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Regelantrieb für einen beispielsweise mit einer Strangpresse zusammenarbeitenden
Drahthaspel Bei Drahthlaspeln mit stehender Welle unterscheidet man im wesentlichen
zwischen zwei Bauarten, nämlich dem Garret-Haspel und dem Edenborn-Haspel. Die Unterschiede
liegen hauptsächlich in der Zuführung des Drahtes. Während bei dem Garret-Haspel
das Führungsrohr für den Draht eine geneigte Tangente zu einem Durchmesser der Haspelkrone
bidet, wird bei dem Edenborn-Haspel der Draht in Richtung der Drehachse der Haspelkrone
zugeführt und erst kurz vor der Aufgabe des Drahtes in ein gebogenes Rohrstück übergeführt,
welches von der Drehachse ausgeht und letztlich auch den Draht in einer geneigten
Tangente an einem Durchmesser der Haspelkrone ausmünden läßt.
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Die Antriebe für d, erartige Drahthaspel werden geregelt, um die
Umlaufgeschwindigkeiten der Haspel auf die Drahtgeschwindigkeit beim Aufwickeln
des Drahtes abzustimmen. Es ist bekannt, durch Tastrollen die Drahtgeschwindigkeit
hinter der Drahterzeugungsmaschine abzutasten, in einem Tachodynamo in elektrischen
Strom zu verwandeln und Abweichungen von einem Sollwert dieses Stromes als Regelimpulse
für den mechanischen Drehantrieb einer Haspelkrone zu verwenden. Diese Regelimpulse
können nach entsprechender Verstärkung auf die Verstellung eines stufenlosen mechanischen
Getriebes, eines Olgetriebes oder auf das Polrad eines Induktionsgctriebes aufgegeben
werden. Die regelbaren Getriebe werden in einfacher Weise durch einen Kurzschlußläufer
mit konstanterDrehzahl angetrieben. Als regelbarer Antrieb kann aber auch ein Gleichstrommotor
mit veränderlicher Felderregung od. dgl. herangezogen werden.
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Anstatt die Drahtgeschwindigkeit über Tastrollen unmittelbar vom
Draht abzunehmen, geht man bei Strangpressen auch so vor, die Stempelgeschwindigkeiten
bzw. deren Änderungen zur Regelung der Haspel zu benutzen.
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Die vorbeschriebenen und bekannten regelbaren Antriebe für Drahthaspel
arbeiten in manchen Fällen nicht fein genug, wenn man bedenkt, daß die ganze Regulierung
nur auf einen mittleren Durchmesser der Haspelkrone abgestimmt sein kann. während
der Draht beim Aufwickeln sich in alle möglichen abweichenden Durchmesser-soweit
es der Querschnitt der Aufnahme zuläßt-legen kann. In diesen Augenblicken stimmt
die Drehzahl der Haspelkrone mit der Geschwindigkeit des sich in der Krone einlegenden
Drahtes nicht überein, so daß der Draht entweder gezogen oder gedrückt wird. Ein
Zug auf den unmittelbar aus einer Strangpresse kommenden Metalldraht kann diesen
in seinem Durchmesser erheblich verengen oder sogar abreißen. Die Erfindung betrifft
daher einen regelbaren Antrieb für einen Drahthaspel,
insbesondere zum Aufhaspeln
von mit einer Strangpresse erzeugtem Draht.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Regelung eines Antriebes
für einen Drahthaspel der vorbeschriebenen Art durch eine Feinregulierungscinrichtung
zu verbessern, die das Aufwickeln des Drahtes auf einen von einem gedachten mittleren
Durchmesser abweichenden Durchmesser berücksichtigt.
