DD279148A3

DD279148A3 - Verfahren und anordnung zum beschleunigen einer ersatz-wickelrolle

Info

Publication number: DD279148A3
Application number: DD88314095A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Seyffert; Rainer Liebold; Gunter Gey
Original assignee: Polygraph Leipzig
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1990-05-30
Also published as: DE3905401A1; FR2629067A1; GB8906828D0; CN1036742A; GB2216502A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle in Abwickeleinrichtungen fuer bahnfoermiges Gut und ist insbesondere im Druckmaschinenbau anwendbar. Der Antrieb erfolgt mit waehlbarer, konstant gehaltener Tangentialbeschleunigung. Damit sind die Beschleunigungszeit und das Traegheitsmoment der Ersatz-Wickelrolle rechtzeitig errechenbar. Die Anordnung enthaelt eine Antriebsregelung mit einem Sollwertgeber fuer Beschleunigung und eine Rechen- und Speichereinheit, auf die Messwertgeber fuer die Umfangsgeschwindigkeit, Drehzahl und Bahngeschwindigkeit, der Sollwertgeber fuer Beschleunigung sowie ein Stromwandler im Strompfad des Stellgliedes des Antriebes geschaltet sind. Fig. 1

Description

-2- 279148 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle in Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut, bei dem das Beschleunigen antriebsgeregelt erfolgt, zu schaffen, das die rechtzeitige Ermittlung der Beschleunigungszeit der Ersatz-Wickelrolle sowie deren Massenträgiieitsmomentes gewährleistet und die Klebespitze schont. Außerdem ist eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu erstellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Antrieb mit wählbarer, konstant gehaltener Tangentialbeschleunigung erfolgt.

Dadurch ist es möglich, die erforderliche Beschleunigungszeit der Ersatz-Wickelrolle zu beliebigem Zeitpunkt zui vorhandenen Bahngeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine nach sehr einfacher mathematischer Beziehung e^akt zu berechnen. Die somit rechtzeitig ermittelte Beschleunigungszeit gestattet es, den Beschleunigungsbeginn der Ersatz-Wickelrolle optimal festzulegen, so daß verhindert wird, daß die beschleunigte Rolle bis zur Klebung unnötige Drehungen ausführt oder die Rolle zu spät die Bahngeschwindigkeit erreicht und die alte Rolle vor Ausführung der Klebung aufgebraucht ist. Es werden dadurch Fehlklebungen mit Makulaturanfall und Maschinenstillstandszeiten vermieden.

Das erfindungsgemäße Vorfahren ermöglicht es weiterhin, zu Beginn des Beschleunigungsvorganges das Massenträgheitsmoment der Ersatz-Wickelrolle zu bestimmen. Damit ist im Falle einer Stopbremsung während des Hochlaufes das Bremsmoment in Abhängigkeit vom Massenträgheitsmoment dosierbar. Bei einer kleinen Wickelrolle wird dabei bei Umfangsantrieb dio Klebespitze und bei Zentrumantrieb die Wickelhülse geschont und das Risiko zu Fehlklebungen, Maschinenstillstandszeiten, verminderter Druckgeschwindigkeit oder Rollenaussonderung gesenkt. Aus dem Massenträgheitsrnoment ist auch einfach die Rollenmasse ermittelbar und steht z. B. zur Prozeßdatenerfassung der Verarbeitungsmaschine zur Verfügung.

