DE102016214963A1 - Bahnverarbeitungsmaschine mit mehreren Materialbahnen und Zugkraftregelung - Google Patents

Bahnverarbeitungsmaschine mit mehreren Materialbahnen und Zugkraftregelung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft Bahnverarbeitungsmaschine (10) zur Bearbeitung von wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22), welche in einem ersten Bahnabschnitt (11) aneinander anliegen, wobei der erste Bahnabschnitt (11) von einer ersten und von einer zweiten Hauptwalze (30; 40) begrenzt wird, wobei jeder Materialbahn (21; 22) jeweils eine dritte Hauptwalze (50) zugeordnet ist, wobei jede Materialbahn (21, 22) einen zweiten Bahnabschnitt (12) aufweist, welcher von der ersten und der dritten Hauptwalze (30; 50) begrenzt wird, wobei die wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22) in den zweiten Bahnabschnitten (12) voneinander beabstandet sind. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Regler (33; 43) vorgesehen, dessen Stellgröße (34; 44) die Drehzahl der ersten, der zweiten oder der dritten Hauptwalze (30; 40; 50) beeinflusst, wobei die Regelgröße (35; 45) des genannten Reglers (33; 43) die Zugkraft, die Zugspannung oder die Dehnung der wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22) im ersten Bahnabschnitt (11) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bahnverarbeitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Aus der DE 103 03 122 B4 ist eine Bahnverarbeitungsmaschine bekannt, in welcher mehrere Materialbahnen verarbeitet werden. Die Materialbahnen liegen in einem ersten Bahnabschnitt aneinander an. Jeder Materialbahn ist ein zweiter Bahnabschnitt zugeordnet, in welchem die Materialbahnen voneinander beabstandet sind. Der erste und der zweite Bahnabschnitt grenzen an einer Trichterwalze bzw. an einer ersten Hauptwalze aneinander an. Es werden die Zugspannungen in den Materialbahnen vor der Trichterwalze also in den zweiten Bahnabschnitten geregelt.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Regelung der Zugspannungen in den Materialbahnen eines Mehrbahnsystems verbessert ist, wobei sie insbesondere besonders stabil ist. Weiter ist die Auswahl der Reglerparameter besonders einfach, so dass sie automatisiert von einer Steuervorrichtung durchgeführt werden kann.
  • Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Regler vorgesehen ist, dessen Stellgröße die Drehzahl der ersten, der zweiten oder der dritten Hauptwalze beeinflusst, wobei die Regelgröße des genannten Reglers die Zugkraft, die Zugspannung oder die Dehnung der wenigstens zwei Materialbahnen im ersten Bahnabschnitt ist.
  • Zwischen der ersten und der zweiten Hauptwalze werden die Materialbahnen vorzugsweise über keine weitere angetriebene Walze geführt, wobei nicht angetriebene Walzen vorhanden sein können. Zwischen der ersten und den dritten Hauptwalzen werden die Materialbahnen vorzugsweise über keine weitere angetriebene Walze geführt, wobei nicht angetriebene Walzen vorhanden sein können. Die genannten Antriebe umfassen vorzugsweise einen Elektromotor, welcher spielfrei mit der betreffenden Hauptwalze drehgekoppelt ist. Insbesondere ist zwischen dem Elektromotor und der zugeordneten Hauptwalze kein Zahnradgetriebe vorgesehen. Eine Hauptwalze bildet eine Klemmstelle für die Materialbahn, wenn die Laufgeschwindigkeit der Materialbahn an der Hauptwalze gleich der Umfangsgeschwindigkeit der betreffenden Hauptwalze ist, auch wenn ein Antriebsdrehmoment auf die betreffende Hauptwalze wirkt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Hauptwalze eine Andruckwalze zugeordnet ist, welche die Materialbahn gegen die Hauptwalze drückt. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Materialbahn die betreffende Hauptwalze abschnittsweise umschlingt. Bei dem Regler handelt es sich vorzugsweise um einen linearen, stetigen Regler, der höchst vorzugsweise zeitdiskret berechnet wird. Vorzugsweise kommt ein PI-Regler zum Einsatz, der als Reglerparameter einen Verstärkungsfaktor und eine Zeitkonstante aufweist. Die Istwerte der genannten Regelgröße werden beispielsweise aus den Antriebsdrehmomenten der genannten Antriebe berechnet, wobei es auch möglich ist, die Istwerte zu messen. Die Stellgröße beeinflusst die Drehzahl der zugeordneten Walze beispielsweise im Sinne einer Getriebefeinverstellung. Die Materialbahnen können vom zweiten zum ersten Bahnabschnitt hin laufen oder in entgegengesetzter Richtung. Vorzugsweise umfasst die Bahnverarbeitungsmaschine eine programmierbare Steuervorrichtung, welche den wenigstens einen Regler und/oder die weiter unten erläuterte wenigstens eine Vorsteuerung bildet. Die Steuervorrichtung umfasst vorzugsweise einen Digitalrechner.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Reglerparameter des wenigstens einen Reglers abhängig von zumindest einer effektiven Materialeigenschaft, welche von jeweils zugeordneten Einzelmaterialeigenschaften aller im ersten Bahnabschnitt aneinander anliegenden Materialbahnen abhängt, bestimmbar ist oder bestimmt wird. Die Auswahl des wenigstens einen Reglerparameters kann auf Basis der bekannten linearen Verfahren zur Reglerauslegung erfolgen, wobei im Sinne einer Näherung eine Regelstrecke zugrunde gelegt wird, welche PT2-Verhalten aufweist. Es ist aber auch denkbar, nichtlineare Verfahren zur Reglerauslegung anzuwenden, welche dem tatsächlich nichtlinearen Verhalten der Regelstrecke Rechnung tragen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die effektive Elastizitätskonstante die Summe aus dem Produkt der Elastizitätskonstanten und der Querschnittsflächen der einzelnen Materialbahnen ist. Wegen der genauen Berechnungsformel wird auf die Ausführungen zu den 3 bis 9 verwiesen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass bei der Berechnung der effektiven Materialeigenschaft ein erweitertes rheologisches Modell der Materialbahnen zugrunde gelegt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass dem wenigstens einen Regler jeweils eine Vorsteuerung zugeordnet ist, welche die Drehzahlen der verbleibenden ersten, zweiten und/oder dritten Hauptwalzen abhängig von der Stellgröße des betreffenden Reglers im Sinne einer Entkopplung beeinflusst. Die genannte Vorsteuerung ist im Sinne einer Entkopplung vorzugsweise so ausgelegt, dass eine Verstellung der Stellgröße des betreffenden Reglers ausschließlich die Regelgröße, beispielsweise die Zugspannung, in dem Bahnabschnitt beeinflusst, auf den die Stellgröße der Reglers wirken soll, wobei die Zugspannungen in den verbleibenden Bahnabschnitten im Wesentlichen nicht beeinflusst werden. Damit kann die Auslegung der einzelnen Regler unabhängig von den übrigen Reglern erfolgen. Die vorgesteuerten übrigen Walzen können bezüglich der Laufrichtung der Materialbahn vor (upstream) und/oder hinter (downstream) der geregelten Hauptwalze angeordnet sein. Die Vorsteuerung kann statisch, d.h. rein proportional zur betreffenden Stellgröße, erfolgen. Es ist aber auch denkbar, dass die Vorsteuerung dynamisch erfolgt, wobei sie beispielsweise im Sinne eines PT1-Verhaltens von der betreffenden Stellgröße abhängt, wobei auch mehrere Zeitglieder (PT1, PT2, ...) miteinander kombiniert sein können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Vorsteuerparameter der wenigstens einen Vorsteuerung abhängig von zumindest einer effektiven Materialeigenschaft, welche von jeweils zugeordneten Einzelmaterialeigenschaften aller im ersten Bahnabschnitt aneinander anliegenden Materialbahnen abhängt, bestimmbar ist oder bestimmt wird. Soweit als Vorsteuerung lineare Zeitglieder Verwendung finden, umfassen die Vorsteuerparameter eine Proportionalitätskonstante und wenigstens eine Zeitkonstante. Die genannte effektive Materialeigenschaft ist vorzugsweise die weiter oben angesprochene effektive Elastizitätskonstante.