DE1499085C

DE1499085C - Electrohydraulic control device for hydraulic motors of winding machines

Info

Publication number: DE1499085C
Authority: DE
Inventors: Norbert J Waterford Wis Nitka (V St A)
Original assignee: The Oilgear Company, Milwaukee. Wis (VStA)

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische durchmesser unabhängige Zugspannung und eine sich Steuervorrichtung für hydraulische Motoren von dazuaddierende, mit wachsendem Wickeldurchmesser " .Aufwickelmaschinen mit einer Steuereinrichtung zur eine abnehmende Größe aufweisende Zugspannungs-Steuerung einer Abnahme der Zugspannung des komponente eingestellt werden kann.
,Wickelgutes mit zunehmendem Wickeldurchmesser. 5 Diese Aufgabe wird bei einer elektrohydraulisch«! Aus der französischen Patentschrift 1362 874 ist Steuervorrichtung für hydraulische Motoren von bereits eine Aufwickelvorrichtung bekannt, mit deren Aufwickelmaschinen mit einer Steuereinrichtung zur Hilfe sich die Aufwickelspannung nach Belieben auf Steuerung einer Abnahme der Zugspannung des bestimmte Anfangswerte einstellen läßt. In linearer Wickelgutes mit zunehmendem Wickeldurchmesser Abhäjngigkeit vom Wickeldurchmesser wird von einem io dadurch gelöst, daß zwei Meßwandler vorgesehen sind, Meßwandler ein Steuerspannungssignal abgegeben, von denen der eine in linearer und der andere in mittels dessen über ein Ventil die Anpreßkraft einer überlinearer — vorzugsweise quadratischer — Ab-Rutschkupplung gesteuert wird, wobei die Anpreß- hängigkeit vom Wickeldurchmesser ein zusätzlich kraft mittels Druckmittel über eine Zylinder-Kolben- durch jeweils getrennte Einstellung der Betriebs-Anordnung erzeugf wird. In den Stromweg des 15 spannung der Meßwandler in der Größe veränderbares Steuerspannungssignals ist ein von Hand betätigbarer Steuerspannungssignal abgibt und deren Steuerspan-Schiebewiderstand eingefügt, mittels dessen der Grund- nungsignale den Eingängen eines Additionsverstärkers wert der Wickelspannung vor und auch während des zugeführt werden, dessen Ausgangssignal einem eine Wickeins manuell verändert werden kann. Eine auto- Steuereinrichtung zur Steuerung des Drehmoments matische Steuerung der Zugspannung des Wickelgutes 20 des hydraulischen Motors betätigenden Stellmotor in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser, derart, daß zugeführt wird und an dessen weiteren Eingang ein in die Zugspannung mit zunehmendem Wickeldurch- linearer Abhängigkeit von der Verstellung des Stellmesser abnimmt, ist mit dieser bekannten Steuervor- motors von einem Meßwandler gebildetes, den richtung nicht möglich. Steuerspannungssignalen entgegenwirkendes Rück-The invention relates to an electro-hydraulic diameter-independent tensile stress and a control device for hydraulic motors of adding, with increasing winding diameter ". Winding machines with a control device for a decreasing size having tensile stress control of a decrease in the tensile stress of the component can be adjusted.
, Winding material with increasing winding diameter. 5 With an electrohydraulic «! From the French patent specification 1362 874 a control device for hydraulic motors of a winding device is already known, with whose winding machines with a control device to help the winding tension can be adjusted at will to control a decrease in the tensile tension of the certain initial values. In linear winding material with increasing winding diameter, the dependence on the winding diameter is solved by providing two transducers, transducers emitting a control voltage signal, one of which is linear and the other by means of which, via a valve, the contact force of a superlinear - preferably quadratic - Ab-slip clutch is controlled, whereby the contact pressure dependency on the winding diameter is generated by an additional force by means of pressure medium via a cylinder-piston by each separate setting of the operating arrangement. A manually operable control voltage signal is emitted into the current path of the voltage of the measuring transducer, which can be operated by hand, and its control voltage slide resistor is inserted, by means of which the basic signals are fed to the inputs of an addition amplifier value of the winding voltage before and also during its output signal a Wickeins can be changed manually. An automatic control device for controlling the torque matic control of the tension of the winding material 20 of the hydraulic motor actuating servomotor depending on the winding diameter, such that is supplied and at its further input a linear dependence on the adjustment of the adjusting knife in the tension with increasing winding diameter decreases, the direction is not possible with this known control pre-motor formed by a transducer. Control voltage signals counteracting feedback

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 737 667 ist 25 führspannungssignal zugeführt wird. /From the German utility model 1 737 667 25 guide voltage signal is supplied. /

eine Steuervorrichtung zur annähernden Konstant- Der Erfindungsgegenstand kann weiter ausgestalteta control device for approximate constant- The subject matter of the invention can be further developed

haltung der Zugspannung des Wickelgutes bekannt, sein durch mit der Aufwickelrolle verbundene und von bei der die Zugspannung des Wickelgutes über eine dieser betätigte Potentiometer als Meßwandler. Weiteran der Aufwickelwalze angreifende Rutschkupplung hin werden vorteilhafterweise Schiebetransformatoren eingestellt wird, Die Anpreßkraft der Rutschkupplung 30 vorgesehen, die zur Einstellung der Betriebsspannung wird über eine Zylinder-Kolben-Anordnung erzeugt. für die Meßwandler vorgesehen sind.
Die Steuerung der Zylinder-Kolben-Anordnung ge- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung derKeeping the tension of the winding material known, be connected to the take-up roll and by which the tension of the winding material is operated via one of these potentiometers as a transducer. Slip clutches acting on the take-up roller are advantageously adjusted to shift transformers. for the transducers are provided.
The control of the cylinder-piston arrangement according to a further advantageous embodiment of the