Schließlich bringt das Beschleunigen aller Ersatz-Wickelrollen mit gleicher Tangentialbeschleunigung den Vorteil, daß auch bei kleinen Wickelrollen die Klebespitze keiner erhöhten Trägheitskraft und damit der Gefahr des Abhebens ausgesetzt wird. Das vorgeschlagene Verfahren ist vorteilhaft bei einer Anordnung mit einem geregelten Antrieb für die Ersatz-Wickelrolle mit der Reihenschaltung eines Meßwertgebers für die Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle, einer Regeleinrichtung und eines Drehzahlstellers, der mit dem Stellglied des Antriebes in Verbindung steht, wobei in dessen Strompfad ein Stromwandler liegt, sowie mit einer Rechen- und Speichereinheit, die von Meßwertgebern für die Umfangsgeschwindigkeit und Drehzahl der Ersatz-Wickelrolle sowie einem Meßwertgeber für die Bahngeschwindigkeit gespeist wird, realisierbar, wenn erfindungsgemäß am Sollwerteingang der Regeleinrichtung ein Sollwertgeber für Beschleunigung anliegt und dieser außerdem sowie der Stromwandler an die Rechen- und Speichereinheit angeschlossen sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: das Blockschaltbild einer Anordnung zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle mit Gurtantrieb Fig. 2: das Blockschaltbild einer Anordnung zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle mit Zentrumantrieb Fig.3: das Diagramm des zeitlichen Verlaufes der Spannung U am Ausgang des Digital-Ar.alog-Wandlers 19 bzw. 46 von Fig. 1 und 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Beschleunigungsanordnung enthält einen zweiarmigen Rollenständer 1, der die alte Wickelrolle 2 und die ErseU-Wickelrolle 3 trägt. Von der alten Wickelrolle 2 wird die Materialbahn 4 abgewickelt und der Verarbeitungsmaschine, beispielsweise einer Druckmaschine, zugeführt. Die Bahn treibt dabei eine Bahnleitwalze 5 mit einem Bahnimpulsgeber 6 an, der an eine Rechen- und Speichereinheit 7 angeschlossen ist. Jeder Arm des Rollenständers 1 trägt einen Umdrehungsimpulsgeber 8; 9, der pro Umdrehung einen Impuls abgibt. Mitteis einer Umschalteinrichtung 10 wird jeweils der zur Ersatz-Wickelrollo gehörige Umdrehungsimpulsgeber, in der Zeichnung also der Umdrehungs impulsgeber 8, mit der Rechen- und Speichereinheit 7 verbunden. An der Ersatz-Wickelrolle 3 liegt ein Antriebsgurt 11 an, der mit einem Gleichstrommotor 12 in Antriebsverbindung steht. Mit letzterem sind weiterhin ein Tachogenerator 13 und ein Umfangsimpulsgeber 14 gekuppelt. Während der Umfangsimpulsgebei 14 auf die Rechen-und Spuichereinheit 7 geschaltet ist, istderTachogener ltor 13 mit dem Istwerteingang einer Regelei !richtung 15 verbunden. An ihrem Sollwerteingang ist ein Potentiometer 16 angeschlossen, wobei in Reihe ein Spannungs-Frequer z-Wandler 17, ein Zähler 18 und ein Digital-Analog-Wandler 19 zwischengoschaltet sind. Das Potentiometer 16 steht weiterhir mit der Rechen- und Spoicnereinheit 7 in Verbindung. Der Regeleinrichtung 15 ist ein Drehzahlsteller 20 nachgeschaltet, dessen Ausgang auf den Gleichstrommotor 12 als Stellglied geführt ist. im Anker.stromkreis des Gleichstrommotors 12 liegt ein Stromwandler 21, der unter Zwischenschaltung eines Strom-Spannungs-Wandlers 22 auf die Rechen- und Speichoreinheit 7 geschaltet ist. Weiterhin steht die Regeleinrichtung 15 mit der Rechen- und Speii'hereinhoit 7 in Verbindung

Bei den weiteren Erklärungen haben die verwendeten Formelzeichen folgende Bedeutung:

a, Tangentialbeschleunigung

a,B, Tangentialverzögerung

D Durchmesser der Ersatz-Wickelrolla

f Funktion

Im Ankerstrom des Beschleunigungsmotors

Jg Massenträgheitsmornent des Gurtantriebs

Jk Massenträgheitsmoment der Rollenlagerung (Konus)

Jr Massenträgheitsmoment der Ersatz-Wickelrolle

Jz Massenträgheitsmoment des Zontrumantriebs

K, bis K₉	Konstante
Mag	Antriebsmoment bei Gurtantrieb
Maz	Antriebsmoment bei Zentrumantrieb
Mb,g	Bremsmoment für Gurtbremsung
Μβ,ζ	Bremsmoment fürZentrumbremsurig
Mr	Reibungsmoment der Rollenlagerung
Mrg	Reibungsmoment des Gurtantriebes
m	Masse der Ersatz-Wickelrolle
N	Weg pro Unifangsimpuls
η	Drehzahl des Beschleunigungsmotors
S	Bshnweg pro Bahnimp¹¹¹S
Tv	Zeitintervall
t.	ßeschleunigungszeit
U	Spannung
AU	Spannungsstufe
Vb	Bahngeschwindigkeit
Vu	Umfangsgeschwindigkeit
Z_B	Anzahl von Bahnimpulsen
Z₀	Anzahl von Umdrehungsimpulsen
Zu	Anzahl von Umfangsimpulsen
α	Anstiegswinkel
V	Frequenz
ω	Winkelgeschwindigkeit des Beschleunigungsmotors