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Reglerparameter und/oder der zumindest eine Vorsteuerparameter abhängig von zumindest einem thermischen, zumindest einem hygrischen und/oder zumindest einem rheologischen Parameter bestimmbar ist. Bei dem thermischen Parameter kann es sich beispielsweise um die Umgebungstemperatur im Bereich der Materialbahnen oder um die Temperatur der Materialbahnen handeln. Bei dem hygrischen Parameter kann es sich um die Feuchtigkeit der Materialbahnen handeln. Bei dem rheologischen Parameter kann es sich um den Reibungskoeffizienten zwischen den Materialbahnen handeln.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl der ersten Hauptwalze mittels eines zugeordneten ersten Antriebs verstellbar ist, wobei sie eine Klemmstelle für die wenigstens eine Materialbahn bildet, wobei der ersten Hauptwalze ein erster Regler und eine erste Vorsteuerung zugeordnet sind, wobei die erste Vorsteuerung zumindest die Drehzahlen aller dritten Hauptwalzen beeinflusst. Die erste Hauptwalze kann Bestandteil einer Vorrichtung sein, in welcher die Materialbahnen fest miteinander verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt, werden. Die genannte Verbindung kann vollflächig oder punktuell verfolgen. Der ersten Hauptwalze ist vorzugsweise eine erste Andruckwalze zugeordnet, welche die Materialbahnen gegen die erste Hauptwalze drückt. Die erste Andruckwalze ist vorzugsweise derart frei drehbar, dass sie von der ersten Hauptwalze mit angetrieben wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die erste Hauptwalze frei drehbar ist, wobei der zweiten Hauptwalze ein zweiter Regler und eine zweite Vorsteuerung zugeordnet sind, wobei zumindest einer dritten Hauptwalze ein dritter Regler und eine dritte Vorsteuerung zugeordnet sind, wobei die zweite Vorsteuerung zumindest die Drehzahlen aller dritten Hauptwalzen beeinflusst, wobei die dritte Vorsteuerung zumindest die Drehzahl der zweiten Hauptwalze beeinflusst. Die Regelgröße des zweiten Reglers ist vorzugsweise die Zugkraft, die Zugspannung oder die Dehnung der wenigstens zwei Materialbahnen im ersten Bahnabschnitt. Die Regelgröße des wenigstens einen dritten Reglers ist vorzugsweise die Zugkraft, die Zugspannung oder die Dehnung der zugeordneten Materialbahn im betreffenden zweiten Bahnabschnitt. Die dritte Vorsteuerung kann auch die Drehzahlen der übrigen dritten Hauptwalzen beeinflussen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Bahnverarbeitungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Bahnverarbeitungsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine Formel einer ersten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine nach 1 im ersten Bahnabschnitt für den Fall, dass die Materialbahnen nicht fest miteinander verbunden sind;
  • 4 eine Formel einer zweiten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine nach 1 im ersten Bahnabschnitt für den Fall, dass die Materialbahnen fest miteinander verbunden sind;
  • 5 eine Formel einer dritten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine nach 2 in einem zweiten Bahnabschnitt;
  • 6 eine Formel einer vierten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine nach 2 in einem anderen zweiten Bahnabschnitt;
  • 7 eine Formel einer fünften Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine nach 2 im ersten Bahnabschnitt;
  • 8 eine Formel für den Parameter α in der dritten bis fünften Übertragungsfunktion; und
  • 9 eine Formel für den Parameter β in der dritten bis fünften Übertragungsfunktion.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bahnverarbeitungsmaschine 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Bahnverarbeitungsmaschine 10 ist zur Verarbeitung von einer ersten und einer zweiten Materialbahn 21; 22 vorgesehen, bei welchen es sich beispielsweise um die verschiedenen Lagen eines Tissueprodukts handelt, welche im Bereich der ersten Hauptwalze 30 punktuell miteinander verbunden werden. Im ersten Bahnabschnitt 11 liegen die erste und die zweite Materialbahn 21; 22 aneinander an, wobei sie lose aneinander anliegen, punktuell miteinander verbunden oder vollflächig miteinander verbunden sein können. Jeder Materialbahn 21; 22 ist ein zweiter Bahnabschnitt 12 zugeordnet, in dem die Materialbahnen 21; 22 nicht aneinander anliegen bzw. voneinander beabstandet sind.
