Drehzahl der hinteren Walzen (bezüglich der vorderen Walzen) entsprechend einem Befehl aus der Messvorrichtung über die Vorrichtung zu ändern, und die Bänder beim Anlauf und Anhalten der Einrichtung sowie beim Tippbetrieb für Vorbelastung zu schützen. In diesem Fall wird der Befehl zur Drehzahländerung der hinteren Walzen bezüglich der Drehzahl der vorderen Walzen bestimmt und dann auf die hinteren Walzen übertragen. Mit anderen Worten, die Drehzahl der hinteren Walzen folgt der Drehzahl der vorderen Walzen.
Beim Anlaufen und Anhalten, sowie beim Betrieb werden jedoch die Drehzahlen der vorderen Walzen (d.h., das Streckwerk) im Vergleich mit der Reaktion der hinteren Walzen sehr schnell geändert. Daraus folgt, dass während dem Anlaufen die hinteren Walzen bezüglich der vorderen Walzen nacheilen, wodurch das Streckverhältnis so gesteigert wird, dass die Bänder reissen können. Beim Anhalten können sich die Bänder zwischen den vorderen und hinteren Walzen lockern, wodurch der Lauf der Bänder beeinflusst werden kann. Der Unterschied im Aufbau der Antriebssysteme für die vorderen und hinteren Walzen hat ausserdem einen Einfluss auf den Bänderlauf.
Für Karden ist ein Verfahren bekannt, bei dem die hergestellten Bänder aus einem Absetzgerät in der Korrekturstreckvorrichtung und Messvorrichtung eingeführt werden, um Bandgewichtsungleichmässigkeiten auszugleichen. Wird das Rückführungssystem bei einer hohen Geschwindigkeit
angewendet, so treten auch in diesem Fall die gleichen Störungen auf und es ist unmöglich, die kurzwelligen Ungleich- mässigkeiten auszugleichen. Es treten auch andere Störungen, wie in einer bekannten Strecke auf.
Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher die genannten Nachteile vermieden werden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht.
Dabei kann die Bandgewichtungleichmässigkeit durch die Korrekturstreckvorrichtung ausgeglichen werden, welche in Laufrichtung des Bandes gesehen nach der Bandgewichtmesseinrichtung angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung kann die Zeitverzögerung von der Gewichtsbestimmung zum tatsächlichen Ausgleichsvorgang ausgeglichen werden, so dass diese sich sehr gut zum Ausgleichen von kurzwelligen Gewichtsungleichmässigkeiten und zur Änderung in Hochgeschwindigkeits-Spinnmaschinen eignet. Da die Korrekturstreckvorrichtung den Ausgleichsvorgang an dem parallel zueinander liegenden Bändern in der Laufrichtung der Bänder gesehen unmittelbar vor der Hauptstreckvorrichtung ausführt, kann letztere die regelmässig angeordneten Bänder, wie sie sie sie aufnehmen, so dass der starke und gleichmässig ursprüngliche Streckvorgang nicht beeinflusst wird. Dieses System vermeidet auch einen unnötigen Abstand zwischen der Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit und der Hauptstreckvorrichtung.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die vorderen Walzen der Korrekturstreckvorrichtung durch die Walzen der Hauptstreckvorrichtung gesetzt werden können.
Es ist von Vorteil, wenn bei einer Ausführungsart eine Verzögerungsschaltung vorgesehen wird, um die Drehzahlsteuerung um einen vorbestimmten Zeitraum zu verzögern.
Insbesondere kann die Einrichtung mit einer Verzögerungsschaltung versehen werden, um die Drehzahlsteuerung der hinteren Walzen um einen vorbestimmten Zeitraum zu verzögern.
Bei dieser Ausführung kann der Korrekturstreckvorgang um einen vorbestimmten Zeitraum, bis die Bänder, die die Messvorrichtung durchlaufen haben, die nachgeordnete Korrekturstreckvorrichtung erreicht haben, verzögert werden, um einen sehr genauen Ausgleich zu erzielen.
Die Verzögerungsschaltung kann vorgesehen werden, um die Drehzahlsteuerung der hinteren Walzen unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen der Bandgewichtmessvorrichtung der der Korrekturstreckvorrichtung sowie der Bandlaufgeschwindigkeit in der Korrekturstreckvorrichtung um einen vorbestimmten Zeitraum zu verzögern, was bei einer Einrichtung, bei der die Bandgeschwindigkeit in der Korrekturstreckvorrichtung nicht wesentlich geändert wird, von Vorteil ist.
Um die Verzögerungszeit mit der Bandgeschwindigkeit in der Korrekturstreckvorrichtung ändern zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Verzögerungsschaltung dazu bestimmt ist, die Drehzahl der hinteren Walzen in Abhängigkeit der Drehzahl der vorderen Walzen in der Korrekturstreckvorrichtung um einen vorbestimmten Zeitraum zu verzögern. Im allgemeinen werden die vorderen Walzen mit konstanter Drehzahl angetrieben. Es ist jedoch manchmal erforderlich, die Drehzahl der vorderen Walzen an die der Hauptstreckvorrichtung anzupassen, z.B. bei der Änderung der Spinngeschwindigkeit, der Produktionsmenge oder aus anderen Gründen. In diesem Fall wird die Verzögerungszeit in Abhängigkeit der vorderen Walzen verändert, um Störungen zu vermeiden.
Die Verzögerungsschaltung kann vorgesehen werden, um die Drehzahlsteuerung der hinteren Walzen in Abhängigkeit der Drehzahl der hinteren Walzen in der Korrekturstreckvorrichtung um einen vorbestimmten Zeitraum zu verzögern.
Hierbei wird, wenn die Drehzahl der hinteren Walzen entsprechend dem durch die Messvorrichtung festgestellten Bandgewicht geändert wird, die Zeit, welche verstreicht, wenn das Band die Messvorrichtung verlässt, bis es die Korrekturstreckvorrichtung erreicht, verändert. Somit kann das Streckverhältnis zu dem Zeitpunkt gesteuert werden, wenn die Bänder, deren Gewicht durch die Messvorrichtung festgestellt wurde, die Korrekturstreckvorrichtung erreicht. Dadurch wird ein sehr genauer Ausgleich der Bandgewichtungleichmässigkeit erreicht und dies stellt die beste Lösung dar.
Es ist von Vorteil, wenn bei einer Ausführungsart eine zweite Drehzahlabtastvorrichtung zur Abtastung der Drehzahl N3 der hinteren Walzen und eine Vergleicherschaltung vorhanden sind, die an die zweite Drehzahlabtastvorrichtung angeschlossen ist, um die Differenz (Eo/El) (NF/k)-NB zwischen dem Signal (Eo/El) . (NF/k) und der Drehzahl N3 der hinteren Walzen festzustellen; wobei die Drehzahlsteuerschaltung ein von der Differenz (Eo/El) . (NF/k)-NB abhängiges Drehzahlsteuersignal erzeugt. Die so ausgerüstete Einrichtung hat den Vorteil, dass die Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Istdrehzahl der hinteren Walzen erhalten wird, und die Drehzahl anhand dieser Differenz gesteuert wird.
Damit kann die Bandgewichtungleichmässigkeit bei hoher Geschwindigkeit sehr genau ausgeglichen werden. Durch Vorsehen einer Verzögerungsschaltung bei einer weiteren Ausführungart kann die Drehzahl der hinteren Walzen nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Anliegen des Signals gesteuert werden. In diesem Fall erfolgt die Korrektur nur dann, wenn die Bänder, die durch die Messvorrichtung gemessen wurden, die Korrekturstreckvorrichtung erreicht haben, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass die Bandgewichtsungleichmässigkeit sehr genau ausgeglichen werden kann.
Ein erstes an einer Strecke anwendbares Ausführungsbeispiel weist mit Vorteil einen Kollektor zum Zusammenführen einer Mehrzahl von Bändern, eine Bandgewichtmessvorrichtung mit einer Nutenwalze mit einer Nut, die die Bänder umschliesst, und mit einer Druckwalze, die in die Nut eingesetzt ist, und entsprechend der Gewichtsänderung des Bänderbündels verschiebbar ist, einen Fühler zum Abtasten der Verschiebung zur Druckwalze, eine Ausbreitvorrichtung zur Ausbreitung des Bänderbündels, das die Messvorrichtung durchlaufen hat, und eine Korrekturstreckvorrichtung mit hinteren Walzen, deren Drehzahl in Abhängigkeit des Signals aus der Korrekturschaltung veränderbar ist, und mit vorderen Walzen, auf die vom Hauptstreckwerk aus eine konstante Drehzahl übertragbar ist, einen Drehzahlfühler zur Abtastung der Drehzahl der vorderen Walzen,
wobei die Korrekturschaltung eine Quotientenschaltung und eine Gegenvergleichsfunktionsschaltung zur Bestimmung von (Eo/El) (NF/k), (wobei E1 ein durch den Fühler abgetastetes Bandgewicht, Eo ein Referenzgewicht, NF eine durch den Drehzahlfühler abgetastete Drehzahl der vorderen Walzen und k einen Referenzstreckwert darstellen) und eine Drehzahlsteuerschaltung aufweist, um ein Drehzahlsteuersignal, das dem Signal aus der Korrekturschaltung entspricht, zu erzeugen, so dass die Drehzahlsteuerung der hinteren Walzen um einen vorbestimmten Zeitpunkt verzögert von einer mechanischen, die Drehung übertragenden Vorrichtung durchgeführt wird.
Bei dieser Ausführung werden die Bänder mit einer Verzögerung, die der Zeit entspricht, die von dem Zeitpunkt, an dem das Bandgewicht gemessen wird, bis zum Zeitpunkt, wo die Bänder die Korrekturstreckvorrichtung erreichen, wo sie einer Streckkorrektur unterzogen werden, verstreicht.
Deshalb kann die Bandgewichtungleichmässigkeit sehr genau ausgeglichen werden.
Die Vorteile dieser Ausführung sind, dass eine Störung aufgrund der Zeitverzögerung zwischen der Messung und der tatsächlichen Korrektur vermieden werden kann, selbst wenn die Bänder mit hoher Geschwindigkeit laufen, und dass kurzwellige Ungleichmässigkeiten genau ausgeglichen werden können. Ferner unterzieht die Korrekturstreckvorrichtung ein parallel angeordnetes Bänderbündel unmittelbar vor dem Streckwerk einer Streckkorrektur, wodurch die Bänder wie sie sind der Hauptstreckvorrichtung zugeführt werden können. Demzufolge wird der ursprüngliche Streckvorgang nicht beeinflusst, und es können Bänder mit hoher Güte erzeugt werden. Ferner können die vorderen Walzen der Korrekturstreckvorrichtung durch die Walzen der Hauptstreckvorrichtung ersetzt werden.
Es ist zweckmässig, wenn die Vergleicherschaltung eine Subtrahierschaltung, die an die Gegenvergleichfunktionsschaltung und die zweite Drehzahlabtastvornchtung angeschlossen ist, um die Differenz (E0/E1). (NF/k)-Nn zwischen dem Signal (Eo/El) . (NF/k) und der Drehzahl NB der hinteren Walzen aus der zweiten Drehzahlabtastvorrichtung festzustellen, und eine Integrationsschaltung aufweist, die an die Subtrahierschaltung angeschlossen ist, um das Differenzsignal (E0/E1). (NF/k)-NB aus der Subtrahierschaltung zu integrieren und ein integriertes Signal abzugeben.
In diesem Fall wird der Steuerumfang bei der Streckkorrektur entsprechend der Differenz zwischen der Solldrehzahl (Eo/El) . (NF/k) und der Istdrehzahl N3 der hinteren Walzen geändert, womit eine Steuerung mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit erzielt werden kann.
Ein zweites an einer Strecke anwendbares Ausführungsbeispiel weist mit Vorteil einen Kollektor, eine Bandgewichtmessvorrichtung mit Walzen, einen Fühler, eine Ausbreitvorrichtung, eine Korrekturstreckvorrichtung mit Walzen, einen ersten Drehzahlfühler zur Abtastung der Drehzahl der vorderen Walzen, einen zweiten Drehzahlfühler zur Abtastung der Drehzahl der hinteren Walzen, eine Korrekturschaltung mit einer Quotientenschaltung und einer Gegenvergleichfunktionsschaltung zur Berechnung von (Eo/El) .
(NF/k) unter Anwendung eines Signals E1, das das durch die Messvorrichtung festgestellte Bandgewicht darstellt und eines Signals Np, das die durch den ersten Drehzahlfühler abgetastete Drehzahl der vorderen Walzen darstellt und mit einer Vergleicherschaltung zur Abtastung der Differenz zwischen einem Signal (E0/E1). (NF/k) aus der Gegenvergleichsfunktionsschaltung und einem Signal NB aus dem zweiten Drehzahlfühler, das der Drehzahl der hinteren Walzen entspricht, und eine Drehzahlsteuerschaltung auf, die ein Drehzahlsteuersignal an die mechanische, die Drehung übertragende Vorrichtung der hinteren Walzen entsprechend dem Ausgangssignal aus der Vergleicherschaltung abgibt.
Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass die Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Istdrehzahl ermittelt wird, und die Drehzahl der hinteren Walzen anhand dieser Differenz gesteuert wird, wodurch die Ungleichmässigkeit in der Strecke bei hoher Geschwindigkeit sehr genau ausgeglichen werden kann. Ferner kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Zeitverzögerung zwischen Messer und Korrektur aufgehoben werden, so dass bei hohen Laufgeschwindigkeiten kurzwellige Ungleichmässigkeiten sehr genau ausgeglichen werden können. Da die Korrekturstreckvorrichtung die parallel angeordneten Bänder unmittelbar vor der Hauptstreckvorrichtung streckt und die Bänder in dieser Form in diese Vorrichtung eingeführt werden, wird der ursprüngliche Streckvorgang nicht beeinflusst und es können Bänder mit sehr hoher Güte erzeugt werden.
Die vorderen Walzen der Korrekturstreckvorrichtung können als Walzen der Hauptstreckvorrichtung angewendet werden.
