DE1513331B2 - Einrichtung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen konstanten Zuges einer aufzuwickelnden Bahn, insbesondere einer Papierbahn - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung wertpotentiometer des Elektrowicklers an die zum zum Aufrechterhalten eines über Sollwertpotentio- Betrieb erforderliche Gleichspannung legt, daß ferner meter vorgegebenen konstanten Zuges einer auf- dem Sollwertpotentiometer eine aus einem i?C-Glied zuwickelnden Bahn, insbesondere einer Papierbahn, bestehende Integriereinrichtung nachgeschaltet ist, während der Übernahme eines auf einem Trag- 5 deren langsam entsprechend der sich am Kondenwalzenroller angewickelten Tambours durch einen sator bildenden Spannung ansteigender Zug-Sollwert den Zug allmählich übernehmenden Elektrowickler, dem über den Ankerstrom des Elektrowicklermotors wobei zunächst die Geschwindigkeit des Elektro- erfaßten Zug-Istwert entgegengeschaltet ist, daß Wicklers mittels Drehzahlsteuerung der des Tambours gleichzeitig ein dem an dem Sollwertpotentiometer angeglichen wird und anschließend beide miteinander io für den Zug des Tragwalzenrollers eingestellten Sollgekuppelt werden. wert entsprechender Teilbetrag des von der Integrier-

In der Papierindustrie werden zum Aufwickeln einrichtung gelieferten Zug-Sollwertes zusammen mit der Papierbahn am Ende des Herstellungs- oder dem über den Ankerstrom des Tragwalzenmotors Bearbeitungsvorganges sogenannte Allwickler ver- erfaßten Zug-Istwert dem Zug-Sollwert des Tragwendet, die eine Kombination eines Tragwalzen- 15 walzenrollers entgegengeschaltet ist.
rollers mit einem Elektrowickler darstellen. Die Vor- Durch die auf rein elektrischem Wege allmählich teile des Allwicklers liegen in der schonenden Be- erfolgende Übernahme des Zuges durch den Elektrohandlung des Papiers, verbunden mit dem leichten wickler werden die eingangs erwähnten Schwierig- und schnellen Aufführen auf den Tambour. Außer- keiten vermieden, die bisher beim Übergang von der dem ergibt das Anwickeln auf dem Tragwalzenroller 20 Regeleinrichtung des Tragwalzenroller auf die des feste Kerne. Bei derartigen Aufwickelvorrichtungen Elektrowicklers auftreten. Durch entsprechende Dierhalten die Tragwalze und die Wickelachse je einen mensionierung des i?C-Gliedes läßt sich außerdem getrennten Antrieb. Der Tambour wird normaler- der zeitliche Anstieg des Zug-Sollwertes den jeweils weise auf der Tragwalze liegend angewickelt. Nach- geforderten Verhältnissen anpassen.
dem sich ein Kern gebildet hat, wird dann der An- 25 Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist mit trieb der Wickelachse eingeschaltet, der Tambour dem Sollwertpotentiometer für den Zug des Tragvon der Tragwalze abgehoben und als Achswickler walzenrollers ein zweites, der Integriereinrichtung fertiggewickelt. Das Prinzip eines solchen Allwicklers nachgeschaltetes Potentiometer derart mechanisch ist in Fig. 1 dargestellt, in der mit Ml der Antriebs- verbunden, daß bei Verstellung des Sollwertpotentiomotor der Tragwalze Tr, mit M 2 der Antriebsmotor 30 meters der Abgriff des Potentiometers im gleichen der Wickelachse Wi und mit Ta der Tambour be- Sinne und um den gleichen Betrag verstellt wird,
zeichnet sind. Der Tambour Ta ist in drei Stellungen Die aus dem langsam ansteigenden Zug-Sollwert gezeigt, und zwar (von rechts nach links) während _und dem über den Ankerstrom des Elektrowicklerdes Anwickelns auf der Tragwalze (Anfangsstellung), motors erfaßten Zug-Istwert gebildete Regelin einer Zwischenstellung und schließlich während 35 abweichung kann dann zur Steuerung des Feldes des des Fertigwickeins als Achswickler (Endstellung). Elektrowicklermotors dienen. Enthält der Wickel-

Von den Antrieben wird hierbei ein Aufwickeln antrieb einen Zusatzgenerator in Reihe mit dem

der Papierbahn mit konstantem Zug gefordert. Diese Elcktrowicklermotor, so erfolgt die Pv.egelung für den

Forderung läßt sich mit Hilfe geeigneter, an sich be- Zug des Elektrowicklers über den Zusatzgenerator.

kannter Steuer- oder Regeleinrichtungen sowohl 40 In diesem Fall würde die Regelabweichung das Feld

beim reinen Tragwalzenbetrieb als auch beim reinen des Zusatzgenerators beeinflussen, während das Feld