  • Der erste Bahnabschnitt 11 wird von einer ersten und einer zweiten Hauptwalze 30; 40 begrenzt. Die zweiten Bahnabschnitte 12 werden jeweils von einer zugeordneten dritten Hauptwalze 50 und der ersten Hauptwalze 30 begrenzt.
  • Die Hauptwalzen 30; 40; 50 werden durch einen jeweils zugeordneten Antrieb 32; 42; 52 in Drehbewegung versetzt, wobei sie näherungsweise mit einer mittleren Umfangsgeschwindigkeit laufen, die im Rahmen der 3 bis 9 mit v0 bezeichnet ist. Im Rahmen der Regelung wird diese mittlere Umfangsgeschwindigkeit minimal verändert, um die gewünschten Bahnzugkräfte zu erreichen. Den Hauptwalzen 30; 40; 50 ist jeweils eine Andruckwalze 31; 41; 51 zugeordnet, welche die Materialbahn bzw. die Materialbahnen 21; 22 gegen die betreffende Hauptwalze 30; 40; 50 drückt, so dass die lokale Laufgeschwindigkeit der Materialbahnen 21; 22 mit der Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwalze 30; 40; 50 übereinstimmt und zwar auch dann, wenn die Hauptwalze 30; 40; 50 mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt ist, welches auf die Materialbahnen 21; 22 übertragen wird. Die Hauptwalzen 30; 40; 50 bilden also Klemmstellen für die Materialbahnen 21; 22. Die Antriebe 32; 42; 52 umfassen vorzugsweise einen Elektromotor, der höchst vorzugsweise als Synchronmotor ausgebildet ist, wobei er mit der betreffenden Hauptwalze 30; 40; 50 spielfrei drehgekoppelt ist. Die Andruckwalzen 31; 41; 51 haben keinen eigenen Antrieb, wobei sie von den jeweils zugeordneten Hauptwalzen 30; 40; 50 mit angetrieben werden.
  • Die Materialbahnen 21; 22 laufen in 1 vorzugsweise von den zweiten Bahnabschnitten 12 zum ersten Bahnabschnitt 11 hin, wobei sie auch in entgegengesetzter Richtung laufen können.
  • Die Zugkraft der Materialbahnen 21; 22 im ersten Bahnabschnitt 11 wird mittels eines ersten Reglers 33, der beispielsweise als PI-Regler ausgebildet ist, auf einen vorgebbaren Sollwert eingeregelt. Die genannte Zugkraft ist damit die erste Regelgröße 35 des ersten Reglers 33. Deren Istwert kann beispielsweise gemessen werden, so dass dem ersten Regler 33 die entsprechende Regeldifferenz aus Sollwert und Istwert zugeführt werden kann. Die Reglerparameter des genannten PI-Reglers sind ein Verstärkungsfaktor und eine Zeitkonstante. Die erste Stellgröße 34 des ersten Reglers 33 beeinflusst die Drehzahl des ersten Antriebs 32 beispielsweise im Sinne einer Getriebefeinverstellung, entsprechend der Formel n = v0·(1 + u1 + u2)/2π·r wobei n die Drehzahl der ersten Hauptwalze 30, u1 die erste Stellgröße und r der Radius der ersten Hauptwalze 30 ist. u2 ist eine optionale weitere Stellgröße, welche beispielsweise von einer weiteren (nicht dargestellten) Regelung oder Vorsteuerung stammt.
  • Die erste Stellgröße 34 ist weiterhin die Eingangsgröße für eine erste Vorsteuerung 36, welche die Drehzahlen der beiden dritten Hauptwalzen 50 so beeinflusst, dass ein Regeleingriff an der Drehzahl der ersten Hauptwalze 30 im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Zugkraft der Materialbahnen in den zweiten Bahnabschnitten 12 hat. Auch diese Drehzahlbeeinflussung kann im Sinne der oben erläuterten Getriebefeinverstellung erfolgen.
