DE1499121C3

DE1499121C3 - Arrangement for keeping the tension of the winding material constant in an unwinding device

Info

Publication number: DE1499121C3
Application number: DE19661499121
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7700 Singen Mier
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1965-09-29
Filing date: 1966-04-26
Publication date: 1976-03-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Konstanthaltung der Zugspannung des Wickelgutes bei einer Abwickeleinrichtung mit das Wickelgut abziehenden Abzugsrollen unter Verwendung einer Wirbelstrombremse, insbesondere mit hyperbelförmig abfallender Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie, mit einem Ankerteil und einem Polradteil, von denen das eine Teil mit der Abwickelwelle direkt gekuppelt ist, während das andere Teil mit konstanter Geschwindigkeit gegenläufig zur Drehrichtung der Abwickelwelle von einem Motor angetrieben ist, wobei die Erregung der Wirbelstrombremse durch die elektrische Gegenschaltung zweier Spannungen gebildet ist, von denen sich die eine Spannung aus der Summe einer konstanten, einstellbaren Spannungskomponente und einer der Abziehgeschwindigkeit des Wickelgutes proportionalen Spannungskomponente zusammensetzt und die andere Spannung der Drehzahl der Abwickelwelle proportional ist.The invention relates to an arrangement for keeping the tensile stress of the winding material constant an unwinding device with take-off rollers taking off the winding material using an eddy current brake, in particular with a hyperbolic falling torque-speed characteristic, with a Armature part and a pole wheel part, one part of which is directly coupled to the unwinding shaft, while the other part at constant speed opposite to the direction of rotation of the unwinding shaft of one Motor is driven, the excitation of the eddy current brake by the electrical counter circuit two voltages is formed, one of which is the sum of a constant, adjustable tension component and one proportional to the withdrawal speed of the winding material Tension component composed and the other tension proportional to the speed of the unwinding shaft is.

Der Zweck derartiger Wickelanordnungen besteht im allgemeinen darin, unabhängig vom Wickeldurchmesser eine möglichst gleichbleibende Zugspannung auf das zu wickelnde Gut aufzubringen. Je nach Art des Wickelgutes sowie der Verarbeitungsbedingungen sind die Anforderungen an die Genauigkeit, mit der diese Zugspannung eingehalten werden soll, sehr unterschiedlich. The purpose of such winding arrangements is generally independent of the winding diameter to apply a tension that is as constant as possible to the goods to be wound. Depending on the type of material to be wound as well as the processing conditions are the requirements for the accuracy with which this Tensile stress should be maintained, very different.

Es sind nun Anordnungen mit Regeleinrichtungen für Induktions- und Wirbelstrombremsen bekannt, die auf konstante Wickelleistung regeln und die Zugspannung des Wickelgutes bei gleichbleibender Geschwindigkeit konstant halten. Beim Beschleunigen und Verzögern treten hierbei jedoch Abweichungen von dem gewünschten Wickelzug auf, die in manchen Fällen, insbesondere bei empfindlichem Wickelgut oder bei großer Schwungmasse des gewickelten Bundes, nicht mehr zulässig sind.There are now arrangements with control devices for induction and eddy current brakes known that on Regulate constant winding power and the tension of the material to be wound at a constant speed keep constant. When accelerating and decelerating, however, there are deviations from that desired winding tension, which in some cases, especially with sensitive winding material or with large centrifugal mass of the wound collar, are no longer permitted.

Es sind weiterhin Anordnungen bekannt, bei denen mit Hilfe einer Bandzugmeßvorrichtung die Zugspannung des Wickelgutes direkt gemessen und diese Größe zur Regelung benutzt wird. Hierbei läßt sich die Zugspannung unabhängig vom Wickeldurchmesser und von Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen konstant halten. Die Verwendung solcher Bandzug-Meßeinrichtungen weist den Nachteil eines zusätzlichen konstruktiven Aufwandes (z. B. Druckmeßdosen, Tänzerwalzen oder Druckwalzen) auf, was aus Platzgründen oder wegen besonderer Oberflächenempfindlichkeit des Wickelgutes vielfach nicht erwünscht ist.Arrangements are also known in which the tensile stress is measured with the aid of a tape tensile measuring device of the wound material is measured directly and this variable is used for regulation. Here the Tensile stress independent of the winding diameter and of acceleration and deceleration processes keep constant. The use of such tape tension measuring devices has the disadvantage of an additional one constructive effort (z. B. pressure cells, dancer rollers or pressure rollers), which is due to reasons of space or is often undesirable because of the particular surface sensitivity of the wound material.

