DE2420625A1

DE2420625A1 - Verfahren zum einstellen und konstanthalten einer definierten zugspannung in einem fadenstrang

Info

Publication number: DE2420625A1
Application number: DE2420625A
Authority: DE
Inventors: Josef Wolber
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1974-04-27
Filing date: 1974-04-27
Publication date: 1975-11-13

Description

Verfahren zum Einstellen und Konstanthalten eie ner definierten Zugspannung in einem Fadenstrang Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen und Konstanthalten einer definierten Zugspannung in einem Fadenstrang, der kontinuierlich durch ein Leitwalzenpaar und ein Zugwalzenpaar hindurch zum nachfolgenden Zerschneiden oder Kräuseln läuft.
Bei bekannten Verfahren wird die konstante Spannung im Faden strang durch eine Tänzerwalze erzeugt , die mit einstellbarem Druck auf dem Fadenstrang lastet. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand durch die Notwendigkeit der Tänzerwalze und der zugehörigen Einrichtungen, was auch das Bauvolumen der Anlage vergrößert. Dazu ist die Wirksamkeit der Tänzerwalze durch ihre Massenträgheit nicht in Erz allen Fällen zufriedenstellend Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Zugspannung eines Fadenstrangs , der z.B. aus einer großen Zahl von Kunststoffilamenten gebildet ist, auf einfache und betriebssichere Weise einstellbar und konstant zu halten ist. Die erfinderische Lösung basiert auf einer elektrischen Regelung, bei welcher über einen ersten Gletchstrommotor das Zugwalzenpaar mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als das Leitwalzenpaar angetrieben wird, wobei der langsamere Antrieb des Leitwalzenpaares über einen zweiten Gleichstrommotor und dessen Feldregelung erfolgt, und das Leitwalzenpaar durch die Zugspannung des Fadenstranges auf die Umfangsgeschwindigkeit des Zugwalzenpaares gezogen wird, wodurch ein durch eine Meßeinrichtung überwachter Strom erzeugt wird, der als Maß für die Zugspannung dient. Vorteilhafterweise wird dieser Strom zum Gleichstrommotor des Zugwalzenpaares geleitet wodurch Energie aus der Bremsung des Fadenstranges zum Antrieb des Zugwalzenpaares zurückgeführt wird.
Die Schaftung- zur Durchführung des Verfahrens wird so ausgelegte daß für die Ankerstromversorgung beider Motoren nur ein Thyristorspeisegerät erforderlich ist0 Dabei ist für die Erregung des Gleichstrommotors für das Lieferwalzenpaar ein zweites Thyristorspeisegerät vorgesehen.
Das Verfahren dient nicht nur der definierten Einstellung einer bestimmten Zugspannung für laufende Fadenstränge, sondern auch für sonstiges bandförmiges Gut vor Schneid- oder Kräuselmaschinen Eine nachgeschaltete Schneidmaschine kann z.B. der trstellung von Stapelfasern dienen.
Ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe des in der Zeichnung dargestellten Schaltschemas erläutert.
Im Fadenstrang 1 soll zwischen dem Zugwalzenpaar 2a und 2b und dem Leitwalzenpaar 3a und 3b eine gewünschte Zugspannung im Fadenstrang eingestellt und konstant gehalten werden.
Dafür ist es nötig, daß das Leitwalzenpaar eine bestimmte, einstellbare Bremsung auf den Fadenstrang ausübt.
Das Zugwalzenpaar 2a und 2b wird durch den ersten Gleichstrommotor M angetrieben, zum Leitwalzenpaar 3a und 3b gehört ein im Prinzip gleicher Antrieb durch den zweiten Gleichstrommotor G.
Die Einstellung der Produktionsgeschwindigkeit erfolgt über das Thyristorspeisegerät 4 mit Hilfe eines Sollwert Potentiometers 5» Der Drehzahl-Istwert des Motors M und damit indirekt auch des Zugwalzenpaares wird dem Tachogenerator 6 entnommen. Der Tachogenerator erzeugt eine der Motordrehzahl proportionale Spannung.
Bei Abweichung des Ist-Wertes vom Sollwert wird über den Regler 7 ein geändertes Ausgangssignal erzeugt und über den Stromregler 8 zu dem Impulserzeuger 9 geführt. Durch Impulsverschiebung wird die Ankerspannung für die Motoren durch das Thyristorspeisegerät 4 geändert und die eingestellte Drehzahl wieder erreicht.
Der Stromregler 8 und der Umformer 13 dienen zur Einstellung der Dynamik des Thyristorspeisegerätes und zur Strombegrenzung.
Zum Motor M gehört eine konstante Felderregung seiner Erregerwicklung 10 über einen Gleichrichter 11, der an die Netzspannung 12 angeschlossen ist.
Einzelheiten der an sich bekannten Technikthyristorgesteuerter Motoren können dem AEG-Hilfsbuch 2, 1967, 10. Auflage, Elitera-Verlag, Kapitel 11.5, oder auch dem Siemens-Thyristor-Handbuch 1965, 30 Kapitel, entnommen werden.
Der Motor G wird ebenfalls über das Thyristorspeisegerät 4 und die Leitungen 14 und 15 mit gleicher Ankerspannung gespeist wie der Motor M. Die Erregerwicklung 16 des Motors G wird durch ein Thyristorspeisegerät 17 gespeist. Die Maximal-Erregung der Erregerwicklung 16 wird über fest eingebaute Widerstände im Regler 24 so eingestellt, daß der Nennstrom des Motors G nicht überschritten werden kann.
Die Zugspannung im Fadenstrang 1, die sich aus einer Differenz der Drehmomente der Motoren M und G ergibt, wird mit Hilfe des Sollwert-Potentiometers 20 eingestellt. Der Ankerstrom des Motors G wird mit Hilfe der Leitung 21 im Umformer 22 in ein dem Ankerstrom proportionales Spannungssignal umgeformt und dieses mit der Sollspannung des Potentiometers 20 verglichen Ein Regler 23 vergleicht den eingestellten Sollwert (Potentiometer 20) mit dem Ist-Wert des Ankerstroms des Motors G Ist der Sollwert höher, steigt die Ausgangsspannung am Regler 23, ist sie :niedriger fällt diese Ausgangsspannung Der Ausgang des Reglers 23 ist der Sollwert für einen weiteren Regler 24. Dieser Wert wird über den Umformer 26 mit dem Erregerstrom für die Erregerwicklung 16 verglichen. Die Messung erfolgt über Leitung 25. Bei positiver Sollwert-Abweichung steigt die Ausgangsspannung des Reglers 24, bei negativer Sollwert Abweichung fällt diese Ausgangsspannung.
Die Ausgangsspannung des Reglers 24 wird in den Impulsereeuger 27 gegeben, dessen Ausgangs impulse das Thyristor-Spei;segerät 17 steuerns Das Thyristorspeisegerät verstellt je nach Ansteuerung den Strom für die Erregerwicklung 16 und damit bei eingelegtem Fadenstrang das Drehmoment des Motors G.
Mit Hilfe eines zum Regler 23 gehörenden Potentiometers 28 wird bei Stellung des Sollwert-Potentiometers 20 auf kleinste Zugspannung die Grunddrehzahl des Motors G so eingestellt , daß die Geschwindigkeit des Leitwalzenpaares 3a, 3b etwas niedriger als die Geschwindigkeit der Zugwalzen ist. Das Potentiometer 29 am Regler 24 dient der Einstellung der Minimal-Erregung des Motors G. Hierdurch wird ein Durchgehen des Motors im unbelasteten Zustand verhindert.
Der Ankerstrom des Motors G wird durch das Amperemeter A gemessen. Bei Normalbetrieb zieht das Zugwalzenpaar 2a und 2b über den Fadenstrang 1 das Leitwalzenpaar 3a und 3b auf gleiche Umfangsgeschwindigkeit und treibt dadurch den Motor G etwas an, so daß dieser in den generatorischen Betrieb übergeht. Dadurch.-verringert sich der Strom in der Leitung 15, was durch das Amperemeter A angezeigt wird. Je nach Einstellung kann der Strom null werden oder sich umkehren. Der bei A gemessene Ankerstrom ist ein eindeutiges Maß für die Zugspannung im Faden strang 1. Die Teile 18a, 18b und 18c stellen Sicherungen dar.
Soll die Produktionsgeschwindigkeit, d.h. die Durchlaufgeschwindigkeit des Fadenstrangs durch das Zugwalzenpaar 2a und-2b über das Potentiometer 5 gesteigert werden, so bleibt aie Zugspannung im Fadenstrang 1 trotzdem praktisch ungeändert.
Dies ist deshalb der Fall, weil der Ankerstrom des Motors)C-auf einen einstellbaren Wert geregelt wird und der Strom pro portional dem Drehmoment und damit der Zugspannung im Faden strang ist0

