DE10219231B4 - Verfahren zum Wickeln bahnförmigen Materials - Google Patents

Abstract

Verfahren zum diskontinuierlichen Wickeln bahnförmigen Materials (2) unbekannter Dicke, bei dem das Material (2) von einer Vorratsrolle (1) mit dem Antrieb M₁ abgewickelt, in kurzen Stücken auf Rollen oder Spulen (6) mit dem Antrieb M₃ aufgewickelt und nach jedem Aufwickelvorgang durchgeschnitten wird, worauf der Vorgang von neuem beginnt, und bei dem während des ersten Wickelvorgangs von jeder neuen Vorratsrolle (1) dem Wickelantrieb M₃ ein hoher Drehzahlsollwert bei gleichzeitiger Momentenbegrenzung vorgegeben wird, so dass dieser das Material (2) in einer für das Material (2) unschädlichen Weise spannt und gleichzeitig der Antrieb M₁ langsam auf einen niedrigen Drehzahlendwert beschleunigt wird, wodurch der Wickelantrieb M₃ aufgrund seines hohen Drehzahlsollwertes das geförderte Material (2) ausreichend schnell aufwickelt und strafft, dadurch gekennzeichnet, dass während des so erzeugten langsamen Wickelns eine größere Zahl von Drehgeberinkrementalwerten des Wickelantriebes M₃ in Abhängigkeit von jedem Inkrementalwert des Antriebes M₁ als Einlernvorgang aufgezeichnet werden, aus denen sich ein differentielles...

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum diskontinuierlichen Wickeln bahnförmigen Materials unbekannter Dicke, bei dem das Material von einer Vorratsrolle mit dem Antrieb M₁ abgewickelt, in kurzen Stücken auf Rollen oder Spulen mit dem Antrieb M₃ aufgewickelt und nach jedem Aufwickelvorgang durchgeschnitten wird, worauf der Vorgang von neuem beginnt.
• Aus DE 42 16 037 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Bandes mit konstant hoher Geschwindigkeit bekannt, bei dem der Wickelvorgang über einen Parameter beeinflußt wird, der bei niedriger Umspulgeschwindigkeit bestimmt wird.
• Das Eingangs genannte Verfahren zum Wickeln bahnförmigen Materials wird zum Beispiel praktiziert, um fotografischen Film von einer Vorratsrolle ab- und auf Spulen in vorbestimmter Filmlänge wieder aufzuwickeln. Ist der Wickelvorgang im Wesentlichen abgeschlossen, wird der fotografische Film durchgeschnitten und der Aufwickelvorgang gegebenenfalls zu Ende geführt.
• Aus ökonomischen Gründen ist man daran interessiert, die Zykluszeit soweit wie möglich zu minimieren, d.h. eine hohe Wickelgeschwindigkeit vorzusehen. Damit mechanische Beschädigungen des Filmmaterials ausgeschlossen werden können, muss gleichzeitig eine Begrenzung der Bahnspannung und des Durchhangs des Filmmaterial angestrebt werden.
• Um dies zu erreichen, ist eine Koordinierung der bei diesem Verfahren notwendigen Antriebe erforderlich, wobei der Antrieb M₁ eine Rolle antreibt, um das Filmmaterial von der Vorratsrolle zu fördern, während der Antrieb M₃ die Rolle oder Spule antreibt, auf die der Film aufgewickelt wird.
• Für den Fall, dass der Film während der Wickelphase weder durchhängt noch über ein vorgegebenes Maß hinaus gespannt ist, liegt eine Funktion der Drehwinkel φ₁ und φ₃ der beiden Antriebe in Drehrichtung beim Wickelvorgang vor: φ3 = f(φ1)
• Diese Funktion ist außer von einigen konstanten Größen, wie dem Spulendurchmesser der Aufwickelspule im Wesentlichen von der Dicke d des Filmes abhängig, die sich von Filmsorte zu Filmsorte ändert, aber auch innerhalb einer Filmsorte nicht a priori eine konstante Größe ist. Eine Berechnung der vorstehend angegebenen Funktion scheidet daher aus. Folglich mussten bei der bisherigen Koordinierung der Antriebe Sicherheiten vorgesehen werden, die eine Ausnutzung der vollen Leistungsfähigkeit der Antriebe nicht zuließen.
• Aufgabe der Erfindung war, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die volle Leistungsfähigkeit der Antriebe ausgenutzt werden kann, und das somit bei der Abwicklung von der Vorratsrolle und Aufwicklung einer vorbestimmten Bahnlänge auf eine kleine Rolle oder Spule mit anschließendem Durchschneiden des Materials zu einer Verkürzung der Zykluszeit führt, ohne Beschädigungen des bahnförmigen Materials hervorzurufen.
• Diese Aufgabe wird durch das nachstehende Verfahren gelöst.
• Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem während des ersten Wickelvorgangs von jeder neuen Vorratsrolle mit einem Material unbekannter Dicke dem Wickelantrieb M₃ ein hoher Drehzahlsollwert bei gleichzeitiger Momentenbegrenzung vorgegeben wird, so dass dieser das Material in einer für das Material unschädlichen Weise spannt und gleichzeitig der Antrieb M₁ langsam auf einen niedrigen Drehzahlendwert beschleunigt wird, wodurch der Wickelantrieb M₃ aufgrund seines hohen Drehzahlsollwertes das geförderte Material ausreichend schnell aufwickelt und strafft, dadurch gekennzeichnet, dass während des so erzeugten langsamen Wickelns eine größere Zahl von Drehgeberinkrementalwerten des Wickelantriebes M₃ in Abhängigkeit von jedem Inkrementalwert des Antriebes M₁ als Einlernvorgang aufgezeichnet werden, aus denen sich ein differentielles Übersetzungsverhältnis