Es ist vorteilhaft, wenn bei einem Ausführungsbeispiel die Bandgewichtmessvorrichtung eine Nutenwalze, um die Bänder aufzunehmen, und eine Druckwalze aufweist, die in die Nut der Nutenwalze eingesetzt ist und die entsprechend den Gewichtsänderungen des Bänderbündels verschiebbar ist, und wenn die hinteren Walzen der Korrekturstreckvorrichtung mit der mechanischen, die Drehung übertragenden Vorrichtung sowie mit der Nutenwalze und Zuführwalzen, die in Laufrichtung der Bänder gesehen vor der Bandgewichtmessvorrichtung angeordnet sind, verbunden sind. Bei dieser Ausführung kann die veränderliche Drehzahl in der Korrekturstreckvorrichtung auf die Bandgewichtmessvorrichtung und die Zuführwalzen der Aufsteckvorrichtung übertragen werden, wodurch die Bänder synchron mit veränderlicher Drehzahl der Korrekturstreckvorrichtung zugeführt werden.
Vorteilhaft ist dabei, dass ein ungleichmässiges Strecken aufgrund der Veränderung in der Spannung der Bänder zwischen der Aufsteckvorrichtung und der Korrekturstreckvorrichtung verhindert wird.
Es ist zweckmässig, wenn bei einem Ausführungsbeispiel die hinteren Walzen der Korrekturstreckvorrichtung und der Antrieb der Hauptstreckvorrichtung über die mechanische die Drehung übertragende Vorrichtung mittels einer Kupplung starr verbindbar sind. Dadurch kann eine konstante Drehzahl während eines vorbestimmten Zeitraums beim Anlaufen, Anhalten und beim Tippbetrieb von der Hauptsteckvorrichtung direkt auf die hinteren Walzen übertragen werden, um ein Reissen oder Lockern der Bänder zu verhindern.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes, die in einer Strecke angewendet wird,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile der Einrichtung von Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung in einer Bandgewichtmessvorrichtung,
Fig. 4 einen Schnitt, der ein zwischen einer Nutenwalze und einer Druckwalze zusammengepresstes Bänderbündel zeigt,
Fig. 5 ein Blockschema eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schaltung zum Korrigieren der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes,
Fig. 6 ein Blockschema einer Verzögerungsschaltung in der Schaltung nach Fig. 5,
Fig. 7 ein Blockschema der Verzögerungselemente in der Verzögerungsschaltung nach Fig.
6,
Fig. 8 ein Blockschema eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schaltung zum Korrigieren der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes,
Fig. 9 und 10 Blockschemata anderer Ausführungsbeispiele der Verzögerungsschaltung,
Fig. 11 und 12 Blockschemata von anderen Ausführungsbeispielen einer Motorsteuerschaltung,
Fig. 13 ein Blockschema eines dritten Ausführungsbeispiels einer Schaltung zum Korrigieren der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes,
Fig. 14 eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Einrichtung mit einer Kupplung,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile der Einrichtung von Fig. 14,
Fig. 16 ein Schaltschema der Kupplung, und
Fig. 17 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung mit einer Kupplung.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Korrigieren der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes, die in einer Strecke angewendet wird, wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Skizze der Einrichtung. Acht aus den entsprechenden Kammern abgezogene Bänder sind über Aufgabewalzen 2 geführt, die in einer Aufsteckvorrich tung 1 vorgesehen sind, und sind einander und parallel zueinander angeordnet. Die so angeordneten acht Bänder werden über ein Führungswalzenpaar 3, die am Vorderteil der Aufsteckvorrichtung 1 vorgesehen sind, in einen Kollektor 4 eingeführt. Am Auslass des Kollektors 4 ist eine Bandgewichtmessvorrichtung 8 vorgesehen, die eine Nutenwalze 6 mit einer Nut 5, die ein zusammengeführtes Bänderbündel umfasst, und eine Druckwalze 7 aufweist, die in die Nut 5 hineinpasst. Die Druckwalze 7 wird in Abhängigkeit des Gewichtes des Bänderbündels verschoben. Die Gewichtsände- rungen werden deshalb in Form des Verschiebungswertes der Druckwalze 7 gemessen.
D.h., das Gewicht pro Längeneinheit des Bänderbündels wird in die Dicke des Bänderbündels, aus dem die Luft herausgedrückt wurde, umgewandelt, so dass die Gewichtsänderung in Form von Dickenänderung gemessen wird. Neben der Bandgewichtmessvorrichtung ist eine Ausbreitvorrichtung 9 in konvexer Form vorgesehen, um das zusammengeführte Bänderbündel auszubreiten und wieder parallel zueinanderliegend anzuordnen, so dass das Bänderbündel gestreckt werden kann. Die parallel zueinanderliegenden Bänder, die von der Ausbreitvorrichtung abgezogen werden, werden in eine Korrekturstreckvorrichtung 12 eingeführt, die zwei Streckwalzenpaare 10 und 11 zum Korrigie- ren der Bandungleichmässigkeit aufweist. Dem hinteren Walzenpaar 10 wird durch einen Motor M mit veränderlicher Drehzahl eine veränderliche Drehzahl erteilt.
Dem Motor M wird die Verschiebung der Druckwalzen 7 in Form eines elektrischen Signals zugeführt. Dem vorderen Walzenpaar 11 wird durch die hinteren Walzen einer Hauptstreckvorrichtung 15 eines Streckwerkes 14 eine Drehung erteilt. Nachdem die Bänder von der Korrekturstreckvorrichtung 12 der Korrektur der Gewichtsungleichmässigkeit unterzogen wurden, werden diese der Hauptstreckvorrichtung zugeführt, wo diese in zu erzeugende Bänder verstreckt werden.
Die Anordnung der Bandgewichtmessvorrichtung 8 innerhalb der so konstruierten Einrichtung zum Korrigieren der Ungleichmässigkeit der Bänder wird mit Bezug auf Fig. 3 ausführlich beschrieben. Die Nutenwalze 6 und die Druckwalze 7 sind auf drehbaren Wellen 16 bzw. 17 montiert, deren Achsen rechtwinklig zu den Längsachsen der Walzen 10 und 11 der Korrekturstreckvorrichtung 12 und den anderen Walzen angeordnet sind, d.h., die Walzen 6 und 7 sind querliegend miteinander gekuppelt, was wesentlich zur Messung des Gewichtes eines Bänderbündels beiträgt. Die Breite der anliegenden Bänder des Bündels wird in dem Kollektor verringert und die Bänder werden ohne ihre Lage zueinander zu verändern gepresst und in der Nut 5 der Nutenwalze 6 eingeführt (Fig. 4). Die Verschiebung der Druckwalze entspricht deshalb der Dicke des Bänderbündels, d.h., deren Gewichts änderung.
Bei bekannten Vorrichtungen sind die Walzen 6 und 7 vertikal zueinander gekuppelt und deshalb wird das Bänderbündel in einer Richtung, die sich von der Richtung unterscheidet, in welcher die Breite durch den Kollektor 4 verringert wird, zusammengedrückt, wodurch die gegenseitige Lage der Bänder unregelmässig werden kann und ein oder mehrere Bänder schräg laufen können. Somit ist manchmal eine korrekte Messung des Gewichts unmöglich. Die Welle 16 der Nutenwalze 6 wird durch ein Kegelrad gedreht, das mit einem Kegelrad 19 auf einer Welle 18 in Eingriff ist.
Die Welle 18 wird durch die hinteren Walzen 10 in der Korrekturstreckvorrichtung 12 angetrieben. Andererseits wird die Welle 17 der Druckwalze über ein Getriebe 24 durch das Zahnrad 23 auf einer Welle 22 gedreht, wobei das Zahnrad 23 mit dem Zahnrad 21 auf der Welle 16 im Eingriff ist.
Das Getriebe 24 ist mit einem Führungsarm 25 versehen, der sich um die Welle 21 drehen kann. Der Führungsarm 25 wird mittels einer Druckfeder 27, die zwischen dem Führungsarm 25 und einem Einrücker 26 angeordnet ist, gegen die Nutenwalze 6 gedrückt. Bevor die Bänder anfangs in die Nut 5 der Walze 6 eingelegt werden, ist es erforderlich, die Druckwalze 7 von der Nutenwalze abzuheben. Der Einrückgriff 26 ist demzufolge so ausgelegt, dass er um eine Welle 29 dreht, um so von einem Feststellblock 28 gelöst werden zu können. Der Einrückgriff 26 kann ferner um eine Welle 30 geschwenkt werden, um die wirksame Länge der Druckfeder zu ändern. Ist der Einrückgriff 26 mit dem Feststellblock 28 in Eingriff, werden die Bänder in der Nut 5 durch die Druckwalze 7 zusammengedrückt, so dass die Druckwalze 7 und der Führungsarm 25 um die Welle 22 pendeln.
Ein Fühler 31 zur Messung des Gewichtes eines Bänderbündels kann deshalb an den pendelnden Abschnitt angeordnet werden. Der Fühler 31 besteht aus einem magnetischen Element 32, das an einem Vorsprung, der in der Nähe der Basis des Führungsarmes 25 ausgebildet ist, angeordnet ist, und einem elektromagnetischen Wandlerelement 33, das in einer festen Stellung und vom magnetischen Element gleich beabstandet angeordnet ist. In diesem Fall ist das magnetische Element 32 und das Wandlerelement gegeneinander gestellt und zwar in einer Richtung, die rechtwinklig zur Ebene ist, in der der Führungsarm 25 pendeln Pendelt der Führungsarm entsprechend der Änderung des Bandgewichtes, kann deshalb der Abstand zwischen den zwei Elementen unverändert aufrecht erhalten werden. Der sich überdeckende Bereich der gegeneinander gestellten Flächen ändert sich jedoch.
Das Ausmass des sich überdeckenden Bereiches kann in eine elektromagnetische Umwandlungsgrösse umgewandelt werden, die dem gemessenen Bändergewicht entsprechen. Der Ausgang des Wandlerelementes 33, der der Stellung der Druckwalze 7, welche auf ein mittleres Bändergewicht basiert, entspricht, wird als Sollwert verwendet. Ein der Abweichung eines Abtastwertes, der der Verschiebung der Druckwalze 7 entspricht, von dem Sollwert entsprechendes elektrisches Signal, wird an dem Motor M mit veränderlicher Drehzahl angelegt, um die Drehzahl der hinteren Walzen 10 der Korrekturstreckvorrichtung 12 zum Korrigieren der Gewichtsungleichmässigkeit zu ändern. Daraus ergibt sich, dass Bänder mit einheitlichem Gewicht der Hauptstreckvorrichtung 15 des Streckwerkes 14 zugeführt werden können.
Es wird nun das Korrekturverfahren anhand der Korrekturschaltung nach Fig. 5 und der vorstehend beschriebenen Korrekfurstreckvorrichtung erläutert. Die Schaltung und die Vorrichtung sind dazu bestimmt, die Ungleichmässigkeit zu korrigieren, um die einheitliche Bänderdicke zu erzeugen.
Die Korrektur wird durch geeignete Steuerung der Umfangsgeschwindigkeitverhältnisse (Oberflächengeschwindigkeitsverhältnis, Streckwert) zwischen den vorderen Walzen 11 und den hinteren Walzen 10 durchgeführt. Bei einer Korrektur von + 30% wird z.B. der Referenzstreckwerk k auf 1,3 eingestellt. Ist die Bänderdicke grösser als der Referenzwert, wird der Streckwert auf mehr als 1,3 eingestellt und ist die Bänderdicke geringer, wird der Streckwert auf weniger als 1,3 eingestellt. Für diesen Zweck weist die Ungleichmässigkeitskorrekturschaltung OC eine Teilerschaltung DV, einen Verstärker AC, eine Vervielfacherschaltung MC und eine Verzögerungsschaltung auf, um ein Signal über einen Zeitraum zu verzögern, der der Drehzahl pro Minute der vorderen Walzen entspricht.
Die Schaltung OC ist an eine Drehzahlsteuerschaltung angeschlossen, die von einem Motorsteuerschalter gebildet wird. Die Teilerschaltung DV unterzieht den Ausgang des Fühlers 31, das heisst, einen Abtastwert E1, der auf durchgelaufene Bändergewichte basiert, und einem Sollwert E0, der dem Bänderbezugswert entspricht, einem Vergleich Eo/El. Ein dem Wert Eo/El entsprechendes elektrisches Signal wird an den Motor M mit veränderlicher Drehzahl angelegt, um die Drehzahl der hinteren Walzen zu ändern.
Der Wert des elektrischen Signals wird in diesem Fall im Vergleich mit der Umdrehung pro Minute oder der Umfangsgeschwindigkeit der vorderen Walzen bestimmt, die mit einer höheren Drehzahl drehen als die hinteren Walzen 10 mit dem vorher eingestellten Referenzstreckwert. D.h., in der Vervielfacherschaltung wird ein durch Multiplizieren der Drehzahl NF der vorderen Walzen 11 mit dem Kehrwert des Referenzstreckwertes erhaltener Wert N'r (=NB) = N,xl/Referenzstreckwert (=k) mit dem vorstehend genannten Wert E,/E, multipliziert. Dadurch gibt die Korrekturschaltung ein Steuersignal (E0/E1) . (Nr/k) ab.
Bei Betätigung der Korrekturstreckvorrichtung 12 durch ein elektrisches Signal, das dem durch die Betriebsschaltung abgegebenen Steuersignal entspricht, wird die Verzögerungsschaltung DC dazu verwendet, die Funktion der Korrekturstreckvorrichtung bis zum Zeitpunkt, in dem die zu messenden Bänder die hinteren Walzen erreicht haben, zu verzögern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Verzögerung nach Rechnung Eo/El des Abtastwertes E1 und des Sollwertes Eo wirken, und die Verzögerungszeit wird in Verbindung mit der Drehzahl der vorderen Walzen 11 eingestellt. Die Verzögerungszeit wird unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen der Messvorrichtung 8 und den hinteren Walzen 10 sowie der Verzögerung bei der Signalübertragung und der Drehzahlübertragung durch die Vorrichtung 13 eingestellt. Das elektrische Signal, das auf den mit einer Verzögerungszeit berechneten Wert basiert, wird an den Motorsteuerschalter MTC, der als Drehzahlsteuerschaltung dient, und an dem Motor M angelegt. Die Drehzahl des Motors wird über eine mechanische, die Drehung übertragende Vorrichtung 13 auf die hinteren Walzen 10 übertragen, um die Bandgewichtungleichmässigkeit zu korrigieren.
