DE102005049604A1 - Operating method for a reel assembly for coiling a tape and objects corresponding thereto - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Haspelanordnung zum Aufhaspeln eines Bandes, die zumindest einen Haspel, eine dem Haspel vorgeordnete Treibrolle und eine Steuereinrichtung für den Haspel und die Treibrolle aufweist.The The present invention relates to a method of operating a reel assembly for winding a tape, the at least one reel, a the Reel upstream drive roller and a control device for the reel and the drive roller has.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Datenträger, auf dem ein Computerprogramm für eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines derartigen Betriebsverfahrens gespeichert ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für eine Haspelanordnung der eingangs genannten Art und eine solche Haspelanordnung selbst.The The present invention further relates to a data carrier a computer program for a control device for carrying out such an operating method is stored. Furthermore, the present invention relates to a Control device for a reel assembly of the type mentioned and such Coiler arrangement itself.
Haspelanordnungen zum Aufhaspeln eines Bandes und Betriebsverfahren für derartige Haspelanordnungen sind allgemein bekannt. Insbesondere fasst bei der bekannten Haspelanordnung die Treibrolle das Band zu einem Zeitpunkt, der nachfolgend zur Unterscheidung von anderen Zeitpunkten Rollenfasszeitpunkt genannt wird, und führt es sodann mit einer Bandgeschwindigkeit dem Haspel zu. Das Band erreicht den Haspel zu einem Zeitpunkt, der zur Unterscheidung von anderen Zeitpunkten nachfolgend Haspelerreichzeitpunkt genannt wird. Im Gegensatz zur Treibrolle fasst der Haspel das Band zu diesem Zeitpunkt aber noch nicht. Dies geschieht erst zu einem späteren Zeitpunkt, der nachfolgend zur Unterscheidung von anderen Zeitpunkten tatsächlicher Haspelfasszeitpunkt genannt wird.reel stands for coiling a tape and operating method for such Reel arrangements are well known. In particular the known reel assembly the drive roll the tape at a time the following to distinguish from other times Rollenfasszeitpunkt is called, and leads It then with a tape speed to the reel. The ribbon reaches the reel at a time different from other times below is called the "Haspelerreichzeitpunkt". Unlike the capstan, the reel holds the tape to it But not yet. This will happen at a later date, which is more actual in order to distinguish it from other times Is called barrel maturity point.
An den Haspel gibt die Steuereinrichtung eine Haspelsolldrehzahl und ein in Bandlaufrichtung wirkendes Haspelgrenzmoment aus, so dass die Steuereinrichtung den Haspel drehzahlgeregelt und momentenbegrenzt betreibt. Ebenso gibt die Steuereinrichtung an die Treibrolle eine Rollensolldrehzahl und ein in Bandlaufrichtung wirkendes Rollengrenzmoment aus, so dass die Steuereinrichtung auch die Treibrolle drehzahlgeregelt und momentenbegrenzt betreibt.At the reel, the controller gives a reel target speed and an acting in the strip running direction reel limit moment, so that the control means the reel speed controlled and torque limited operates. Likewise, the control device to the drive roller a Roller setpoint speed and a rolling limit torque acting in the direction of strip travel out, so that the control device and the drive roller speed controlled and torque limited operates.
Im Stand der Technik sind die Haspelsolldrehzahl und die Rollensolldrehzahl derart bestimmt, dass sowohl der Haspel als auch die Treibrolle gegenüber dem Band voreilen. Diese Vorgehensweise ist zwingend erforderlich und wird auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung beibehalten.in the The state of the art is the desired reel speed and the desired roller speed determined so that both the reel and the drive roller across from leading the band. This procedure is mandatory and is also retained within the scope of the present invention.
Das Haspelgrenzmoment wird im Stand der Technik bereits vor dem Haspelerreichzeitpunkt, meist sogar vor dem Rollenfasszeitpunkt, auf ein Haspelendmoment gesetzt, das bis zum Haspelfasszeitpunkt konstant beibehalten wird. Danach wird das Haspelgrenzmoment derart variiert, dass der auf das Band ausgeübte Zug konstant ist. Das Rollengrenzmoment wird im Stand der Technik vor dem Rollenfasszeitpunkt auf ein Rollenanfangsmoment gesetzt und bis zum Haspelfasszeitpunkt konstant beibehalten.The Reel limit torque is in the prior art before the reel time, usually even before the roller barrel time, set to a reel end moment, which is kept constant until the reel catch time. After that the reel limit moment is varied so that the on the tape practiced Train is constant. The roll limit torque is known in the art set to a roll start torque before the roll capture time and maintained constant until the reel catch time.
Die Vorgehensweise des Standes der Technik führt dazu, dass zu Beginn des Aufhaspelns im Band ein erhöhter Zug auftritt. Der erhöhte Zug kann dabei so groß sein, dass er die Streckgrenze des Bandes übersteigt, also zu plastischen Formveränderungen (Einschnürungen) des Bandes führt. Die Dicke und insbesondere auch die Breite des aufzuhaspelnden Bandes werden daher plastisch geändert. Die Dicke und die Breite des Bandes stellen aber entscheidende Qualitätsparameter dar, die somit negativ beeinflusst werden.The Procedure of the prior art causes at the beginning of the Coiling in the ribbon an elevated Train occurs. The raised Train can be so big that it exceeds the yield strength of the band, ie to plastic changes in shape (Constrictions) of the band leads. The thickness and in particular the width of the tape to be reeled up are therefore changed plastically. The thickness and the width of the band, however, represent decisive quality parameters which are thus adversely affected.
Im Stand der Technik werden die Qualitätseinbußen bzw. wird die Gefahr einer Qualitätseinbuße schlichtweg in Kauf genommen. Es wird lediglich versucht, die Qualitätseinbuße bzw. die Gefahr einer Qualitätseinbuße durch entsprechende Vorgabe der Solldrehzahlen und der Grenzmomente zu minimieren.in the State of the art, the quality losses or is the risk of Quality loss simply accepted. It is only tried, the loss of quality or the risk of a loss of quality corresponding specification of the setpoint speeds and the limit torques minimize.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zu schaffen, die Qualitätseinbußen bzw. die Ge fahr einer Qualitätseinbuße deutlich zu verringern, möglichst sogar zu eliminieren.The The object of the present invention is a possibility the quality losses or the risk of a loss of quality clearly to reduce, if possible even to eliminate.
Die Aufgabe wird für ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung
- – das Haspelgrenzmoment nach dem Haspelerreichzeitpunkt von einem Haspelanfangsmoment stetig erhöht, so dass das Haspelgrenzmoment zu einem Haspelfasszeitpunkt ein Haspelendmoment erreicht, und
- – das Rollengrenzmoment nach dem Haspelerreichzeitpunkt von einem Rollenanfangsmoment stetig absenkt, so dass das Rollengrenzmoment zum Haspelfasszeitpunkt ein Rollenendmoment erreicht.
- - Increases the reel limit torque after the reel recovery time of a reel start-up torque steadily, so that the reel limit torque reaches a reel to a reel to a reel end torque, and
- - The role limit torque steadily lowered after the reel recovery time of a roll initial torque, so that the roll limit torque reaches the reel barrel time a role end torque.
Denn durch dieses feinfühlige, gegenläufige Ändern der Grenzmomente bereits ab dem Haspelerreichzeitpunkt kann der im Band herrschende Zug unter die Streckgrenze des Bandes reduziert werden, ohne die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit beim Anhaspeln des Bandes zu beeinträchtigen. Der Haspelfasszeitpunkt ist dabei ein rechnerisch ermittelter Wert, zu dem der Haspel das Band gefasst haben sollte. Es kann von dem Zeitpunkt, zu dem der Haspel das Band tatsächlich fasst, abweichen.Because through this sensitive, opposing change of the Border moments already from the time of the Haspelerreichzeitpunkt can in the band ruling train to be reduced below the yield strength of the band, without the reliability and to impair operational reliability when reeling the tape. The reel catch time is a calculated value, to which the reel should have taken the tape. It can of the Time at which the reel actually holds the tape, differ.
Hiermit korrespondierend wird die Aufgabe für den Datenträger dadurch gelöst, dass auf ihm ein Computerprogramm für eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines solchen Betriebsverfahrens gespeichert ist.Herewith Corresponding to the task for the disk is characterized solved, that on it a computer program for a control device to carry out a stored in such operating method.
Für die Steuereinrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sie derart ausgebildet ist, dass sie den Haspel und die Treibrolle gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt. Insbesondere kann die Steuereinrichtung hierzu einen Programmspeicher aufweisen, in dem ein Computerprogramm für die Steuereinrichtung hinterlegt ist, und die Steuereinrichtung den Haspel und die Treibrolle auf Grund des Computerprogramms erfindungsgemäß betreiben.For the controller the task is solved by that it is designed such that it the reel and the drive roller according to one operating procedures. In particular, the control device for this purpose have a program memory in which a computer program for the control device is deposited, and the control means the reel and the drive roller operate on the basis of the computer program according to the invention.
Für die Haspelanordnung schließlich wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sie eine entsprechend ausgebildete Steuereinrichtung aufweist.For the reel arrangement after all the task is solved by that it has a correspondingly designed control device.
Vorzugsweise ist das Haspelgrenzmoment eine differenzierbare Funktion der Zeit, z. B. eine Funktion, die einen S-förmigen Verlauf aufweist. Denn dann kann der Haspel der Änderung des Haspelgrenzmoments besonders einfach folgen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Steuereinrichtung das Haspelgrenzmoment derart ändert, dass eine zeitliche Ableitung des Haspelgrenzmoments vom Haspelerreichzeitpunkt bis zu einem ersten Zwischenzeitpunkt, der zwischen dem Haspelerreichzeitpunkt und dem Haspelfasszeitpunkt liegt, ansteigt und vom ersten Zwischenzeitpunkt bis zum Haspelfasszeitpunkt absinkt.Preferably the reel limit moment is a differentiable function of time, z. B. a function that has an S-shaped curve. Because then the reel can change Especially easy to follow the reel limit moment. This is especially true when the control means changes the reel limit torque such that a time derivative of the reel limit torque from the reel real time until a first intermediate point in time, which is between the reel real time and the barrel time, rises and from the first intermediate point in time sinks to the barrel barrel point.
Vorzugsweise ist auch das Rollengrenzmoment eine differenzierbare Funktion der Zeit. Beispielsweise kann auch sie zwischen dem Haspelerreichzeitpunkt und dem Haspelfasszeitpunkt einen S-förmigen Verlauf aufweisen. Denn dann kann die Treibrolle der Änderung des Rollengrenzmoments besonders einfach folgen.Preferably is also the role limit moment a differentiable function of Time. For example, it can also be between the reel time and the reel collection point have an S-shaped course. Because then the driving role of the change particularly easy to follow the roll limit moment.
Wenn die Steuereinrichtung die Haspelsolldrehzahl zwischen dem Haspelerreichzeitpunkt und dem Haspelfasszeitpunkt von einem ursprünglichen Wert auf einen erniedrigten Wert absenkt, werden auf Grund des Trägheitsmoments des Haspels verursachte Zugspannungsspitzen im Band noch weiter reduziert. Vorzugsweise senkt hierzu die Steuereinrichtung die Haspelsolldrehzahl zwischen dem Haspelerreichzeitpunkt und einem zweiten Zwischenzeitpunkt stetig auf den erniedrigten Wert ab und erhöht dann die Haspelsolldrehzahl vom zweiten Zwischenzeitpunkt zum Haspelfasszeitpunkt wieder stetig auf den ursprünglichen Wert.If the control means the reel target speed between the reel rich time and the barrel time from an original value to a lowered one Value drops are caused by the moment of inertia of the reel Tension peaks in the belt reduced even further. Preferably For this purpose, the control device lowers the desired reel speed the reel real time and a second intermediate time steady decreases to the lowered value and then increases the desired reel speed from the second intermediate time to the reel start time again steadily to the original one Value.
Auch die Haspelsolldrehzahl ist vorzugsweise eine differenzierbare Funktion der Zeit. Beispielsweise kann sie einen muldenförmigen Verlauf aufweisen. Dadurch ist der Haspel ein facher in der Lage, den Änderungen der Haspelsolldrehzahl zu folgen.Also the desired reel speed is preferably a differentiable function currently. For example, it may have a trough-shaped course. Thereby the reel is capable of changing the desired reel speed to follow.
Wenn die Steuereinrichtung die Rollensolldrehzahl bereits vor dem Haspelerreichzeitpunkt von einer Rollenanfangsdrehzahl stetig absenkt, so dass die Rollensolldrehzahl zum Haspelerreichzeitpunkt einen Zwischenwert erreicht, und die Rollensolldrehzahl sodann bis zum Haspelfasszeitpunkt beibehält, kann die Rollensolldrehzahl nach dem Haspelfasszeitpunkt schneller auf einen Endwert abgesenkt werden, der kleiner als die Bandgeschwindigkeit ist.If the control means the roller target speed already before the reel rich time from a role initial speed steadily lowers, so that the target roll speed reaches an intermediate value at the time of rewinding, and the Maintains desired roller speed then to the reel catch time can the roller set speed after the barrel barrel time point up faster a final value lower than the belt speed is.
In aller Regel spreizt die Steuereinrichtung, ausgehend von einem Anfangsspreizgrad, den Haspel ab einem vor dem Haspelfasszeitpunkt liegenden Spreizbeginn mit einer Spreizgeschwindigkeit auf. Vorzugsweise erfasst die Steuereinrichtung einen zum Haspelfasszeitpunkt herrschenden Haspelspreizgrad und führt den Anfangsspreizgrad, die Spreizgeschwindigkeit und/oder den Spreizbeginn derart nach, dass beim Aufhaspeln nachfolgender Bänder eine Annäherung des zu deren Haspelfasszeitpunkt herrschenden Haspelspreizgrades an einen Sollhaspelspreizgrad zu erwarten ist.In of all rule, the controller spreads, starting from a the reel from a spread beginning before the reel barrel time point with a spreading speed. Preferably, the control device detects a reel spreader degree prevailing at the reel catch time and leads the Initial Spreizgrad, the spreading speed and / or the Spreizbeginn so after, that when rewinding subsequent bands an approximation of to their reel catch time prevailing reel spreader degree a Sollhaspelspreizgrad is to be expected.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung:Further Advantages and details will become apparent from the following description an embodiment in conjunction with the drawings. Here are a schematic diagram:
Gemäß
Die
Haspelanordnung
Die
Steuereinrichtung
Das
Computerprogramm
Auf
Grund des Computerprogramms
Gemäß
Insbesondere
setzt die Steuereinrichtung
Sodann
steuert die Steuereinrichtung
In
einem Schritt S3 prüft
die Steuereinrichtung
Ab
dem Rollenfasszeitpunkt RFZP übt
die Treibrolle
Wenn
der Rollenfasszeitpunkt RFZP noch nicht erreicht ist, geht die Steuereinrichtung
In
einem Schritt S5 prüft
die Steuereinrichtung
In
einem Schritt S7 prüft
die Steuereinrichtung
Wenn
der Spreizbeginn SB noch nicht erreicht ist, geht die Steuereinrichtung
In
einem Schritt S9 prüft
die Steuereinrichtung
Im
Rahmen eines Schrittes S11 steuert die Steuereinrichtung
In
einem Schritt S12 prüft
die Steuereinrichtung
In
einem Schritt S14 prüft
die Steuereinrichtung
Wie
insbesondere aus
Wie
aus
Aus
Auch
das Rollengrenzmoment mR ist vorzugsweise eine differenzierbare
Funktion der Zeit t. Beispielsweise kann das Rollengrenzmoment mR, wie
in
Wie
bereits in Verbindung mit
Auch
die Haspelsolldrehzahl nH* ist vorzugsweise eine differenzierbare
Funktion der Zeit t. Beispielsweise kann sie, wie in
Aus
Durch
die erfindungsgemäße, obenstehend beschriebene
und in den Ansprüchen
niedergelegte Vorgehensweise wird erreicht, dass Zugspannungsspitzen,
die zu Beginn des Aufhaspelns im Band
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