Weiterhin wurden Regeleinrichtungen für Induktions- und Wirbelstrombremsen bekannt, die mit HilfeFurthermore, control devices for induction and eddy current brakes were known that with the help

von Einrichtungen zur mechanischen oder optischen Abtastung des Wickeldurchmessers eine Regelung auf konstanten Wickelzug bewirken. Auch bei diesen Anordnungen liegt der Nachteil in dem zusätzlichen, konstruktiven Aufwand und in einer Behinderung bei 5 der Bedienung der Maschine.of devices for mechanical or optical scanning of the winding diameter on a regulation cause constant winding tension. With these arrangements, too, the disadvantage lies in the additional, constructive effort and a handicap in operating the machine.

Bei einer bekannten Aufwickelvorrichtung (GB-PS 5 44 925) wurde versucht, eine möglichst gleichmäßige Zugspannung durch eine Annäherung der Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik einer Wirbelstromkupplung an die ideale Hyperbelform zu erzielen. Bei dieser Lösung stehen vor Beginn des Wickelvorganges jedoch beide Teile der Kupplung still, so daß im Stillstand selbst kein Bandzug erzeugt werden kann. Dieser muß vielmehr zu Beginn des Wickelvorganges zunächst erst aufgebaut werden. Weiterhin weist die genannte Anordnung auch noch die Nachteile auf, daß sowohl Trägheitsvorgänge wie auch die Abwickelgeschwindigkeit völlig unberücksichtigt bleiben.In a known winding device (GB-PS 5 44 925) an attempt was made to achieve a uniform as possible Tensile stress by approximating the torque-speed characteristic an eddy current coupling to achieve the ideal hyperbolic shape. With this solution, however, stand before the beginning of the winding process Both parts of the clutch are still, so that even no belt tension can be generated at a standstill. This must rather, they must first be built up at the beginning of the winding process. Furthermore, the said Arrangement also has the disadvantages that both inertia processes and the unwinding speed be completely disregarded.

Bei einer anderen bekannten Anordnung (US-PS 24 69 706) wird zur Konstanthaltung der Zugspannung des Wickelgutes zur Erregung einer Wirbelstrombremse eine der Drehzahl der Abwickelwelle proportionale Spannung einer weiteren Spannung elektrisch entgegengeschaltet, die sich aus der Summe einer konstanten, einstellbaren Spannungskomponente und einer der Abziehgeschwindigkeit des Wickelgutes proportionalen Spannungskomponente zusammensetzt. Hierdurch ist eine genaue Konstanthaltung der Zugspannung des Wickelgutes gewährleistet. Allerdings weist diese gattungsgemäße Anordnung den Nachteil auf, daß sie nur bei einem bestimmten Anfangsdurchmesser des Wickelgutes eine wirklich genaue Zugspannungsregelung ergibt, während bei von diesem bestimmten Anfangsdurchmesser abweichenden Anfangsdurchmessern des Wickelgutes Regelabweichungen auftreten.In another known arrangement (US-PS 24 69 706) is to keep the tension constant of the winding material to excite an eddy current brake is proportional to the speed of the unwinding shaft Voltage is electrically connected in opposition to another voltage, which is the sum of a constant, adjustable tension component and one proportional to the withdrawal speed of the winding material Stress component composed. This ensures that the tensile stress of the Wrapped goods guaranteed. However, this generic arrangement has the disadvantage that it only with a certain initial diameter of the winding material a really precise tension control results, while starting diameters deviating from this particular starting diameter of the winding material deviations occur.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Konstanthaltung der Zugspannung des Wickelgutes bei einer Abwickeleinrichtung zu entwickeln, die ohne großen zusätzlichen Aufwand bei bewußtem Verzicht auf eine direkte Messung der Zugspannung und des Wickeldurchmessers einen konstanten Wickelzug während des gesamten Wickelvorganges gewährleistet, wobei auch bei unterschiedlichsten Anfangsdurchmessern des Wickelgutes die Zugspannung während des Abwickelprozesses ganz konstant gehalten werden kann.The invention is now based on the object of an arrangement for keeping the tensile stress constant of the winding material to develop in an unwinding device that can be used without much additional effort Consciously avoiding a direct measurement of the tensile stress and the winding diameter constant winding tension guaranteed during the entire winding process, even with the most varied The initial diameter of the winding material completely reduces the tensile stress during the unwinding process can be kept constant.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede der beiden gegeneinandergeschalteten Spannungen jeweils an einem veränderbaren Widerstand abgegriffen wird, der zu dem veränderbaren Widerstand für die andere Spannung in Serie liegt und dessen Abgriff mit dem Abgriff des anderen veränderbaren Widerstandes an die Enden eines dritten veränderbaren Widerstandes angeschlossen ist, wobei das eine Ende und der Abgriff des veränderbaren Widerstandes mit der Erregung der Wirbelstrombremse elektrisch in Verbindung stehtAccording to the invention, this object is achieved in that each of the two oppositely connected voltages is tapped at a variable resistor that corresponds to the variable resistor for the other voltage is in series and its tap can be changed with the tap of the other Resistor is connected to the ends of a third variable resistor, one end and the tapping of the variable resistor with the excitation of the eddy current brake electrically in Connection