Die vorstehend beschriebene Verzögerungsschaltung DC wird mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben. Die Verzögerungsschaltung DC ist aus einer ersten Pegeleinstellschaltung LC einer Taktsignalschaltung CT, einem Verzögerungselement DE und einer zweiten Pegeleinstellschaltung LC2 aufgebaut.
Die erste Pegeleinstellschaltung LC1 ist an die Teilerschaltung DV angeschlossen, um den Quotienten Eo/E1 aus dem Sollwert Eo und dem Istwert E1 des Bandgewichts zu bestimmen. Die erste Pegeleinstellschaltung LC1 stellt den Pegel des Ausgangssignals Eo/El der Teilerschaltung DV ein, d.h. die Signalamplitude und den Nullpunkt, so dass sie den Eingangssignalbedingungen des daran angeschlossenen Verzögerungselementes DE entsprechen. Mit anderen Worten, in der Pegeleinstellschaltung wird das Eingangssignal dann herabgesetzt, wenn es grösser ist und dann verstärkt, wenn es kleiner ist, so dass das Eingangssignal einen geeigneten Pegel hat.
Die Taktsignalschaltung DE enthält einen Konverter mit variabler Frequenz und ist an den Drehzahlfühler für die vorderen Walzen 11 angeschlossen, um ein Taktsignal mit einer Periode Tc, die der Drehzahl NF der vorderen Walzen 11 entspricht, zu erzeugen. Die Periode der Taktimpulse wird auf einen Wert eingestellt, mit dem durch das an die Taktsignalschaltung CP angeschlossene Verzögerungselement DE eine gewünschte Verzögerungszeit erzeugt wird.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist das Verzögerungselement N-Verzögerungseinheiten auf. Das Ausgangssignal der ersten Pegeleinstellschaltung LC1 wird im Verzögerungselement DE von einer zur anderen Verzögerungseinheit verschoben, wenn das Tatksignal aus der Taktsignalschaltung CP an das Verzögerungselement DE anliegt. Da N-Verzögerungseinheiten vorgesehen sind, kann die Verzögerungszeit TD, die vom Zeitpunkt, wenn das Eingangssignal angelegt wird, bis zum Zeitpunkt, wenn das Ausgangssignal abgegeben wird, durch das Produkt N . Tc dargestellt werden, wobei N die Anzahl Verzögerungseinheiten und Tc die Periode des Taktsignals darstellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird demzufolge die Verzögerungszeit gemäss der Drehzahl Nr der vorderen Walzen 11 durch die Steuerung der Periode Tc des Taktsignals in Übereinstimmung mit der Drehzahl der vorderen Walze 11 bestimmt. Die zweite Pegeleinstellschaltung LC2 ist an das Verzögerungselement DE angeschlossen. Die zweite Pegeleinstellschaltung LC2 stellt den ursprünglichen Signalpegel wieder ein, d.h., den durch die erste Pegeleinstellschaltung LC1 eingestellten Signalpegel, um diesen an den Eingangspegel des Verzögerungselementes DE anzupassen.
Das Ausgangssignal der zweiten Pegeleinstellschaltung LC2 ist demzufolge im Pegel gleich dem Ausgangssignal der vorstehend beschriebenen Teilerschaltung DV, jedoch ist das vorhergehende Signal um die Verzögerungszeit gegenüber letzterem Signal verzögert.
Die Höhe des an den Motor M angelegten elektrischen Signals wird durch Bildung des Quotienten (Eo/El) aus dem Sollwert Eo und dem Abtastwert E1 des Fühlers 31 und die Drehzahl/Minute der vorderen Walzen 11 bestimmt. Deshalb wird, obwohl die Spinnbedingungen geändert werden, um die Drehzahl der Hauptstreckvorrichtung 15 zu ändern, die Drehzahl der vorderen durch die Hauptstreckvorrichtung 15 angetriebenen Rollen 11 auch geändert, wodurch die Referenzdrehzahl der hinteren Walzen 10 automatisch geändert wird. Dies ist besonders vorteilhaft.
Ferner wird die Verzögerungsschaltung auf die Drehzahl der vorderen Walzen 11 abgestimmt. Wird die Drehzahl der Hauptstreckvorrichtung 15 geändert, wird deshalb die Verzögerungszeit automatisch so geändert, dass sie kürzer wird, wenn die Drehzahl ansteigt, und dass sie länger wird, wenn die Drehzahl abfällt. Wird die Drehzahl der Hauptstreckvorrichtung 15 geändert, wird somit die Verzögerungszeit automatisch durch die Verzögerungsschaltung geändert. Deshalb werden die Bänder, die die Messvorrichtung durchlaufen haben, wenn sie die Korrekturstreckvorrichtung erreichen, einer Weckkorrektur unterzogen, wodurch die Bandungleichmässigkeitskorrektur mit Vorgüte erhalten wird.
Der Motor M empfängt über die Drehzahlsteuerschaltung das elektrische Signal oder das Drehzahlsteuersignal, das auf den berechneten Wert (Eo/E1) Nr . (1/Referenzstreckwert) basiert. Manchmal ist jedoch der Motor M wegen der Tast änderung oder ähnlichem nicht in der Lage, seine Drehzahl den Befehlssignalen entsprechend zu ändern. Deshalb wird am Motor ein Drehzahlfühler TG vorgesehen, so dass das Abtastsignal des Drehzahlfühlers an die Motorsteuereinheit zurückgeführt wird, und der Motor so in der Lage ist, seine Drehzahl entsprechend dem Signal zu ändern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Verzögerungsschaltung in der Korrekturschaltung vorgesehen, so dass der Zeitraum, der vom Zeitpunkt bei dem das Bandgewicht gemessen wird, um die Ungleichmässigkeit in der Messvorrichtung 8 festzustellen, bis zum Zeitpunkt, wo die Drehzahl der hinteren Walzen 10 geändert ist, vergeht, mit dem Zeitraum der vergeht, bis die so gemessenen Bänder die hinteren Walzen 10 erreichen, zusammenfällt. Mit dieser Einrichtung können kurzwellige Bandgewichtungleichmässigkeiten mit hoher Güte ausgeglichen werden. Obwohl die Ausbreitungsvorrichtung 9 einen bestimmten Abstand zwischen der Messvorrichtung 8 und der Korrekturstreckvorrichtung 12 erforderlich macht, treten keine Störungen auf, weil die Verzögerungszeit unter Berücksichtigung dieses Abstandes eingestellt werden kann.
Werden die Bänder durch das Durchlaufen durch eine solche Ausbreitvorrichtung 9 parallel zueinanderliegend ausgerichtet, können diese einwandfrei einer Streckkorrektur durch die Korrekturstreckvorrichtung unterzogen werden. Ausserdem können die hinteren Walzen der Hauptstreckvorrichtung 15 als die vorderen Walzen 11 angewendet werden.
Nachdem der Istwert der Banddicke und der Sollwert verglichen wurden, wird der sich ergebende Wert und die Drehzahl/Minute der vorderen durch die Hauptstreckvorrichtung angetriebenen Walzen 11 einem Gegenvergleich unterzogen. Wird die Drehzahl der Hauptstreckvorrichtung ge ändert, wird somit die Referenzdrehzahl der hinteren Walzen 10 automatisch geändert. Dies ist ein weiterer Vorteil der Erfindung.
Die Verzögerungsschaltung ist auf die Drehzahl der vorderen Walzen 11 abgestimmt und deshalb kann die Verzögerungszeit automatisch verändert werden, wenn sich die Drehzahl der Hauptstreckvorrichtung 15 ändert. Dies ist ein weiterer Vorteil der Erfindung. Auf das Bänderbündel, welches die Korrekturstreckvorrichtung 12 durchlaufen hat, wird nicht eingewirkt. D.h., die Bänder werden direkt der Hauptstreckvorrichtung 15 zugeführt, wobei sie regelmässig parallel zueinanderliegend angeordnet sind. Somit kann der Abstand zwischen den zwei Vorrichtungen 12 und 15 sehr kurz sein.
Der Abstand zwischen der Aufsteckvorrichtung 1 und der Messvorrichtung 8 ist für gewöhnlich gross, wodurch ein ausreichender Abstand zum Zusammenführen eines Bänderbündes ohne Erweiterung des Abstandes geschaffen wird. Der Abstand zwischen der Aufsteckvorrichtung 1 und der Hauptstreckvorrichtung 15 ist somit im Vergleich mit dem Rückführungssystem klein, d.h., der unnötige Abstand kann verringert werden. Mit Bezug auf die Fig. 8 wird nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes beschrieben.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung entsprechend der Drehzahl/Minute (Umfangsgeschwindigkeit) der hinteren Walzen gesteuert wird. Dieser Unterschied wird hauptsächlich beschrieben. Jene Komponenten, die bereits mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben war- den, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und es wird deshalb auf eine Beschreibung derselben verzichtet.
Die Verzögerungsschaltung in der Korrekturschaltung ist ähnlich wie die, im vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel in den Fig. 6 und 7 dargestellte Verzögerungsschaltung aufgebaut. Eine Taktschaltung CP ist an einen Drehzahlfühler RS angeschlossen, der an den hinteren Walzen 10, die durch einen Motor angetrieben werden, vorgesehen ist. Die Taktsignalschaltung CP gibt ein Taktsignal ab, das der Drehzahl der hinteren Walzen 10 entspricht und mit einem vom Drehzahlfühler RS abgegebenen Signal übereinstimmt, wodurch die Verzögerungszeit mit entsprechender Drehzahl der hinteren Walzen 10 gesteuert wird.
Nachfolgend wird das Prinzip bei der Verzögerung der Korrekturstreckvorrichtung im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Signal Eo/El verzögert, bis die Bänder, welche die Messvorrichtung durchlaufen haben, die hinteren Walzen 10 erreichen, um dadurch eine sehr gute Handsteuerung auszuführen.
Die Verzögerungszeit Tun kann durch S /NB sec dargestellt werden, wobei f [m] der Abstand zwischen der Abtastvorrichtung und den hinteren Walzen und NB/[sec] Drehzahl der hinteren Walzen ist. Die Verzögerungszeit Tn ist proportional zur Periode Tc des Taktsignals, das von der Taktsignalschaltung CP abgegeben wird, und ist deshalb umgekehrt proportional zur Frequenz fe des Taktsignals, die der Drehzahl der hinteren Walzen entspricht.
[Te = N . T0 = N. l/f0]
Die Verzögerungszeit T kann somit wie folgt aus der Beziehung zwischen der Distanz e und der Drehzahl der hinteren Walzen und der vorstehenden Gleichung dargestellt werden.
N
TD = = NB fC1
Da der Abstand X mj zwischen der Abtastvorrichtung und den hinteren Walzen und die Anzahl N der Elemente im Speicherelement ME konstant sind, kann die vorstehende Gleichung wie folgt umgeschrieben werden.
= K1. c1 = K2 . Nss1
Wird die Frequenz fe der Taktsignalschaltung CP so eingestellt, dass sie proportional zur Drehzahl Ng der hinteren Walzen 10 ist, dann kann die Verzögerungszeit TD mit der Drehzahl Ng der hinteren Walzen geändert werden, obwohl die Drehzahl der hinteren Walzen 10 geändert wird.
Beim vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird aufgrund der für die Korrekturstreckvorrichtung erforderlichen Bedingungen die Verzögerungszeit entsprechend dem Wechsel gesteuert, obwohl die Drehzahl der hinteren Walzen 10 geändert wird. Zum Zeitpunkt, wenn die Bänder, die der Gewichtsbestimmung durch die Messvorrichtung unterzogen waren, die hinteren Walzen in der Korrekturstreckvorrichtung erreichen, wird die Streckkorrektur durchgeführt. Das zweite Ausführungsbeispiel hat somit den Vorteil, dass die Streckkorrektur mit sehr hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann und die einheitlichen Bänder in das Streckwerk eingeführt werden können. Das zweite Ausführungsbeispiel schafft eine ideale Vorrichtung zur Verzögerung der Streckkorrektursteuerung, die besonders für den Fall geeignet ist, wo eine Streckkorrektur hoher Genauigkeit erforderlich ist.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde eine typische Ausführung der Verzögerungsschaltung in der Korrekturschaltung beschrieben. Diese kann jedoch wie in Fig. 9 oder 10 oder auf andere Weise mit den gleichen Wirkungen modifiziert werden. Bei der in Fig. 9 dargestellten modifizierten Verzögerungsschaltung DC' wird das als ein Analogsignal abgetastete Signal Eo/E1 nachfolgend einen A/D Wandler in ein Digitalsignal umgewandelt. Das Digitalsignal wird an ein Schieberegister SR angelegt, das durch die Tastsignale einer Taktsignalschaltung CP getaktet wird. Das Digi- talsignal wird durch einen D/A-Wandler, der an das Schieberegister SR angeschlossen ist, in ein Analogsignal umgewandelt.
