DE2436799A1

DE2436799A1 - Verfahren und vorrichtung zum synchronisieren der geschwindigkeit einer warenbahn und der umfangsgeschwindigkeit einer anzuschliessenden rolle bei papier- oder kunststoffverarbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE2436799A1
Application number: DE2436799A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Schreckenberger
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1974-07-31
Filing date: 1974-07-31
Publication date: 1976-02-12

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Synchronisieren der Geschwindigkeit einer Warenbahn und der Umfangsgeschwindigkeit einer anzuschließenden Rolle bei Papier- oder Kunststoffverarbeitungsmaschinen" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Synchronisieren der Geschwindigkeit einer Warenbahn und der Umfangsgeschwindigkeit einer anzuschließenden Rolle bei Papier- oder Kunststoffverarbeitungsmaschinen, bei dem die Geschwindigkeit der Warenbahn und die Rollen-Umfangsgeschwindigkeit getrennt ermittelt werden, verglichen werden und die Regelabweichung zur Verstellang der Rollendrehzahl führt.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Einrichtung zur 1 Durchführung dieses Verfahrens, die aufweist: einen ersten Impulsgeber, dessen der Warengeschwindigkeit entsprechende Impulse in einen ersten Zähler einzählbar sind, eine an der Rolle angeordnete, mit dem ersten Zähler und einer Vergleichsschaltung verbundene Meßeinrichsung für die Umfangsgeschwindigkeit und ein an den Rollenantrieb. angeschlossenes Drehzahl-Stellglied.
Bei Papierverarbeitungsmaschinen, insb. Papierstreichmaschinen, ist es notwendig, die Umfangsgeschwindigkeit einer an die Warenbahn anzuklebenden Rolle genau auf die Warenbahngeschwindigkeit zu bringen. Dabei tritt als Erschwernis auf, daß die Warenbahn geschwindigkeit und der Rollendurchmesser veränderlich sind.
Bei einem bekannten Verfahren (DT-OS 1 463 646) erfolgt die Ermittlung der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle berührungslos, in dem auf dem Umfang der Rolle ein Meßstreifen mit zwei Markierungen angebracht wird, die von einem Tastkopf optisch abgetastet werden. Bedingt durch unterschiedliche Rollendurchmesser läßt sich das bekannte Verfahren nicht voll automatisch durchführen, weil einmal ein Meßstreifen aufgebracht werden muß und zum anderen der Tastkopf jeweils in die richtige Position zu stellen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Verfah- -ren der eingangs genannten Gattung bei den verschiedensten Warengeschwindigkeiten und Rollendurchmessern die Synchronisierung selbst berührungslos und voll automatisch durchzuführen.
Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß zur Ermittlung der Rollenumfangsgeschwindigkeit zunächst bei Stillstand oder geringer Umfangsgeschwindigkeit der Rollenumfang bestimmt, ein dem Rollenumfang entsprechender Wert gespeichert und der Speicherinhalt anschließend mit der Rollendrehzahl multipliziert wird.
Im Gegensatz zum eingangs genannten bekannten Verfahren wird erfindungsgemäß die Umfangsgeschwindigkeit Z indirekt ermittelte Vorteilhaft entfallen daher das Aufkleben von Markierungew auf der Papierrolle und die an den Umfang Jeder neuen Rolle anzupaszende Einjustierung der Abtastvorrichtung. Beim erfindungsgemäßen Verfahren muß lediglich einmal die Meßrolle mit der Papierrolle in Berührung gebracht werden, was im Gegensatz zur Justierung der Abtastvorrichtung automatisch erfolgen kann. Werden: Rollenumfang und Rollendrehzahl als analoge Größen weiterverarbeitet, so können zur Bildung des-Produktes übliche Multiplikationsgeräte oder eine Torschaltung mit nachfolgendem Integrator benutzt werden. Im letzteren Falle werden nach der Impulsbreitenmodulation lmpulsflächen gebildet, deren Basis der Drehzahl und deren Höhe dem Umfang analog sind, und dieselben integriert.
Bevorzugt wird jedoch eine digitale Signalverarbeitung, bei der erfindungsgemäß der dem Rollenumfang entsprechende Meßwert in eine digitale Impulsfolge umgewandelt, die entsprechende Impuls zahl gespeichert und anschließend der Speicherinhalt nach Maßgabe eines der Rollendrehzahl entsprechenden Impulses mit einer; die Warenbahn-Geschwindigkeit repräsentierenden Impulszahl verglichen wird.