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sichergestellt, daß zu jedem Abwickelzeitpunkt die Zugspannung — auch bei unterschiedlichen Anfangsdurchmessern des Wickelgutes — wirklich ganz konstant gehalten wird. Die Konstanz der Zugspannung wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen sowohl bei sich ändernder Geschwindigkeit (etwa Anfahrperi- g₅ ode) wie auch konstanter Geschwindigkeit gewährleistet. The measures according to the invention ensure that at each unwinding time the tensile stress - even with different initial diameters of the winding material - is really kept quite constant. The constancy of tension is (g about Anfahrperi- ₅ ode) by the inventive measures both with changing speed as well as constant speed guaranteed.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die beiden veränderbaren Widerstände, an denen die gegeneinandergeschalteten Spannungen abfallen, jeweils aus einem veränderbaren Widerstand und einem in Serie in geschalteten Widerstand festen Werts bestehen, der eine dem Dorndurchmesser der Abwickelwelle entsprechende Größe besitzt.An embodiment of the invention consists in that the two variable resistors at which the opposing voltages drop, each from a variable resistor and a consist in series in connected resistance of a fixed value, one of the mandrel diameter of the unwinding shaft appropriate size.

Ganz besonders vorteilhafterweise wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Kompensierung der Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte beim Beschleunigen bzw. Verzögern des mit der Abwickelwelle verbundenen Teiles der Wirbelstrombremse eine Gleichspannungsquelle vorgesehen, die während des Beschleunigens bzw. Verzögerns über eine Umpolschalteinrichtung entweder mit der einen oder der entgegengesetzten Polarität an zwei hintereinandergeschaltete veränderbare Widerstände anlegbar ist, die mit ihren beiden Abgriffen in Serie in die eine Verbindungsleitung zwischen dem dritten Widerstand und der Erregung der Wirbelstrombremse eingefügt sind. Mit dieser Maßnahme wird eine Kompensierung der Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte beim Beschleunigen bzw. Verzögern des Wickelgutes ohne großen Aufwand erreicht.It is particularly advantageous in the case of the arrangement according to the invention for compensation the acceleration and deceleration forces when accelerating or decelerating the with the unwinding shaft connected part of the eddy current brake provided a DC voltage source, which during the Accelerating or decelerating via a pole reversing device either with one or the other opposite polarity can be applied to two variable resistors connected in series, which with their two taps in series in the one connecting line between the third resistor and the excitation of the eddy current brake are inserted. This measure is a compensation the acceleration and deceleration forces when accelerating or decelerating the winding material without great effort achieved.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein Widerstand in Serie zu den beim Verzögern zu schließenden Schalter der Umpolschalteinrichtung in die Verbindung zwischen der Gleichspannungsquelle und den beiden veränderbaren Widerständen eingefügt ist. Hierdurch kann die gesamte erfindungsgemäße Schaltanordnung mit einem einzigen Handgriff unter Beibehaltung des gleichen Wickelzugwertes an einen anderen Anfangsdurchmesser des Wickelgutes angepaßt werden, ohne daß zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, um die genaue Einstellung herbeizuführen.Another embodiment of the invention is that a resistor in series with the when Delay to close the switch of the polarity reversing device in the connection between the DC voltage source and the two variable resistors is inserted. This allows the entire Switching arrangement according to the invention with a single handle while maintaining the same winding tension value to a different starting diameter of the The winding material can be adjusted without additional measures being necessary to achieve the exact setting bring about.