schieht mittels eines über eine Steuerwalze in Ab- Erfindung ist als Steuereinrichtung ein an die Druckhängigkeit vom Wickeldurchmesser gesteuerten Ven- versorgungsleitung des hydraulischen Motors antils, wobei die Steuerwalze so ausgebildet sein kann, 35 geschlossenes Druckbegrenzungsventil vorgesehen, desdaß sie die Funktion berücksichtigt, gemäß der die sen Steuerventil durch eine vorgespannte Druckfeder Zugspannung des Wickelgutes mit wachsendem Wickel- belastet ist, deren Vorspannung durch den Stellmotor durchmesser um ein Geringes abnehmen soll. Eine verändert wird. Andererseits kann es auch von Vorteil voneinander unabhängige Einstellung einer bestimmten sein, wenn als Steuereinrichtung zur Verstellung eines vom Durchmesser unabhängigen Zugspannung und 40 hydraulischen Motors mit veränderbarem Verdrängereiner sich dazuaddierenden, mit wachsendem Durch- volumen ein hydraulischer Stellmotor vorgesehen ist, messer eine abnehmende Größe aufweisenden Zug- der über ein von dem Stellmotor betätigbares Hilfsspannungskomponente ist mit dieser Vorrichtung nicht steuerventil mit Druckflüssigkeit versorgt wird,
möglich. Des weiteren ist die Abnahme der Zug- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand derhappens by means of a control roller in the invention is a control device on the pressure dependency of the winding diameter controlled Ven supply line of the hydraulic motor antils, the control roller can be designed so that 35 closed pressure relief valve is provided, desthat it takes into account the function according to which the sen control valve is loaded by a pretensioned compression spring tensile stress of the winding material with increasing winding load, the pretensioning of which should decrease by the servomotor diameter by a small amount. One is changed. On the other hand, it can also be advantageous to set a specific setting that is independent of one another, if a hydraulic servomotor is provided as the control device for adjusting a tension independent of the diameter and a hydraulic motor with a variable displacer, with increasing throughput, with a decreasing pull - the control valve is not supplied with hydraulic fluid via an auxiliary voltage component that can be actuated by the servomotor with this device,
possible. Furthermore, the decrease of the train The invention is explained below with reference to the

spannung mit zunehmender Wickelspännung hierbei 45 Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
durch Festlegung der Form der Steuerwalze fest vor- Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einervoltage with increasing winding tension here 45 drawings explained in more detail. It shows
by defining the shape of the control roller firmly in front of Fig. 1 schematically shows an embodiment of a

gegeben und kann nur über einen Ausbau und Neu- erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung mit Jiydraueinbau einer anderen Steuerwalze geändert werden. lischem Getriebe und elektrohydraulischen Steuer-given and can only be expanded and rewindered according to the invention with Jiydraueinbau another control roller. transmission and electrohydraulic control

Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 3 053 468 mitteln zur Änderung des Druckes der Druckflüssigeine Steuervorrichtung für Aufwickelmaschinen be- 50 keit, die einem hydraulischen Motor mit konstantem kannt, bei der ein Druckregelventil durch eine auf Verdrängervolumen aufgegeben wird, und
einem Kurvensegment laufende Tastrolle gesteuert F i g. 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbei-Furthermore, from US Pat. No. 3,053,468, a control device for rewinding machines known to a hydraulic motor with constant in which a pressure regulating valve is released by a displacement volume is known for changing the pressure of the pressure fluid, and
a curve segment running feeler roller controlled F i g. 2 schematically another embodiment example

wird. Dieses Kurvensegment ist in Abhängigkeit vom spiel einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung Wickeldurchmesser Verdrehbar. Die Justierung erfolgt mit einem etwas abgewandelten hydraulischen Gedurch Versetzung der Tastrolle in Richtung des 55 triebe und elektrohydraulischen Steuermitteln zur Kurvenumfanges, wodurch die Anfangseinstellung Änderung des Verdrängervolumens eines hydraulischen des Ventils geändert wird. Um ein anderes Regelgesetz Motors, wobei der Druck der dem Motor zugeführten zu erhalten, müßte das Kurvensegment ausgetauscht Druckflüssigkeit konstant gehalten wird,
werden. Eine voneinander unabhängige Einstellung In den Zeichnungen ist 1 eine Aufwickelrolle oderwill. This curve segment is rotatable depending on the game of a winding device according to the invention winding diameter. The adjustment is made with a slightly modified hydraulic Ged by moving the feeler roller in the direction of the 55 drive and electrohydraulic control means to the curve circumference, whereby the initial setting change in the displacement volume of a hydraulic valve is changed. In order to obtain a different control law of the motor, whereby the pressure supplied to the motor, the cam segment would have to be exchanged pressure fluid is kept constant,
will. An independent setting In the drawings, 1 is a take-up reel or

einer bestimmten vom Durchmesser unabhängigen 60 -trommel, auf die ein geeignetes Material aufgewickelt Zugspannung und einer sich dazuaddierenden, mit wird und die über (nicht dargestellte) geeignete Zahnwachsendem Durchmesser eine abnehmende Größe räder durch ein hydraulisches Getriebe angetrieben aufweisenden Zugspannungskomponente ist. bei dieser wird. Das hydraulische Getriebe besteht aus einem Vorrichtung ebenfalls nicht möglich. hydraulischen Motor 3, der mit der Aufwickelrollea specific drum, independent of the diameter, onto which a suitable material is wound Tensile stress and an additive, with and over (not shown) suitable tooth growing diameter a decreasing size wheels driven by a hydraulic transmission having tensile stress component. at this one will. The hydraulic transmission consists of one Device also not possible. hydraulic motor 3, the one with the take-up reel

