CS195424B1 - Method of automatic regulation of revolutions of the coiling and uncoiling appliances - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČeskoslovenskaSOCIALISTICKÁREPUBLIKA< 19 )

/22/ Přihlášené 12 03 76/21/ /PV 1616-76/ 195424 (11) (Bl) (51) Int. Cl> G 05 D 13/62 (111) Zverejnené 3 1 05 79

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (Ί·5) Vydané 15 05 8 2

A OBJEVY (75)

Autor vynálezu KELLER VÁCLAV ing., DfiCíN a SCHLCHT REIMUND, BENEŠOV nad Plouč.nicí (54) Spósob automatickej regulácie otáčok navijácích a odvíjacfch zariadení 1

Vynález sa týká sposobu automatickejregulácie otáčok navijácích a odvíjacíchzariadení na konštantnú rychlost navíjanéhoalebo odvíjaného materiálu nezávisle napriemere návinu. Vynález sleduje najma zjed-nodušeníe výrobnej linky, ako i regulačnejvázby medzi jej jednotlivými prvkami.

Pohony navijácích alebo odvíjacích za-riadení, například v kábelárskej alebotextilnej výrobě, nemožu zabezpečovat kon-štantnú rýchlost výrobných liniek, ktorýchsú súčastou. Otáčky týchto zariadení samusia měnit so změnou priemeru návinu nacievke alebo bubne.

Pri jednoduchom prevíjaní, kde sa nevyža-duje konštantná rýchlost, sa navíjacie za-riadenie pohana raotorom udržujúcim nastavenéotáčky. Tento spósob navíjania je velmijednoduchý, ale znamená vždy nevyuŽitievýrobnej rýchlosti linky. Na začiatku naví-jania je rýchlost prevíjania tolkokrát niž-šia než rýchlost na konci, kolkokrát menšíje prieraer návinu. Prakticky to znamená,že priemerná rýchlost, a tým tiež výkontakejto linky, je polovičný, než keby odzačiatku pracovala i pri navíjaní na naj-menší priemer tak rýchle ako pri navíjanína najváčší priemer. Váčšina zariadení však na plnenie techno-logickej úlohy musí mat zabezpečenu konštant-nú rýchlost pohybu navíjaného alebo odvíja-ného materiálu, ako je to například v kábe-lárskej výrobě pri izolovaní elektrovodnýchjadier, ktoré sa musia viest konštantnourýchlostou vytláčacím zariadením.

Problém regulácie otáčok do úvahy prichá-dzajúcich zariadení na konštantnú rýchlost 2 navíjaného alebo odvíjaného materiálu sav súčasnosti rieši róznym spósobom:

Pri navíjaní nití, ďrotov, káblov a po-dobných útvarov, ktorých priemer alebo prie-rez, připadne sirka, je v porovnaní s ichdížkou velmi malá, sa na dosiahnutie kon-šťantnej rýchlosti póužívajú rožne typy od-tahových zariadení, kolies, pásov a pod.

Tieto vložené zariadenia, na ktorých je spra-covávaný materiál například len niekolkokrátnavinutý, takže sa jeho priemer nemení,udelujú převíjenému materiálu konštantnúrýchlost. Vlastně navíjacie zariadenie sapohana buď cez preklazovaciu trecíu spojku,alebo pohonom s reguláciou tahu. Nevýhodoutohto sposobu je, že potřebuje rožne přídavnézariadenia, najma odtah, „.čím sa okrem inéhozvyšujú tiež nároky na priestor.

Pri navíjaní róznych širších pásov z pa-pierov alebo textilií a pod., kde rozvádza-nie a ukladanie závitov vedla seba nepri-chádza do úvahy, ale kde sa jednotlivé pásyjednoducho navíjajú na seba, používá sapohon s konštantnýrai otáčkami hnacieho hria-dela. Vlastný hriadel, na ktorý sa navíja,nemá pohon a přenos krútiaceho momentu sazabezpečuje třením hnacieho hriadela s na-víjecím hriadelom.' Tým sa dosahuje konštantnáobvodová rýchlost, nezávislá na navíjanompriemere. Avšak tento spósob neumožňuje do-statocne pevný návin a nie je vhodný prevácšie rychlosti navíjania.