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Abgriffe der veränderbaren Widerstände mechanisch miteinander gekuppelt und durch ein einziges Bedienungsmittel derart gleichzeitig verschiebbar, daß die Widerstandswerte in jeder Stellung der Abgriffe aufeinander abgestimmt sind. Vorteilhafterweise sind hierbei die zum Kompensieren vorgesehenen beiden Widerstände mit Stufenwicklungen und geknicktem Widerstandsverlauf ausgeführt und gegenläufig so in Reihe geschaltet, daß die Summe der Widerstandswerte bei Verstellung ihrer mechanisch miteinander gekuppelten Abgriffe zunächst ab- und dann zunimmt und der Verlauf dieser Summe sich der gewünschten Kennlinie des Beschleunigungswertes in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser annähert.In a further embodiment of the invention, the taps on the variable resistors are mechanical coupled to one another and displaceable at the same time by a single operating means in such a way that the Resistance values are matched to one another in every position of the taps. Are advantageous here the two resistors provided for compensation with step windings and kinked Resistance curve executed and connected in series in opposite directions so that the sum of the resistance values when adjusting their mechanically coupled taps initially decreases and then increases and the The course of this sum depends on the desired characteristic of the acceleration value Winding diameter approximates.

Die Erfindung wird beispielshalber an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail by way of example with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 die Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik der Bremse sowie die Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik des Bundes beim Abwickeln, letzteres gestrichelt,F i g. 1 the torque-speed characteristic the brake as well as the torque-speed characteristic of the federal government when unwinding, the latter dashed,

Fig.2 die Spulenstrom-Drehzahl-Kennlinie der gesteuerten Bremse,Fig. 2 the coil current-speed characteristic of the controlled brake,

F i g. 3 den Verlauf der Widerstandskurve des Beschleunigungs- und Verzögerungsschaltkreises undF i g. 3 shows the resistance curve of the acceleration and deceleration circuit and

F i g. 4 die Prinzipdarstellung der Anordnung.F i g. 4 shows the basic diagram of the arrangement.

Das Wickelgut wird durch die Treibrollen 1 von der Abwickeleinrichtung 2 abgezogen. An die Wickelwelle ist eine Wirbelstrom- oder Induktionsbremse 3 angebaut. Sie besteht aus zwei drehbar gelagerten Hälften, dem sogenannten Polrad und dem Anker. Das Drehmoment wird durch Magnetkraft übertragen und ist mit Hilfe des Stromes der Spule 4 einstellbar. DieThe winding material is drawn off from the unwinding device 2 by the drive rollers 1. To the winding shaft an eddy current or induction brake 3 is attached. It consists of two rotatable halves, the so-called pole wheel and the armature. The torque is transmitted by magnetic force and is adjustable with the help of the current of the coil 4. the

