-
Einrichtung zum Steuern des Einziehvorganges eines von einer Abwickelvorrichtung
abgerollten band- oder strangförmigen Arbeitsgutes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum Steuern des Einziehvorganges eines von einer Abwickelvorrichtung abgerollten
band- oder strangförmigen Arbeitsgutes in eine Klemmstelle, bei der die Abwickelvorrichtung
mit einem elektrischen Bremsgenerator mechanisch gekuppelt ist und mit einem Zugspannungsfühler,
der ein der Zugspannung proportionales elektrisches Signal an den Eingang eines
auf den Bremsgenerator wirkenden Zugreglers abgibt, wobei das Ausgangssignal des
Zugreglers einstellbar ist.
-
Bei band- oder strangförmiges Arbeitsgut verarbeitenden Maschinen,
wie z. B. Kalandern, Querschneidern, Streichmaschinen u. dgl., in der Papier-, Kunststoff-
und Textilindustrie muß das von einer Wickelvorrichtung abrollende Arbeitsgut nach
einem Bahnriß oder, wenn eine neue Wickelrolle eingesetzt wird, wieder in die nächste
- in Verarbeitungsrichtung gesehen - Klemmstelle eingeführt werden.
-
Diese Aufgabe wurde bisher dadurch gelöst, daß bei abgeschalteter
Zugregelung die Drehzahl des Bremsgenerators von Hand gesteuert wurde. Nach Einführen
der Warenbahn in die Klemmstelle wurde die Drehzahl des Bremsgenerators so lange
geändert, bis ein Zuganzeigegerät den gewünschten Bahnzug anzeigte. Daraufhin wurde
von der Drehzahlsteuerung auf eine Zugregelung umgeschaltet. Wurde nicht rechtzeitig
umgeschaltet, so bestand stets die Gefahr eines Bahnrisses.
-
Unter einem elektrischen Bremsgenerator versteht man dabei eine elektrische
Gleichstrommaschine, die mechanisch mit der Wickelvorrichtung, z. B. einer Wickeltrommel,
verbunden ist. Die im Normalbetrieb als Generator geschaltete Maschine benötigt
eine bestimmte Leistung, die von der Warenbahn übertragen werden muß. Da die Zugspannung
in der Bahn durch diese übertragene Leistung bedingt ist, kann durch Regelung des
Bremsgenerators ein gewünschter Zug in der Bahn weitgehend eingehalten werden.
-
So ist z. B. eine Anordnung bekannt, bei der eine Papierrolle mit
einer Gleichstrommaschine verbunden ist, der ein Kohledruckregler zugeordnet ist,
welcher seinerseits seinen Istwert wieder von einem Zugspannungsfühler erhält. Während
des Anlaufs der Papierrollen kann dabei der Kohledruckregler gegebenenfalls arretiert
bleiben, der Kohledruckregler kann aber auch vorübergehend durch Verkleinern eines
im Istwertkreis liegenden Widerstandes so eingestellt werden, daß kein oder nur
ein sehr geringer Papierzug auftreten kann. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil,
daß beim Einziehvorgang plötzlich auftretende starke Änderungen des Zugistwerters
an die Regelung weitergegeben werden, so daß es zu unzulässigen Regelstößen kommt.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die eingangs
beschriebene Einrichtung derart auszubilden, daß auch beim Einziehen der Warenbahn
keine unzulässigen Zugspannungssprünge auftreten können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
durch eine dem Zugregler zugeordnete Begrenzerschaltung zur Begrenzung des Ausgangssignals
des Zugreglers auf einen einstellbaren Wert gelöst. Auf diese Weise überschreiten
die vom Zugregler abgegebenen Signale niemals einen im voraus festgelegten Wert;
der Teil des Signals, der über die Grenze hinausragt, wird für die Regelung unterdrückt.
-
Vorteilhafterweise kann dabei die Begrenzerschaltung durch ein an
positiver und negativer Spannung liegendes Drehpotentiometer gesteuert werden. Durch
seine Stellung wird dann festgelegt, welcher Teil des Ausgangssignals des Zugreglers
den Bremsgenerator steuert. Solange am Eingang des Zugreglers das Signal »Zug zu
klein« ansteht, kann der ganze Spannungsbereich des Zugreglerausgangs durchfahren
werden, so daß auch der motorische Betrieb des Bremsgenerators mit dem Drehpotentiometer
gesteuert werden kann.
-
Als Begrenzerschaltung wird man mit Vorteil eine Diodenschaltung
verwenden, wie sie an sich bereits bei Wickel antrieb en bekannt ist.