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die 65 gekuppelt ist, und einer Verdrängerpumpe 4, die über Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der ein- Druckversorgungsleitungen5 und 6 mit dem hydraugangs dargestellten Art so auszugestalten, daß un- liehen Motor 3 in Verbindung steht. Die Verdrängerabhängig voneinander eine gewisse, vom Wickel- pumpe 4 wird von einem geeigneten (nicht dargestellten)In contrast, the present invention is the 65 is coupled, and a positive displacement pump 4, which over Object is based on a control device of the pressure supply lines 5 and 6 with the hydraugangs to design illustrated type so that un- borrowed motor 3 is connected. The displacer-dependent from each other a certain, from the winding pump 4 is of a suitable (not shown)

1 499 Ö851 499 Ö85

Antriebsmotor, beispielsweise einem Elektromotor Änderung des Druckes in Druckversorgungsteitung 6.Drive motor, for example an electric motor, change in the pressure in pressure supply line 6.

mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben. Bei den derart, (laß dieser sich mit .wachsendem Wickeidürchdargestellten Ausführüngsbeispielen weisen die Ver- messerjiichtlinear ändert, wodurch die am'Bandiocler drängerpumpe 4 und der hydraulische Motor 3 ver- Streifen 2; wirkende Spannung verringert wird^i-,;'[I'■{■'■ änderliche Verdrängervolumina auf, und jeder der 5 Die Regelung der Band- oder Streifenspannungdriven at constant speed. In the case of the exemplary embodiments shown with increasing windage diameters, the measuring device changes in a non-linear manner, so that the voltage acting on the Bandiocler 4 and the hydraulic motor 3 is reduced . ■ {■ '■ variable displacement volumes, and each of the 5 The regulation of the belt or strip tension

beiden ist zur Wahl eines vorbestimmten zugeordneten während des Aufwickeins wird mittels des hydrau-both is to choose a predetermined assigned while winding is by means of the hydraulic

Verdrängervolumens unabhängig vom anderen von lischen Getriebes bewirkt, und zwar durch elektro-Displacement volume caused independently of the other by metallic gear, namely by electrical

Hand einstellbar. , hydraulische Steuermittel, die das ferngesteuerteHand adjustable. , hydraulic control means that the remote controlled

Bei dem in Figil schematisch dargestellten Aus- Druckbegrenzungsventil 7 enthalten, dessen Arbeits-Included in the pressure relief valve 7 shown schematically in Figil, whose working

führungsbeispiel sind die Verdrängervolumina bei der io druck entsprechend den Steuersignalen verändert wird.A guiding example are the displacement volumes at which the IO pressure is changed in accordance with the control signals.

Verdrängerpumpe 4 und dem hydraulischen Motor 3 Dieses elektrohydraulische Steuermittel enthält fernerPositive displacement pump 4 and the hydraulic motor 3 This electrohydraulic control means also contains

fest eingestellt und das Drehmoment des hydraulischen außer diesem Druckbegrenzungsventil 7 einen Servo-permanently set and the torque of the hydraulic apart from this pressure relief valve 7 a servo

Motors3 wird durch Regelung des Druckes der motor in Form eines elektrischen Stellmotors 21,Motor3 is controlled by the pressure of the motor in the form of an electric servomotor 21,

demselben aufgegebenen Druckflüssigkeit verändert. durch den eine im Gehäuse des Druckminderventils 7the same abandoned hydraulic fluid changed. through the one in the housing of the pressure reducing valve 7

Zu diesem Zweck ist als Steuerungseinrichtung an der 15 eingeschraubte Schraube 18 gedreht wird, wodurch,For this purpose, the screw 18 screwed in at 15 is turned as a control device, whereby,

Druckversorgungsleitung 6 ein ferngesteuertes Druck- die Vorspannung der Druckfeder 12 verändert wird;Pressure supply line 6 a remote-controlled pressure- the bias of the compression spring 12 is changed;

begrenzungsventil 7 angeschlossen, mittels dessen der diese Schraube 18 ist mittels einer achsparallel ver-limiting valve 7 connected, by means of which this screw 18 is connected by means of an axially parallel

Druck am Ausgang der Pumpe 4 entsprechend der schieblichen (Gleit-)Kupplung 20 mit dem Stell-Pressure at the output of the pump 4 corresponding to the sliding (sliding) coupling 20 with the actuating

Steuerung durch das Druckbegrenzungsventil 7 auf motor 21 gekuppelt,Control through the pressure relief valve 7 coupled to motor 21,

bestimmte Werte begrenzt wird. 20 Der Stellmotor 21 wird von einer (nicht dar-certain values are limited. 20 The servomotor 21 is controlled by a (not shown)