eine Hälfte der Wirbelstrom- oder Induktionsbremse ist mit der Wickelwelle gekuppelt, die zweite Hälfte wird von einem Drehstromgetriebemotor 5 mit konstanter Drehzahl, entgegen der Abwickeldrehrichtung, angetrieben. Die Drehzahl ist so bemessen, daß sie im Wendepunkt der Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik liegt ( F i g. 1). Unter Wendepunkt ist der Punkt zu verstehen, in dem die Rechtskrümmung der Kennlinie in eine Linkskrümmung übergeht. Damit wird erreicht, daß der steil ansteigende Teil der Charakteristik bis zum Wendepunkt vermieden und ausschließlich der gleichsinnig gekrümmte, annähernd hyperbelförmige Teil durchfahren wird. Die Spule 4 wird von einem elektrischen Verstärker 6 gespeist. Er enthält eine Stromregelung mit Soll-Ist-Vergleich, die dafür sorgt, daß der Spulenstrom von der Erwärmung der Spule und der damit verbundenen Erhöhung des ohmschen Widerstandes nicht beeinflußt wird.one half of the eddy current or induction brake is coupled to the winding shaft, the second half becomes driven by a three-phase geared motor 5 at a constant speed, opposite to the unwinding direction of rotation. The speed is dimensioned so that it is at the turning point of the torque-speed characteristic (Fig. 1). Under the turning point the point is closed understand, in which the curve to the right of the characteristic curve changes to a curve to the left. This achieves that the steeply rising part of the characteristic up to the turning point is avoided and only the one in the same direction curved, approximately hyperbolic part is traversed. The coil 4 is of a electrical amplifier 6 fed. It contains a current control with a target / actual comparison, which ensures that the coil current depends on the heating of the coil and the associated increase in the ohmic Resistance is not affected.

Im Eingangskreis des Verstärkers 6 liegen die Drehwiderstände 7,8 und 9. Die Drehwiderstände 7 und 8 sind mechanisch miteinander gekuppelt und werden mittels eines Handdrehknopfes auf den Anfangs-Wikkeldurchmesser eingestellt. Der Widerstand 9 dient zur Einstellung des gewünschten Wickelzuges. Er ist mit den Widerständen 10,11,17 und 18 in Reihe geschaltet. Die Widerstände 10 und 11 liegen an der Spannung des Drehzahlgebers 12 und der konstanten Gleichspannung 13. Die Widerstände 17 und 18 liegen an der Spannung des Drehzahlgebers 19. Der Drehzahlgeber 12 ist mit den Treibrollen 1 und der Drehzahlgeber 19 mit der Wickelwelle 2 mechanisch gekuppelt.The rotary resistors 7, 8 and 9 are in the input circuit of the amplifier 6. The rotary resistors 7 and 8 are mechanically coupled to each other and are adjusted to the initial winding diameter by means of a hand rotary knob set. The resistor 9 is used to set the desired winding tension. He's with the Resistors 10, 11, 17 and 18 connected in series. the Resistors 10 and 11 are connected to the voltage of the speed sensor 12 and the constant DC voltage 13. The resistors 17 and 18 are connected to the voltage of the speed sensor 19. The speed sensor 12 is with the driving rollers 1 and the speed sensor 19 are mechanically coupled to the winding shaft 2.

Im Stillstand der Wickeleinrichtung ist bereits eine Relativdrehzahl zwischen den beiden Hälften der Induktions- oder Wirbelstrombremse vorhanden, so daß die Zugspannung des Wickelgutes zwischen den Treibrollen 1 und dem Abwickler 2 mit Hilfe des Widerstandes 9 bereits bei stehendem Haspel auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann.When the winding device is at a standstill, there is already a relative speed between the two halves of the Induction or eddy current brake available, so that the tensile stress of the winding material between the Driving rollers 1 and the unwinder 2 with the help of the resistor 9 already with the reel stopped desired value can be set.

Setzt man voraus, daß beim Anlauf der Wickelvorrichtung bis zum Erreichen der vollen Geschwindigkeit der Wickeldurchmesser nur unwesentlich abnimmt, so muß zur Erzielung einer Konstanten Zugspannung das Bremsmoment der Induktions- oder Wirbelstrombremse konstant bleiben. Das läßt sich dadurch erreichen, daß der Spulenstrom (F i g. 2) von dem im Stillstand eingestellten Wert a auf den Wert b hochgesteuert wird. Die Kennlinie, nach der die Verstellung des Spulenstromes erfolgen muß, läßt sich aus der natürlichen Drohmoment-Drehzahl-Charakteristik der verwendeten Induktions- oder Wirbelstrombremse auf graphischem Wege punktweise ermitteln. Dabei ergibt sich eine leicht gekrümmte Kennlinie, die sich durch eine Gerade genügend genau annähern läßt.Assuming that when the winding device starts up, the winding diameter only decreases insignificantly until it reaches full speed, the braking torque of the induction or eddy current brake must remain constant in order to achieve a constant tensile stress. This can be achieved by increasing the coil current (FIG. 2) from the value a set at standstill to the value b . The characteristic curve according to which the adjustment of the coil current must take place can be determined point by point from the natural torque / speed characteristic of the induction or eddy current brake used. This results in a slightly curved characteristic curve which can be approximated with sufficient accuracy by means of a straight line.

