DE1159080B

DE1159080B - Device for regulating the pull of goods on rewinding machines

Info

Publication number: DE1159080B
Application number: DES71097A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Peter Hettler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-11-02
Filing date: 1960-11-02
Publication date: 1963-12-12
Also published as: CH396557A

Description

Einrichtung zum Regeln des Warenzuges an Umrollmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln des Warenzuges an Umrollmaschinen, bei denen ein regelbarer Gleichstrommotor die zum Aufwickeln der Ware dienenden Tragtrommeln antreibt und an der Abwickelwelle ein Bremsgenerator angeordnet ist, der in Abhängigkeit vom Drehmoment des Aufwickelmotors beeinflußt wird.Device for regulating the train of goods on rewinding machines The invention relates to a device for regulating the pull of goods on rewinding machines in which a controllable direct current motor that serves to wind up the goods drives and a brake generator is arranged on the unwinding shaft, which is dependent on is influenced by the torque of the take-up motor.

Bei den Umrollmaschinen ist es notwendig, die auf die Warenbahn ausgeübte Zugspannung durch Regeleinrichtungen dauernd gleichzuhalten. Bei Umrollern mit Achsantrieb ist eine Regelung bekannt, die den Ankerstrom des Aufwickelantriebes konstant hält. In the case of rewinding machines, it is necessary that the To keep the tensile stress constant by regulating devices. For rewinders with axle drive a control is known that keeps the armature current of the take-up drive constant.

Dies geschieht durch gleichzeitige Änderung der Erregung des Aufwickelmotors und des Bremsgenerators. Bei Umrollern mit Umfangsantrieb der Aufwickelrolle wird in bekannter Weise eine gleichmäßige Zugspannung dadurch erreicht, daß die Erregung des Aufwickelmotors abhängig von seinem Laststrom geregelt wird oder der Bremsgenerator auf konstantem Ankerstrom überwacht und seine Erregung dementsprechend geändert wird. Es sind ferner Einrichtungen zur Regelung des Warenzuges bekanntgeworden, die als Istwert den Strom des an der Abwickeiwelle angeordneten Bremsgenerators benutzen.This is done by changing the excitation of the winding motor at the same time and the brake generator. In the case of rewinders with circumferential drive, the take-up roll is in a known manner a uniform tensile stress is achieved in that the excitation the winding motor is regulated depending on its load current or the brake generator monitored for constant armature current and changed its excitation accordingly will. Furthermore, facilities for regulating the movement of goods have become known, which as the actual value is the current of the brake generator arranged on the unwinding shaft use.

Auf diese Weise kann der Abwickelzug konstant gehalten werden. Meist ist aber eine Konstanz des Aufwickelzuges erwünscht. Der Aufwickelzug unterscheidet sich vom Abwickelzug um die Reibungsverluste der dazwischenliegenden Übettragungsglieder, wie Umlenkrollen, Leitbleche für Längsschneideeinrichtungen u. dgl. Die durch die Reibung hervorgerufene Zugzunahme ist unkontrollierbaren Schwankungen unterworfen, so daß der Aufwickelzug auch bei Konstanthaltung des Abwickelzuges schwanken kann. Ferner ist es schwierig, einen genauen Beschleunigungsausgleich zu schaffen, da die Schwungmasse der Abwickelrolle entsprechend der Bewicklung bis 1:20 variieren kann.In this way, the unwinding tension can be kept constant. Most of time but a constancy of the winding tension is desirable. The winding train makes a difference from the unwinding tension to the friction losses of the intermediate transmission links, such as pulleys, guide plates for slitting devices and the like The increase in tension caused by friction is subject to uncontrollable fluctuations, so that the winding tension can fluctuate even if the unwinding tension is kept constant. Furthermore, it is difficult to provide an accurate acceleration compensation because vary the centrifugal mass of the unwinding roll up to 1:20 according to the winding can.