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Die Überlagerung eines Grobregelvorganges durch einen Feinregelvorgang
durch zusätzliche Anwendung einer Tänzerwalze bei Grobregelung mittels eines Riemenkonusgetriebes
ist für Wickelvorrichtungen mit Aufwickeltrommel bekannt. Diese Einrichtung ledingt
aber eine ständige Zugspannung in dem aufzuwickelnden Gut, was bei einem Drahthaspel
nicht der Fall ist.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß gerade Drahthaspel
mit stehender Welle und einem den Draht tangential sowie schräg von oben der Haspelkrone
zuführenden Rohr zur Lösung der gestellten Aufgabe eine konstruktiv leicht ausführbare
Möglichkeit bieten. Ausgebend von dem Vorhandensein einer bekannten Regeleinrichtuntg,
mit der die Geschwindigkeit des eintretenden Drahtes fortlaufend gemessen und beim
Abweichen vom Sollwert der Haspelantrieb mittels von der Regeleinrichtung erzeugter
Regelimpulse beeinflußt wird, besteht die Feinregulierung gemäß der Erfindung darin,
daß beim Verschwenken des auf einer festen Achse beweglich gelagerten Führungsrohres,
das bei Abweichen der Drahtzulaufgeschwindigkeit von der Abnahmegeschwindigkeit
des Haspels einer auf das Rohr verschwenkend einwirkenden Reaktionskraft ausgesetzt
ist, von einer mit dem Rohr verbundenen Regeleinrichtung
abgegebene
Feinregelimpulse mit den Regelimpulsen'zur Überlagerung gebracht sind.
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Mit anderen Worten werden die Feinregulierimpulse durch Ausschläge
eines um eine feste Achse beweglich gelagerten letzten Stückes des Führungsrohres
für den Draht erzeugt, das beispielsweise durch Federkraft mit seiner Mündung in
einer bestimmten Relativlage zur Haspelkrone gehatten wird, in der der Impuls der
Feinregelung Null ist und auf Grund zu schneller oder zu langsamer Drehung der Haspelkrone
aus der Nullage ausschlägt.
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Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß Abweichungen des
Drahtaustritts von der Normallage, die zwangläufig dann auftreten, wenn der Draht
sich nicht auf denjenigen Durchmesser aufwickelt, auf den die Grobregulierung abgestimmt
ist, sich in einer Verstellung eines letzten Stückes des Zuffihrungsrohres auswirken,
von der aus der Regelimpuls für die Feinregulierung abgegriffen wird.
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In Anwendung des Erfindungsgegenstandes auf einen Garret-Haspel ist
das Zuführungsrohr derart schwenkbar gelagert, daß der vordere, schräg nach unten
in die Haspellirone eintauchende Teil des Zuführungsrohres bei Verschwenken um seine
Achse mit seiner Mündung den Aufnahmeraum der Haspelkrone radial bestreichen kann.
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Wird ein Edenborn-Haspel verwendet, so wird der in einer geneigten
Tangente in den Aufnahmeraum der Haspelkrone eintauchende Teil des Edenborn-Rohres
um die Drehachse der Krone schwenkbar gelagert. Auch hier wirkt sich die Tendenz
von Zug oder Druck auf den Draht im Sinne einer Lageänderung des Rohrstückes aus,
indem es vom Draht entweder mitgenommen oder zurückgedrückt wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Ausschläge des
beweglichen Rohrstückes auf einen Drehpotentiometer übertragen und dort in elektrische
Feinregelimpulse umgewandelt, so daß bei jeder Abweichung des Drahtes von demjenigen
gedachten Durchmesser, auf den die Grobregulierung eingestellt ist, ein Regelimpuls
zur Korrektur der Drehgeschwindigkeit der Haspelkrone erzeugt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Garret-Haspel
mit Antrieb und Abb. 2 eine Draufsicht nebst Darstellung des Verlaufes der Regelimpulse.
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Mit 1 ist eine in Hiittenflur 2 gelagerte Haspelkrone mit stehender
Welle 3 bezeichnet, die iiber ein Kegelradpaar 4 von einem Drehstrommotor 5 angetrieben
wird. Zwischen Motor5 und Kegelradpaar 4 liegt ein stufenlos, es mechanisches Getriehe
oder ein Olgetriebe mit verstellbarem Pumpenkorper oder ein Induktionsgetriebe 6.
Verstärkte Regelimpulse, die über die Leitung 7 ankommen, beeinflussen das Getriebe
6, indem sie auf ein Verstellglied zur Änderung der Ausgangsdrehzahl einwirken.