Im Verlaufe eines nicht näher zu beschreibenden Rollenwechselvorganges ist die Ersatz-Wickelrolle 3 an die Materialbahn 4 der zu Ende gehenden alten Wickelrolle 2 anzukleben. Hierzu wird die Ersatz-Wickelrolle 3 mittels des Gleichstrommotors 12 in ihrer Umfangsgeschwindigkeit Vj von Null auf die Materialbahngeschwindigkeit v_a beschleunigt. Dies erfolgt mit konstanter Tangentialbeschleunigung a,, die vorgewählt und als Spannungswert am Potentiometer 16 eingestellt wird. Diese Spannung wird einmal der Rechen- und Speichereinheit 7 zugeleite'. Sie wird weiterhin im Spannungs-Frequenz-Wandler 17 in eine äquivalente Frequenz ν umgewandelt. Das Frequenzsignal wird dem Zähler 18 zugeführt, der auf Grund der ankommenden Impulse seinen Zählerstand erhöht. Im dem Zähler 18 nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler 19 wird deraktuelle Zählerstand in eine äquivalente Spannung U umgesetzt. Damit entsteht am Ausgang bei kontinuierlicher Erhöhung des Zählerstandes eine entsprechend den Spannungsstufen AU des Digital-Analog-Wandlers 19 angenäherte Rampenfunküor», deren Anstieg durch die Zählfrequenz des Zählers 18 bestimmt wird (Fig.3) und die Tangentialbeschleunigung a, verkörpert. Es gilt

a_t = tana = (1)

At

bzw. a, = AU · •. (2)

Die Rampenfunktion wird als Führungsgröße der Regeleinrichtung 15 zugeführt. Letzterer wird weiterhin die Spannung des Tachogenerators 13 als MeIiwert für die Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrclle 3 zugeleitet. Die Regeleinrichtung enthält die für die Optimierung der Regelung erforderlichen Übertragungsfunktionen. Das Ausgangssignal wird dem Drehzahlsteller 20 zugeführt, der eine variable Spannung für den Gleichstrommotor 12 bereitstellt und damit die notwendigen Drehzahlen für den Antrieb bewirkt.

Auf Grund des bei konstanter tangentialer Beschleunigung linearen Zusammenhangs dei Umfangsgeschwindigkeitserhöhung pro Zeiteinheit ergibt sich die erforderliche Beschleunigungszeit t_a der Ersatz-Wickclrolle 3 aus der Beziehung

Vb

t_a = (3!

^ai

bzw. ta = K₁ · v_B (4)

mit K₁ = - (5)

a₍

als Konstante.

Die Bahngeschwindigkeit v_B wird in der Rechen- und Speichereinheit 7 aus der Anzahl von Bahnimpulsen Z_B des Bahnimpulsgebers 6 über ein vorgegebenes Zeitintervall T_v und dem Bahnweg S pro Bahnimpuls nach der Gleichung

Z₈ S

Vb = —— (6)

Tv

ermittelt.

Für das Antriebsmoment Mag des Beschleunigungsmotors bei Gurtantrieb gilt:

4Jr · a, 4J_K a,

^Ja ^ ⁺⁺⁺

₂ α»

Vu Vg.

Aus Gleichung (7) ergibt sich das Massenträgheitsmoment Jr der Ersatz-Wickelrolle 3 zu

M_AG · D^; · K₂ M_RG · D² K₂ J ₀ · D² · Kj M_R D

4a, 4a, 4 2a,

Dabei ist das Antriebsmoment Mag eine bekannte Funktion des Ankerstromes Im des Gleichstrommotors 12,

."'ag = «Im). (10)

Der Wert des Ankerstromes Im wird vcm Stromwandler 21 geliefert und mittels des Strom-Spannungs-Wandlers 22 in eine Spannung umgeformt der Rechen- und Speichereinheit 7 zugeführt

Mit Gleichung (10) und den Konstanten

K₃ = -y- (11)