Das Druckbegrenzungsventil 7 bildet einen ver- gestellten) Spannungsquelle versorgt, und zwar über änderbaren Nebenschluß für das Druckmittel. Es einen Additionsverstärker 22, dessen Ausgang in weist einen mit der Druckversorgungsleitung 6 ver- Abhängigkeit von Verstärkereingangssignalen — nämbundenen Einlaß 8 und einen mit dem Flüssigkeits- lieh Steuer- und Rückführspannungssignalen — gebehälter 11 verbundenen Auslaß 9 sowie einen Diffe- 25 steuert wird. Das Steuerspannungssignal wird von rential-Steuerkolben 15 auf, der auf einer Seite der einem Meßwandler, beispielsweise von Potentio-Ventilbohrung eine Steuerkammer 14 begrenzt, in die metern 23, 24 geliefert, deren einstellbare Kontaktvom Einlaß 8 her über einen den Durchfluß drosseln- (Schleif-)Arme 29 bzw. 30 entsprechend dem Durchden Durchlaß 16 Druckflüssigkeit gelangt. Innerhalb messer der Aufwickelrolle verstellt werden. Das des Druckbegrenzungsventils 7 befindet sich ein mittels 30 Rückführspannungssignal wird von einem auf Vereiner einstellbaren Druckfeder 12 belastetes Steuer- Schiebung ansprechenden Meßwandler, beispielsweise ventil 13, durch das Druckflüssigkeit aus der Steuer- einen linear veränderlichen Schiebetransformator 26 kammer 14 in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck zu geliefert, dessen verschiebbares Teil den entsprecheneinem Auslaß 17 geleitet wird. Die eingestellte Span- den Verschiebungen des Halters 19 für die Drucknung der Druckfeder 12 bestimmt den Arbeitsdruck 35 feder 12 im Steuerventil 13 folgt. Die Ausgangsdes Steuerventils 13. klemmen des Meßwandlers 26 und der PotentiometerThe pressure relief valve 7 forms an adjusted voltage source, namely via changeable shunt for the pressure medium. There is an addition amplifier 22, the output of which is in has a connection to the pressure supply line 6 depending on amplifier input signals - named Inlet 8 and one with the liquid borrowed control and return voltage signals - container 11 connected outlet 9 and a differential 25 is controlled. The control voltage signal is from rential control piston 15 on one side of a transducer, for example of potentio valve bore a control chamber 14 delimited, supplied in the meters 23, 24, the adjustable contact of which Inlet 8 ago through a throttle the flow (grinding) arms 29 and 30 according to the Durchden Passage 16 reaches hydraulic fluid. Can be adjusted within the diameter of the take-up roll. The of the pressure relief valve 7 is a by means of 30 feedback voltage signal is from a to Vereiner adjustable compression spring 12 loaded control shift responsive transducer, for example valve 13, through which pressure fluid from the control a linearly variable shift transformer 26 Chamber 14 to be supplied as a function of the liquid pressure, the displaceable part of which corresponds to one Outlet 17 is passed. The set clamping shifts of the holder 19 for the printing the compression spring 12 determines the working pressure 35 spring 12 in the control valve 13 follows. The exit of the Control valve 13. clamp the transducer 26 and the potentiometer

Zur Vereinfachung der Beschreibung einer von ver- 23, 24 sind mit dem Additionsverstärker 22 derartTo simplify the description, one of the 23, 24 with the addition amplifier 22 are such

schiedenen möglichen Steuerungen des hydraulischen verbunden, daß das Spannungssignal aus dem Meß-different possible controls of the hydraulic connected, that the voltage signal from the measuring

Getriebes derart, daß einem Materialband oder wandler 26 dem aus den Potentiometer 23, 24 stam-Transmission in such a way that a material band or converter 26 stam-

-streifen2, das (der) zwischen einem Paar Rollen 10 4° menden Steuerspannungssignalen entgegenwirkt,-strip2, which counteracts control voltage signals between a pair of rollers 10 4 °,

hindurchläuft, wird angenommen, daß durch die Ver- Die Schleifer 29, 30 der Potentiometer 23 bzw. 24passes through, it is assumed that the wiper 29, 30 of the potentiometer 23 and 24, respectively

drängerpumpe 4 Druckmittel in die Druckversorgungs- sind mittels einer Welle mit einem Zahnstangen- _/ 4 drängerpumpe pressure medium in the pressure supply are connected by a shaft to a rack _/

leitung6 zum Antrieb des hydraulischen Motors3 getriebe27 verbunden, dessen Zahnstange28 ent-'line6 to drive the hydraulic motor3 gear27 connected, the rack28 of which

gefördert wird, wodurch die Aufwickelrolle oder sprechend dem Außendurchmesser der Aufwickel-is conveyed, whereby the take-up roll or speaking the outer diameter of the take-up

-walzel so gedreht wird, daß der Streifen oder das 45 rolle 1 verschoben wird, indem, sie diesem auf irgend--walzel is rotated in such a way that the strip or roll 1 is displaced by pushing it on any-

Band 2 auf diese Aufwickelrolle 1 aufgewickelt wird. eine bekannte Art und Weise folgt, wodurch dieTape 2 is wound onto this take-up roll 1. a well-known way follows whereby the

Ist der Arbeitsdruck des Druckbegrenzungsventils 7 Schleif arme 29 und 30 entsprechend der ÄnderungenIs the working pressure of the pressure relief valve 7 grinding arms 29 and 30 according to the changes

festgelegt, wird in der Druckversorgungsleitung 6 der des Wickeldurchmessers bewegt werden. Es könnenset, the winding diameter will be moved in the pressure supply line 6. It can

