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Bremseinrichtung für Wickelantriebe In vielen Industrien besteht die
Aufgabe, eine lange oder endlose Warenbahn während eines Arb-eitsvorganges auf Walzen
aufzuwickeln, von diesen abzuwikkeln oder umzuwickeln Hierbei ist es vielfach erforderlich,
die mechanische Zugspannung, die hierbei auf die Warenbahn ausgeübt wird, in bestimmten
Grenzen zu regeln. Bei derartigen Antrieben ändert sich der Durchmesser der Walzen
bei dem Auf- bzw. Abwikkeln laufend, so daß eine gegenläufige Änderung der Tambourdrehzahl
erforderlich ist, soweit die Geschwindigkeit der Bahn annähernd gleichbleiben soll.
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Für diesen Zweck sind Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die
Spannung der Bahn beispielsweise mit Hilfe eines Fühlers oder mit Hilfe von Tänzerwalzen
gemessen wird und die hierbei auftretenden Schwankungen zur Beeinflussung der Erregung
des Antriebsmotors bzw. des Bremsgenerators herangezogen werden.
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Derartige Ausbildungen bieten jedoch Schwierigkeiten, wenn neben
der Forderung auf Anpassung der Tambourdrehzahl an den Wickeldurchmesser noch verlangt
wird, daß die Bahngeschwindigkeit von vornherein in sehr weiten Grenzen - z. B.
je nach Stoffart - wählbar sein soll. Im Bereich der niedrigen Bahngeschwiudigkeiten
- also bei im Verhältnis zur Nennankerspannung kleinen Leonardspannungen -ist nämlich
die EMI der Wickelmaschine in der gleichen Größenordnung wie die Summe der Spannung
abfälle in seinem gesamten Ankerkreis. Über die Erregung, d. h. also mittels einer
Veränderung der Gegen-EMK der Wickelmaschine, läßt sich daher die Drehzahl nicht
wirksam beeinflussen. Die erreichbare Genauigkeit der Regelung auf konstante Bahnspannung
ist unbefriedigend. Eine solche Feldregelung der Maschine wäre in unmittelbarer
Nähe des Stillstandes praktisch völlig wirkungslos.
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Bei anderen bekannten Lösungen wird die von einem Leonardgenerator
gespeiste Antriebsmaschine der Tambourwalze derart in seiner Drehzahl geregelt,
daß man die Änderungen der Bahnspannung durch Beeinflussung der Generator-Erregung
eine dem Regelsinn entsprechende Änderung der Ankerspannung der Antriebsmaschine
bewirken läßt.
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Derartige Anordnungen haben den Nachteil, daß der Generator unnötig
groß bemessen werden muß. Er hat nämlich für die höchste geforderte Tambourdrehzahl
(leere Wickelrolle) die notwendige hohe Ankerspannung zu liefern und für die langsamste
Tambourdrehzahl (volle Rolle) den dem großen Moment entsprechenden großen Strom
aufzubringen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für Wickelantriebe,
die aus einem an einer Leonardspannung oder an einem Gleichrichter liegenden Bremsgenerator
besteht, dessen Drehzahl gegenläufig zu den Durchmesseränderungen des auf den Tambour
aufgewickelten Wickels, z. B. auf Grund einer laufendell essung der mechanischen
Zugspannung durch Änderung der zugeführten Ankerspannung, beeinflußt wird. Gemäß
der Erfindung wird für derartige Wikkelantriebe eine neue Lösung gegeben, die die
vorgenannten Schwierigkeiten bzw. die Nachteile der Überdimensionierung vermeidet.
Sie besteht darin, daß außer einer Anderung der zugeführten Ankerspannung in Abhängigkeit
der Durchmesseränderungen des Wikkels eine gleichsinnige Beeinflussung der Erregung
des Bremsgenerators vorgesehen ist, die jeweils dann für eine begrenzte Dauer eingeschaltet
wird, wenn die Ankerspannungsänderung infolge Anderung des Rollendurchmessers einen
vorgegebenen Wert überschreitet.
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Vorzugsweise wird die Beeinflussung der Erregung des Bremsgenerators
jeweils so lange aufrechterhalten, bis die Ankerspannung wieder in die Ausgangslage
ihres Regelbereiches zurückgekehrt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Mit 1 ist eine Walze bezeichnet, auf die eine bandförmige Ware2, beispielsweise
eine Papierbahn, auf- oder abgewickelt wird. Mit der Abwickelwalze 1 ist ein Bremsgenerator
23 verbunden, der in Reihe mit einer Zusatzmaschinel9 liegt. Die Maschinen 19 und
23 werden von einem Gleichstromgenerator4, der beispielsweise ein Leonardgenerator
sein kann, gespeist. Mit Hilfe eines Widerstandes 14 kann die Erregerspannung des
Motors 4 eingestellt werden. Mit 7 ist ein Fühler bezeichnet, der entsprechend der
Spannung der Papierbahn 2 seine Lage ändert und damit den Abgriff an einem Widerstand
8 verstellt. Dieser Abgriff stellt den Istwert der Regelung dar. Der entsprechende
Sollwert kann an einem Potentiometer 9 eingestellt werden. An den Wider-
stand
8 sowie an das Potentiometer 9 wird über einen Gleichrichter 10 aus dem Netz eine
Gleichspannung gelegt. Die Differenz der an den beiden Widerständen 8 und 9 abgegriffenen
Teilspannungen wirkt über einen Magnetverstärker 11 auf die Erregerwicklung des
Zusatzgenerators 19.
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Die Erregerwicklung 15 des Bremsgenerators 23 wird über einen Widerstand
16, der von einem Stellmotor verstellt werden kann, von einem Gleichstromnetz PN
gespeist.
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Mit 18 ist ein Ruhestromrelais bezeichnet, dessen Erregerspule an
den Ausgangskreis des Verstärkers 11 angeschlossen ist und die Stromzuführung zu
dem Motorl7 steuert. Ein der Erregerwicklung 15 parallelgeschalteter Widerstand
12 dient zur Sollwertkorrektur.
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Beim Abwickeln der Papierbahn nimmt der Durchmesser des Wickels ab.
Dadurch sinkt die mechanische Zugspannung in der Bahn, was über den Fühler 7 eine
entsprechende Änderung des Abgriffes am Ist-Widerstand 8 zur Folge hat. Die Erregung
des Generators 19 wird dadurch im Sinne einer Erhöhung der Generatorspannung beeinflußt.
Es erfolgt auf diese Weise eine Regelung auf annähernd konstanten Zug in der Papierbahn.
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Zweckmäßig wird der durch Eingriff über die Erregerwicklung der Zusatzmaschine
19 erzielbare Regelbereich verhältnismäßig gering bemessen. Sobald dieser Regelbereich
durchlaufen ist, erreicht die Spannung am Ausgang des Verstärkers 11 einen solchen
Wert daß das stets angezogen gehaltene Relais 18 abfällt. Dadurch wird der Motor
17 in Tätigkeit gesetzt und auf diese Weise zusätzlich die Erregung des Bremsgenerators
23 geändert. Diese Veränderung
dauert so lange an, bis in Auswirkung der hierdurch
bewirkten Drehzahlherabsetzung der Fühler sich so weit in entgegengesetztem Sinne
bewegt hat, daß die Beeinflussung der Erregung der Zusatzmaschine 19 wieder an ihrer
oberen Grenze angelangt ist. Das Relais 18 zieht an, d. h. die Erregung des Motors
3 bleibt von nun an konstant, so daß die Regelung bis auf weiteres wieder allein
an der Erregerwicklung der Zusatzmaschine 19 durchgeführt wird.
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PATENTANSPRtJCHE 1. Bremseinrichtung für Wickelantriebe, bestehend
aus einem an einer Leonardspannung oder an einem Gleichrichter liegenden Bremsgenerator,
dessen Drehzahl gegenläufig zu den Durchmesseränderungen des auf den Tambour aufgewickelten
Wickels, z. B. auf Grund einer laufenden Messung der mechanischen Zugspannung durch
Änderung der zugeführten Ankerspannung, beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß außer einer Änderung der zugeführten Ankerspannung in Abhängigkeit der Durchmesseränderungen
noch eine gleichsinnige Beeinflussung der Erregung des Bremsgenerators vorgesehen
ist, die jeweils dann für eine begrenzte Dauer eingeschaltet wird, wenn die Ankersp
annungsänderung in folge Änderung des Wickeldurchmessers einen vorgegebenen Wert
überschreitet.