K₄ =

K₅ -^. (13)

Mr

K₆ = -y- (14)

K₇ = Jk (15)

läßt sich Gleichung (9) umformen zu

1 J<e_p_

" "⁵J ' ^D ~ a, ~ ^K'-

Jr= ^{m J} --K₅ D²-— -K₇. (16)

L a_t .! a,

Die Konstanten stehen abrollungsspezifisch fest, ebenso steht die Funktion des Ankerstromes fest, und die Tangentialbeschleunigung a, ist vorgegeben. Der Anf&ngsdurchmesser D der Ersatzwickelrolle 3 wird bei ihrer ersten Drehung aus der Anzahl von Umfangsimpulsen Zu des Umfangsimpulsgebers 14 zwischen 2 Impulsen Z₀ des Umdrehungsimpulsgebers 8 und dem Umfangsweg N pro Umfangsimpuls nach der Gleichung

_{D =} _Zyj_N_ ₍₁₇₎

in der Rechen- und Speichereinheit 7 ermittelt. Somit kann nun nehr mittels letzterer das Massenträgheitsmoment Jr errechnet werden.

Zum gleichen Zeitpunkt ist auch die Masse m der Ersatz-Wickelrolle 3 errechenbar zu

8J_n

(w

und kann beispielsweise für Prozeßdaten der Verarbeitungsmaschine verwertet werden.

Mit dem Vorlegen des Massenträgheitsmomentes Jr ist analog den beim Beschleunigen wirkenden Komponenten das Bremsmoment M_B,o für Gurtbremsung der Ersatz-Wickelrolle errechenbar zu

M M 4- ι u κ 4J_R · a,_B, 4Jk · a,_B, 2M_R

M_B,G = -Mrq + J₀ · d,B, · K₂ + + - (19)

wobei die Tangentialverzögerung a,ß, vorgegeben wird. Im Falle einer Stopbremsung wird das von der Rechen- und Speichereinheit 7 errechnete Bremsmome.it M_b,g in Form einer Spannung der Regeleinrichtung 15 zugeführt. Letztere bricht daraufhin die Beschleunigungsregelung dei Ersatz-Wickelrolle 3 ab und steuert den Drehzahlsteller 20 derart an, daß der im Vierquadrantenbetrieb arbeitende Gleichstrommotor 12 das Bremsmoment erzeugt.

Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Beschleunigung der Ersatz-Wickelrolle mittels Motor. Die Erfindung kann beispielsweise auch angewendet werden, wenn der Antrieb der Ersatz-Wickelrolle vom Hauptantrieb der Verarbeitungsmaschine z. B. über eine Elektrokupplung als Stellglied erfolgt. Es sind dann die entsprechende Abhängigkeit des von der Kupplung übertragenen Drehmomentes vom Erregerstrom und die vom Anteil der Kupplung am Trägheitsmoment Jg veränderte Konstante K₅ in die Rechen- und Speichereinheit einzugeben.

In Fig. 2 ist eine Beschleunigungsanordnung dargestellt, die einen zweiarmigen Rollenständer 23 enthält. Letzterer trägt d.'q alte Wickelrolle 24 und die Ersatz-Wickelrolle 25. Von der alten Wickelrolle 24 wird die Materinibahn 26 abgewickelt und u. a. über die Bahnleitwalze 27 geführt, die einen an eine Rechen- und Speichereinheit 28 angeschlossenen Bahnimpulsgeber 29 trägt. An der Wickelrollenspindel 30 der Ersatz-Wickelrolle 25 greift ein Gleichstrommotor 31, an der Wickelrollenspindel 32 der alten Wickelrolle 24 ein Gleichstrommotor 33 an. Jeder Arm des Rollenständers 23 trägt einen Umdrehungsimpulsgeber 34; 35, der pro Rollenumdrehung einen Impuls abgibt. Mittels Umschalteinrichtungen 36; 37 werden jeweils der zur Ersatz-Wickelrolle gehörige Gleichstrommotor und Umdrehungsimpulsgeber wirksam. Dabei wird in Fig. 2 der Umdrehungsimpulsgeber 34 mit der Rechen- und Speichereinheit 28 und der Gleichstrommotor 31 mit dem Ausgang eines Drehzahlstellers 38 verbunden. Am Mantel der Ersatz-Wickelrolle 25 liegt eine Rolle 39 an, mit der ein an die Rechen- und Speichereinheit 28 angeschlossener Umfangsimpulsgeber 40 und ein Tachogenerator 41 gekuppelt sind. Letzterer ist mit dem Istwerteingang einer Regeleinrichtung 42 verbunden. An ihrem Sollwerteingang ist ein Potentiometer 43 angeschlossen, wobei in Reihe ein Spannungs-Frequenz-Wandler 44, ein Zähler 45 und ein Digital-Analog-Wandier 46 zwischengeschaltet sind. Das Potentiometer 43 steht weiterhin mit der Rechen- und Speichereinheit 28 in Verbindung. Der Regeleinrichtung 42 ist der Drehzahlsteller 38 nachgeschaltet. Im Ankerstrompfad für die Gleichstrommotoren 31; 33 liegt ein Stromwandler 47, der unter Zwischenschaltung eines Strom-Spannungs-Wandlers 48 mit der Rechen- und Speichereinheit 28 verbunden ist. Mit letzterer steht weiterhin die Regeleinrichtung 42 in Verbindung.