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Verfahren zum Einstellen und Konstanthalten einer definierten Zugspannung in einem Fadenstrang, der kontinuierlich durch ein Leitwalzenpaar und ein Zugwalzenpaar hindurch zum nachfolgenden Zerschneiden oder Kräuseln läuft, dadurch gekennzeichnet, daß über einen ersten Gleichstrommotor das Zugwalzenpaar mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als das Leitwalzenpaar angetrieben wird, wobei der langsamere Antrieb des Leitwalzenpaares über einen zweiten Gleichstrommotor und dessen Feldregelung erfolgt, und das Leitwalzenpaar durch die Zugspannung des Fadenstranges auf die Umfangsgeschwindigkeit des Zugwalzenpaares gezogen wird, wodurch ein durch eine Meßeinrichtung überwachter Strom erzeugt wird, der als Maß für die Zugspannung dient.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aisMaß für oie Zugspannung dienende Strom zum Gleichstrommotor des Zugwalzenpaares geleitet wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gleichstrommotor über ein Thyristorspeisegerät durch Verändern der Erregerspannung in seiner Drehzahl einstellbar ist.
4) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert des als Maß für die Zugspannung dienenden Stroms mit einem Sollwert verglichen wird und bei Abeichung über einen Regler und ein Thyristorspeisegerät die Erregung des zum Lieferwalzenpaar gehörenden Gleichstrommotors und hiermit das Bremsmoment verändert wird.