Diese Modifikation ist deshalb von Vorteil, weil, wenn das Analogsignal, nachdem es in das Digitalsignal umgewandelt ist, verzögert wird, die Schaltung durch die Temperatur oder ähnliches nicht beeinflusst wird und stabil ist, wodurch eine stabile Streckkorrektur ausgeführt werden kann.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Modifikation wird ein Bandgerät mit einem endlosen Magnetband verwendet. In diesem Fall wird das Signal Eo/E1 in ein FM-Signal umgewandelt, das an den Aufzeichnungskopf des Bandgerätes angelegt wird. Hier wird der Abstand HD zwischen dem Aufzeichnungskopf RH und dem Wiedergabekopf RPH bei konstanter Bandlaufgeschwindigkeit (Fig. 10A, wo EH einen Löschkopf darstellt) oder die Bandlaufgeschwindigkeit zwischen zwei feststehenden Köpfen (Fig. 10B) entsprechend der Drehzahl der vorderen oder hinteren Walzen geändert, um die Zeit währenddem das FM-Signal an den Wiedergabekopf anliegt, das heisst, die Verzögerungszeit zu verändern.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen steuert die Motorsteuereinrichtung zur Steuerung der Drehzahl des Motors M die Drehzahl des Motors mittels eines Servosystems (Fig. 11). D.h., die Motorsteuereinheit, die einen gesteuerten Gleichrichter oder einen Transistorschalter aufweist, steuert die Drehzahl des Motors entsprechend dem Drehzahlsteuersignal ERS aus der Funktionsschaltung unter Verwendung eines Wechselstrom- oder Gleichstrom-Servomotors SM stufenweise. Die Anwendung des Gleichstrom Servomotors ist etwas teuer, aber wegen seiner hohen Ansprechempfindlichkeit von Vorteil. Der Wechselstrom-Servomotor hat den Nachteil, dass der Nutzeffekt etwas herabgesetzt wird, jedoch ist der Wechselstrom-Servomotor billiger.
Die Motoren sollten deshalb entsprechend den Anforderungen ausgewählt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Nenn- oder Steuereinheiten beschränkt. Es kann auch eine Motorsteuereinheit angewendet werden, die die Drehzahl periodisch steuert, z.B. ein Getriebe, wie in Fig. 12 dargestellt ist. In diesem Fall kann ein Drehzahlregelgetriebe SCG etwa ein PIV-Getriebe zur Drehzahlsteuerung angewendet werden.
Das Drehzahlsteuersignal ERS wird in ein periodisches Ein/ Aus'signal umgewandtelt, um die Impulsbreite PWM und die Impulszahl PFM zu steuern und den Stellmotor PM des PIV Getriebes SCG anzutreiben und den Drehzahländerungsbereich zu ändern, wodurch die Drehzahl gesteuert wird. Dieses System hat keine sehr gute Ansprechempfindlichkeit, ist aber wegen der geringen Kosten vorteilhaft.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Drehzahl der hinteren Walzen durch die die Drehung übertragende Vorrichtung mit dem Motor M mit veränderlicher Drehzahl geändert. Wird jedoch ein Gangwechselgetriebe angewendet, um die konstante Drehzahl der Antriebswelle der Hauptstreckvorrichtung 15 und die variable Drehzahl der Antriebswelle des Stellmotors zu kombinieren, dann kann die die Drehzahl übertragende Vorrichtung so ausgebildet werden, dass die Drehzahl der Abtriebswelle des Gangwechselgetriebes auf die hinteren Walzen 10 übertragen werden. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ferner die Verzögerungsschaltung der Teilerschaltung, welche den Quotienten Eo/E1 bildet, nachgeschaltet.
Die Verzögerungsschaltung kann aber auch einer Schaltung, welche die Berechnung von N'r (Eo/El) ausführt, oder dem Fühler 31 nachgeschaltet werden. All diese Massnahmen für die Verzögerungsschaltung sind erforderlich, um die Drehzahlsteuerung der hinteren Walzen um einen vorbestimmten Zeitraum zu verzögern+. Ausserdem können zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Verzögerungsschaltungen verschiedene Verzögerungsschaltungen angewendet werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass selbst wenn die erfindungsgemässe Einrichtung bei Streckwerken, Karden oder Kämmaschinen mit hoher Geschwindigkeit angewendet werden, die kurzwellige Gewichtsungleichmässigkeit wirkungsvoll ausgeglichen werden kann, wodurch Bänder mit hoher Güte erzeugt werden.
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4, 6, 7 und 13 beschrieben. Die Einrichtung gemäss dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der des ersten Ausführungsbeispiels nur in der Ausführung der Korrekturschaltung und nur dieser Unterschied wird nachfolgend hauptsächlich beschrieben. Jene Komponenten, die bereits mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und deshalb wird auf eine Beschreibung verzichtet.
Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist dieses Ausführungsbeispiel der Korrekturschaltung OC an einen Fühler 31 zur Abtastung der Verschiebung der Druckwalze 7 in der Messvorrichtung 8, einen ersten Drehzahlfühler FS zur Abtastung der Drehzahl der vorderen Walzen 11 und an einen zweiten Drehzahlfühler BS zur Abtastung der Drehzahl der hinteren Walzen 10 angeschlossen. Die Korrekturschaltung OC enthält eine Teilerschaltung DV, einen Verstärker AC, einen Vervielfacher MC, eine Verzögerungsschaltung DC zur Verzögerung eines Signals über einen entsprechenden Zeitraum, der der Drehzahl/Minute der vorderen Walzen 11 entspricht, und eine Vergleicherschaltung CO zur Kompensation der Drehzahl/Minute der hinteren Walzen 10. Die Schaltung OC ist ferner an eine Drehzahlsteuerschaltung MTC angeschlossen.
Die Teilerschaltung DV vergleicht das Ausgangssignal des Fühlers 31, d.h., einen Abtastwert E1, der auf das Bändergewicht der durch die Messeinrichtung durchgelaufenen Bänder basiert, und einen Sollwert E0, der dem Differenzbändergewicht entspricht. Dann wird in der Vervielfacherschaltung MC ein Wert [(NF' (=NB) = NF X (1/Bezugsstreckwert (=k)], der der Drehzahl NB der hinteren Walzen 11 entspricht, und der durch Multiplizieren der Drehzahl Nr der vorderen Walzen 11 mit dem Ausgangssignal eines ersten Drehzahlfühlers FS durch den Kehrwert des Zugsstreckwerkes mit dem vorstehend genannten Wert (Eo/E1) multipliziert.
Daraus ergibt sich, dass die Vervielfacherschaltung MC ein Steuersignal (Eo/E1) . (Nr/k) abgibt.
Die Verzögerungsschaltung wird in diesem Ausführungsbeispiel als auch im ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 6 und 7) angewendet, so dass der Wert (Eo/E1) mit einer bestimmten Verzögerung an die Vervielfacherschaltung MC angelegt wird, um die Funktion der Korrekturstreckvorrichtung bis zum Zeitpunkt, wenn die zu messenden Bänder die hinteren Walzen 10 erreicht haben zu verzögern. Die Verzögerungszeit wird in Übereinstimmung mit der Drehzahl/Minute der vorderen Walzen 11 eingestellt.
In der Vergleicherschaltung CO wird die Differenz zwischen dem Ausgangssignal (Eo/E1) . (NF/k) der Vervielfacherschaltung MC und die Drehzahl NB der hinteren Walzen
10, die von einem zweiten Drehzahlfühler BS abgegeben wird, abgetastet, um ein Signal abzugeben, das dieser Differenz entspricht. Die Vergleicherschaltung CO enthält eine Subtrahierschaltung SC, die aus einem Differenzverstärker und einem Integrator IC besteht. Die Subtrahierschaltung SC enthält den in Fig. 13 dargestellten Differenzialverstärker.
Die positive Eingangsklemme des Operationsverstärkers ist an die Ausgangsklemme der vorstehend beschriebenen Multi plizierschaltung MC angelegt, um das Signal (Eo/E1) . (Nr/k) zu empfangen, und die negative Eingangsklemme des Opera tionsverstärkers ist an den zweiten Drehzahlfühler ange schlossen, um das Drehzahlsignal NB der hinteren Walzen 10 zu empfangen, so dass der Operationsverstärker die Differenz (Eo/E1) . (Nr/k)-Nr zwischen den zwei Eingangssignalen abgibt.
Der Integrator IC integriert das durch die Subtrahierschaltung SC abgegebene Differenzsignal, um ein Ausgangssignal (Eo/E1) . (NF/k)-NB (= aN) zu erzeugen, das an die Motorsteuereinheit, die als Drehzahlsteuerschaltung dient und den Motor mit veränderlicher Drehzahl angelegt wird.
Das Signal wird dann über die die Drehzahl übertragende Vorrichtung 13 auf die hinteren Rollen 10 übertragen. Ist das Ausgangssignal AN der Subtrahierschaltung SC positiv, d.h., wenn die Istdrehzahl Ng der hinteren Walzen 10 kleiner als die von der Vervielfacherschaltung MC abgegebene Solldrehzahl (Eo/E1) . (NF/k), integriert der Integrator IC das positive Differenzsignal AN, um den Integrationsausgang zur positiven Seite hin abzuheben und dadurch das an der Motorsteuereinheit anliegende Ausgangssignal und die Drehzahl des Motors M anzuheben. Wird das Differenzsignal AN Null, unterbricht der Integrator die Integration, um so die Drehzahl des Motors M, das heisst, die Drehzahl der hinteren Walzen
10 aufrechtzuerhalten.
Wird andererseitts das Differenzsignal AN negativ, d.h. wenn die Istdrehzahl NB der hinteren Walzen 10 höher als die Solldrehzahl der hinteren Walzen 10 ist, gibt die Subtrahierschaltung SC ein negatives Diffe renzsignal AN ab. Deshalb wird der Integrationsausgang des Integrators IC herabgesenkt, um die Drehzahl der hinteren Walzen zu verringern und dadurch zu bewirken, dass das Differenzsignal AN stufenweise Null wird. Wird das Differenzsignal AN Null, wird die Drehzahl der hinteren Walzen aufrecht erhalten. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass der Vergleicherschaltkreis CO die Drehzahl der hinteren Walzen 10 so kompensiert, dass das Differenzsignal AN immer Null ist, d.h., die Istdrehzahl NB der hinteren Walzen ist immer gleich der Solldrehzahl (Eo/E1) . (NF/ k).
Die Drehung der hinteren Walzen 10 wird immer in Übereinstimmung mit dem Befehl gesteuert, und deshalb kann eine sehr genaue und hoch empfindliche Streckkorrektur ausgeführt werden.
Bei dem in Vorwärtsrichtung arbeitenden System werden die Bänder, die die Korrekturstreckvorrichtung 12 durchlaufen haben, nicht mehr der Gewichtsmessung unterzogen, und deshalb ist es sehr wesentlich, dass die Korrekturstreckvorrichtung 12 wie durch die Messvorrichtung 8 befohlen, funktioniert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die abgetastete Drehzahl der hinteren Walzen 10 in der Korrekturstreckvorrichtung 12 an die Drehzahlsteuerschaltung zurückzuführen, woraus sich ergibt, dass die Drehzahl der hinteren Walzen 10 immer entsprechend geändert wird, wodurch die Genauigkeit beim Ausgleich besser wird.
Das dritte erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel hat verschiedene andere Vorteile, die ähnlich jenen des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels sind. Beim dritten Ausführungsbeispiel enthält die Vergleicherschaltung die Subtrahierschaltung gebildet durch den Differenzverstärker und den Integrator. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. D.h., es können auch andere Schaltungen angewendet werden, wenn sie die gleiche Wirkung aufweisen. Z.B. kann eine Addierschaltung angewendet werden, wenn die Vorzeichen der zwei Eingangssignale, die der Solldrehzahl (E0/E1). (NF/k) und die Istdrehzahl N3 darstellen, gewechselt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ferner eine Verzögerungsschaltung angewendet, bei der die Verzögerungszeit entsprechend der Drehzahl der vorderen Walzen gesteuert wird.
Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. D.h., es kann auch ein Verfahren angewendet werden, bei dem die Verzögerungszeit beibehalten wird, oder in Übereinstimmung mit der Drehzahl der hinteren Walzen 10 ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel und wie in Fig. 8 gezeigt ist, gesteuert wird. Das letztere Verfahren ist deshalb von Vorteil, weil die Korrektur mit sehr hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann, und weil die Verzögerungszeit in Übereinstimmung mit der veränderlichen Drehzahl der hinteren Walzen 10 gesteuert wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind verschiedene Modifikationen möglich und zwar ähnlich den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen bezüglich der Konstruktion (Fig. 9 und 10) und der Position der Verzögerungsschaltung dem System der Motorsteuereinheit und der Konstruktion der die Drehung übertragenden Vorrichtung.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 und 4 beschrieben.
Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Einrichtung ist es wünschenswert, dass die Bänder mit einer veränderlichen Geschwindigkeit laufen, bis sie die Korrekturstreckvorrichtung 12 erreichen, weil die Vorrichtung 12 sich mit einer veränderlichen Drehzahl dreht. Zu diesem Zweck sind die Nutenwalze 6 der Messvorrichtung 8 und die Zuführwalzen 2 mit den hinteren Walzen 10 der Streckvorrichtung 12 antriebsverbunden. Insbesondere wird ein Steuerriemen 36 über ein Steuerrad 34 auf einer der hinteren Walzen 10 und ein Steuerrad 35, das auf der Welle 18 montiert ist, geführt. Andererseits wird ein Steuerriemen 39 über ein auf der Welle 18 montiertes Steuerrad 37 und ein auf der Welle von einer Führungswalze 3 montiertes Steuerrad geführt.
Ausserdem sind eine Führungswalze 3 und eine Zuführwalze 2 sowie zwei benachbarte Zuführwalzen 2 in ähnlicher Weise mittels Steuerrädern 40 und 41 und einem Steuerriemen 42 verbunden. Daraus ergibt sich, dass die Nutenwalze 6, die Führungswalze 3 und die Zuführwalzen 2 synchron mit der Drehung der hinteren Walzen 10, die in Abhängigkeit des Signals aus der Messvorrichtung 8 mit einer veränderlichen Drehzahl betrieben werden, mit einer variablen Drehzahl gedreht werden, so dass sich die Bänder nicht lockern oder erweitern können, weil die Spannung konstant erhalten wird.