  • Die erste Vorsteuerung 36 kann weitere Vorsteuersingale 37 ausgeben, mit denen die Drehzahlen weiterer (nicht dargestellter) angetriebener Walzen beeinflusst wird, welche Einfluss auf die Zugkraft der Materialbahnen 21; 22 haben.
  • Die Drehzahl der zweiten Hauptwalze 40 wird im Rahmen der vorliegenden Zugraftregelung nicht verstellt. Es versteht sich aber, dass die Zugkraft im ersten Bahnabschnitt 12 auch durch Verstellung der Drehzahl der zweiten Hauptwalze 40 regelbar ist.
  • Jedes Ausgangssignal der ersten Vorsteuerung 36 hängt beispielsweise in der Art eines PT1-Zeitglieds von der ersten Stellgröße 34 ab.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Bahnverarbeitungsmaschine 10' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform ist bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede identisch zur ersten Ausführungsform ausgebildet, wobei diesbezüglich auf die Ausführungen zu 1 verwiesen wird. In den 1 und 2 sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Bei der zweiten Ausführungsform hat die erste Hauptwalze 30 keinen Drehantrieb, sie kann sich vielmehr frei drehen. Dementsprechend ist kein erster Regler (Nr. 33 in 1) vorgesehen, wobei stattdessen der zweite Antrieb 42 und der dritte Antrieb 52, welcher der ersten Materialbahn 21 zugeordnet ist, mit einem zweiten bzw. einem dritten Regler 43; 53 geregelt ist. Die entsprechende zweite bzw. dritte Stellgröße 44; 54 wirkt beispielsweise im Sinne einer Getriebefeinverstellung auf die Drehzahl des betreffenden Antriebs 42; 52. Die zweite Regelgröße 45 des zweiten Reglers 43 ist die Zugkraft der Materialbahnen 21; 22 im ersten Bahnabschnitt 11. Die dritte Regelgröße 55 ist die Zugkraft im zweiten Bahnabschnitt 12 der ersten Materialbahn 21. Die Istwerte der genannten Zugkräfte können beispielsweise gemessen werden.
  • Dem zweiten und dem dritten Regler 43; 53 ist jeweils eine zweite bzw. eine dritte Vorsteuerung 46; 56 zugeordnet, deren Eingangsgröße die betreffende zweite bzw. dritte Stellgröße 44; 54 ist. Die zweite Vorsteuerung 46 beeinflusst die Drehzahlen der beiden dritten Antriebe 52. Die zweite Vorsteuerung 46 beeinflusst die Drehzahlen des zweiten Antriebs 42 und die Drehzahl des dritten Antriebs 52, welcher der zweiten Materialbahn 22 zugeordnet ist. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass die Drehzahlen der beiden dritten Antriebe 52 jeweils von zwei Quellen her beeinflusst werden. Hierfür kommt vorzugsweise die oben angegebene Formel für die Getriebefeinverstellung zur Anwendung, welche zwei Stellgrößen u1; u2 umfasst.
  • Jedes Ausgangssignal der zweiten bzw. der dritten Vorsteuerung 46; 56 hängt beispielsweise in der Art eines PT1-Zeitglieds vom jeweiligen Eingangssignal bzw. von der betreffenden Stellgröße 44; 54 ab.
  • Die Anmelderin hat das Verhalten der vorstehend beschriebenen Bahnverarbeitungsmaschinen 10; 10' analysiert, wobei sie die in den 3 bis 9 angegebenen Übertragungsfunktionen ermittelt hat. Die Übertragungsfunktionen sind jeweils in Form einer Laplace-Transformation einer Differentialgleichung angegeben.