Es ist ferner bekannt, zur Zugregelung den an der Abwickelwelle angeordneten Generator in Abhängigkeit vom Strom des Aufwickelmotors zu regeln. Bei dieser Anordnung erfolgt die Beeinflussung der Gleichstrommaschine an der Abwickelwelle über das Feld. Dies hat den wesentlichen Nachteil, daß bei extrem niedrigen Drehzahlen, wie sie zum Erzielen der Warenbahn benötigt werden, eine Regelung nicht möglich ist, da die Beeinflussung über das Feld nicht mehr wirksam ist. It is also known to regulate the tension which is arranged on the unwinding shaft To regulate the generator depending on the current of the winding motor. With this arrangement the DC machine on the unwinding shaft is influenced by the Field. This has the major disadvantage that at extremely low speeds, such as they are required to achieve the material line, regulation is not possible, because the influence via the field is no longer effective.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zum Regeln des Warenzuges an Umrollmaschinen, bei denen ein regelbarer Gleichstrommotor die zum Aufwickeln der Ware die- nenden Tragtrommeln antreibt und an der Abwickelwelle ein Bremsgenerator angeordnet ist, welcher in Abhängigkeit vom Drehmoment des Aufwickelmotors beeinflußt wird, erheblich zu verbessern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß der Gleichstrommotor der Tragtrommeln unmittelbar auf konstante Drehzahl und mittelbar über eine in dem Stromkreis des Bremsgenerators der Abwickelwelle liegende Zusatzmaschine auf ein vorgegebenes Drehmoment geregelt wird. Da der Bremsgenerator durch eine Zusatzmaschine beeinflußt wird, ist auf diese Weise eine Regelung bis nahe zum Stillstand möglich. Ferner wirkt auf den Gleichstrommotor der Tragtrommeln eine Drehzahlregelung. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, bis nahe an die Drehzahl Null zu regeln, ohne daß ein überdimensionierter Antrieb verwendet werden muß. Die Erfindung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Erregung des Bremsgenerators beeinflußt wird. Ferner kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Bereiches der Zusatzmaschine über den Feldsteller des Bremsgenerators die Regeleinrichtung in die Ausgangslage (innerhalb der Bereichsgrenzen) zurückführt. Vorteilhafterweise wird beim Beschleunigen ein erhöhter Drehmoment-Sollwert vorgegeben, wobei der Drehmoment-Sollwert in Abhängigkeit von dem Anpreßdruck der Reiterwalze beeinflußt wird. The object on which the invention is based is to provide a device to regulate the pull of goods on rewinding machines with an adjustable DC motor which is used to wind up the goods Nenden drum drives and on the unwinding shaft a brake generator is arranged, which depends on the torque of the winding motor is influenced to improve significantly. This object is achieved according to the invention solved in an advantageous manner in that the DC motor of the support drums directly to constant speed and indirectly via one in the circuit of the Brake generator of the unwinding shaft lying auxiliary machine to a predetermined torque is regulated. Since the brake generator is influenced by an additional machine, In this way, control can be carried out until it comes to a standstill. It also acts a speed control on the DC motor of the support drums. This is the Possibility to control up to almost zero speed without an oversized Drive must be used. The invention is further characterized in that the excitation of the brake generator is also influenced. Furthermore, a facility be provided that when a predetermined range of the additional machine is exceeded The control device in the starting position via the field regulator of the brake generator (within the range limits). It is advantageous when accelerating an increased torque target value is specified, the torque target value as a function is influenced by the pressure of the rider roll.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine dem Drehmoment des Aufwickelmotors proportionale Größe durch Strommessung, durch Feldmessungen mittels magnetfeldabhängiger Halbleiterelemente oder durch mechanische Abbildung mittels Dehnungsmeßstreifen gebildet.In a further development of the invention, one of the torque of the winding motor proportional size by current measurement, by field measurements by means of magnetic field dependent Semiconductor elements or by mechanical mapping using strain gauges educated.