Grenzdruck konstant gehalten, so daß die dem Band jedoch auch andere Potentiometerbetätigungseinrich-:The limit pressure is kept constant so that other potentiometer actuating devices can also be used on the belt:

oder Streifen 2 verliehene Spannung beim Aufwickeln 50 tungen vorgesehen werden, die in Abhängigkeit vonor strip 2 imparted tension when winding 50 lines are provided, depending on

auf die Rolle oder Trommel 1 mit wachsendem Änderungen des Wickeldurchmessers arbeiten, bei-work on the roll or drum 1 with increasing changes in the winding diameter,

Wickeldurchmesser kleiner wird. spielsweise Betätigungsmittel, die eine VerschiebungWinding diameter becomes smaller. for example actuators that require a displacement

Die Kompensation von Änderungen des Wickel- entsprechend der Geschwindigkeitsänderungen der durchmessers erfolgt in Abhängigkeit von einem Aufwickelrollenwelle gegenüber der Band- oder Strei-Steuersignal, das sich gemäß der Summe zweier 55 fengeschwindigkeit beim Aufwickeln bewirken und in Komponenten ändert: durch die erste dieser Kompo- der USA.-Patentschrift 2 573 938 beschrieben sind, nenten wird, wenn diese allein zur Wirkung kommt, wo eine mit Bandgeschwindigkeit angetriebene Meßeine lineare Kompensation bewirkt, wobei der Druck pumpe mit einer mit der Aufwickelrollenwellenin der Druckversorgungsleitung 6 unmittelbar mit geschwindigkeit angetriebenen Meßpumpe derart gedem Wickeldurchmesser ansteigt und dadurch die 60 paart wird, daß sich in Abhängigkeit von Änderungen Spannung am Band oder Streifen 2 konstant gehalten der Trommel- oder Rollengeschwindigkeit ein Diffewird; durch die zweite dieser Komponenten wird, renzwert einstellt.The compensation of changes in the winding according to the changes in speed of the diameter takes place depending on a take-up roll shaft opposite the tape or streak control signal, which result from the sum of two 55 fen speed when winding and in Components changes: are described by the first of these compo- der USA.-Patent 2 573 938, When this alone comes into effect, a measuring line driven at belt speed is nenten causes linear compensation, with the pressure pumping with one of the take-up reel shafts the pressure supply line 6 directly with speed-driven measuring pump in such a manner Winding diameter increases and thereby the 60 is paired, that depending on changes Tension on the belt or strip 2 is kept constant; the drum or roller speed is a difference; the second of these components is used to set the limit value.

wenn diese allein zur Wirkung kommt, eine nicht- Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei-if this alone comes into effect, a non- In the embodiment shown in Fig. 1

lineare Kompensation bewirkt, wobei der Druck in spiel des hydraulischen Antriebes ist diese Betätigungs-causes linear compensation, whereby the pressure in the play of the hydraulic drive is this actuation

Druckversorgungsleitungö bei Änderungen des Wickel- 65 einrichtung direkt abhängig vom Wickeldurchmesser,Pressure supply line for changes to the winding device 65 directly dependent on the winding diameter,

durchmessers nichtlinear geändert wird. Das durch und die einstellbaren Schleif arme 29 und 30 werdendiameter is changed nonlinearly. That through and the adjustable grinding arms 29 and 30 are

das Zusammenwirken beider Komponenten ent- durch diese Einrichtung innerhalb der Potentio-the interaction of both components through this facility within the potential

stehende resultierende Signal jedoch bewirkt eine meter 23 bzw. 24 direkt gesteuert.standing resulting signal, however, causes a meter 23 or 24 directly controlled.

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Die^Außenklemmen der Potentiometer sind parallel die FormelThe ^ external terminals of the potentiometers are parallel to the formula

zu ^geeigneten Spannungsquellen, ζ. B. Schiebetrans- P == kad—kbd* (X)
förmatoren 37, 38 mit Abgriffen 39 bzw. 40 geschaltet,to ^ suitable voltage sources, ζ. B. Sliding trans- P == kad — kbd * (X)
formators 37, 38 connected with taps 39 and 40 respectively,

die unabhängig voneinander einstellbar sind und ausgedrückt werden, worinwhich can be set independently of one another and are expressed in which

für gewisse gleichmäßige Einstellung verbunden sein 5 ρ ₌ brück der Druckflüssigkeit,be connected for a certain uniform setting 5 ρ ₌ bridge of the hydraulic fluid,

können. d = Durchmesser der Aufwickelrolle,be able. d = diameter of the take-up roll,

Die Betriebsspannungen der Potentiometer 23, 24 k kh = Konstanten
werden durch die Ausgangsspannungen an den zugeordneten einstellbaren Schleifern 29 bzw. 39 des sind.The operating voltages of the potentiometers 23, 24 kh = constants
are determined by the output voltages at the associated adjustable wipers 29 and 39 of the are.