Nach Erreichen der vollen Geschwindigkeit soll die weitere Abwicklung bei abnehmenden Wickeldurchmesser ebenfalls mit konstanter Zugspannung erfolgen. Das Drehmoment, das sich aus dem Produkt von Zugkraft und Wickelradius ergibt, muß also im gleichen Maße, wie der Wickeldurchmesser, abnehmen. Bei konstanter Geschwindigkeit ergibt sich daraus eine Veränderung des Drehmomentes im umgekehrten Verhältnis zur Wickeldrehzahl, d. h. nach einer Hyperbel (gestrichelt in F i g. 1 eingetragen). Um das zu erreichen, wird der Spulenstrom der Induktionsbremse in Abhängigkeit von der Drehzahl abwärts gesteuert ( F i g. 2). Dabei kann die Kennlinie, nach der der Spulenstrom verändert werden muß, ebenfalls auf graphischem Wege punktweise aus der natürlichen Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik der verwendeten Induktions- oder Wirbelstrombremse ermittelt werden. Es ergibt sich auch für diesen Teil der Stromkennlinie ein fast linearer Verlauf. Um den gewünschten Drehmomentenverlauf (gestrichelt in Fig. 1) zu erhalten, d.h. konstantes Bremsmoment während des Hochlaufs der Wickelvorrichtung und hyperbelförmig abfallendes Moment während des Abwickeins mit konstanter Geschwindigkeit, muß also der Spulenstrom der Induktionsbremse nach der geknickten Kennlinie der Fig.2 zunächst aufwärts in Abhängigkeit von der Wickelgeschwindigkeit und dann abwärts in Abhängigkeit von der Wickeldrehzahl gesteuert werden.After reaching full speed, further unwinding should continue with a decreasing winding diameter also take place with constant tensile stress. The torque resulting from the product of The tensile force and the winding radius must therefore decrease to the same extent as the winding diameter. at constant speed results in a change in torque in the opposite direction Ratio to winding speed, d. H. after a hyperbola (shown in dashed lines in FIG. 1). To that too reach, the coil current of the induction brake is controlled downwards depending on the speed (Fig. 2). The characteristic curve according to which the coil current must be changed can also be shown graphically, point by point, from the natural torque-speed characteristics of the used Induction or eddy current brake can be determined. It also arises for this part of the Current characteristic an almost linear course. In order to achieve the desired torque curve (dashed in Fig. 1), i.e. constant braking torque while the winding device is running up and Hyperbolic falling moment during unwinding at constant speed, so must the coil current of the induction brake according to the kinked characteristic curve in FIG. 2 initially upwards in Depending on the winding speed and then downwards depending on the winding speed being controlled.

Diese geknickte Stromkennlinie wird durch die Differenzschaltung der beiden Drehzahlgeber 12 und 19 erreicht. Der Drehzahlgeber 12 gibt zusammen mit der in Reihe geschalteten konstanten Gleichspannung 13 eine Gesamtspannung ab, die an den Widerständen 10 und 11 abgegriffen wird und die der Kennlinie 1 (Fig. 2) entspricht. Die Gleichspannung ist dabei ein Maß für den Anfangswert ä des Spulenstromes im Stillstand des Haspels. Beim Hochlauf gibt der mit den Treibrollen gekuppelte Drehzahlgeber 12 eine Spannung ab, die mit der Geschwindigkeit des Wickelgutes proportional ansteigt und nach Erreichen der vollen Geschwindigkeit konstant bleibt (Kennlinie 1, F i g. 2).This kinked current characteristic is achieved by the differential switching of the two speed sensors 12 and 19. The speed sensor 12 emits, together with the series-connected constant direct voltage 13, a total voltage which is tapped at the resistors 10 and 11 and which corresponds to the characteristic curve 1 (FIG. 2). The DC voltage is a measure of the initial value like the coil current at standstill of the reel. When running up, the speed sensor 12 coupled to the drive rollers emits a voltage which increases proportionally with the speed of the winding material and remains constant after reaching full speed (characteristic curve 1, FIG. 2).