Achswickelbetrieb ohne weiteres verwirklichen. des Elektrowicklermotors lediglich entsprechend der

Schwierigkeiten hinsichtlich der Aufrechterhaltung sich ändernden Wickeldrehzahl nachgeführt wird,

eines konstanten Zuges ergeben sich jedoch während Die im Regelkreis des Tragwalzenmotors gebildete

des Überganges von der einen auf die andere Be- 45 Regelabweichung kann zur Steuerung des Feldes des

triebsart. Zunächst muß der Elektrowicklermotor Tragwalzenmotors dienen.

hochgefahren und mit der Drehzahl des Tambours In der nachfolgenden Beschreibung eines in Fig. 2

synchronisiert werden. Bei Übereinstimmung der dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung

Drehzahlen werden dann beide miteinander ge- näher erläutert.

kuppelt. Schaltet man jetzt den vorgegebenen Zug- 50 In dem Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmotor Sollwert in voller Höhe auf den Elektrowickler, so der Tragwalze als Gleichstrommotor 1 mit fremdwürde ■— da der entsprechende Istwert noch Null erregter Feldwicklung 2 ausgeführt. Als Antriebsist — ein starker Stoß entstehen, der gegebenenfalls motor für den Elektrowickler dient ein Gleichstromzum Reißen der Papierbahn führen kann. motor 3 mit fremderregter Feldwicklung 4. Die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für 55 Gleichstrommotoren erhalten ihre Ankerspannung Aufwickeleinrichtungen der beschriebenen Art eine beispielsweise vom Leonard-Umformer eines Mehr-Einrichtung zu schaffen, die auch während der Über- motorenantriebes. Die für den Betrieb der Regelnahme eines auf einem Tragwalzenroller angewickei- einrichtungen erforderliche konstante Gleichspannung ten Tambours durch einen Elektrowickler die Auf- wird über Klemmen S, 6 zugeführt. Das Einstellen rechterhaltung eines vorgegebenen konstanten Zuges 60 des Bandzuges und der Drehzahl erfolgt bei beiden einer aufzuwickelnden Bahn gewährleistet. Motoren durch Änderung ihrer Erregung in den

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Feldwicklungen 2 bzw. 4. Der Aufwickelvorgang

löst, daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die verläuft nun folgendermaßen: Zu Beginn, d. h. beim

in Abhängigkeit vom Kupplungsvorgang den Elektro- Anwickeln des auf der Tragwalze liegenden und

wickler von Drehzahlsteuerung auf Zugregelung um- 65 durch Umfangsreibung mitgenommenen Tambours,

schaltet und gleichzeitig den Regelvorgang für die wird zunächst der Zug des Tragwalzenrollers (Gleich-

Zugübernahme dadurch einleitet, daß sie das ent- strommotor 1) geregelt. Durch Einstellen eines an

sprechend dem vorgegebenen Zug eingestellte Soll- der konstanten Gleichspannung liegenden Potentio-

meters 7 wird ein Sollwert für den Zug des Tragwalzenrollers vorgegeben. Der Abgriff 8 des Potentiometers 7 ist mit dem Abgriff 10 eines zweiten Potentiometers 9 derart mechanisch verbunden, daß bei Verstellung des Potentiometers 7 der Abgriff 10 des Potentiometers 9 im gleichen Sinne und um den gleichen Betrag verstellt wird. Die Funktion des Potentiometers 9 wird später noch erläutert. Der Zug-Istwert wird über einen im Ankerkreis des Gleichstrommotors 1 liegenden Widerstand 11 erfaßt und dem Zug-Sollwert entgegengeschaltet. Damit der Istwert in der richtigen Polarität dem Sollwert entgegengeschaltet werden kann, wird seine Polarität im Verstärker 12 umgekehrt. Die Differenzspannung steuert dann über einen Verstärker 13 das Feld 2 des Gleichstrommotors 1.