Pri inom riešení sa regulácia na konštant-nú rýchlost dosahuje pomocou špeciálnehomechanického diferenciálu, servomotoromovládacieho variátora a jednosměrným regu-lačným pohonom. Mechanická diferenciálna 195424 195424 převodovka porovnává rýchlosč konštantnýchotáčok jednosměrného pohonu a rýchlosč naví-jeného prvku’. Akonáhle sa posuv navíjanéhoprvku zrychli v dósledku zváčšenia príemerunavíjania, dojde k takému pohybu prevodovv diferenciáli a 2apnutiu servomotore, kto-.rým sa potom přestavuje převod v mechaníckomvariátore až dovtedy, kým sa navíjaČ spomalía rýchlosti vyrovnajú. Tento sposob je poměr-ně velmi náročný na vybavenie, potřebný ješpeciálny diferenciál a variátor, pričom aleani týmto sposobom sa nedosahuje navíjanieúplné konstantnou rýchlosčou, táto stále ko-líŠe okolo nastavenej konŠtantnej hodnoty.

Podlá iného spósobu regulácie, napříkladpodlá patentového spisu Sp. št. číslo3 862 723, sa využívá jednosměrný pohonnapájaný zo speciálně upraveného regulátora,ktorý má okrem otáčkovej spátnej vazby poho-nu i špeciálnu mechanicko-elektricku vazbu,zabezpečujúcu automatická reguláciu pohonuna konštantnú rýchlosč navíjania s narasta-júcim priemerom návinu. Okamžitý priemernávinu sa snímá špeciálnym snímačom. Každézvácšenie príemeru návinu sposobuje změnumechanickej polohy snímača, ktorá sa prenášana riadiaci potenciometer, ktorým sa meniapóvodné nastavené otáčky. Změna polohy pohyb-livého.-kontaktu v potenciometri zzůenŠÍvlastně hodnotu požadovanej veličiny, čím sana přechodná dobu zváčší regulačná odchýlkatak, že sa otáčky hnacieho motora znížia dotej miery, aby hodnota skutočnej veličinynapátia zodpovedala novej hodnotě požadova-nej veličiny. Tento sposob, využívajáciklasická spatná vazbu, má tíež svoje nevýho-dy. Pre reguláciu na konštantnú rýchlosčtřeba speciálně upravený regulátor, pričomďalšou nevýhodou je, že sa používá mecha-nický snímač. Přesné snímanie navíjanéhopríemeru robí Čažkosti pri navíjaní naroznedruhy cievok, pričom snímač třeba nastavovatvždy so změnou rozmerov navíjaného prvku.Stabilita takejto regulačnej slucky vyžadu-je osobitné riešenie.

Opísané nedostatky známých sposobov od-straňuje sposob automatickej regulácieotáčok navijácích a odvíjacích zariadení nakonštantnú rýchlosč navíjaného alebo odví-janého materiálu nezávisle na priemere návi-nu, pri ktorom hnacou jednotkou je jedno-směrný pohon napájaný z regulátora s jednouotáčkovou spatnou vázbou, ktorého podstatapodía vynálezu spočívá v tom, že do regulá-tora otáčok sa priamo prívádza elektrickýsignál úměrný postupnej rýchlosti snímanej"’’na navíjanom alebo odvíjanom materiálí. Spo-sob automatickej regulácie otáčok navíjanýchalebo odvíjaných materiálov podlá vynálezurieši problém jednoduchými prostriedkamia je univerzálně použitelný prakticky prevšetky druhy navíjaných alebo odvíjaných ma-teriálov.

Podlá vynálezu sa do regulátora otáčokneprivádza spát ako skutočná hodnota regulo-vanej veličiny veličina úměrná velkostiotáčok navíjanej alebo odvíjanej cievky,ale veličina úměrná rýchlosti navíjaného ale-bo odvíjeného materiálu. Regulačná spátnávazba porovnává snímánu rýchlosč postupu-júceho materiálu s rýchlosčou požadovanou,pričom vzniklá regulačná odchýlka medzi sní-manou a požadovanou rýchlosčou navíjanéhoalebo odvíjaného materiálu sposobí změnuotáčok navíjacieho alebo odvíjacieho zaria-denia tak, aby rýchlosč postupujúceho prvkusa stále rovnala rýchlosti nastavenej.

Regulačná s lucka na sposob podlá vynálezuje schématicky znázorněná na obr. 1. ĎalŠieobr. 2 a 3 znázornujú dva příklady z možnýchpoužití spósobu.