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Der den Pressenkopf 8 einer Strangpresse verlassende Draht 9 wird
von einem gebogenen Zuführungsrohr 10 aufgenommen, dessen letztes Stück 10a den
Draht von von geneigter Tangente an einen mittleren Durchmesser 11 der Aufnahme
der Haspelkrone 1 heranführt.
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Durch eine Tastrolle 12 mit Gegendruckrolle 13 wird die Drahtgeschwindigkeit
abgegriffen und in einem Tachodynamo 14 in elektrischen Strom verwandelt. Dieser
Strom geht über eine Leitung 15 in eine Verstärker-und Mischschaltung 16, von der
aus über die Leitung7 Regelimpulse gegeben werden,
wenn der im Tachodynamo 14 erzeugte
Strom von einem Sollwert abweicht. Die Regelung ist so eingestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit
der Haspelkrone im mittleren Durchmesser 11 mit der Drahtgeschwurdigkeit übereinstimmt.
Ändert sich die Drahtgeschwindigkeit, so ändert sich auch der Tachostrom, und ein
im Aggregat 16 erzeugter Regelimpuls korrigiert die Drehzahl der Haspelkrone. Dies
alles ist bekannt.
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Wenn der Draht 9 sich aber innerhalb der Haspelkrone nicht auf den
gedachten Durchmesser 11, sondern beispielsweise an der äußeren Wandung der Haspelkrone
aufwickelt-wie es in Abb. 2 angedeutet ist-, so stimmt die Drahtgeschwindigkeit
nicht mehr mit der Umfangsgeschwindigkeit desjenigen Umfanges der Haspelkrone überein,
auf den sich der Draht aufwickelt. Diesen Unterschied berücksichtigt die bekannte
Regelung nicht.
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Erfindungsgemäß ist das letzte Stück 10 a des Zuführungsrohres 10
abgeteilt und bei 17 um eine Achse in geneigter Ebene schwenkbar gelagert. Die Mündung
des Rohrstückes 10a kann auf einem Kreisbogenstück um die Achse 17 ausweichen. I'Venn
sich nun also der Draht 9 nicht auf den mittleren Durchmesser 11 aufwickelt, sondern
aubes, so ist die Haspelgeschwindigkeit zu groß. Ein Zug auf den Draht wirkt sich
so aus. dal3 dieser in die strichpunktiert angedeutete Lage 9 kommt oder zu kommen
versucht.
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Durch seine stärkere Krümmung legt sich der Draht innen an die Mündung
des Rohrstückes 10a an und nimmt dieses Rohrstück in Richtung des Pfeiles 18 mit.
Diese Schwenkbewegung wird über ein Zahnsegment 19, welches mit der Drehachse 17
verbunden ist, auf ein Ritzel 20 als Drehbewegung übertragen, von dem aus ein Drehpotentiometer
21 betätigt wird.
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Der in diesem Drehpotentiometer erzeugte Strom vird über die Leitung
22 der Verstärkungs-und Mischschaltung 16 zugeführt und hier den Impulsen aus der
Leitung 15 überlagert. Im Ausführungsbeispiel liegt der Regelfall vor, wo durch
eine Verschwenkung des Rohrendes 10 o nach innen die Haspelkrone l verzögert wird.
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Durch (nicht näher dargestellte) Federn wird das Rohrstück 10a in
einer Nullage gehalten, wenn von dem Draht kein Moment im Sinne einer Verschwenkung
des Rohrstückes 10a ausgeiibt wird. Eine Verschwenkung des Rohres 10 a erfolgt also
immer entgegen einer Rückstellkraft. Der Nullage ist derjenige gedachte Durchmesser
der Haspelkrone zugeordnet, auf den die Grobregelung abgestimmt ist. Dieser Durchmesser
muß nicht unbedingt der mittlere Durchmesser 11 sein.
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Auf eine Darstellung der elektrischen Schaltungsmittel wurde verzichtet,
da sie außerhalb der Erfindung liegen und bei der gegebenen Zielsetzung ohne weiteres
auszuführen sind.