-
An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert: Bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine aufgewickelte Papierbahn 1 von einer
Wickelvorrichtung 2 abgerollt und läuft über einen
Zugspannungsfühler
3 und über nicht dargestellte Umlenkwalzen in eine Klemmstelle 4 ein, die, wie z.
B. hier gezeigt, aus einem motorisch angetriebenen Walzenpaar, z. B. eines Querschneiders,
besteht. Der Zugspannungsfühler 3 ist der Einfachheit halber schematisch als federnd
aufgehängte Walze dargestellt, die entsprechend der Zugspannung im Papier in Doppelpfeilrichtung
ausgelenkt wird. Von der gezeigten Walze wird ein Meßgeber gesteuert; hier der Abgriff
eines an Spannung liegenden Potentiometers 5. An Stelle des Potentiometers könnte
natürlich auch ein Induktivgeber treten. Die Federkraft der Feder, an der die Walze
aufgehängt ist, bestimmt den Zug in der Papierbahn, der durch die Zugregelung derart
aufrechterhalten wird, daß am Eingang des Zugreglers immer der Wert Null ansteht.
-
Die hier geschilderte Zugmeßeinrichtung ist dabei grob schematisch
gezeichnet; in der tatsächlichen Ausführung wird man vorteilhaft eine pneumatisch
abgestützte Schwingwalze oder auch ein in ein Lager einer Umlenkwalze eingebautes
Zugmeßgerät verwenden.
-
Abweichungen vom Eingangswert Null des Zugreglers infolge Zugschwankungen
wirken nun als Regelabweichung auf den Eingang des Zugreglers 6, dessen Regelverhalten
durch die Rückführung 7 einstellbar ist. Das Ausgangssignal des Zugreglers 6 gilt
nun im vorliegenden Fall als Sollwert für eine unterlagerte Stromregelung des mit
der Wickelvorrichtung 2 mechanisch gekuppelten Bremsgenerators 8.
-
Der Strom im Bremsgenerator 8 wird mit einem Meßumformer9 erfaßt und
dient als Istwert. Entsprechend der Soll-Ist-Differenz steuert der Regler 10 über
einen Verstärker die Felderregung einer Rückarbeitsmaschine 11 im Ankerstromkreis
des Bremsgenerators 8.
-
Reißt nun das Papier zwischen Abwickelvorrichtung 2 und I(lemmstelle
4 oder wird eine neue Wickelrolle auf die Wickelvorrichtung aufgesetzt, so muß die
Papierbahn 1 wieder in die Klemmstelle 4 eingeführt werden. Da jetzt auf das Zugmeßglied
kein Bahnzug einwirkt, liegt die Walze am Anschlag und meldet über den Meßgeber
5 »Zug zu klein«.
-
Der Zugregler 6 gibt dadurch an seinem Ausgang das Signal für stärksten
Zug.
-
Zum Einziehen wird das Einziehpotentiometer 12 in die Einziehstellung
gebracht. In dieser Stellung wird der Ausgang des Zugreglers durch eine darin angeordnete
Begrenzerschaltung auf den Wert Null begrenzt. Als Begrenzerschaltung wird zweckmäßig
eine gesteuerte Diodenschaltung, die schematisch durch eine Diode im Verstärker
angedeutet ist, verwendet.
-
Da das Einziehpotentiometer 12 an einer positiven und negativen Spannung
liegt, kann dadurch über die Begrenzungseingänge des Zugreglers sowohl ein positiver
als auch ein negativer Sollwert dem unterlagerten Stromregler vorgegeben werden.
Hierdurch ist ein motorischer oder generatorischer Betrieb des Bremsgenerators in
beiden Drehrichtungen möglich.
-
Das erforderliche Betriebsverhalten richtet sich dabei danach, ob
das Papier mit einem sogenannten Einziehseil in die Klemmstelle eingeführt oder
frei überführt wird.
-
Ist das Papier in die erste IUemmstelle eingeführt und wird nun durch
diese von der Rolle abgezogen, so wird das Potentiometer 12 nun langsam in die Lage
»Betrieb« gedreht, wodurch der Ausgang des Zugreglers langsam freigegeben wird.
Hierdurch wird der Übergang auf Betrieb mit Zugregelung stoßfrei und ohne irgendeinen
Schaltvorgang vollzogen.
-
Bei der geschilderten Anordnung sind naturgemäß verschiedenartige
Abänderungen möglich; so könnte z. B. an Stelle der unterlagerten Stromregelung
eine Drehzahlregelung verwendet werden oder auf eine unterlagerte Regelung überhaupt
verzichtet werden und mit dem Ausgangssignal des Zugreglers der Bremsgenerator direkt
gesteuert werden.