Der Drehzahlgeber 19, der mit der Wickeiwelle gekuppelt ist, gibt eine Spannung ab, die proportional mit der Haspeldrehzahl wächst und der Kennlinie 2 (Fig. 2) entspricht. Sie wird an den Widerständen 17 und 18 abgegriffen und der Spannung an , den Widerständen 10 und 11 entgegengeschaltet. Die Differenz beider Spannungen liegt an dem Widerstand 9 und steuert über den Verstärker 6 den Spulenstrom entsprechend der geknickten Stromkennlinie (Fig.2). Die gewünschte Stromkennlinie wird also durch Differenzbildung der beiden Kennlinien 1 und 2 ( F i g. 2) erzielt.The speed sensor 19, which is coupled to the winding shaft, outputs a voltage that is proportional grows with the reel speed and corresponds to characteristic curve 2 (Fig. 2). It is at the resistors 17 and 18 are tapped and the voltage is connected to the resistors 10 and 11. the The difference between the two voltages is applied to the resistor 9 and controls the coil current via the amplifier 6 according to the kinked current characteristic (Fig. 2). The desired current characteristic is thus through Difference formation of the two characteristics 1 and 2 (Fig. 2) achieved.

Anfangspunkt a ( F i g. 2) und Neigung der Stromkennlinie ist über das bisher Gesagte hinaus noch abhängig von dem Anfangsdurchmesser des Wickelgutes. Dieser Einfluß wird durch die Widerstände 10 und 17 berücksichtigt. Der kleinstmögliche Wickeldurchmesser, d. h. derjenige des Wickeldorns, ist durch die Widerstände 11 und 18 gegeben.Starting point a (FIG. 2) and the inclination of the current characteristic are, beyond what has been said so far, still dependent on the starting diameter of the material to be wound. This influence is taken into account by the resistors 10 and 17. The smallest possible winding diameter, ie that of the winding mandrel, is given by the resistors 11 and 18.

Beim Beschleunigen und Verzögern der Wickelvorrichtung treten zusätzliche Kräfte auf, die von der Größe der Schwungmassen und der Drehzahldifferenz pro Zeiteinheit abhängen. Es wird vorausgesetzt, daß der Banddurchmesser als Maß für das Gesamtschwungmoment angesehen werden kann und Hochlauf und Bremsen mit konstanter Beschleunigung bzw. Verzögerung erfolgen. Beim Beschleunigen schließt der Schalter 14 und beim Verzögern der Schalter 15. Dabei wird jeweils in umgekehrter Richtung eine Gleichspannung auf die Widerstände 7 und 8 geschaltet, die über den Verstärker 6 den Strom der Spule 4 so verändert, daß die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte an der Wickelwelle kompensiert werden. In der F i g. 3 ist ein Beispiel für den Verlauf der Beschleunigungswerte in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser angegeben. Im allgemeinen fällt die Kennlinie zunächst ab und steigt nach einem Minimum wieder an. Dieser Verlauf ist dann gegeben, wenn das Schwungmoment des Wickeldorns mit den mechanisch gekuppelten Teilen so groß ist, daß es gegenüber dem Schwungmoment des gewickelten Bundes nicht vernachlässigt werden darf.When accelerating and decelerating the winding device, additional forces occur which are caused by the The size of the centrifugal masses and the speed difference per unit of time depend on. It is assumed that the band diameter can be viewed as a measure for the total moment of inertia and run-up and Braking takes place with constant acceleration or deceleration. The switch closes when you accelerate 14 and when decelerating the switch 15. In each case, a DC voltage is applied in the opposite direction connected to the resistors 7 and 8, which changes the current of the coil 4 via the amplifier 6 so that the acceleration and deceleration forces on the winding shaft are compensated. In FIG. 3 is a Example given for the course of the acceleration values depending on the winding diameter. in the in general, the characteristic curve initially drops and rises again after a minimum. This course is then given when the moment of inertia of the winding mandrel with the mechanically coupled parts is so great that it must not be neglected compared to the moment of inertia of the wound collar.