  • 3 zeigt eine Formel einer ersten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine 10 nach 1 im ersten Bahnabschnitt 11 für den Fall, dass die Materialbahnen 21; 22 nicht fest miteinander verbunden sind. 4 zeigt eine Formel einer zweiten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine 10 nach 1 im ersten Bahnabschnitt 11 für den Fall, dass die Materialbahnen 21; 22 fest miteinander verbunden sind. 5 zeigt eine Formel einer dritten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine nach 2 in einem zweiten Bahnabschnitt 12. 6 zeigt eine Formel einer vierten Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine 10' nach 2 in einem anderen zweiten Bahnabschnitt 12. 7 zeigt eine Formel einer fünften Übertragungsfunktion der Bahnverarbeitungsmaschine 10' nach 2 im ersten Bahnabschnitt 11. 8 zeigt eine Formel für den Parameter α in der dritten bis fünften Übertragungsfunktion. 9 zeigt eine Formel für den Parameter β in der dritten bis fünften Übertragungsfunktion.
  • Der Formelbuchstabe F bezeichnet dabei jeweils eine Zugkraft der Materialbahnen 21; 22 in einem Bahnabschnitt 11; 12. Der Index 1 bezeichnet die dritte Hauptwalze 50, welche der ersten Materialbahn 21 zugeordnet ist. Der Index 2 bezeichnet die dritte Hauptwalze 50, welche der zweiten Materialbahn 22 zugeordnet ist. Der Index 3 bezeichnet die erste Hauptwalze 30. Der Index 4 bezeichnet die zweite Hauptwalze 40. Dementsprechend ist beispielsweise F34 die Zugkraft der Materialbahnen im ersten Bahnabschnitt 11. Der Formelbuchstabe L bezeichnet jeweils die Länge der Materialbahn in einem Bahnabschnitt 11; 12, wobei die Indizes entsprechend gewählt sind. Der Formelbuchstabe v bezeichnet die Umfangsgeschwindigkeit einer Hauptwalze, wobei v0 die oben bereits erläuterte mittlere Umfangsgeschwindigkeit ist. ε0n bezeichnet die Dehnung einer Materialbahn 21; 22 vor einer zugeordneten dritten Hauptwalze 50. Der Formelbuchstabe s bezeichnet den Parameter der Laplace-Transformation.
  • Ein Vergleich der verschiedenen Übertragungsfunktionen zeigt, dass folgende Größe eine herausgehobene Stellung einnimmt: EAges = E1·A1 + E2·A2
  • E1 bezeichnet die Elastizitätskonstante der ersten Materialbahn 21. A1 bezeichnet die Querschnittsfläche der ersten Materialbahn 21. E2 bezeichnet die Elastizitätskonstante der zweiten Materialbahn 22. A2 bezeichnet die Querschnittsfläche der zweiten Materialbahn 22. Dementsprechend ist EAeff eine effektive Elastizitätskonstante, welche für die Auswahl der Reglerparameter der verschiedenen Regler 33; 43; 53 und der Vorsteuerparameter der verschiedenen Vorsteuerungen 36; 46; 56 besondere Bedeutung hat. Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die Regel- bzw. Vorsteuerparameter abhängig von dieser effektiven Materialeigenschaft EAeff eingestellt. Insbesondere werden die Regel- bzw. Vorsteuerparameter dann verstellt, wenn die auf der Bahnverarbeitungsmaschine 10; 10' zu bearbeitenden Materialbahnen 21; 22 gewechselt werden. Es ist aber auch eine Verstellung der Regel- bzw. Vorsteuerparameter im laufenden Betrieb denkbar, wenn sich die genannten Einzelmaterialeigenschaften E1; E2 aufgrund von Temperatur- und/oder Feuchteschwankungen ändern.