  

  ergibt, mit dem die Antriebe M₁ und M₃ bei dem nachfolgenden mit größtmöglicher Geschwindigkeit durchgeführten Ab- und Aufwickeln, beim Beschleunigen und Abbremsen koordiniert angesteuert werden, ohne dass das Material durchhängt oder über ein vorgegebenes Maß hinaus gespannt ist.
• Das differentielle Übersetzungsverhältnis gehorcht der Gleichung
• 
• in der

D₁

den Durchmesser der Rolle mit dem Antrieb M₁,

D₃

den Durchmesser des Kerns der Rolle oder Spule, auf die das Material aufgewickelt wird und,

d

die Materialdicke bedeuten.

• Da geringe Drehzahlabweichungen nicht zu vermeiden sind, wird die vorstehend beschriebene Drehwinkelabhängigkeit nicht exakt eingehalten. Es tritt ein Fehler auf, der zu einer nicht zulässigen Bahnspannung oder zu einem Durchhängen führen kann.
• Dieser Fehler wird durch folgende Gleichung beschrieben φF – φ3ist (φ1) – φ3soll (φ1)
• In einer weiteren Ausführungsform wird dem Drehzahlsollwert daher ein proportionaler Positionsregler-Wert überlagert.
• Dieser Wert ergibt sich durch Subtraktion des Positionstabellenwertes vom M₃-Ist-Wert und wird zum Drehzahlsollwert addiert.
• Der Positionstabellen-Wert wird während des ersten Wickelvorgangs von jeder neuen Vorratsrolle, bei dem der M₁ von dem Wickelmotor geschleppt wird, eingelernt. Er stellt somit das dynamische Übersetzungsverhältnis von M₁ zum Wickelmotor dar; d. h. er gibt zu jeder diskreten Position von M₁ die Soll-Position für den Wickelmotor an.
• Die Erfindung wird für den Fall fotografischer Filme durch die Figuren näher erläutert.
• Die Erfindung ist aber nicht auf fotografischen Film beschränkt, sondern kann auch bei anderen bahnförmigen Materialien eingesetzt werden, die von einer Vorratsrolle abgewickelt, in kleineren Einheiten auf andere Rollen oder Spulen aufgewickelt und nach der Aufwicklung durchgeschnitten werden.
• 1 zeigt den Ablauf des Gesamtverfahrens.
• 2 zeigt im Detail die Rollen, die angetrieben werden.
• In 1 wird von der Vorratsrolle 1 das bahnförmige Material 2 abgewickelt und gelangt über einen Schleifenzieher 3 zur Rolle 4 mit dem Leitantrieb M₁. Das Material durchläuft dann den Schneidenwalzenantrieb M₂ (Rollenpaar 5) und wird in eine Filmpatrone 6 gefördert, die über ein Patronenkammerrad 7 bereitgestellt wird. An der in der Patrone 6 befindlichen Spule greift der Wickelantrieb M₃ an.
• In 2 ist die mit dem Leitantrieb M₁ angetriebene Rolle als Zahntrommel 8 ausgebildet, die sich die Perforation des Films zunutze macht. Das bahnförmige Material 2 wird von der Zahntrommel 8 zur Filmspule 9 gefördert und bildet dort das aufgewickelte Gut 10. Die Schneidevorrichtung, das Patronenkammerrad und die Patrone sind nicht gezeigt.

Claims (2)

1. Verfahren zum diskontinuierlichen Wickeln bahnförmigen Materials (2) unbekannter Dicke, bei dem das Material (2) von einer Vorratsrolle (1) mit dem Antrieb M₁ abgewickelt, in kurzen Stücken auf Rollen oder Spulen (6) mit dem Antrieb M₃ aufgewickelt und nach jedem Aufwickelvorgang durchgeschnitten wird, worauf der Vorgang von neuem beginnt, und bei dem während des ersten Wickelvorgangs von jeder neuen Vorratsrolle (1) dem Wickelantrieb M₃ ein hoher Drehzahlsollwert bei gleichzeitiger Momentenbegrenzung vorgegeben wird, so dass dieser das Material (2) in einer für das Material (2) unschädlichen Weise spannt und gleichzeitig der Antrieb M₁ langsam auf einen niedrigen Drehzahlendwert beschleunigt wird, wodurch der Wickelantrieb M₃ aufgrund seines hohen Drehzahlsollwertes das geförderte Material (2) ausreichend schnell aufwickelt und strafft, dadurch gekennzeichnet, dass während des so erzeugten langsamen Wickelns eine größere Zahl von Drehgeberinkrementalwerten des Wickelantriebes M₃ in Abhängigkeit von jedem Inkrementalwert des Antriebes M₁ als Einlernvorgang aufgezeichnet werden, aus denen sich ein differentielles Übersetzungsverhältnis

   

   ergibt, mit dem die Antriebe M₁ und M₃ bei dem nachfolgenden mit größtmöglicher Geschwindigkeit durchgeführten Ab- und Aufwickeln, beim Beschleunigen und Abbremsen koordiniert angesteuert werden, ohne dass das Material (2) durchhängt oder über ein vorgegebenes Maß hinaus gespannt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drehzahlsollwert ein proportionaler Positionsregler-Wert überlagert wird.