Diese Kennlinie kann dadurch angenähert werden, daß die beiden mechanisch gekuppelten Drehwiderstände 7 und 8 eine Stufenwicklung zur Erzielung eines geknickten Widerstandverlaufs erhalten (gestrichelt in F i g. 3) und gegenläufig so in Reihe geschaltet werden, daß die Summe beider Widerstandswerte bei Verstellung des Drehwinkels zunächst abnimmt und dannThis characteristic curve can be approximated by the fact that the two mechanically coupled rotary resistors 7 and 8 have a step winding to achieve a kinked resistance curve (dashed in F i g. 3) and are connected in series in opposite directions so that the sum of both resistance values when adjusting the angle of rotation first decreases and then

wieder zunimmt, so daß der für die Beschleunigungsaufschaltung erwünschte Widerstandsverlauf mit guter Annäherung erreicht wird. Der Widerstand 16 dient zur Erfassung der mechanischen Reibung. Der aufgeschaltete Beschleunigungswert muß größer sein als der Verzögerungswert, da die Reibungskräfte an der Wickelwelle bremsend wirken.increases again, so that the resistance curve desired for the acceleration switch-on is good Approach is achieved. The resistor 16 is used to detect the mechanical friction. The activated The acceleration value must be greater than the deceleration value because the frictional forces at the The winding shaft has a braking effect.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

509 529/6509 529/6

Claims

Patent claims:

1. Arrangement to keep the tension of the winding material constant in an unwinding device, with take-off rollers that pull off the wound material using an eddy current brake, in particular with a hyperbolic falling torque-speed characteristic, with an armature part and a pole wheel part, one part of which is directly coupled to the unwinding shaft, while the other part with constant speed opposite to the direction of rotation of the unwinding shaft of a motor is driven, the excitation of the eddy current brake by the electric Opposite circuit of two voltages is formed, of which one voltage is the sum a constant, adjustable tension component and one of the pull-off speed of the Winding material is composed of proportional tension components and the other tension of the Speed of the unwinding shaft is proportional, characterized in that each of the two voltages (12, 13 and 19) connected to one another, each at a variable Resistance (10, 11 or 17, 18) is tapped, the to the variable resistor for the other voltage is in series and its tap with the Tapping of the other variable resistor at the ends of a third variable resistor (9) is connected, one end and the tap of the variable resistor (9) with the Excitation (4) of the eddy current brake (3) is electrically connected.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the two variable resistors at which the oppositely connected Voltages (12, 13 or 19) drop, each from a variable resistor (10 or 17) and a series-connected resistor (11 or 18) of a fixed value, which is one of the The mandrel diameter of the unwinding shaft has a corresponding size.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that to compensate for the acceleration and deceleration forces when accelerating or decelerating the with the unwinding shaft connected part of the eddy current brake (3) a DC voltage source is provided which while accelerating or decelerating via a polarity reversing device (14, 15) either with of the one or the opposite polarity to two changeable ones connected in series Resistors (7 and 8) can be applied, with their two taps in series in the one connecting line inserted between the third resistor (9) and the excitation (4) of the eddy current brake (3) are.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that a resistor (16) in series with the when decelerating to close switch (15) of the pole reversing device (14, 15) into the connection is inserted between the DC voltage source and the two variable resistors (7, 8).

5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the taps of the changeable Resistors (10, 17 and 7, 8) mechanically coupled to one another and by a single one Operating means can be displaced simultaneously in such a way that the resistance values in each position of the Taps are coordinated.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the provided for compensation both resistors (7, 8) with step windings and a kinked resistance curve and are connected in opposite directions in series so that the sum of the resistance values when adjusting their mechanically coupled taps initially decrease and then increase and the course of this The sum of the desired characteristic curve of the acceleration value depending on the winding diameter approximates.