Potentiometers 23 bzw. des Schiebetransformators 37 io Da der Druck P bei einem hydraulischen Getriebe und die einstellbaren Schleifer 30, 40 des Potentio- mit einem hydraulischen Motor mit feststehendem Vermeters 24 bzw. des zugeordneten Schiebetransforma- drängervolumen proportional zum Produkt aus der tors38; bestimmt. Diese Abgriffe sind mit den Ein- Bandspannung/ und dem Durchmesser^ der Aufgangsklemmen des Additionsverstärkers 22 verbunden. wickelrolle ist, kann die Bandspannung durch folgende Zur Versorgung dieses Additionsverstärkers 22 und 15 Formel ausgedrückt werden:Potentiometer 23 or of the shift transformer 37 io Since the pressure P in a hydraulic transmission and the adjustable wiper 30, 40 of the potentiometer with a hydraulic motor with a fixed meter 24 or the associated shift transformer volume proportional to the product of the tors38; definitely. These taps are connected to the one-band tensioning / and the diameter ^ of the output terminals of the addition amplifier 22. the tape tension can be expressed by the following formula to supply this addition amplifier 22 and 15:

der Schiebetransformatoren 37, 38 des zugeordneten t = k — k d. (2)of the shift transformers 37, 38 of the associated t = k - k d. (2)

Steuerkreises ist eine geeignete (nicht dargestellte) ^{l 2} ' Control circuit is a suitable (not shown) ^{l 2} '

Wechselspannungsquelle vorgesehen. Danach ändert sich die Bandspannung geradlinig Das Potentiometer 23 liefert eine Ausgangsspan- in Abhängigkeit von Änderungen des Wickeldurchnung, die sich entsprechend der Verschiebung seines 20 messers d; die Linie, entlang der sich die Band-Schleifarmes 29, und damit in Abhängigkeit vom spannung ändert, kann dabei so gewählt werden, daß Durchmesser der Aufwickelrolle, linear ändert. sich mit zunehmendem Wickeldurchmesser d eine beim Gegensatz dazu hat das Potentiometer 24 eine stimmte Abnahme der Bandspannung t ergibt. Durch nichtlineare Spannungs-Widerstands-Charakteristik, gleichzeitige Einstellung der Steuersignalspannung die sich vorzugsweise mit dem Quadrat der Ver- as wird eine Anfangs-Bandspannung festgelegt und durch Schiebung dessen Schleifers 30 ändert, d. h. also mit eine davon unabhängige Einstellung der an das dem Quadrat des Durchmessers der Aufwickelrolle 1. Potentiometer 24 in Abhängigkeit von der an das In dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel Potentiometer 23 angelegten Spannung wird eine ist dieses Potentiometer 24 ein lineares 320°-Potentio- Änderung des Grades der Abnahme der Bandspanmeter mit sieben Abgriffen mit Widerständen 31 bis 30 nung ί in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser d 36, die parallel zu diesen Potentiometerabgriffen erzielt, wobei die eingestellte Anfangsspannung des geschaltet sind, um eine stufenweise Änderung der Bandes unverändert bleibt: auf diese Weise kann ein Spannungs-Widerstands-Charakteristik des Potentio- bestimmter gewünschter Grad der Abnahme der meters zu erhalten, die die gewünschte Potentio- Bandspannung / mit wachsendem Wickeldurchmesser d metercharakteristik nachbildet. 35 eingestellt werden.AC voltage source provided. Thereafter, the tape tension changes in a straight line. The potentiometer 23 provides an output tension depending on changes in the winding diameter, which changes according to the displacement of its 20 knife d; the line along which the belt grinding arm 29 changes, and thus as a function of the tension, can be chosen so that the diameter of the take-up roll changes linearly. In contrast to this, the potentiometer 24 has resulted in a correct decrease in the tape tension t with increasing winding diameter d a. By nonlinear voltage-resistance characteristic, simultaneous setting of the control signal voltage, which is preferably with the square of the Versa, an initial belt tension is set and changes by shifting its grinder 30, ie with an independent setting of the to the square of the diameter of the take-up roll 1. Potentiometer 24 as a function of the in the in F i g. 1 illustrated embodiment potentiometer 23 applied voltage is this potentiometer 24 is a linear 320 ° -Potentio- change in the degree of decrease of the tape tension meter with seven taps with resistors 31 to 30 voltage ί depending on the winding diameter d 36, which is achieved in parallel to these potentiometer taps , whereby the set initial voltage of the are switched to a gradual change of the band remains unchanged: in this way a voltage-resistance characteristic of the potentio- certain desired degree of decrease of the meter can be obtained, which the desired potentio- band tension / with increasing Winding diameter d meter characteristic simulates. 35 can be set.