An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung an einem Tragtrommelroller mit Achsabwickler schematisch dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert werden. Mit 1 ist der Tragtrommelroller und mit 2 der Achsabwickler bezeichnet. Für die Erklärung der Wirkungsweise sei angenommen, daß eine Warenbahn 3 von einer Rolle 4 abgewickelt und auf eine Rolle 5 aufgewickelt werden soll. Die Warenbahn ist beispielsweise über eine Umlenkrolle 6 und Leitbleche 7, 8 einer rotierenden Messeranordnung 9 zum Längsschneiden der Warenbahn geführt. Die Aufwickelrolle 5 stützt sich auf die beiden Stahlwalzen 10 und 11 ab, wobei die Walze 10 oder beide Walzen von einem (oder zwei) Gleichstrommotor 12 angetrieben wird. Der Antrieb der Rolle 5 erfolgt also als Umfangsantrieb. Der Motor 12 wird beispielsweise von einem Leonardgenerator 13 gespeist, der in an sich bekannter Weise von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Drehstrommotor angetrieben sein kann. With reference to the drawing, in which an embodiment of the invention Control device on a drum reel with axle unwinder shown schematically is, the invention will be explained in more detail. With 1 is the drum reel and 2 denotes the axle unwinder. For the explanation of the mode of action let assumed that a web 3 unwound from a roll 4 and on a roll 5 is to be wound up. The web is for example over a pulley 6 and guide plates 7, 8 of a rotating knife assembly 9 for longitudinal cutting of the Product line guided. The take-up roll 5 is supported on the two steel rollers 10 and 11 from, wherein the roller 10 or both rollers by one (or two) DC motor 12 is driven. The roller 5 is therefore driven as a circumferential drive. Of the Motor 12 is fed for example by a Leonard generator 13, which in itself Driven in a known manner by a three-phase motor not shown in the drawing can be.

Der Leonardgenerator 13 speist auch eine mit der Abwickelachse 14 in Triebverbindung stehende Gleichstrommaschine 15, die in dem vorliegenden Fall als Bremsgenerator arbeiten soll. In Reihe mit der Gleichstrommaschine 15 ist ferner noch eine Zusatzmaschine 16 geschaltet. Mit 17 und 18 sind die Feldwicklungen der Maschinen 15 und 16 bezeichnet. The Leonard generator 13 also feeds one with the unwinding axis 14 in drive connection DC machine 15, which in the present case should work as a brake generator. In series with the DC machine 15 is also an additional machine 16 switched. With 17 and 18 the field windings are the Machines 15 and 16 designated.

Zum Zwecke der Drehzahlregelung des Aufwickelmotors 12 ist mit diesem eine Tachometermaschine 19 gekuppelt, die eine dem Istwert der Drehzahl proportionale Spannung abgibt. Der Sollwert der Drehzahl wird bei 20 als Spannung eingegeben und die Differenz zwischen Soll- und Istwert einem Regelverstärker 21 zugeführt, der die Feldwicklung 22 des Leonardgenerators entsprechend beeinflußt. For the purpose of regulating the speed of the take-up motor 12 is with this a tachometer machine 19 is coupled, which is proportional to the actual value of the speed Gives off tension. The setpoint of the speed is entered as voltage at 20 and the difference between the setpoint and actual value is fed to a control amplifier 21, the the field winding 22 of the Leonard generator influenced accordingly.