Im Verlaufe des Rollenwechselvorganges ist die Ersatz-Wickelrolle 25 an die Materialbahn 26 der zu Ende gehenden alten Wickelrolle 24 anzukleben. Hierzu wird die Ersatz-Wickelrolle 25 mittels des Gleichstrommotors 31 in ihrer Umfangsgeschwindigkeit vu °'on Null auf die Materialbahngeschwindigkeit V₈ beschleunigt. Dies erfolgt mit konstanter Tangentialbeschleunigung ?., die vorgewählt und als Spannungswert am Potentiometer 43 eingestellt wird. Diese Spannung wird einmal der Rechen- und Speichereinheit 28 zugeleitet. Sie wird weiterhin im Spannungs-Frequenz-Wandler 44 in eine äquivalente Frequenz ν umgewandelt. Dns Frequenzsignal wird dem Zähler 45 zugeführt, der auf Grund der ankommenden Impulse seinen Zählerstand erhöht. Im dem Zähler 45 nachgeschalteten Digital-Analog-Wandier 46 wird der aktuelle Zählerstand in eine äquivalente Spannung U umgesetzt. Damit entsteht am Ausgang bei kontinuierlicher Erhöhung des Zählerstandes eine entsprechend den Spannungsstufen AU des Digital-Analog Wandlers 46 angenäherte Rampenfunktion, deren Anstieg durch die Zählfrequenz des Zählers 45 bestimmt wird (Fig. 3) und die Tangentialbeschleunigung a· verkörpert. Es gilt

a, = tana = —- (1)

bzw. a, = AU · »Ί (2)

Die Rampenfunktion wird als Führungsgröße der Regeleinrichtung 42 zugeführt. Letztorer wird weiterhin die Spannung des Tachogenerators 41 als Meßweit für die Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle 25 zugeleitet. Die Regeleinrichtung 42 enthält die für die Optimierung der Regelung erforderlichen Übertragungsfunktionen. Das Ausgangssignal wird dem Drehzahlsteller 38 zugeführt, der eine variable Spannung für den Gleichstrommotor 31 bereitstellt und damit die notwendigen Drehzahlen für den Antrieb bewirkt.

Für die Ermittlung der Beschleunigungszeit t_a der Ersatz-Wickelrolle 25 gilt analog dem ersten Ausführi'ngsbeispiel die Gleichung (4)

t. = K₁ v_B (4)

mit K, = — (5)

a_t

als Konstante.

Analog wird auch die Bahngeschwindigkeit v_B nach Gleichung (6)

Z_B S Vb = —— (6)

aus der Anzahl von Bahnimpulsen Z₈ des Bahnimpulsgebers 29 über ein vorgegebenes Zeitintervall T_v und dem Bahnweg S pro Bahnimpuls ermittelt.