Ist der hydraulische Antrieb zum Aufwickeln band- In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des förmigen Materials auf eine Rolle oder Trommel 1 hydraulischen Getriebes schematisch dargestellt. Hierin Betrieb, sind die Verdrängerpumpe 4 und der bei wird eine Aufwickelrolle 1 von einem hydraulischen hydraulische Motor 3 auf ausgewählte Verdränger- Motor 43 mit veränderlichem Verdrängervolumen volumina und das Druckminderventil 7 auf einen 40 angetrieben; der Hub dieses Motors 43 wird elektro-Anfangsdruck eingestellt, bei dem dem Band oder hydraulisch derart geregelt, daß die Bandspannung Streifen 2 eine gewünschte Anfangsspannung erteilt mit wachsendem Wickeldurchmesser abnimmt. Die wird. Die Steuer- und Rückführspannungssignale sind Pumpe 4 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 zu Betriebsanfang derart eingestellt, daß dem hydrau- so eingestellt, daß der Druckversorgungsleitung 6 lischen Motor 3 ein Steuersignal »Null« aufgegeben 45 ein konstanter Druckflüssigkeitsdurchsatz aufgegeben wird. Mit dem Aufwickeln des Bandes oder Streifens 2 wird, womit der hydraulische Motor 43 angetrieben auf die Aufwickelrolle oder Trommel 1 wächst der wird, und der Druck der Druckflüssigkeit wird auf Wickeldurchmesser, diese Zunahme wird durch die einen vorbestimmten Grenzwert mittels eines Druck-Betätigungsmittel für die Potentiometer 23 und 24 begrenzungsventiis 44 begrenzt, durch das die Leitung 6 entsprechend aufgenommen, die beim in F i g. 1 50 mit dem Behälter 11 in Wirkverbindung gebracht dargestellten Ausführungsbeispiel durch Zahnstange wird.Is the hydraulic drive for winding tape- In F i g. 2 another embodiment of the shaped material on a roller or drum 1 hydraulic transmission is shown schematically. In operation, the displacement pump 4 and at a take-up reel 1 is driven by a hydraulic hydraulic motor 3 on selected displacement motor 43 with variable displacement volumes and the pressure reducing valve 7 on a 40; the stroke of this motor 43 is set electro-initial pressure, at which the tape or hydraulically regulated in such a way that the tape tension given to strip 2 a desired initial tension decreases with increasing winding diameter. Which will. The control and feedback voltage signals are pump 4 in the exemplary embodiment according to FIG. 2 is set at the start of operation in such a way that the hydraulic is set in such a way that a control signal "zero" is applied to the pressure supply line 6 electric motor 3 45 a constant hydraulic fluid throughput is applied. As the tape or strip 2 is wound up, the hydraulic motor 43 is driven on the take-up roll or drum 1, and the pressure of the printing fluid increases to the winding diameter, this increase being a predetermined limit value by means of a pressure actuator for the Potentiometer 23 and 24 limited limiting valve 44, through which the line 6 correspondingly received, which in FIG. 1 50 is brought into operative connection with the container 11 illustrated embodiment by a rack.

28 und Ritzel (Zahnstangengetriebe 27) gebildet wer- Die Steuerungseinrichtung für den hydraulischen den und durch die die Schleifarme 29, 30 der Meß- Motor 43 weist einen hydraulischen Stellmotor 45 wandler (hier Potentiometer) 23 bzw. 24 entsprechend auf, der dazu dient, das Verdrängervolumen des eingestellt werden. Die sich hierbei ergebende Ände- 55 hydraulischen Motors 43 zu verändern. Dieser hydraurung des Steuerspannungssignals bewirkt über den lische Stellmotor 45 hat einen Steuerzylinder 46 mit Stellmotor.21 eine Änderung des Arbeitsdruckes des einem doppeltwirkenden Steuerkolben 47, der mit Druckminderventils 7 im Sinne einer Druckerhöhung dem nicht dargestellten Verdrängerteil des hydrauso lange, bis diesen Steuerspannungssignalen durch lischen Motors 43 und einem Meßwandler 52 vereine gleichwertige Rückführsignalspannung aus dem 60 bunden ist, welch letztere in Abhängigkeit vom Meßwandler 26 entgegengewirkt wird, die abhängig Kolbenhub des hydraulischen Motors 43 ein Spanist von der neuen Grenzdruckeinstellung des Druck- nungssignal.weitergibt.28 and pinion (rack and pinion gear 27) are formed The control device for the hydraulic and through which the grinding arms 29, 30 the measuring motor 43 has a hydraulic servomotor 45 converter (here potentiometer) 23 or 24 accordingly, which is used to adjust the displacement volume of the can be set. To change the resulting change 55 hydraulic motor 43. This hydraurung the control voltage signal effected via the hydraulic servomotor 45 has a control cylinder 46 with Stellmotor.21 a change in the working pressure of a double-acting control piston 47, which with Pressure reducing valve 7 in the sense of a pressure increase to the displacement part, not shown, of the hydrauso long until these control voltage signals combine through engine 43 and a transducer 52 equivalent feedback signal voltage from the 60 bound, the latter depending on the Transducer 26 is counteracted, which is a chip as a function of the piston stroke of the hydraulic motor 43 of the new limit pressure setting of the pressure signal.

minderventils 7. Der Druck/* im gesamten System Durch einen Hauptantriebsmotor 40 wird zusammenreducing valve 7. The pressure / * in the entire system by a main drive motor 40 is combined

wird also durch Steuerung des Druckminderventils 7 mit der Hauptpumpe 4 außerdem eine Hilfspumpe 48Thus, by controlling the pressure reducing valve 7 with the main pump 4, an auxiliary pump 48 is also created

geregelt, und zwar in Abhängigkeit vom Durchmesser d 65 — z. B. eine Zahnradpumpe — angetrieben, die überregulated, depending on the diameter d 65 - z. B. a gear pump - driven by the

der Aufwickelrolle 1. . ein Hilfssteuerventil 50 dem Steuerzylinder zur Steue-of the take-up roll 1.. an auxiliary control valve 50 to the control cylinder for control

D;r Druck P der dem hydraulischen Motor 3 rung Druckflüssigkeit zuführt. Der Druck dieser derThe pressure P which supplies hydraulic fluid to the hydraulic motor 3. The pressure of this the

aufgegebenen Druckflüssigkeit kann demnach durch Steuerung dienenden Druckflüssigkeit ist auf einenabandoned hydraulic fluid can therefore by control serving hydraulic fluid is on a

bestimmten Grenzwert begrenzt mittels eines Druckbegrenzungsventils 49, das in einer Nebenschlußleitung um die Hilfspumpe 48 zum Behälter 11 angewordnet ist.certain limit value limited by means of a pressure relief valve 49, which is arranged in a bypass line around the auxiliary pump 48 to the container 11 is.