Podlá obr. 1 sa navíjaný materiál vedlev smere naznačenom šípkou k navíjaciemu zariadeniu _2 poháněnému regulačným jedno-směrným motorom 2» napájaným z regulátora4, Rýchlosč postupu navíjaného materiálu_1_ zachytává snímač 5, pevne spojený s tacho-metrickým dynaraom 6^. Snímačom _5 rýchlostimóže byt kladka alebo válec, ktorý sa třenímnavíjaného materiálu otáča podlá jehorýchlosti, móže sa však na tento účel vyu-žiti i niektorá z kladiek raeraca dížky, vy-rovnávacie kladky a pod. Napátie tachometric-kého dynama 6_ úměrné rýchlosti navíjanéhomateriálu J_ sa privádza do regulátora 4_.Regulačná spatná vázba porovnává skutoČnúsnímačů rýchlosč navíjaného .materiálus požadovanou rýchlosčou nastavenou na po-tenciometri 7_. Ak sa 2váčší priemer navíja-nia, zvácší sa na velmi krátký čas rýchlosčnavíjaného materiálu. Tým sa zvýši napátietachometrického dynama a tým tiež regu- lačná odchýlka, ktorá vyvolá také spomaleniejednosměrného motora aby rýchlosč navíja-nia zostala konštantná. Z hladiska regulova-nej veličiny, t. j. otáčok jednosměrného mo-tora _3> sa nastavuje automaticky nová po-třebná hodnota skutočnej veličiny.

Na obr. 2 je znázorněné použitie opísané-ho principu na linke, prí ktorej nie jepotřebná velká sila k odvinutiu spracováva-ného materiálu a k jeho přechodu technolo-gickou časČou linky, například už spomenutýmvytláčacím zaríadením. Navíjaný materiálsa odvija z odvíjacieho zariadenia _8, pre-chádza technologickou časčou línky j) a cezusměrňovači prievlak 10 sa vedie k navij.a-ciemu zariadeniu 2_, V tomto příklade regu-látor _4 bude prí navíjacom zariadení _2,snímač 5_ s tachometrickým dynamom _6 sú umies-tené za technologickou častou linky J3, Totousporiadanie bude výhodné, okrem už spomenu-tého použitia, aj pri iných operáciách v ká-belárskej výrobě, například pri združovacíchstrojoch, splietacích strojoch s rotujúcimnavíjacím zariadením a pod.

Na obr. 3 je znázorněný příklad použitiav linke, kde sa v súčasňosti používá odtaho-vé zariadenie, ktoré pomáhá pri odvíjanía přetahovaní spracúvaného materiálu techno-logickou časčou linky. V tomto případe jeregulátor _4 pri odvíjacom zariadení 8^ předtechnologickou časčou linky _9. Určujúcimrýchlostým prvkom je tu odvíjacie zariadenie8_, takže spracúvaný materiál nie je namáhanýna tah, ktorý je potřebný pre jeho odvinu-tie a pretiahnutie, pričom tiež odpadá pro-blém brzdenia, pretože navíjacie zariadenie2 odoberá odvíjanú dížku. Přesnost dodržania konŠtantnej rýchlostinavíjania alebo odvíjania opísaným sposobomje daná velkosčou regulačnej odchýlky regu-látora a presnosčou snímanej rýchlosti spra-cúvaného materiálu. Pri tyristorových regu-látoroch je regulačná odchýlka velmi malá,cca 5 až 10 mV, čo umožňuje udržač přesnostregulácie v rozmedzí 0,1 až 0,3 %. Přesnost snímania rýchlosti je daná pres-nosčou vyhotoveného snímača. Bežne sa všakdosahujú přesnosti do 0,5 X. Časové konstan-ty tyristorových regulátorov sú velmi malé,takže nevznikajú nijaké problémy s výkyvmiregulačnej slucky. Výhody spósobu podlá vynálezu spoČívajúhlavně v tom, že reguláciu na konštantnúrýchlosč navíjaných alebo odvíjaných materiá-lov rieši jednoduchším spÓsobom ako známezariadenia, pričom nevyžaduje nijaké speciál-ně prvky, vystačí s použitím bežne vyrábanýchmotorov a regulátorov, pričom sposob možnoaplikovat na všetky druhy navíjania a odví-j ania. Tým, že odpadá odtahové zariadenie, zmenšísa rozměr linky, znížia sa nároky a nákladyna elektrické vybavenie zariadenia, ako i spotřeba energie.

Claims (1)

1 95424 Pri využití regulácie podlá vynálezu naprevíjanie, kde sa v súčasnosti nepoužíváodtah a rýchlosč prevíjania sa z toho dovodu mení podlá priemeru návinu, zváčší sa pou-žitím sposobu podlá vynálezu výkon zariade-nia pri chodě o 50 %. PREDMET V Spósob automat ickej regulácie otáčoknavijácích a odvíjacích zariadení na kon-štantnú rychlost navíjaného alebo odvíjanéhomateriálu nezávisle na priemere návinu,pri ktorom hnacou jednotkou je jednosměrnýpohon napájaný z regulátora s jednou otáčko- Y N Á L E Z U vou spatnou vazbou, vyznačujúci sa tým, žedo regulátora otáčok sa priarao privádzaelektrický signál úměrný postupovej rýchlos-ti snímanej na navíjanom alebo odvíjanommateriáli. 1 list výkresov Sevcroprafia. η. p·. 7. Most