Für das Aniriebsmoment Maz des Beschleunigungsmotors bei Zentrumantrieb gilt

2J_R · a, 2(J_Z + Jk) · a,

+ -^ —- + M_n. (20)

Ma₂ +

D D

Aus Gleichung (20) ergibt sich das.Massenträgheitsmoment J_R der Ersatz-Wickelrolle 25 zu

D M_R · D

^J ^J

Dabei ist das Antriebsmoment Maz eine bekannte Funktion des Ankerstromes Im des Gleichstrommotors 31,

Μ« = f(U. (22)

Der Wert des Ankerstromes I_M wird vom Stromwandler 47 geliefert und mittels des Strom-Spannungs-Wandlers 48 in eine Spannung umgeformt der Rechen- und Speichereinheit 28 zugeführt

Mit Gleichung (22) und den Konstanten

Mr

K₈ = - (23)

K₉ = J₂ + Jk (24)

läßt sich Gleichung (21) umformen zu «•m) J O ..

^r- L

:₉. (25)

Die Konstanten K₈ und Kg stehen abroilungsspezifisch fest, ebenso steht die Funktion des Ankerstromes fest, und die Tangentialbeschleunigung a, ist vorgegeben. Der Anfangsdurchmosser D der Ersatz-Wickelrolle 25 wird wie bei der Beschleunigungsvorrichtung mit Gurtantrieb während der ersten Rollendrehung nach Gleichung (17)

aus der Anzahl von Umfangsimpulsen Zu des Umfangsimpulsgebers 40 zwischen 2 Impulsen Z₀ des Umdrehungsimpulsgebers34 und dem Umfangsweg N pro Umfangsimpuls in der Rechen- und Speichereinheit 28 ermittelt. Somit kann nunmehr mittels letzterer nach Gleichung (25) das Massenträgheitsmoment J_R errechnet werden. Zum gleichen Zeitpunkt ist auch die Masse m der Ersatz-Wickelrolle 25 errechenbar nach Gleichung (18)

(18)

Mit dem Vorliegen des Massenträgheitsmomentes Jr ist analog den beim Beschleunigen wirkenden Komponenten das Bremsmoment M_B,z für Zentrumbremsung der Ersatz-Wickelrolle 23 errechenbar zu

2J_R · a«, 2(J_Z + Jk) · a, M_B,z = + Mr, (26)

wobei die Tangentialverzögerung a,B, vorgegeben wird. Im Falle einer Stopbremsung wird das von der Rechen- und Speichereinheit 28 errechnete Bremsmoment M_BfZ in Form einer Spannung der Regeleinrichtung 42 zugeführt. Letztere bricht daraufhin die Beschleunigungsregelung der Ersatz-Wickelrolle 23 ab und steuert den Drehzahlsteller 38 derart an, daß der im Vierquadrantenbetrieb as beitende Gleichstrommotor 31 das Bremsmoment erzeugt.

In den Ausführungsbeispielen tragen die Rollenständer jeweils zwei Arme. Die Erfindung ist ebenso an dreiarmigen Rollenständern anwendbar.

Weiterhin kann unter Benutzung der Erfindung dio Rechen- und Speichereinheit auch von analogen Meßwertgebern gespeist werden. Auch kann der Meßwertgeber für die Drehzahl der Ersatz-Wickelrolle eine Impulsfolge pro Umdrehung abgeben, wobei dann in Formel (17) noch das Verhältnis der Impulse pro Umdrehung und der ausgewerteten Impulse als Faktor eingeht. Ebenso ist die Erfassung des von der Regeleinrichtung zu verarbeitenden Geschwindigkeitsverhaltens der Ersatz-Wickelrolle mit einem digitalen Geber möglich. Auch können die Regeleinrichtung und die Rechen- und Speichereinheit an einen gemeinsamen Meßwertgeber für die Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle gelegt werden. Bei entsprechender Auswahl der Regeleinrichtung kann auch der dem Zähler nachgeschaltete Digital-Analog-Wandler entfallen.

In den Ausführungsbeispielen dient ein Potentiometer als Sollwertgeber für die Tangentialbeschleunigung. Hierfür kann auch eine anderweitige variable Gleichspannungsquelle Anwendung finden. Es kann aber auch der Soliwert der Tangentialbeschleunigung in der Rechen- und Speichereinheit eingespeichert vorliegen und von dieser dem Spannungs-Frequenz-Wandler zugeführt werden.

Claims

1. Verfahren zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle in Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut, bei dem das Beschleunigen antriebsgeregelt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb mit wählbarer, konstant gehaltener Tangentialbeschleunigung Ia₁) erfolgt.