Werden die Führungswalzen 3 zum Einführen der gebündelten Bänder verwendet, können diese weggelassen werden, wenn zwei Zuführwalzen 3 vertikal angeordnet werden, um jedes Band aus der Kanne zuzuführen. Ausserdem können anstelle der Steuerräder und der Steuerriemen andere Vorrichtungen wie etwa Getriebe angewendet werden. Obwohl in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die variable Drehzahl durch die die Drehung übertragende Vorrichtung mit dem Motor M mit variabler Drehzahl auf die hinteren Walzen übertragen wird, kann auch ein Gangwechselgetriebe vorgesehen werden, das die konstante Drehzahl der Antriebswelle der Hauptstreckvorrichtung 15 und die veränderliche Drehzahl der Antriebswelle des Stellmotors koppelt, um die Drehung der Abtriebswelle des Gangwechselgetriebes auf die hinteren Walzen
10 zu übertragen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Spannung der von der Aufsteckvorrichtung zu der Korrekturstreckvorrichtung laufenden Bänder immer konstant gehalten werden, so dass der Ausgleichvorgang weiter verbessert werden kann.
Nachfolgend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes mit Bezug auf die Fig. 14 bis 17 beschrieben. Die in den Fig. 14 und 15 dargestellte Einrichtung ist ähnlich der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ausser, dass die Kupplung in der die veränderliche Drehzahl übertragenden Vorrichtung, die durch einen unabhängigen Motor angetrieben wird, vorgesehen ist, um ein Reissen oder Lockern der Bänder während des Anlaufens, Anhaltens und des Tippbetriebes zu vermeiden. Nachfolgend werden nur die Unterschiede beschrieben.
Bei einer durch einen unabhängigen Motor angetriebenen Korrekturstreckvorrichtung wird eine veränderliche Drehzahl aus einem Motor M mit veränderlicher Drehzahl (d.h., der unabhängige Motor, an welchem das die Verschiebung der Druckwalze 7 darstellende Signal angelegt ist) über die die Drehung übertragende Vorrichtung 13 auf die hinteren Walzen 10 übertragen. Andererseits wird eine Drehung von den hinteren Walzen 47 der Hauptstreckvorrichtung 15 des Streckwerkes 14 auf die vorderen Walzen 11 übertragen. Die hinteren Walzen 10 haben die Eigenschaft, dass sie den vorderen Rollen 11, die schneller als die hinteren Walzen 10 drehen, mit einem Bezugsstreckverhältnis nachlaufen. Wegen dieser Eigenschaften kann die Drehung der hinteren Walzen 10 nicht einwandfrei der Drehung der vorderen Walzen 11 während dem Anhalten, Unterbruch und dem Tippbetrieb folgen.
Daraus ergibt sich, dass die Bänder während dem Anlaufen zwischen den vorderen Walzen und den hinteren Walzen 10 reissen können, oder während dem Tippbetrieb sich lockern können.
Um dieses Phänomen zu eliminieren, wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine elektromagnetische Kupplung 51, die mittels eines Steuereinriemens 48 und Steuerrädern 49 und 50 an die hinteren Walzen 47 einer Hauptstreckvorrichtung 15 angeschlossen ist, auf einer Welle 46 der Vorrichtung 13 montiert, wie das in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist. Weil der Kontakt TRC eines Zeitrelais TR anfangs geschlossen ist, wie das in Fig. 16 dargestellt ist, wird bei dieser Ausführung einer Kupplungswicklung MC an Spannung angelegt, so dass die vorderen Walzen 11 und die hinteren Walzen 10 mit einem Referenzstreckverhältnis in Eingriff, sind. Zum Anlaufen wird ein Druckknopf gedrückt und ein Motorrelais MS1 wird erregt, um den Motor M zu starten.
Dann wird ein Zeitrelais TR erregt, um den Zählvorgang einzuleiten und gleichzeitig einen Schalter TRo zu schliessen.
Da der Kontakt TRc bis zum Abschluss des Zählvorganges geschlossen bleibt, wird die Kupplungswicklung MC an der Spannung anliegen, so dass das Anlaufen unter der Bedingung, dass die hinteren Walzen 10 mit einem Bezugsstreckverhältnis mit der Hauptstreckvorrichtung 15, d.h., den vorderen Walzen 11 in Eingriff sind. Ist die eingestellte Zeit am Zeitrelais länger zum Erreichen des Normalbetriebes für die Hauptstreckvorrichtung 15 erforderlich, halten die vorderen Walzen 11 bis zum Ablauf des Zählvorganges ihren normalen Betriebszustand und der Kontakt TRc wird gleichzeitig geöffnet. Die Kupplungswicklung MC wird entregt, so dass die hinteren Walzen nur durch den Motor M angetrieben werden und in einen Bereitschaftzustand für den Ausgleichvorgang gebracht werden.
Insbesondere während der eingestellten Zeit bis der normale Betriebszustand nach dem Einschaltbefehl erreicht wird, d.h., während der am Zeitrelais TR eingestellten Zeit werden die vorderen und hinteren Walzen 11 und 10 gleichzeitig durch die hinteren Walzen 47 der Hauptstreckvorrichtung 15 angetrieben, so dass verhindert werden kann, dass die Bänder reissen oder gelockert werden und nur mit der aus der Differenz zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten resultierenden Streckpumpe beaufschlagt werden. Läuft das Zeitrelais TR ab, wird die Kupplungswicklung MC entregt und die elektromagnetische Kupplung 51 geöffnet. Danach wird die Rotation über die Vorrichtung 13 vom Motor M auf die hinteren Walzen 10 übertragen, wobei der Motor M in Abhängigkeit des elektrischen Signals, das auf einem Befehl der Messvorrichtung 8 basiert, geändert hat.
Andererseits bleibt während dem Tippbetrieb die Kupplungswicklung MC unabhängig davon, ob ein Tippschalter ein oder ausgeschaltet ist, erregt, und die Kupplung 51 ist mit der Hauptstreckvorrichtung 15 antriebsverbunden, so dass die vorderen Walzen 11 und die hinteren Walzen 10 unter Beibehaltung des Referenzstreckverhältnisses absatzweise gedreht werden.
Zum Anhalten wird ein Druckknopf betätigt, wodurch ein Relais CR1 und das Motorrelais MS1 abfällt. Dadurch dreht sich das Streckwerk 14 frei und das Zeitrelais TR fällt ab, so dass die Kupplungswicklung MC erregt wird, um die elektromagnetische Kupplung 51 zu betätigen. Der Freilauf des Streckwerkes 14 wird über die Kupplung 51 auf die die Drehung übertragende Vorrichtung 13 übertragen, so dass die Drehung auf die hinteren Walzen 10 der Korrekturstreckvorrichtung übertragen wird. Somit treten bis zum völligen Anhalten keine Änderung im Streckverhältnis zwischen den vorderen Walzen 11 und den hinteren Walzen 10 auf.
In dieser Weise werden die zwei Walzen 10 und 11 der Korrekturstreckvorrichtung 12 absolut synchron während des eingestellten Zeitraumes nach Empfang des Einschaltbefehls angetrieben, und insbesondere die hinteren Walzen 10 setzen mit ihrer Drehung ohne Verzug ein, so dass ein Reissen der Bänder verhindert wird. Andererseits werden nach Empfang des Abschaltbefehles die beiden Walzen 10 und 11 bis zum Stillstand synchron gedreht, und insbesondere die hinteren Walzen 10 werden ohne Verzug angehalten, so dass das Lokkern der Bänder verhindert wird. Ausserdem ist es möglich, während des Tippbetriebes das Reissen oder Lockern der Bänder zu verhüten.
Das in Fig. 17 dargestellte Beispiel ist auf die Einrichtung mit Rückführung zur Korrektur der Ungleichmässigkeit des Bandgewichtes gerichtet. Bei dieser Einrichtung eilen die hinteren Walzen 10, die vom Motor M in Abhängigkeit des Signals aus der Messvorrichtung 8 angetrieben werden, den vorderen Walzen 11 nach, die mit konstanter Drehzahl von der Hauptsreckvorrichtung 15 des Streckwerkes angetrieben werden. Während dem Anlauf können die Bänder durch die zwischen den zwei Walzen 10 und 11 auftretenden überhöhten Streckung reissen. Ausserdem können die Bänder während dem Anhalten sich zwischen den zwei Walzen 10 und 11 lokkern.
Um dies zu verhindern wird die elektromagnetische Kupplung auf der Welle 46 in der die Drehung übertragenden Vorrichtung 13 befestigt und durch den Steuerriemen 48 und die Steuerräder 49 und 50 mit den hinteren Walzen 47 der Hauptstreckvorrichtung 15 verbunden. Ähnlich wie bei dem in Fig. 14 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die so angeordnete elektromagnetische Kupplung 51 in Abhängigkeit des Einschaltbefehls in Eingriff gebracht, um die Drehung des Streckwerkes auf die hinteren Walzen 10 zu übertragen, so dass die hinteren Walzen 10 über einen eingestellten Zeitraum in Synchronismus mit den vorderen Walzen 11 sind, an welche die Drehung des Streckwerkes 14 übertragen wird.
Damit wird ein Reissen der Bänder aufgrund der Verzögerung im Anlauf der hinteren Walzen 10 verhindert. Auch im Falle der Abschaltung wird die Kupplung 51 in Abhängigkeit des Abschaltbefehls auch in Eingriff gebracht, um diesen Zustand während der Zeit aufrecht zu halten, so dass die hinteren Walzen synchron mit den vorderen Walzen 11 angehalten werden, wodurch ein Lockern wegen des verzögerten Abschaltbefehls an die hinteren Walzen 10 vermieden wird.
Mindestens die hinteren Walzen der Korrekturstreckvor nchtung werden durch den unabhängigen Motor angetrieben und die Kupplung eingeschaltet, so dass die hinteren Walzen synchron mit dem Antrieb der Hauptstreckvorrichtung während der abrupten Änderungszeit der Drehung, d.h., während der eingestellten Zeit nach dem Anlauf und vor dem Anhalten und während des Tippbetriebes laufen. Dadurch kann ein Reissen oder Lockern der Bänder nicht auftreten. Obwohl der Ausgleichvorgang währenddem die Kupplung im Eingriff ist, unterbrochen ist, ist die Zeit so kurz, weil diese der Verzögerung in der Drehung zwischen den hinteren und vorderen Walzen entspricht, so dass der Banddurchlauf während dieser Zeit sehr gering ist. Ausserdem ist die Vorrichtung so einfach und praktisch, weil lediglich die Kupplung in die die Drehzahl übertragende Vorrichtung 13 eingebaut ist.
Obwohl in der vorliegenden Beschreibung eine elektromagnetische Kupplung beschrieben wurde, kann an ihrer Stelle auch eine mechanische oder hydraulische Kupplung angewendet werden, wenn sie die gleichen Funktionen erfüllen.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
is rotatably mounted, is formed projection, and has an electromagnetic wall element (33), which is arranged in a fixed position equally spaced from the magnetic element (32) to determine the weight changes of the bundle of straps when a corresponding change in itself overlapping area that occurs against the surfaces of the two elements (32, 33).
The invention relates to a device for correcting short-wave strip weight unevenness in a high-speed spinning machine.
In a draw frame, a plurality of strips fed from cans and produced by a card in a previous process stage are bundled and stretched together. A route is known in which, during the stretching process, the tension of a stretching device (hereinafter referred to as the main stretching device) of the drafting system changes as a function of the change in weight per unit length of the strips in order to compensate for the strip weight uniformity. However, the known route has the following disadvantages. Since the belts run at high speed, correcting the belt weight by controlling the speed of the main stretching device requires a great deal of technical effort. In addition, the distance becomes very long if the device for correcting the unevenness of the strip weight is provided in the main stretching device.
In view of the difficulty inherent in the method in which the strip weight unevenness is compensated for in the drafting system, a method is known in which a device arranged between the plug-on device and the drafting system with the main drafting device for correcting the unevenness of the strip weight is used to compensate for the unevenness the belts run into the drafting system. The known method belongs to a so-called feedback system.
If the method is used on high-speed lines, this leads to greater difficulties. In the feedback system, the tape weight is measured after passing through a correction stretching device, whereby a time delay occurs until the correction in the device actually takes place after the weight measurement.
The system is controlled according to the belt weight on the belts whose condition is not known. With this system, it is not possible to precisely compensate for the unevenness and it is difficult to compensate for short-wave weight unevenness. This difficulty increases when the running speed of the belts is increased. The above-mentioned delay time cannot be avoided because it results from the sum of the delays in the signal transmission and the mechanical speed transmission. In the main stretching device, the tapes are stretched four to nine times and therefore the unbalanced, short-wave irregularities are enlarged four to nine times.
The correction of the short-wave unevenness is therefore an essential factor in determining the quality of the tapes produced.
The mechanical measuring device guides and presses the strips together, the total thickness of the compressed strips being determined from the displacement of the pressure roller, in which case the weight is determined on the basis of the thickness. In the return system, the width of a bundle of ribbons is increased to a predetermined value before passing through a device for correcting the unevenness which has variable-speed drivable rollers in order to obtain sufficient stretching, and then these ribbons are brought together and compressed and in the Measuring device measured. In order to be able to bring the strips together correctly, the distance between the correction stretching device and the measuring device must be sufficiently large.
If the tape running speed is increased, the distance must also be extended, which leads to deviations in the scanning. This makes it difficult to compensate for short-wave irregularities.
If the bundle of ribbons passed through the measuring device is introduced into the main stretching device, it is also necessary to spread out the merged bands so that they can be processed in the main stretching process. Therefore, the distance between the measuring device and the main stretching device must be correspondingly large. In other words, in order to be able to stretch the strips in the main stretching device to a high degree, the strips should be arranged parallel to one another and with a sufficient width. The large distance is therefore necessary for a smooth and regular arrangement of the bundle of tapes that was once brought together. This distance is further increased when the tape running speed is increased.
In the known device it is therefore necessary to provide a considerable distance between the device for correcting the unevenness and the main stretching device, which leads to the formation of a uselessly wide distance. Another disadvantage is that short-wave irregularities cannot be compensated for.
In addition, since a plurality of tapes are fed by feed rollers rotating at a constant speed, the tension of the tapes between the feed rollers changes, and the rear rollers of the correction stretching device rotate at a variable speed, resulting in uneven stretching.
Another difficulty arises in the correction stretcher when driven by an independent motor. In this case, namely, the rear rollers of the correction stretching device are connected to a motor driven by an independent motor to change the speed of the rear rollers (with respect to the front rollers) in accordance with a command from the measuring device via the device, and the belts at start-up and Stopping the facility as well as protecting it from jogging for preload. In this case, the command to change the speed of the rear rollers with respect to the speed of the front rollers is determined and then transmitted to the rear rollers. In other words, the speed of the rear rollers follows the speed of the front rollers.
When starting and stopping, as well as during operation, however, the speeds of the front rollers (i.e. H. , the drafting system) changed very quickly compared to the reaction of the rear rollers. It follows that the rear rollers lag behind the front rollers during start-up, which increases the stretch ratio so that the strips can tear. When stopped, the belts between the front and rear rollers can loosen, which can affect the running of the belts. The difference in the design of the drive systems for the front and rear rollers also affects the belt run.
For cards, a method is known in which the strips produced are introduced from a setting device in the correction stretching device and measuring device in order to compensate for strip weight unevenness. The feedback system will run at high speed
applied, the same disturbances occur in this case and it is impossible to compensate for the short-wave irregularities. Other disturbances also occur, such as in a known route.
The aim of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset in which the disadvantages mentioned are avoided. This object is achieved according to the invention with the features of patent claim 1.
The strip weight uniformity can be compensated for by the correction stretching device, which is arranged after the strip weight measuring device when viewed in the running direction of the strip.
With this arrangement, the time delay from the weight determination to the actual balancing process can be compensated, so that it is very well suited for compensating for short-wave weight irregularities and for changing in high-speed spinning machines. Since the correction stretching device carries out the compensation process on the belts lying parallel to one another in the direction of travel of the belts immediately in front of the main stretching device, the latter can arrange the regularly arranged belts as they receive them, so that the strong and uniform original stretching process is not influenced. This system also avoids an unnecessary distance between the unevenness correction device and the main stretcher.
Another advantage is that the front rollers of the correction stretching device can be set by the rollers of the main stretching device.
It is advantageous if, in one embodiment, a delay circuit is provided in order to delay the speed control by a predetermined time period.
In particular, the device can be provided with a delay circuit in order to delay the speed control of the rear rollers by a predetermined time period.
In this embodiment, the correction stretching process can be delayed by a predetermined period of time until the strips which have passed through the measuring device have reached the downstream correction stretching device in order to achieve a very precise compensation.
The delay circuit may be provided to delay the speed control of the rear rollers by a predetermined amount of time taking into account the distance between the tape weight measuring device of the correction stretching device and the belt running speed in the correction stretching device, which is the case in a device in which the belt speed in the correction stretching device does not change significantly is an advantage.
In order to be able to change the delay time with the belt speed in the correction stretching device, it is advantageous if the delay circuit is designed to delay the speed of the rear rollers as a function of the speed of the front rollers in the correction stretching device by a predetermined time period. In general, the front rollers are driven at a constant speed. However, it is sometimes necessary to match the speed of the front rollers to that of the main stretcher, e.g. B. when changing the spinning speed, the production quantity or for other reasons. In this case, the delay time is changed depending on the front rollers to avoid malfunctions.
The delay circuit can be provided in order to delay the speed control of the rear rollers as a function of the speed of the rear rollers in the correction stretching device by a predetermined time period.
Here, when the rotational speed of the rear rollers is changed in accordance with the belt weight detected by the measuring device, the time that elapses when the belt leaves the measuring device until it reaches the correction stretching device is changed. Thus, the stretch ratio can be controlled at the time when the tapes whose weight has been determined by the measuring device reaches the correction stretching device. This achieves a very precise compensation of the strip weight uniformity and this is the best solution.
It is advantageous if in one embodiment there is a second speed sensing device for sensing the speed N3 of the rear rollers and a comparator circuit which is connected to the second speed sensing device in order to compensate for the difference (Eo / El) (NF / k) -NB between the signal (Eo / El). (NF / k) and the speed N3 of the rear rollers; where the speed control circuit is one of the difference (Eo / El). (NF / k) -NB dependent speed control signal generated. The device equipped in this way has the advantage that the difference between the target speed and the actual speed of the rear rollers is obtained, and the speed is controlled on the basis of this difference.
This enables the strip weight uniformity to be compensated very precisely at high speed. By providing a delay circuit in another embodiment, the speed of the rear rollers can be controlled after a predetermined time after the signal is applied. In this case, the correction only takes place when the strips measured by the measuring device have reached the correction stretching device, which has the advantage that the strip weight unevenness can be compensated very precisely.
A first exemplary embodiment that can be used on a line advantageously has a collector for bringing together a plurality of strips, a strip weight measuring device with a grooved roller with a groove that encloses the strips, and with a pressure roller that is inserted into the groove, and in accordance with the change in weight of the Belt bundle is displaceable, a sensor for sensing the displacement to the pressure roller, a spreading device for spreading the ribbon bundle that has passed through the measuring device, and a correction stretching device with rear rollers, the speed of which can be changed depending on the signal from the correction circuit, and with front rollers, to which a constant speed can be transmitted from the main drafting system, a speed sensor for sensing the speed of the front rollers,
the correction circuit being a quotient circuit and a counter-comparison function circuit for determining (Eo / El) (NF / k), (where E1 is a strip weight sensed by the sensor, Eo is a reference weight, NF is a rotational speed sensor of the front rollers and k is a reference stretch value and a speed control circuit to generate a speed control signal corresponding to the signal from the correction circuit so that the speed control of the rear rollers is delayed by a predetermined time by a mechanical rotation transmitting device.
In this embodiment, the tapes are delayed by a time equal to the time from when the tape weight is measured to when the tapes reach the correction stretcher where they undergo a stretch correction.
Therefore the strip weight uniformity can be compensated very precisely.
The advantages of this design are that a disturbance due to the time delay between the measurement and the actual correction can be avoided even when the tapes are running at high speed and that short-wave irregularities can be compensated precisely. Furthermore, the correction stretching device subjects a bundle of belts arranged in parallel to a stretching correction directly in front of the drafting system, as a result of which the bands as they are can be fed to the main stretching device. As a result, the original stretching process is not affected, and high quality tapes can be produced. Furthermore, the front rollers of the correction stretching device can be replaced by the rollers of the main stretching device.
It is expedient if the comparator circuit has a subtractor circuit which is connected to the counter-comparison function circuit and the second speed sensing device by the difference (E0 / E1). (NF / k) -Nn between the signal (Eo / El). (NF / k) and the speed NB of the rear rollers from the second speed sensing device, and has an integrating circuit which is connected to the subtracting circuit to the difference signal (E0 / E1). (NF / k) -NB from the subtracting circuit and emit an integrated signal.
In this case, the amount of control in the stretch correction is made according to the difference between the target speed (Eo / El). (NF / k) and the actual speed N3 of the rear rollers changed, whereby control with high sensitivity and accuracy can be achieved.
A second exemplary embodiment that can be used on a line advantageously has a collector, a strip weight measuring device with rollers, a sensor, a spreading device, a correction stretching device with rollers, a first speed sensor for scanning the speed of the front rollers, a second speed sensor for scanning the speed of the rear rollers , a correction circuit with a quotient circuit and a counter-comparison function circuit for calculating (Eo / El).
(NF / k) using a signal E1 which represents the strip weight determined by the measuring device and a signal Np which represents the rotational speed of the front rollers sensed by the first speed sensor and with a comparator circuit for sampling the difference between a signal (E0 / E1). (NF / k) from the counter-comparison function circuit and a signal NB from the second speed sensor, which corresponds to the speed of the rear rollers, and a speed control circuit, which sends a speed control signal to the mechanical, rotation-transmitting device of the rear rollers in accordance with the output signal from the comparison circuit delivers.
This embodiment has the advantage that the difference between the target speed and the actual speed is determined and the speed of the rear rollers is controlled on the basis of this difference, as a result of which the unevenness in the line can be compensated very precisely at high speed. Furthermore, as in the first exemplary embodiment, the time delay between the knife and the correction can be eliminated, so that short-wave irregularities can be compensated very precisely at high running speeds. Since the correction stretching device stretches the strips arranged in parallel immediately in front of the main stretching device and the strips are introduced into this device in this form, the original stretching process is not influenced and very high quality strips can be produced.
The front rollers of the correction stretcher can be used as rollers of the main stretcher.
It is advantageous if, in one exemplary embodiment, the strip weight measuring device has a grooved roller to receive the strips and a pressure roller which is inserted into the groove of the grooved roller and which is displaceable in accordance with the weight changes of the bundle of strips, and if the rear rollers of the correction stretching device with the mechanical, the rotation-transmitting device and with the grooved roller and feed rollers, which are arranged in the direction of travel of the belts are arranged in front of the belt weight measuring device. In this embodiment, the variable speed in the correction stretching device can be transmitted to the strip weight measuring device and the feed rollers of the slip-on device, whereby the strips are fed to the correction stretching device in synchronism with the variable speed.
It is advantageous here that uneven stretching is prevented due to the change in the tension of the strips between the plug-on device and the correction stretching device.
It is expedient if, in one exemplary embodiment, the rear rollers of the correction stretching device and the drive of the main stretching device can be rigidly connected by means of a coupling via the mechanical device that transmits the rotation. As a result, a constant rotational speed can be transmitted directly from the main plug-in device to the rear rollers during a predetermined period of time during starting, stopping and jogging in order to prevent the tapes from tearing or loosening.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 shows a plan view of an exemplary embodiment of a device for correcting the unevenness of the strip weight, which is used in a stretch,
Fig. 2 is a perspective view of the essential parts of the device of FIG. 1,
Fig. 3 shows a perspective view of the drive device in a strip weight measuring device,
Fig. 4 is a section showing a bundle of tapes compressed between a grooved roll and a pressure roll.
Fig. 5 shows a block diagram of a first exemplary embodiment of a circuit for correcting the unevenness of the strip weight,
Fig. 6 shows a block diagram of a delay circuit in the circuit according to FIG. 5,
Fig. 7 shows a block diagram of the delay elements in the delay circuit according to FIG.
6,
Fig. 8 shows a block diagram of a second exemplary embodiment of a circuit for correcting the unevenness of the strip weight,
Fig. 9 and 10 are block diagrams of other embodiments of the delay circuit,
Fig. 11 and 12 are block diagrams of other embodiments of a motor control circuit.
Fig. 13 shows a block diagram of a third exemplary embodiment of a circuit for correcting the unevenness of the strip weight,
Fig. 14 shows a plan view of a further exemplary embodiment of the device with a coupling,
Fig. 15 is a perspective view of the essential parts of the device of FIG. 14,
Fig. 16 is a circuit diagram of the clutch, and
Fig. 17 shows a plan view of a further exemplary embodiment of the device with a coupling.
A first embodiment of a device for correcting the unevenness of the strip weight, which is used in a stretch, is described with reference to FIGS. 1 to 7 described.
The Fig. 1 and 2 show a sketch of the device. Eight strips drawn from the corresponding chambers are guided over feed rollers 2, which are provided in a device 1 Aufsteckvorrich, and are arranged parallel to each other. The eight belts arranged in this way are introduced into a collector 4 via a pair of guide rollers 3 which are provided on the front part of the plug-on device 1. At the outlet of the collector 4, a strip weight measuring device 8 is provided, which has a grooved roller 6 with a groove 5, which comprises a bundled bundle of strips, and a pressure roller 7, which fits into the groove 5. The pressure roller 7 is shifted depending on the weight of the ribbon bundle. The changes in weight are therefore measured in the form of the displacement value of the pressure roller 7.
D. H. , The weight per unit length of the band bundle is converted into the thickness of the band bundle from which the air was forced out, so that the change in weight is measured in the form of a change in thickness. In addition to the tape weight measuring device, a spreading device 9 is provided in a convex shape in order to spread out the merged tape bundle and to arrange it again parallel to one another so that the tape bundle can be stretched. The strips lying parallel to one another, which are pulled off the spreading device, are introduced into a correction stretching device 12 which has two pairs of stretching rollers 10 and 11 for correcting the strip unevenness. The rear pair of rollers 10 is given a variable speed by a motor M with a variable speed.
The displacement of the pressure rollers 7 is supplied to the motor M in the form of an electrical signal. The front pair of rollers 11 is given a rotation by the rear rollers of a main drawing device 15 of a drafting device 14. After the tapes have been corrected for weight non-uniformity by the correction stretching device 12, they are fed to the main stretching device, where they are stretched into the tapes to be produced.
The arrangement of the tape weight measuring device 8 within the device thus constructed for correcting the unevenness of the tapes is described with reference to FIG. 3 described in detail. The grooved roller 6 and the pressure roller 7 are on rotatable shafts 16 and 17 mounted, the axes of which are arranged perpendicular to the longitudinal axes of the rollers 10 and 11 of the correction stretching device 12 and the other rollers, i. H. , The rollers 6 and 7 are coupled to each other transversely, which contributes significantly to the measurement of the weight of a ribbon bundle. The width of the adjacent strips of the bundle is reduced in the collector and the strips are pressed without changing their position relative to one another and inserted in the groove 5 of the grooved roller 6 (FIG. 4). The displacement of the pressure roller therefore corresponds to the thickness of the ribbon bundle, i.e. H. whose weight change.
In known devices, the rollers 6 and 7 are coupled vertically to one another and therefore the bundle of ribbons is compressed in a direction that differs from the direction in which the width is reduced by the collector 4, whereby the mutual position of the ribbons can become irregular and one or more belts can run at an angle. This means that correct weight measurement is sometimes impossible. The shaft 16 of the grooved roller 6 is rotated by a bevel gear which meshes with a bevel gear 19 on a shaft 18.
The shaft 18 is driven by the rear rollers 10 in the correction stretching device 12. On the other hand, the shaft 17 of the pressure roller is rotated by a gear 24 through the gear 23 on a shaft 22, the gear 23 being in mesh with the gear 21 on the shaft 16.
The gear 24 is provided with a guide arm 25 which can rotate about the shaft 21. The guide arm 25 is pressed against the grooved roller 6 by means of a compression spring 27 which is arranged between the guide arm 25 and an engaging element 26. Before the tapes are initially inserted into the groove 5 of the roller 6, it is necessary to lift the pressure roller 7 off the groove roller. The engagement handle 26 is therefore designed such that it rotates about a shaft 29 so that it can be released from a locking block 28. The engagement handle 26 can also be pivoted about a shaft 30 to change the effective length of the compression spring. If the engagement handle 26 is in engagement with the locking block 28, the bands in the groove 5 are pressed together by the pressure roller 7, so that the pressure roller 7 and the guide arm 25 oscillate around the shaft 22.
A sensor 31 for measuring the weight of a ribbon bundle can therefore be arranged on the oscillating section. The sensor 31 consists of a magnetic element 32, which is arranged on a projection, which is formed in the vicinity of the base of the guide arm 25, and an electromagnetic transducer element 33, which is arranged in a fixed position and equally spaced from the magnetic element. In this case, the magnetic member 32 and the transducer member are opposed to each other in a direction perpendicular to the plane in which the guide arm 25 oscillates, so that the guide arm swings in accordance with the change in the tape weight, the distance between the two members can be maintained unchanged be preserved. However, the overlapping area of the surfaces facing each other changes.
The extent of the overlapping area can be converted into an electromagnetic conversion variable that corresponds to the measured tape weight. The output of the transducer element 33, which corresponds to the position of the pressure roller 7, which is based on an average ribbon weight, is used as the target value. An electrical signal corresponding to the deviation of a sample corresponding to the displacement of the platen roller 7 from the target value is applied to the variable speed motor M to change the rotational speed of the rear rollers 10 of the correction stretching device 12 to correct the weight unevenness. The result of this is that strips of uniform weight can be fed to the main drawing device 15 of the drawing device 14.
The correction method based on the correction circuit according to FIG. 5 and the above-described correction device. The circuit and device are designed to correct the non-uniformity in order to produce the uniform strip thickness.
The correction is carried out by appropriately controlling the peripheral speed ratios (surface speed ratio, stretch value) between the front rollers 11 and the rear rollers 10. With a correction of + 30% z. B. the reference drafting system k is set to 1.3. If the strip thickness is greater than the reference value, the stretch value is set to more than 1.3 and if the strip thickness is smaller, the stretch value is set to less than 1.3. For this purpose, the unevenness correction circuit OC comprises a divider circuit DV, an amplifier AC, a multiplier circuit MC and a delay circuit to delay a signal over a period of time which corresponds to the speed per minute of the front rollers.
The circuit OC is connected to a speed control circuit which is formed by an engine control switch. The divider circuit DV compares the output of the sensor 31, that is, a sample value E1, which is based on band weights that have passed through, and a target value E0, which corresponds to the band reference value, to a comparison Eo / El. An electrical signal corresponding to the value Eo / El is applied to the variable speed motor M to change the speed of the rear rollers.
In this case, the value of the electrical signal is determined in comparison with the rotation per minute or the peripheral speed of the front rollers rotating at a higher speed than the rear rollers 10 with the previously set reference stretch value. D. H. In the multiplier circuit, a value N'r (= NB) = N, xl / reference stretch value (= k) obtained by multiplying the rotational speed NF of the front rollers 11 by the reciprocal of the reference stretch value is multiplied by the aforementioned value E, / E . As a result, the correction circuit gives a control signal (E0 / E1). (No / k) from.
When the correction stretching device 12 is actuated by an electrical signal which corresponds to the control signal emitted by the operating circuit, the delay circuit DC is used to delay the function of the correction stretching device until the time when the strips to be measured have reached the rear rollers.
In this exemplary embodiment, the delay will act on the calculation Eo / El of the sample value E1 and the desired value Eo, and the delay time will be set in connection with the speed of the front rollers 11. The delay time is set taking into account the distance between the measuring device 8 and the rear rollers 10 and the delay in the signal transmission and the speed transmission by the device 13. The electrical signal, which is based on the value calculated with a delay time, is applied to the motor control switch MTC, which serves as a speed control circuit, and to the motor M. The speed of the motor is transmitted to the rear rollers 10 via a mechanical rotation-transmitting device 13 in order to correct the belt weighting unevenness.
The delay circuit DC described above is described with reference to FIG. 6 described. The delay circuit DC is constructed from a first level setting circuit LC, a clock signal circuit CT, a delay element DE and a second level setting circuit LC2.
The first level setting circuit LC1 is connected to the divider circuit DV in order to determine the quotient Eo / E1 from the setpoint value Eo and the actual value E1 of the strip weight. The first level setting circuit LC1 sets the level of the output signal Eo / El of the divider circuit DV, i. H. the signal amplitude and the zero point so that they correspond to the input signal conditions of the delay element DE connected to it. In other words, in the level adjustment circuit, the input signal is reduced when it is larger and then amplified when it is smaller, so that the input signal has an appropriate level.
The clock signal circuit DE contains a variable frequency converter and is connected to the speed sensor for the front rollers 11 in order to generate a clock signal with a period Tc which corresponds to the speed NF of the front rollers 11. The period of the clock pulses is set to a value with which a desired delay time is generated by the delay element DE connected to the clock signal circuit CP.
As from Fig. 7, the delay element has N delay units. The output signal of the first level setting circuit LC1 is shifted in the delay element DE from one to the other delay unit when the actual signal from the clock signal circuit CP is applied to the delay element DE. Since N delay units are provided, the delay time TD, which is from the time when the input signal is applied to the time when the output signal is output, can be determined by the product N. Tc are shown, where N is the number of delay units and Tc is the period of the clock signal.
Accordingly, in this embodiment, the delay time according to the number of revolutions Nr of the front rollers 11 is determined by controlling the period Tc of the clock signal in accordance with the number of revolutions of the front roller 11. The second level setting circuit LC2 is connected to the delay element DE. The second level adjustment circuit LC2 resets the original signal level, i. H. , the signal level set by the first level setting circuit LC1 in order to adapt this to the input level of the delay element DE.
The output signal of the second level setting circuit LC2 is consequently equal in level to the output signal of the divider circuit DV described above, but the previous signal is delayed by the delay time compared to the latter signal.
The level of the electrical signal applied to the motor M is determined by forming the quotient (Eo / El) from the desired value Eo and the sample value E1 of the sensor 31 and the speed / minute of the front rollers 11. Therefore, although the spinning conditions are changed to change the rotational speed of the main stretching device 15, the rotational speed of the front rollers 11 driven by the main stretching device 15 is also changed, whereby the reference speed of the rear rollers 10 is automatically changed. This is particularly beneficial.
Furthermore, the delay circuit is tuned to the speed of the front rollers 11. Therefore, when the speed of the main stretcher 15 is changed, the delay time is automatically changed so that it becomes shorter as the speed increases and becomes longer as the speed decreases. If the speed of the main stretching device 15 is changed, the delay time is thus automatically changed by the delay circuit. Therefore, the tapes that have passed through the measuring device when they reach the correction stretching device are subjected to a wake-up correction, whereby the pre-quality tape unevenness correction is obtained.
The motor M receives the electrical signal or the speed control signal via the speed control circuit, which is based on the calculated value (Eo / E1) no. (1 / reference yield value) based. Sometimes, however, the motor M is unable to change its speed according to the command signals due to the change in key or the like. A speed sensor TG is therefore provided on the motor, so that the scanning signal of the speed sensor is fed back to the motor control unit, and the motor is thus able to change its speed in accordance with the signal.
In this embodiment, the delay circuit is provided in the correction circuit so that the period of time from when the tape weight is measured to determine the unevenness in the measuring device 8 passes to when the speed of the rear rollers 10 is changed , coincides with the period of time until the strips measured in this way reach the rear rollers 10. With this device, short-wave strip weighting uniformities with high quality can be compensated. Although the spreading device 9 requires a certain distance between the measuring device 8 and the correction stretching device 12, no disturbances occur because the delay time can be set taking this distance into account.
If the strips are aligned parallel to one another as they pass through such a spreading device 9, they can be correctly subjected to a stretch correction by the correction stretching device. In addition, the rear rollers of the main stretching device 15 can be applied as the front rollers 11.
After the actual value of the strip thickness and the target value have been compared, the resulting value and the speed / minute of the front rollers 11 driven by the main stretching device are subjected to a comparison. If the speed of the main stretching device changes ge, the reference speed of the rear rollers 10 is thus automatically changed. This is another advantage of the invention.
The delay circuit is matched to the speed of the front rollers 11 and therefore the delay time can be changed automatically when the speed of the main stretching device 15 changes. This is another advantage of the invention. There is no action on the bundle of tapes which has passed through the correction stretching device 12. D. H. , The tapes are fed directly to the main stretching device 15, and they are regularly arranged parallel to one another. Thus, the distance between the two devices 12 and 15 can be very short.
The distance between the plug-on device 1 and the measuring device 8 is usually large, as a result of which a sufficient distance is created for bringing together a band of strips without widening the distance. The distance between the plug-on device 1 and the main stretching device 15 is thus small in comparison with the return system, i. H. , the unnecessary distance can be reduced. With reference to the Fig. 8, a second exemplary embodiment of the device for correcting the unevenness of the strip weight is described below.
The second embodiment differs from the first embodiment described above in that the delay time of the delay circuit is controlled according to the speed / minute (peripheral speed) of the rear rollers. This difference is mainly described. Those components which have already been described with reference to the first exemplary embodiment are designated by the same reference numerals, and a description thereof is therefore omitted.
The delay circuit in the correction circuit is similar to that in the first embodiment described above in FIGS. 6 and 7 delay circuit shown. A clock circuit CP is connected to a speed sensor RS, which is provided on the rear rollers 10, which are driven by a motor. The clock signal circuit CP outputs a clock signal which corresponds to the speed of the rear rollers 10 and which corresponds to a signal output by the speed sensor RS, as a result of which the delay time is controlled with a corresponding speed of the rear rollers 10.
The principle for delaying the correction stretching device in the second exemplary embodiment is described below. In the second exemplary embodiment, a signal Eo / El is delayed until the belts which have passed through the measuring device reach the rear rollers 10, in order thereby to carry out very good manual control.
The delay time Tun can be represented by S / NB sec, where f [m] is the distance between the scanner and the rear rollers and NB / [sec] speed of the rear rollers. The delay time Tn is proportional to the period Tc of the clock signal output from the clock signal circuit CP and is therefore inversely proportional to the frequency fe of the clock signal, which corresponds to the rotational speed of the rear rollers.
[Te = N. T0 = N. l / f0]
The delay time T can thus be represented as follows from the relationship between the distance e and the speed of the rear rollers and the above equation.
N
TD = = NB fC1
Since the distance X mj between the scanning device and the rear rollers and the number N of elements in the storage element ME are constant, the above equation can be rewritten as follows.
= K1. c1 = K2. Nss1
If the frequency fe of the clock signal circuit CP is set to be proportional to the rotational speed Ng of the rear rollers 10, the delay time TD can be changed with the rotational speed Ng of the rear rollers 10, although the rotational speed of the rear rollers 10 is changed.
In the second embodiment described above, the delay time is controlled in accordance with the change due to the conditions required for the correction stretching device, although the rotational speed of the rear rollers 10 is changed. At the time when the tapes subjected to the weight determination by the measuring device reach the rear rollers in the correction stretching device, the stretching correction is carried out. The second exemplary embodiment thus has the advantage that the stretching correction can be carried out with very high accuracy and the uniform bands can be introduced into the drafting system. The second embodiment provides an ideal device for delaying the stretch correction control, which is particularly suitable for the case where a stretch correction of high accuracy is required.
In the above embodiments, a typical implementation of the delay circuit in the correction circuit has been described. However, as in Fig. 9 or 10 or otherwise modified with the same effects. In the case of Fig. 9 modified delay circuit DC 'shown, the signal Eo / E1 sampled as an analog signal is subsequently converted into a digital signal by an A / D converter. The digital signal is applied to a shift register SR, which is clocked by the key signals of a clock signal circuit CP. The digital signal is converted into an analog signal by a D / A converter that is connected to the shift register SR.
This modification is advantageous in that when the analog signal is delayed after it is converted into the digital signal, the circuit is not affected by the temperature or the like and is stable, whereby stable strain correction can be carried out.
In the case of Fig. 10 modification shown, a tape device with an endless magnetic tape is used. In this case, the signal Eo / E1 is converted into an FM signal which is applied to the recording head of the tape device. Here, the distance HD between the recording head RH and the playback head RPH at a constant tape speed (Fig. 10A, where EH represents an erase head) or the tape running speed between two fixed heads (Fig. 10B) changed in accordance with the speed of the front or rear rollers to change the time during which the FM signal is applied to the playback head, that is, the delay time.
In the exemplary embodiments described above, the motor control device controls the speed of the motor M by means of a servo system (FIG. 11). D. H. , The motor control unit, which has a controlled rectifier or a transistor switch, controls the speed of the motor in accordance with the speed control signal ERS from the functional circuit using an AC or DC servo motor SM. The DC servo motor is somewhat expensive to use, but an advantage because of its high sensitivity. The AC servo motor has the disadvantage that the efficiency is somewhat reduced, but the AC servo motor is cheaper.
The motors should therefore be selected according to the requirements.
The invention is not limited to the nominal or control units described above. An engine control unit that periodically controls the speed, e.g. B. a transmission as in Fig. 12 is shown. In this case, an SCG speed control gearbox, such as a PIV gearbox, can be used for speed control.
The speed control signal ERS is converted into a periodic on / off signal to control the pulse width PWM and the pulse number PFM and to drive the actuator PM of the PIV gearbox SCG and to change the speed change range, thereby controlling the speed. This system does not have very good responsiveness, but is advantageous because of the low cost.
In the above-described embodiments, the rotational speed of the rear rollers is changed by the rotation transmitting device with the variable speed motor M. However, if a gear change transmission is used to combine the constant speed of the drive shaft of the main stretching device 15 and the variable speed of the drive shaft of the servomotor, then the speed transmitting device can be designed such that the speed of the output shaft of the gear change transmission is transmitted to the rear rollers 10 will. In the exemplary embodiments described above, the delay circuit of the divider circuit, which forms the quotient Eo / E1, is also connected downstream.
However, the delay circuit can also be connected downstream of a circuit which carries out the calculation of N'r (Eo / El) or the sensor 31. All of these measures for the delay circuit are necessary in order to delay the speed control of the rear rollers by a predetermined period of time +. In addition to the delay circuits described above, various delay circuits can be used.