Hat der Tambour einen vorbestimmten Durchmesser erreicht, so wird der Antrieb des Elektrowicklers eingeschaltet. Der Gleichstrommotor 3 wird mittels Drehzahlsteuerung hochgefahren und durch eine nicht dargestellte Einrichtung mit der Drehzahl des Tambours synchronisiert und anschließend mit diesem gekuppelt. Dabei wird der Elektrowickler automatisch von Drehzahlsteuerung auf Zugregelung umgeschaltet, indem eine in Abhängigkeit vom Kupplungsvorgang betätigte Schalteinrichtung 14 das als Sollwerteinsteller für den Zug des Elektrowicklers dienende Potentiometer 15 über die Klemmen 5, 6 an die erforderliche konstante Gleichspannung legt. Der Zug-Istwert wird auch hier über einen im Ankerkreis des Gleichstrommotors 3 liegenden Widerstand 18 erfaßt und nach Umkehrung seiner Polarität im Verstärker 19 dem Zug-Sollwert entgegengeschaltet. Die Differenzspannung steuert dann über einen Verstärker 20 das Feld 4 des Gleichstrommotors 3. Ein Kondensator 16, der zusammen mit einem Widerstand 17 das i?C-Glied bildet, läßt das Potential, das den Sollwert vorgibt, nur langsam auf den am Potentiometer 15 vorgegebenen Wert ansteigen. Entsprechend nimmt der Strom im Ankerkreis des Gleichstrommotors 3 und damit der von dem Elektrowickler auf die Bahn ausgeübte Zug allmählich zu. Der Tragwalzenroller wird dadurch entlastet, d. h., sein Zug-Istwert nimmt ab. Da der am Potentiometer 7 vorgegebene Zug-Sollwert noch immer in voller Höhe ansteht, würde der Tragwalzenroller beschleunigt werden. Da aber die aufzuwickelnde Bahn wegen der dadurch erzielten besseren Führung auch nach der Übernahme des Tambours durch den Elektrowickler, wie F i g. 1 erkennen läßt, noch über die sich drehende Tragwalze geleitet, d. h. durch Umfangsreibung von dieser mitgenommen wird, müssen die Umfangsgeschwindigkeiten von Tragwalze und Elektrowickler übereinstimmen. Um eine unerwünschte Beschleunigung zu verhindern, wird daher zusätzlich über das Potentiometer 9 in dem Regelkreis des Tragwalzenrollers ein Zug-Istwert vorgetäuscht, der von dem langsam ansteigenden Zug-Sollwert des Elektrowicklers abgenommen wird. Die Größe des vorgetäuschten Zug-Istwertes ist hierbei außerdem abhängig von der Größe des am Potentiometer 7 eingestellten Zug-Sollwertes. Diese Abhängigkeit wird durch die bereits erläuterte gleichzeitige Verstellung der Potentiometer 7 und 9 erreicht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Aufrechterhalten eines über Sollwertpotentiometer vorgegebenen konstanten Zuges einer aufzuwickelnden Bahn, insbesondere einer Papierbahn, während der Übernahme eines auf einem Tragwalzenroller angewickelten Tambours durch einen den Zug allmählich übernehmenden Elektrowickler, wobei zunächst die Geschwindigkeit des Elektrowicklers mittels Drehzahlsteuerung der des Tambours angeglichen wird und anschließend beide miteinander gekuppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (14) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom Kupplungsvorgang den Elektrowickler von Drehzahlsteuerung auf Zugregelung umschaltet und gleichzeitig den Regelvorgang für die Zugübernahme dadurch einleitet, daß sie das entsprechend dem vorgegebenen Zug eingestellte Sollwertpotentiometer (15) des Elektrowicklers an die zum Betrieb erforderliche Gleichspannung legt, daß ferner dem Sollwertpotentiometer (15) eine aus einem i?C-Glied (16, 17) bestehende Integriereinrichtung nachgeschaltet ist, deren langsam entsprechend der sich am Kondensator (16) bildenden Spannung ansteigender Zug-Sollwert dem über den Ankerstrom des Elektrowicklermotors(3) erfaßten Zug-Istwert entgegen geschaltet ist, daß gleichzeitig ein dem an dem Sollwertpotentiometer (7) für den Zug des Tragwalzen rollers eingestellten Sollwert entsprechender Teilbetrag des von der Integriereinrichtung (16, 17) gelieferten Zug-Sollwertes zusammen mit dem über den Ankerstrom des Tragwalzenmotors (1) erfaßten Zug-Istwert dem Zug-Sollwert des Tragwalzenrollers entgegen geschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sollwertpotentiometer (7) für den Zug des Tragwalzenrollers ein zweites, der Integriereinrichtung (16, 17) nachgeschaltetes Potentiometer (9) derart mechanisch verbunden ist, daß bei Verstellung des Sollwert-Potentiometers (7) der Abgriff (10) des Potentiometers (9) im gleichen Sinne und um den gleichen Betrag verstellt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zug-Sollwert und der Zug-Istwert des Elektrowicklers einem Verstärker (20) zugeführt sind, der das Feld (4) des Elektrowicklermotors (3) oder das Feld eines in den Ankerkreis des Elektrowicklermotors (3) eingeschalteten Zusatzgenerators steuert.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zug-Sollwert und der um den Betrag der am Potentiometer (9) abgegriffenen Spannung vergrößerte Zug-Istwert des Tragwalzenrollers (1) einem Verstärker (13) zugeführt sind, der das Feld (2) des Tragwalzenmotors (J.) steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen