DE1079174B

DE1079174B - Mehrmotorenantrieb fuer mehrteilige Arbeitsmaschinen, insbesondere fuer die Walzen von Papiermaschinen

Info

Publication number: DE1079174B
Application number: DES33902A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ferdinand Schiller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-06-17
Filing date: 1953-06-17
Publication date: 1960-04-07

Description

Mehrmotorenantrieb für mehrteilige Arbeitsmaschinen, insbesondere für die Walzen von Papiermaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrmotorenantrieb für mehrteilige Arbeitsmaschinen, insbesondere für die Walzen von Papiermaschinen, mit einer selbsttätigen Drehzahlregelung zur Aufrechterhaltung eines relativen Gleichlaufes zwischen den einzelnen Motoren, auf die als zusätzliche Einflußgröße der auf das zu bearbeitende Gut ausgeübte mechanische Zug wirkt.
Zur Messung der Zugspannung sowie der von die= ser abhängigen Beeinflussung der Regeleinrichtungen werden bei den bekannten Mehrmotorenantrieben Einrichtungen verwendet, die in Abhängigkeit von dem Durchhang des Gutes arbeiten wie beispielsweise eine durch eine Feder gegen das Gut gedrückte Tastwalze, oder wo wegen der Materialeigenschaften des Gutes eine solche Berührung nach Möglichkeit vermieden werden soll, wird der Durchhang auf pneumatischem, fotoelektrischem oder kapazitivem Wege abgetastet und dadurch für die Beeinflussung der Regelung ausgewertet. Mehrmotorenantriebe mit derartigen Regeleinrichtungen arbeiten so lange einwandfrei, solange nicht der durch die Beanspruchung gegebene Zusammenhang zwischen den einzelnen Teilen der Maschine gestört wird, beispielsweise dadurch, daß die Bahn des Gutes abreißt. In solchen Fällen wird die vom-Zug abhängige Regelung die hinter der Reißstelle liegenden Motoren im Sinne einer Drehzahlerhöhung so lange beeinflussen, bis der vorgegebene Regelbereich durchlaufen ist. Vor dem Wiederaufführen der Bahn müssen daher die gestörten Maschinen durch eine Handregelung wieder auf den Sollwert zurückgeführt werden. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung bei einem Mehrmotorenantrieb für mehrteilige Arbeitsmaschinen der geschilderten Art dadurch beseitigt, daß im Zuge der Zuführung der zusätzlichen Einflußgröße ein Schalter vorgesehen ist, der bei Störungen, welche ein festgelegtes Maß überschreiten (z. B. Abreißen des Gutes), die Zuführung in der Weise abtrennt, daß die den Änderungen der mechanischen Zugspannung entgegenwirkende Regelung außer Wirksamkeit gesetzt ist. Wenn also die Zugspannung völlig wegfällt, wird die Drehzahl der Maschine auf einen Wert in der Höhe der Solldrehzahl begrenzt, wodurch das Wiederaufführen des Gutes wesentlich erleichtert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.1 der Zeichnung dargestellt. Die Papierbahn wird hierbei zwischen zwei Walzenpaaren 1 und 2 hindurchgeführt. Die Walzen 1 werden durch den Motor 3, die Walzen 2 durch den Motor 4- angetrieben. Diese Motoren werden mittels Differentials winkelgetreu geregelt, indem der Motor 3 auf eine konische Riemenscheibe 5 arbeitet, die über einen Riemen eine ähnliche, entgegengesetzt angeordnete Riemenscheibe 6 antreibt. In dieser ist ein Differential enthalten, das von dem Motor 4 und der Riemenscheibe 6 beeinflußt wird und entsprechend der Drehzahldifferenz einen Gleichlaufregler 8 antreibt. Dieser beeinflußt wieder die Feldwicklung 9 des Motors 4.
Die Zugspannung in der Papierbahn wird mit Hilfe einer Abgreifeinrichtung gemessen, die zugspannungsabhängig einen Widerstand 10 (als Geber für die Regelung) beeinflußt. Dieser beaufschlagt einen Regler 11, der, solange die Kontakte eines Relais 12 geschlossen sind, einen Verstellmotor 13 für die Riemenstelleinrichtung 7 beeinflußt. Auf diese Weise wird der Riemen bei Änderungen der Zugspannung so verstellt, daß sich die Drehzahl des Motors 4 bei zu hohem Zug verkleinert bzw. bei zu kleinem Zug vergrößert, bis wieder der gewünschte Zug eingetreten ist.
Falls die Papierbahn abreißt, sinkt der Strom des Motors 4 auf den Leerlaufwert. Der Spannungsabfall, den dieser Strom an einem Widerstand 14 hervorruft, wird zur Speisung eines Relais 12 verwendet, das so bemessen ist, daß es bei dem geringen Leerlaufwert abfällt und dadurch die Verbindung zwischen Regler 11 und Verstellmotor 13 unterbricht, also die Zugspannungsregelung so lange außer -Wirkung setzt, bis die Papierbahn wieder eingezogen ist.
Nach dem Wiedereinführen der Bahn, das von Hand aus durchgeführt werden kann, kann die _Regelung beispielsweise selbsttätig in Abhängigkeit von der die Zugspannung überwachenden Einrichtung 10 wieder eingeschaltet werden.
Zu- und Abschaltung der Zugspannungsregelung kann auch unter Vermeidung jeglichen Verstellweges bei der Nachstellung des Zuges unmittelbar in Abhängigkeit von einer elektrischen Größe, wie Strom bzw. Spannung, durchgeführt werden. Eine Ausführungsform hierfür, bei der die Drehzahländerung mittels Tachometermaschinen gemessen wird, ist in Fig. 2 dargestellt. Der Motor 3 einer im wesentlichen der Fig. 1 entsprechenden Anordnung treibt hierbei eine Tachometermaschine 15, der Motor 4 eine Tachometermaschine 16 an. Mit 17 ist ein Potentiometer bezeichnet, das in (nicht gezeichneter) bekannter Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in Abhängigkeit von der Zugspannung so lange verstellt wird, bis ein dem gewünschten Zug entsprechendes Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Motoren besteht.
Der Strom des Motors 4 wird in einem Widerstand 19 erfaßt. Die davon abfallende Spannung wirkt über einen Gleichrichter 21 auf einen Drehzahlregler 18. und zwar in Gegenschaltung an der an einem Spannungsteiler 20 einstellbaren Vergleichsspannung als Teilspannung einer Batterie 22. Wenn bei einer derartigen Anordnung die Papierbahn abreißt, sinkt mit dem Strom die Spannung am Widerstand 19, so daß die Fremdspannungsquelle 22 keinen Strom mehr durch den Gleichrichter 21 treiben kann; die Regelung wird also außer Wirksamkeit gesetzt, bis der Motor 4 nach dem Einziehen der Papierbahn wieder einen ausreichend großen Strom aufnimmt, um am Widerstand 19 eine Spannung in erforderlicher Größe anfallen zu lassen. Die Differenz der Spannungen an den Potentiometern 17 im Kreis der Tachometermaschinen 15 und 16 wirkt auf den Drehzahlregler 18 ein, auf den zusätzlich noch, wie beschrieben, eine von dem Strom des Motors 4 abhängige Größe einwirkt. Der Drehzahlregler 18 beeinflußt seinerseits das Feld des Motors 4 im Sinne einer Konstanthaltung der Drehzahl.
Bei einer derartigen Anordnung könnte auch der zugspannungsabhängig verstellte Widerstand 10 (vgl. Fig. 1) unmittelbar auf den Regler einwirken, also mit dem Potentiometer 17 zusammenfallen. Der Spannung an dem Widerstand 19 wirkt die Teilspannung an dem Widerstand 20 entgegen. Dies hat zur Folge, daß, solange der Strom im Widerstand 19 unter einem bestimmten Grenzwert bleibt, infolge der Sperrwirkung des Gleichrichters 21 keine zusätzliche Einwirkung auf den Regler 18 erfolgt. «Wenn aber die Spannung an dem Widerstand 19 einen bestimmten «'ert überschreitet, so fließt ein Strom durch den Gleichrichter 21, durch den die Regelung zusätzlich beeinflußt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise daffir gesorgt werden, daß der Motor bei einer völligen Entlastung auf einer bestimmten Drehzahl gehalten wird.
Eine weitere Abänderungsform ist in Fig.3 angedeutet. Hierbei ist in dem Ankerkreis des Motors 4 eine Zusatzmaschine 23 angeordnet, die von einem Hilfsmotor 24 oder auf sonstige geeignete Weise angetrieben wird. In Reihe mit den Maschinen 4 und 23 liegen zwei Widerstände 25 und 29. Die Spannung an dem Widerstand 25 wirkt über einen einstellbaren Widerstand 26 auf einen Regler 28 ein. Die Spannung an dem Widerstand 29 speist ein Relais 30, dessen Schaltkontakt in einer Verbindungsleitung liegt, über die die Spannung der Zusatzmaschine 23 auf den Regler 28 einwirkt. Der Regler 28 seinerseits beeinflußt die Erregung der Feldwicklung 31 der Zusatzmaschine 23. Bei Anordnungen ohne Zusatzmaschine kann man eine analoge Regelung dadurch erreichen, daß an Stelle der Abhängigkeit von der Zusatzspannung eine Abhängigkeit von dem Feldstrom ausgenutzt wird.
Wenn bei dieser Anordnung die Drehzahl des Motorankers 4 abfällt, nimmt der Ankerstrom zu, infolgedessen steigt die Spannung an dem Widerstand 25 an. Dementsprechend ändert sich die algebraische Summe der beiden in dem Regler 28 entgegenwirkenden Spannungen, wodurch eine solche Änderung der Erregung der Zusatzmaschine hervorgerufen wird, daß die Drehzahl des Motors 4 wieder den alten Wert annimmt.
Eine derartige Anordnung ersetzt also nach Art einer absoluten Drehzahlregelung besondere Maßnahmen zur Gleichlaufsteuerung.

Claims

PATE\TTAVSPRUCHE: 1. Mehrmotorenantrieb für mehrteilige Arbeitsmaschinen, insbesondere für die Walzen von Papiermaschinen, mit einer selbsttätigen Drehzahlregelung zur Aufrechterhaltung eines relativen Gleichlaufes zwischen den einzelnen Motoren, auf die als zusätzliche Einflußgröße der auf das zu bearbeitende Gut ausgeübte mechanische Zug wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der Zuführung der zusätzlichen Einflußgröße ein Schalter (12, 21 oder 30) vorgesehen ist, der bei Störungen, welche ein festgelegtes Maß überschreiten (z. B. Abreißen des Gutes), die Zuführung in der Weise abtrennt, daß die den Änderungen der mechanischen Zugspannung entgegenwirkende Regelung außer Wirksamkeit gesetzt ist.
2. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter einem Relais (12 oder 30) angehört.
3. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18) zur Drehzahlbegrenzung, in welcher Spannungen, die der Zugregelung einerseits und der Gleichlaufregelung andererseits entsprechen, unter Verwendung einer Vergleichsspannung und eines Ventils (21) in einem Widerstand summiert sind und der Summen- oder Differenzwert zur zusätzlichen Beeinflussung der Regeleinrichtung verwendbar ist.
4. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahlregler (28) vorgesehen ist, bei dem die Regelung in Abhängigkeit von einer Größe erfolgt, die die Differenz zwischen einem dem Spannungsabfall im Motorankerkreis entsprechenden Wert und der Spannung einer Zusatzmaschine (23) darstellt.
5. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmaschine (23) mit einer Steuereinrichtung für ihre Erregung (31) vorgesehen ist, die in dem Sinne beeinflußt ist, daß die Zusatzmaschine (23) dem Ankerstromkreis eine seinen etwaigen Drehzahländerungen entgegenwirkende Spannung aufdrückt.
6. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine stromabhängige Regel- -einrichtung, bei der innerhalb bestimmter Grenzen der Zugspannung die Regelung wenigstens überwiegend von dem Strom als Maß für die Zugspannung abhängt, während bei Überschreiten dieses Bereiches aber, z. B. beim Abreißen der Papierbahn, auch noch der von der Zusatzmaschine (23) abhängige Meßwert wirksam ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 591441, 690 617.