It can be seen from the above description that even if the device according to the invention is used at high speeds in drafting systems, cards or combing machines, the short-wave weight non-uniformity can be effectively compensated for, thereby producing high-quality strips.
A third exemplary embodiment of the device for correcting the unevenness of the strip weight is described below with reference to FIG. 1 to 4, 6, 7 and 13 described. The device according to the third embodiment differs from that of the first embodiment only in the implementation of the correction circuit and only this difference is mainly described below. Those components which have already been described with reference to the first exemplary embodiment are denoted by the same reference numerals and therefore a description is omitted.
As from Fig. 13 can be seen, this embodiment of the correction circuit OC to a sensor 31 for sensing the displacement of the printing roller 7 in the measuring device 8, a first speed sensor FS for sensing the speed of the front rollers 11 and a second speed sensor BS for sensing the speed of the rear Rollers 10 connected. The correction circuit OC contains a divider circuit DV, an amplifier AC, a multiplier MC, a delay circuit DC for delaying a signal for a corresponding period of time corresponding to the speed / minute of the front rollers 11, and a comparator circuit CO for compensating the speed / minute of the rear rollers 10. The circuit OC is also connected to a speed control circuit MTC.
The divider circuit DV compares the output signal of the sensor 31, i. H. , a sample value E1, which is based on the strip weight of the strips that have passed through the measuring device, and a target value E0, which corresponds to the differential strip weight. Then, in the multiplier circuit MC, a value [(NF '(= NB) = NF X (1 / reference stretch value (= k)]) corresponding to the rotational speed NB of the rear rollers 11 and by multiplying the rotational speed Nr of the front rollers 11 with the output signal of a first speed sensor FS multiplied by the reciprocal of the draft unit with the above-mentioned value (Eo / E1).
The result of this is that the multiplier circuit MC has a control signal (Eo / E1). (No / k) delivers.
The delay circuit is used in this embodiment as well as in the first embodiment (Fig. 6 and 7) is applied so that the value (Eo / E1) is applied to the multiplier circuit MC with a certain delay in order to delay the function of the correction stretching device until the time when the strips to be measured have reached the rear rollers 10. The delay time is set in accordance with the speed / minute of the front rollers 11.
The difference between the output signal (Eo / E1) is in the comparator circuit CO. (NF / k) of the multiplier circuit MC and the speed NB of the rear rollers
10, which is emitted by a second speed sensor BS, sampled to emit a signal which corresponds to this difference. The comparator circuit CO contains a subtractor circuit SC, which consists of a differential amplifier and an integrator IC. The subtractor circuit SC contains the one shown in FIG. 13 shown differential amplifier.
The positive input terminal of the operational amplifier is applied to the output terminal of the multiplication circuit MC described above to the signal (Eo / E1). (Nr / k) to receive, and the negative input terminal of the operational amplifier is connected to the second speed sensor to receive the speed signal NB of the rear rollers 10, so that the operational amplifier the difference (Eo / E1). (Nr / k) -Nr between the two input signals.
The integrator IC integrates the difference signal output by the subtracting circuit SC by an output signal (Eo / E1). (NF / k) -NB (= aN) to generate, which is applied to the engine control unit, which serves as a speed control circuit and the engine with variable speed.
The signal is then transmitted to the rear rollers 10 via the speed-transmitting device 13. If the output signal AN of the subtractor circuit SC is positive, i. H. when the actual speed Ng of the rear rollers 10 is less than the target speed (Eo / E1) output by the multiplier circuit MC. (NF / k), the integrator IC integrates the positive difference signal AN in order to raise the integration output to the positive side and thereby increase the output signal applied to the motor control unit and the speed of the motor M. If the difference signal AN becomes zero, the integrator interrupts the integration, thus the speed of the motor M, that is to say the speed of the rear rollers
10 maintain.
On the other hand, the difference signal AN becomes negative, i.e. H. when the actual speed NB of the rear rollers 10 is higher than the target speed of the rear rollers 10, the subtracting circuit SC outputs a negative difference signal AN. Therefore, the integration output of the integrator IC is lowered to decrease the speed of the rear rollers and thereby cause the difference signal AN to gradually become zero. If the difference signal AN becomes zero, the speed of the rear rollers is maintained. It can be seen from the above description that the comparator circuit CO compensates for the speed of the rear rollers 10 so that the difference signal AN is always zero, i. H. , the actual speed NB of the rear rollers is always equal to the target speed (Eo / E1). (NF / k).
The rotation of the rear rollers 10 is always controlled in accordance with the command, and therefore a very accurate and highly sensitive stretch correction can be carried out.
In the forward operating system, the tapes that have passed through the correction stretcher 12 are no longer subjected to the weight measurement, and it is therefore very important that the correction stretcher 12 functions as commanded by the measuring device 8. In this embodiment, the sensed rotational speed of the rear rollers 10 in the correction stretching device 12 is due to the rotational speed control circuit, which means that the rotational speed of the rear rollers 10 is always changed accordingly, whereby the accuracy in balancing is improved.
The third embodiment of the present invention has various other advantages that are similar to those of the first embodiment described above. In the third exemplary embodiment, the comparator circuit contains the subtracting circuit formed by the differential amplifier and the integrator. It should be noted that the invention is not limited to this. D. H. , other circuits can also be used if they have the same effect. Z. B. an adder circuit can be applied if the sign of the two input signals is equal to the set speed (E0 / E1). (NF / k) and represent the actual speed N3.
In this embodiment, a delay circuit is also applied in which the delay time is controlled according to the speed of the front rollers.
However, the invention is not so limited. D. H. , a method may also be adopted in which the delay time is maintained, or in accordance with the rotational speed of the rear rollers 10, similar to the second embodiment and as shown in FIG. 8 is controlled. The latter method is advantageous because the correction can be carried out with very high accuracy and because the delay time is controlled in accordance with the variable speed of the rear rollers 10.
In this embodiment, various modifications are possible, similar to the first and second embodiments described above in terms of construction (Fig. 9 and 10) and the position of the delay circuit, the motor control unit system and the construction of the rotation transmitting device.
Another embodiment of the device for correcting the unevenness of the strip weight is described below with reference to FIG. 1 and 4.
In the case of the 1 to 4, it is desirable that the belts run at a variable speed until they reach the correction stretching device 12 because the device 12 rotates at a variable speed. For this purpose, the grooved roller 6 of the measuring device 8 and the feed rollers 2 are drive-connected to the rear rollers 10 of the stretching device 12. In particular, a timing belt 36 is guided over a timing wheel 34 on one of the rear rollers 10 and a timing wheel 35 mounted on the shaft 18. On the other hand, a timing belt 39 is guided over a timing wheel 37 mounted on the shaft 18 and a timing wheel 3 mounted on the shaft by a guide roller 3.
In addition, a guide roller 3 and a feed roller 2 and two adjacent feed rollers 2 are connected in a similar manner by means of control wheels 40 and 41 and a control belt 42. As a result, the grooved roller 6, the guide roller 3 and the feed rollers 2 are rotated at a variable speed in synchronism with the rotation of the rear rollers 10, which are operated at a variable speed depending on the signal from the measuring device 8, so that the ligaments cannot loosen or expand because the tension is kept constant.
If the guide rollers 3 are used to insert the bundled belts, these can be omitted if two feed rollers 3 are arranged vertically to feed each belt from the can. In addition, other devices such as gears can be used in place of the timing wheels and timing belts. Although, in the embodiment shown, the variable speed is transmitted to the rear rollers by the rotation transmitting device with the variable speed motor M, a gear change transmission can be provided which includes the constant speed of the drive shaft of the main stretcher 15 and the variable speed of the drive shaft of the servo motor couples to the rotation of the output shaft of the gear change transmission on the rear rollers
10 to transfer.
In this embodiment, the tension of the tapes running from the slip-on device to the correction stretching device can always be kept constant, so that the compensation process can be further improved.
A fifth exemplary embodiment of the device for correcting the unevenness of the strip weight is described below with reference to FIG. 14 to 17. The in the Fig. 14 and 15 device is similar to that shown in Figs. 1 and 2, except that the clutch is provided in the variable speed transmission device which is driven by an independent motor to avoid tearing or loosening of the tapes during start-up, stopping and jogging. Only the differences are described below.
In a correction stretching device driven by an independent motor, a variable speed is extracted from a variable speed motor M (i.e. H. , the independent motor, to which the signal representing the displacement of the pressure roller 7 is applied) via the rotation transmitting device 13 to the rear rollers 10. On the other hand, rotation is transmitted from the rear rollers 47 of the main drawing device 15 of the drafting device 14 to the front rollers 11. The rear rollers 10 have the characteristic that they follow the front rollers 11, which rotate faster than the rear rollers 10, with a reference stretch ratio. Because of these characteristics, the rotation of the rear rollers 10 cannot properly follow the rotation of the front rollers 11 during stopping, pausing and jogging.
As a result, the tapes can tear between the front rollers and the rear rollers 10 during start-up, or can loosen during the jogging operation.
In order to eliminate this phenomenon, in this exemplary embodiment an electromagnetic clutch 51, which is connected to the rear rollers 47 of a main stretching device 15 by means of a control belt 48 and control wheels 49 and 50, is mounted on a shaft 46 of the device 13, as is shown in FIGS . 14 and 15 is shown. Because the contact TRC of a timing relay TR is initially closed, as shown in Fig. 16, in this embodiment, a clutch winding MC is energized so that the front rollers 11 and the rear rollers 10 are engaged with a reference stretch ratio. To start, a push button is pressed and a motor relay MS1 is energized to start the motor M.
Then a time relay TR is energized to initiate the counting process and at the same time to close a switch TRo.
Since the contact TRc remains closed until the counting process is complete, the clutch winding MC will be connected to the voltage, so that the start-up under the condition that the rear rollers 10 have a reference stretching ratio with the main stretching device 15, i.e. H. , the front rollers 11 are engaged. If the set time on the time relay is longer required to achieve normal operation for the main stretching device 15, the front rollers 11 keep their normal operating state until the counting process has ended and the contact TRc is opened at the same time. The clutch winding MC is de-energized so that the rear rollers are only driven by the motor M and are brought into a standby state for the compensation process.
In particular during the set time until the normal operating state is reached after the switch-on command, i. H. , during the time set at the timing relay TR, the front and rear rollers 11 and 10 are simultaneously driven by the rear rollers 47 of the main stretching device 15, so that the tapes can be prevented from being torn or loosened and only with that from the difference between the Circumferential speeds of the resulting stretch pump can be applied. If the time relay TR expires, the clutch winding MC is de-energized and the electromagnetic clutch 51 is opened. Thereafter, the rotation is transmitted via the device 13 from the motor M to the rear rollers 10, the motor M having changed as a function of the electrical signal based on a command from the measuring device 8.
On the other hand, during the jogging operation, the clutch winding MC remains energized regardless of whether a jog switch is on or off, and the clutch 51 is drive-connected to the main stretcher 15 so that the front rollers 11 and the rear rollers 10 are rotated intermittently while maintaining the reference stretch ratio .
A push button is pressed to stop, causing a relay CR1 and the motor relay MS1 to drop out. As a result, the drafting system 14 rotates freely and the time relay TR drops out, so that the clutch winding MC is energized to actuate the electromagnetic clutch 51. The freewheel of the drafting system 14 is transmitted via the coupling 51 to the device 13 transmitting the rotation, so that the rotation is transmitted to the rear rollers 10 of the correction drawing device. Thus, there is no change in the stretch ratio between the front rollers 11 and the rear rollers 10 until it stops completely.
In this way, the two rollers 10 and 11 of the correction stretching device 12 are driven absolutely synchronously during the set period after receiving the switch-on command, and in particular the rear rollers 10 start rotating without delay, so that the bands are prevented from tearing. On the other hand, after receipt of the switch-off command, the two rollers 10 and 11 are rotated synchronously to a standstill, and in particular the rear rollers 10 are stopped without delay, so that the locomotive core of the belts is prevented. It is also possible to prevent the tapes from tearing or loosening during typing.
The in Fig. 17 example is directed to the device with feedback for correcting the unevenness of the tape weight. With this device, the rear rollers 10, which are driven by the motor M as a function of the signal from the measuring device 8, run after the front rollers 11, which are driven at a constant speed by the main stretching device 15 of the drafting system. During the start-up, the strips can tear due to the excessive stretching that occurs between the two rollers 10 and 11. In addition, the belts can loosen between the two rollers 10 and 11 during stopping.
To prevent this, the electromagnetic clutch is mounted on the shaft 46 in the rotation transmitting device 13 and connected to the rear rollers 47 of the main stretching device 15 by the timing belt 48 and the timing wheels 49 and 50. Similar to that in Fig. In the embodiment shown in FIG. 14, the electromagnetic clutch 51 thus arranged is engaged in response to the switch-on command in order to transmit the rotation of the drafting system to the rear rollers 10, so that the rear rollers 10 are in synchronism with the front rollers 11 for a set period of time, to which the rotation of the drafting system 14 is transmitted.
This prevents the strips from tearing due to the delay in the start of the rear rollers 10. Also in the event of a shutdown, the clutch 51 is also engaged in response to the shutdown command to maintain this condition during the time, so that the rear rollers are stopped in synchronism with the front rollers 11, thereby loosening due to the delayed shutdown command the rear rollers 10 is avoided.
At least the rear rollers of the correction stretching device are driven by the independent motor and the clutch is turned on, so that the rear rollers are synchronized with the drive of the main stretching device during the abrupt change time of the rotation, i.e.. H. , run during the set time after starting and before stopping and during jog mode. This prevents the tapes from tearing or loosening. Although the balancing process is interrupted while the clutch is engaged, the time is so short because it corresponds to the delay in rotation between the rear and front rollers, so that the belt run is very low during this time. In addition, the device is so simple and practical because only the clutch is installed in the speed-transmitting device 13.
Although an electromagnetic clutch has been described in the present description, a mechanical or hydraulic clutch can also be used in its place if they perform the same functions.