Zur Gewinnung einer dem Drehmoment des Aufwickelmotors proportionalen Größe ist in dem Ankerstromkreis desselben ein Widerstand 23 eingeschaltet, an dem über 24 der Istwert des Stromes abgenommen werden kann. Der Sollwert des Stromes wird bei 25 eingegeben. Zur Kompensation des durch die Reibung verursachten Stromanteils muß eine von dem jeweiligen Rollendurchmesser abhängige Größe gebildet werden. Dies kann in einfacher Weise mit Hilfe der normal vorhandenen Reiterwalze an dem Tragtrommelroller erfolgen, deren Höhenlage oder deren Höhenänderung sich in einfacher Weise in eine elektrische Größe umsetzen läßt. Der so gewonnene Kompensationswert ist in bekannter Weise Bestandteil des Sollwertes. In an sich bekannter Weise ist die Reiterwalze 26 in einer Führung 27 geführt. Die Abweichung des Istwertes vom Sollwert wird auf einen Regelverstärker 28 gegeben, der die Feldwicklung 18 der Zusatzmaschine entsprechend aussteuert. Mit 29 ist ein Relais bezeichnet, das am Ausgang des Regelverstärkers 28 (oder am Anker der Zusatzmaschine) angeschlossen ist und anspricht, wenn eine vorgegebene Bereichsgrenze der Zusatzmaschinenspannung überschritten wird. In diesem Falle wird der Kontakt 30 geschlossen, so daß ein Stellmotor 31 Spannung erhält, der den Steller 32 im Sinne einer Schwächung des Generatorfeldes 17 verstellt. To obtain a value proportional to the torque of the rewind motor Size is switched on in the armature circuit of the same, a resistor 23 at which The actual value of the current can be taken over 24. The setpoint of the current is entered at 25. To compensate for the current component caused by the friction a size dependent on the respective roll diameter must be formed. this can be done in a simple manner with the help of the normally existing rider roller on the drum reel take place, the altitude or change in altitude in a simple manner in a can convert electrical size. The compensation value obtained in this way is known Wise part of the setpoint. The rider roller is in a manner known per se 26 guided in a guide 27. The deviation of the actual value from the setpoint is increased to a control amplifier 28 is given, which corresponds to the field winding 18 of the additional machine controls. With a relay 29 is referred to, which is at the output of the control amplifier 28 (or on the anchor of the additional machine) and responds when a specified range limit of the additional machine voltage is exceeded. In this Case the contact 30 is closed so that a servomotor 31 receives voltage, which adjusts the actuator 32 in the sense of a weakening of the generator field 17.

Der Motor 12 des Umfangsantriebes wird also sowohl auf Drehzahl als auch auf Strom geregelt, und zwar auf Strom, in dem die Bremse der Abwickelrolle nach Maßgabe des Aufwickelstromes beeinflußt wird. The motor 12 of the peripheral drive is therefore both on speed as also regulated on current, namely on current, in which the brake of the unwinding reel is influenced in accordance with the winding current.

Die Stellgröße der Stromregelung am Aufwickelmotor ist also dessen Drehmoment und die Stellgröße der Drehzahlregelung die Ankerspannung.The manipulated variable of the current control on the take-up motor is therefore its Torque and the manipulated variable of the speed control the armature voltage.

Bei einer derartigen Anordnung wirken sich die Reibungsänderungen an den Zwischengliedem (Leitbleche, Schneidmesser) - nach Abklingen der dynamischen Vorgänge - nur auf den Abwickelzug aus. With such an arrangement, the changes in friction act on the intermediate links (guide plates, cutting blades) - after the dynamic ones have subsided Operations - only on the unwinding train.

Ferner ist die beim Beschleunigen notwendige Sollwerterhöhung für die Stromregelung nur von der Schwungmasse der Aufwickeleinheit abhängig, wobei der Beschleunigungsstrom nur zwischen 1: 2,5 variiert.Furthermore, the setpoint increase necessary for acceleration is for the current control depends only on the centrifugal mass of the winding unit, whereby the acceleration current only varies between 1: 2.5.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for regulating the pull of goods on rewinding machines, where an adjustable DC motor is used to wind up the goods Drives support drums and a brake generator is arranged on the unwinding shaft, which is influenced as a function of the torque of the winding motor, thereby characterized in that the direct current motor (12) of the support drums (10, 11) directly to constant speed and indirectly via one in the circuit of the brake generator (15) of the unwinding shaft (14) lying additional machine (16) to a predetermined torque is regulated.

2. Device according to claim 1, characterized in that in addition the excitation of the brake generator (15) is influenced.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that a device is provided which, when a predetermined range is exceeded the additional machine (16) via the field controller (32) of the brake generator (15) the control device returns to the starting position (within the range limits).

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that an increased torque setpoint is specified when accelerating.

5. Device according to claim 4, characterized. that the torque setpoint is influenced as a function of the contact pressure of the rider roller (26).

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that a quantity proportional to the torque of the winding motor (12) by measuring the current, by field measurement by means of magnetic field-dependent semiconductor elements or by mechanical Figure is formed by means of strain gauges.

Publications considered: German Patent No. 656 792; Journal "Zellstoff und Papier", 9/1938, p. 527; "Siemens magazine", 1939, p. 465; Asea Journal, 1948, p. 100; "Textilpraxis" magazine, 4/1954, Pp. 383, 384; Electrical Review, 1955, p. 839.