2. Anordnung zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle in Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut mit einem geregelten Antrieb für die Ersatz-Wickelrolle mit der Reihenschaltung eines Meßwertgebers für die Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle, einer Regeleinrichtung und eines Drehzahlstellers, der mit dem Stellglied des Antriebes in Verbindung steht, wobei in dessen Strompfad ein Stromwandler liegt, sowie mit einer Rechen- und Speichereinheit, die von Meßwertgebern für die Umfangsgeschwindigkeit und Drehzahl der Ersatz-Wickelrolle sowie einem Meßwertgeber für die Bahngeschwindigkeit gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß am f ollwerteingang der Regeleinrichtung ein Sollwertgeber für Beschleunigung anliegt und dieser außerdem sowie der Stromwandler (21; 47) an die Rechen- und Speichereinheit (7; 28) angeschlossen sind.

Hierzu

3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Beschleunigen einer Ersatz-Wickelrolle in Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut bei bahnenverarbeitenden Maschinen, insbesond jre Rollenrotationsdruckmaschinen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In Abwickeleinrichtungen mit automatischem Rollenwechsel wird zur Festlegung von Einsatzpunkten von Rollenwechselschritten u. a. die erforderliche Zeit für die Beschleunigung der Ersdtz-Wickelrolle von Null auf Bahngeschwindigkeit bonötigt. Das Beschleunigen erfolgt dabei üblicherweise mit konstantem Moment (z. B. EP-Anmeldung 18555). Hierbei hängt die erforderliche Beschleunigungszeit nicht nur von der Höhe der zu erreichenden Bahngeschwindigkeit, sondern auch von der Größe der Ersatz-Wickelrolle ab. Diese Zeit wird bei einer bekannten Steueranordnung (DE-PS 2619236) fest vorgegeben. Aus den nachfolgend genannten Gründen sollte jedoch die erforderliche Beschle- nigungszeit möglichst genau vorliegen. Sei einer zu groß bemessenen Beschleunigungszsit führt die auf die Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine beschleunigte Ersatz-Wickelrolle bis zum Ablauf dieser Zeit zusätzliche weitere Drehungen aus. Dies erhöht die Gefahr, daß sich die für die Klebung vorbereitete Klebespitze von der Wickelrolle löst und eine Fehlklebung erfolgt oder der Rollenwechsolvorgang abgebrochen und die Anklebung von Hand ausgeführt werden muß. Ist dagegen die tatsächlich benötigte Beschleunigungszeit größer als die vorgesehene, so wird der sich an das Beschleunigen anschließende Klebevorgang verspätet eingeleitet, was zur Folge haben kann, daß der Rollenrest der sich abwickelnden alten Wickelrolle vor Ausführung der

Anklebung aufgebraucht ist und die automatische Anklebung mißlingt. In allen Fällen ergeben sich Maschinenstillstände und Makulatur.

Vorteilhaft ist an Abwickeleinrichtungen auch die Kenntnis des Massenträgheitsmomentes der Ersatz-Wickelrolle. Gemäß der EP-Anmeldung 18555 wird dieses aus der gemessenen Zeit für die Beschleunigung der Ersatz-Wickelrolle auf Bahngeschwindigkeit errechnet. Dabei ist nachteilig, daß das Trägheitsmoment zur Erzielung eines geregelten Bremsmomentes der Ersatz-Wickelrollo im Falle einer Stopbremsung während des Beschleunigungsvorganges noch nicht zur Verfügung steht. So wird bei der Stopbremsung einer kleinen Wickelrolle mit einem unnötig großen Bremsmoment bei Anordnungen mit Gurtantrieb die Klebespitze und bei Anordnungen mit Zentrumantrieb die Hülse am Konus stark belastet. Im ersteren Fall droht die Verschiebung der Klebespitze und in deren Folge eine Fehlklebung. Der zweite Fall kann durch Beschädigung der Wickelhülse einen Weiterdruck mit verminderter Bahngeschwindigkeit erfordern oder sogar zur Aussonderung dieser Rolle mit einhergehender Druckunterbrechung führen. Nachteilig ist weiterhin, daß die Beschle·,iiig.ung der Ersatz-Wickelrolle mit konstantem Drehmoment erfolgt. Bei einer kleinen Ersatzwickelrolle wird dadurch uif Klebespitze stark belastet, was zu deren Abheben mit den bereits genannten Folgen führen kann.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, die Fehlklebungen vermeiden und so den Anfall von Makulatur und Maschinenstillstandszeiten senken.