Das Hilfssteuerventil 50 hat einen Ventilteller 51, der normalerweise die Verbindung zwischen den öffnungen an den Steuerzylinderenden und der Hilfspumpe 48 unterbricht. Dieser Ventilteller 51 wird in Abhängigkeit von der Erregung eines elektrischen Stellmotors 53, der vom Ausgang des Verstärkers 22 gespeist wird, geradlinig bewegt. Der Additionsverstärker 22 erhält von dem Meßwandler 52 ein Rückführspannungssignal entsprechend dem jeweiligen Hub des hydraulischen Motors 43 und Steuersignale zum Ändern des Hubes des hydraulischen Motors 43 von den Potentiometern 23 und 24 entsprechend dem jeweiligen Durchmesser der Aufwickelrolle 1.The auxiliary control valve 50 has a valve head 51, which is normally the connection between the Openings at the control cylinder ends and the auxiliary pump 48 interrupts. This valve disk 51 is a function of the excitation of an electrical Servomotor 53, which is fed by the output of the amplifier 22, moved in a straight line. The addition amplifier 22 receives a feedback voltage signal from transducer 52 according to the respective stroke of the hydraulic motor 43 and control signals for Changing the stroke of the hydraulic motor 43 by the potentiometers 23 and 24 according to the respective diameter of the take-up roll 1.

Bei dem hydraulischen Antrieb gemäß F i g. 2 wird erreicht, daß das Drehmoment Γ des hydraulischen Motors 43 entsprechend dem Produkt aus dem Verdrängervolumen dm des hydraulischen Motors 43 mit dem Druck P der diesem Motor zugeführten Druckflüssigkeit verändert wird. Dar Flüssigkeitsdruck ist hierbei konstant (Konstante k), und das Verdrängervolumen dm wird in Abhängigkeit von der Summe k_ad — kbd* geändert, wobei die Werte dieser Summe wiederum mit den Änderungen des Wickeldurchmessers d bzw. dem Quadrat dieses Durchmessers d entsprechend der durch die Potentiometer 23 bzw. 24 gelieferten Steuersignale sich ändern. Für einen gegebenen Wert des Druckes P kann demnach das Drehmoment T des Verdrängermotors durch die FormelIn the hydraulic drive according to FIG. 2 it is achieved that the torque Γ of the hydraulic motor 43 is changed in accordance with the product of the displacement volume dm of the hydraulic motor 43 with the pressure P of the hydraulic fluid supplied to this motor. The liquid pressure is constant (constant k), and the displacement volume dm is changed as a function of the sum k _a d - kbd * , the values of this sum in turn with the changes in the winding diameter d or the square of this diameter d according to the through the potentiometer 23 or 24 supplied control signals change. For a given value of the pressure P , the torque T of the displacement motor can accordingly be given by the formula

T = k dm= kad- k_bd² T = k dm = kad- k _b d ²

(3)(3)

3535

ausgedrückt werden; da sich die Bandspannung/ proportional mit dem Drehmoment T und umgekehrt proportional mit dem Wickeldurchmesser d ändert, ist die Spannung t durch einen Ausdruck gegeben, der ähnlich der früheren Formel (2) ist:to be expressed; since the tape tension / changes proportionally with the torque T and inversely proportionally with the winding diameter d , the tension t is given by an expression similar to the earlier formula (2):

(4)(4)

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird also, genauso wie bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des hydraulischen Antriebs, die Bandspannung t entlang einer geraden Linie in Abhängigkeit vom Durchmesser d der Aufwickelrolle 1 geändert, wobei jeder gewünschte Grad einer derartigen Änderung der Bandspannung t mit wachsendem Wickeldurchmesser d erhalten werden kann.In the embodiment according to FIG. 2, just as in the case of the one in FIG. 1, the belt tension t is changed along a straight line as a function of the diameter d of the take-up roll 1, any desired degree of such a change in the belt tension t being able to be obtained with increasing winding diameter d .

Claims

Patent claims:

1. Electro-hydraulic control device for hydraulic motors of rewinding machines with a control device for controlling a decrease in the tensile stress of the winding material increasing winding diameter, characterized in that two transducers (Potentiometers 23, 24) are provided, one of which is linear and the other is super-linear. preferably square - depending on the winding diameter one in addition through each separate adjustment of the operating voltage of the transducers in the size variable control voltage signal outputs and their control voltage signals to the inputs of an addition amplifier (22), the output signal of which is a control device (7; 50, 45) for controlling the torque of the hydraulic motor (3; 43) actuating servomotor (21; 53) is supplied and at its further input a linearly dependent on the adjustment of the servomotor by a transducer (26; 52) which counteracts the control voltage signals Feedback voltage signal is supplied.

2. Electro-hydraulic control device according to claim 1, characterized by with the take-up roll (1) connected and operated by this potentiometer (23, 24) as a transducer.

3. Electro-hydraulic control device according to claim 1 or 2, characterized by sliding transformers (37, 38), which are provided for setting the operating voltage for the transducers (23, 24).

4. Electro-hydraulic control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that as a control device to the pressure supply line (6) of the hydraulic Motor (3) connected pressure relief valve (7) is provided, the control valve (13) is loaded by a pretensioned compression spring (12), the pretensioning of which by the servomotor (21) is changed.

5. Electro-hydraulic control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that as a control device for adjusting a hydraulic motor (43) with variable Displacement volume a hydraulic servomotor (45) is provided, which via one of the servomotor (53) operable auxiliary control valve (50) is supplied with hydraulic fluid.

For this purpose 2 sheets of drawings