  • Bezugszeichenliste
  • EAeff
    effektive Elastizitätskonstante
    E1
    Elastizitätskonstante der ersten Materialbahn
    E2
    Elastizitätskonstante der zweiten Materialbahn
    10
    Bahnverarbeitungsmaschine (erste Ausführungsform)
    10'
    Bahnverarbeitungsmaschine (zweite Ausführungsform)
    11
    erster Bahnabschnitt
    12
    zweiter Bahnabschnitt
    21
    erste Materialbahn
    22
    zweite Materialbahn
    30
    erste Hauptwalze
    31
    erste Andruckwalze
    32
    erster Antrieb
    33
    erster Regler
    34
    erste Stellgröße
    35
    erste Regelgröße
    36
    erste Vorsteuerung
    37
    weiteres Vorsteuersignal
    40
    zweite Hauptwalze
    41
    zweite Andruckwalze
    42
    zweiter Antrieb
    43
    zweiter Regler
    44
    zweite Stellgröße
    45
    zweite Regelgröße
    46
    zweite Vorsteuerung
    47
    weiteres Vorsteuersignal
    50
    dritte Hauptwalze
    51
    dritte Andruckwalze
    52
    dritter Antrieb
    53
    dritter Regler
    54
    dritte Stellgröße
    55
    dritte Regelgröße
    56
    dritte Vorsteuerung
    57
    weiteres Vorsteuersignal
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10303122 B4 [0002]

Claims (10)

  1. Bahnverarbeitungsmaschine (10) zur Bearbeitung von wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22), welche in einem ersten Bahnabschnitt (11) aneinander anliegen, wobei der erste Bahnabschnitt (11) von einer ersten und von einer zweiten Hauptwalze (30; 40) begrenzt wird, wobei die Drehzahl der zweiten Hauptwalze (40) mittels eines zugeordneten zweiten Antriebs (42) verstellbar ist, wobei die zweite Hauptwalze (40) eine Klemmstelle für die wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22) bildet, wobei jeder Materialbahn (21; 22) jeweils eine dritte Hauptwalze (50) zugeordnet ist, deren Drehzahl mittels eines zugeordneten dritten Antriebs (52) verstellbar ist, wobei jede dritte Hauptwalze (50) eine Klemmstelle für die zugeordnete Materialbahn (21; 22) bildet, wobei jede Materialbahn einen zweiten Bahnabschnitt (12) aufweist, welcher von der ersten und der dritten Hauptwalze (30; 50) begrenzt wird, wobei die wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22) in den zweiten Bahnabschnitten (12) voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Regler (33; 43) vorgesehen ist, dessen Stellgröße (34; 44) die Drehzahl der ersten, der zweiten oder der dritten Hauptwalze (30; 40; 50) beeinflusst, wobei die Regelgröße (35; 45) des genannten Reglers (33; 43) die Zugkraft, die Zugspannung oder die Dehnung der wenigstens zwei Materialbahnen (21; 22) im ersten Bahnabschnitt (11) ist.
  2. Bahnverarbeitungsmaschine nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Reglerparameter des wenigstens einen Reglers (33; 43) abhängig von zumindest einer effektiven Materialeigenschaft (EAeff) ist, welche von jeweils zugeordneten Einzelmaterialeigenschaften (E1; E2) aller im ersten Bahnabschnitt (11) aneinander anliegenden Materialbahnen (21; 22) abhängt, bestimmbar ist oder bestimmt wird.
  3. Bahnverarbeitungsmaschine nach Anspruch 2, wobei der wenigstens eine Regler (33; 43) ein linearer stetiger Regler ist, der als Reglerparameter zumindest einen Verstärkungsfaktor aufweist, wobei die effektive Materialeigenschaft, aufgrund derer der genannte Reglerparameter bestimmbar ist oder bestimmt wird, eine effektive Elastizitätskonstante (EAeff) ist, welche von Elastizitätskonstanten (E1; E2) der einzelnen Materialbahnen (21; 22) abhängig ist.
  4. Bahnverarbeitungsmaschine nach Anspruch 3, wobei die effektive Elastizitätskonstante (EAeff) die Summe aus dem Produkt der Elastizitätskonstanten (E1; E2) und der Querschnittsflächen (A1; A2) der einzelnen Materialbahnen (21; 22) ist.
  5. Bahnverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei bei der Berechnung der effektiven Materialeigenschaft (EAeff) ein erweitertes rheologisches Modell der Materialbahnen (21; 22) zugrunde gelegt wird.
  6. Bahnverarbeitungsmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dem wenigstens einen Regler (33; 43) jeweils eine Vorsteuerung (36; 46) zugeordnet ist, welche die Drehzahlen der verbleibenden ersten, zweiten und/oder dritten Hauptwalzen (30; 40; 50) abhängig von der Stellgröße (34; 44) des betreffenden Reglers (33; 43) im Sinne einer Entkopplung beeinflusst.
  7. Bahnverarbeitungsmaschine nach Anspruch 6, wobei zumindest ein Vorsteuerparameter der wenigstens einen Vorsteuerung (36; 46) abhängig von zumindest einer effektiven Materialeigenschaft (EAeff) ist, welche von jeweils zugeordneten Einzelmaterialeigenschaften (E1; E2) aller im ersten Bahnabschnitt (11) aneinander anliegenden Materialbahnen (21; 22) abhängt, bestimmbar ist oder bestimmt wird.
  8. Bahnverarbeitungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, wobei der zumindest eine Reglerparameter und/oder der zumindest eine Vorsteuerparameter abhängig von zumindest einem thermischen, zumindest einem hygrischen und/oder zumindest einem rheologischen Parameter bestimmbar ist.
  9. Bahnverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Drehzahl der ersten Hauptwalze (30) mittels eines zugeordneten ersten Antriebs (32) verstellbar ist, wobei sie eine Klemmstelle für die wenigstens eine Materialbahn (21; 22) bildet, wobei der ersten Hauptwalze (30) ein erster Regler (33) und eine erste Vorsteuerung (36) zugeordnet sind, wobei die erste Vorsteuerung (36) zumindest die Drehzahlen aller dritten Hauptwalzen (50) beeinflusst.
  10. Bahnverarbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die erste Hauptwalze (30) frei drehbar ist, wobei der zweiten Hauptwalze (40) ein zweiter Regler (43) und eine zweite Vorsteuerung (46) zugeordnet sind, wobei zumindest einer dritten Hauptwalze (50) ein dritter Regler (53) und eine dritte Vorsteuerung (56) zugeordnet sind, wobei die zweite Vorsteuerung (46) zumindest die Drehzahlen aller dritten Hauptwalzen (50) beeinflusst, wobei die dritte Vorsteuerung (56) zumindest die Drehzahl der zweiten Hauptwalze (40) beeinflusst.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111332007A (zh) * 2020-03-04 2020-06-26 宁同洋 一种热转印打印机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6092466A (en) * 1998-04-16 2000-07-25 Asea Brown Boveri Ag Method for self-adjusting color and cut register control in rotary printing machines having a plurality of webs
DE10035787A1 (de) * 2000-07-22 2002-01-31 Koenig & Bauer Ag Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung
DE10322098A1 (de) * 2003-05-15 2004-12-30 Technische Universität Chemnitz Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Bahngeschwindigkeit an einer Transportvorrichtung für Warenbahnen
DE10335886A1 (de) * 2003-08-06 2005-03-10 Roland Man Druckmasch Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters bei einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mehrbahnigem Betrieb
DE10303122B4 (de) 2002-09-27 2005-10-06 Koenig & Bauer Ag Verfahren zur Regelung der Bahnspannung eines Mehrbahnsystems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6092466A (en) * 1998-04-16 2000-07-25 Asea Brown Boveri Ag Method for self-adjusting color and cut register control in rotary printing machines having a plurality of webs
DE10035787A1 (de) * 2000-07-22 2002-01-31 Koenig & Bauer Ag Verfahren zur Regelung einer Bahnspannung
DE10303122B4 (de) 2002-09-27 2005-10-06 Koenig & Bauer Ag Verfahren zur Regelung der Bahnspannung eines Mehrbahnsystems
DE10322098A1 (de) * 2003-05-15 2004-12-30 Technische Universität Chemnitz Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Bahngeschwindigkeit an einer Transportvorrichtung für Warenbahnen
DE10335886A1 (de) * 2003-08-06 2005-03-10 Roland Man Druckmasch Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Schnittregisters bei einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mehrbahnigem Betrieb

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111332007A (zh) * 2020-03-04 2020-06-26 宁同洋 一种热转印打印机

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