Ausgehend von der eingangs genannten Einrichtung besteht erfindungsgemäß die Meßvorrichtung aus einem Reibrad mit einem zweiten Impulsgeber zur Formierung von den Rollenumfang repräsentierenden Impulsen, aus einem dritten Impulsgeber zur Ermittlung der Rollendrehzahl, aus einem an den zweiten Impulsgeber angeschlossenen zweiten Zähler mit nachgeschaltetem Speicher, der wie der erste Zähler an der Vergleichsschaltung liegt, und aus logischen Verknüpfungselementen zwischen dem dritten Impulsgeber und dem ersten Zähler einerseits und dem zweiten Zähler andererseits. ! Die von den Impulsgebern gelieferten Einzelimpulse entsprechen jeweils einer definierten Längeneinheit der Bahn bzw. des Rollenumfanges. Falls die Transformierungskoeffizienten der entsprechenden Meßwertumformer nicht übereinstimmen, kann eine besondere Anpasseinheit im Signalzug vom ersten Impulsgeber zum ersten Zähler vorgesehen sein, die dafür sorgt, daß gleichen Impulslangen gleiche Bahn- bzw. Umfangsstrecken entsprechen.
Zweckmäßig istferner zur genauen Ermittlung des Rollenumfanges eine Vergleichsschaltung vorgesehen, deren Eingänge am zweiten Zähler- und Speicher-Ausgang liegen. Der Ausgang der Vergleichsschaltung steuert das logische Verknüpfungselement, das sich zwischen dem dritten Impulsgeber und dem zweiten Zähler befindet.
Zur Einleitung der Meßumläufe für den Rollenumfang wird eine besondere Taste "Eichen" betätigt, wodurch gleichzeitig der Rollenantrieb über eine fest eingestellte Zeit mit kleiner Geschwindigkeit läuft.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen im voll automatischen Betrieb und in der'Genauigkeit der Synchronisierung.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbei spieles näher erläutert.
An eine beispielsweise durch eine Strechmaschine durchlaufende Papierbahn 1 soll bei den verschiedenen Bahngeschwindigkeiten v eine im Durchmesser jeweils unterschiedliche neue Rolle 2 angeklebt werden. Die Umfangsgeschwindigkeit «n der neuen Rolle muß nun auf die Bahngeschwindigkeit v der Papierbahn 1 synchronisiert werden. Mit dem Befehl hochfahren für den Rollenantrieb wird zunächst ein Eichvorgang zur Bestimmung des Rollenumfanges mittels eines Reibrades 5 eingeleitet. Ein Antriebsmotor 3 für die Rolle 2 erhält über eine Regeleinrichtung mit Thyristorstellglied 4 so viel Spannung, daß die Rolle 2 mit kleiner Umfangsgeschwindigkeit läuft. Dabei wird ein Reibrad 5, an das ein zweiter Impulsgeber 6 angekoppelt ist, automatisch an die Rolle 2 angedrückt. Die Impulse des Impulsgebers 6 werden von einem Zähler 7 während einer einzigen. Umdrehung der Rolle 2 gezählt, wobei der Beginn und das Ende der Umdrehung von einem dritten Impulsgeber 8 mit z.B. einem Impuls pro Umdrehung angezeigt werden. Der Inhalt des zweiten Zählers 7 entspricht dem Umfang der Rolle 2. Diese wert vom zweiten Zähler 7 wird nun in einem Speicher 9 abgespeichert und der Meßvorgang kann zur Kontrolle wiederholt werden. In diesem Fall wird erst,wenn die Inhalte von Speicher 9 und Zähler 7 übereinstimmen, was durch eine Vergleichsschaltung 10 in üblicher Schaltungsweise*wird, über ein logisches Verknüpfungselement 11 der eigentliche Synchronisiervorgang freigegeben. Nach Messung des Rollenumfanges wird automatisch das Reibrad 5 von der Papierrolle abgehoben, so daß keine weitere Berührung mit der Papierrolle 2 mehr erforderlich ist.
Die Impulæ sines ersten Impulsgebers 12, die einer gleichen, definierten Längeneinheit der Bahn entsprechen wie die Impulse des zweiten Impulsgebers 6, - ist diese Voraussetzung nicht gegeben, so kann eine Anpassung über eine Anpasseinheit 13 er- 1 folgen - werden in einem elektronischen ersten Zähler 14 jeweils über z.B. eine Umdrehung der Rolle summiert. Die Steuerung des ersten Zählers 14 erfolgt wiederum über ein logisches Verknüpfungselement 15 und damit den dritten Impulsgeber 8.
Die Drehzahl der Rolle 2 wird nun solange verstellt, bis der Inhalt von Speicher 9 und der Inhalt vom ersten Zähler 14 nach jeweils einer Umdrehung der Rolle 2 gleich sind. Die Prüfung übernimmt eine Vergleichsschaltung 16, die nun die Rolle 2 über dereiStelleinrichtung 4 solange verstellt, bis Speicherinhalt 9 und Zählerinhalt 14 gleich sind. Ist diese Bedingung erfüllt, so herrscht Synchronismus zwischen Warenbahn 1 und der Umfang geschwindigkeit der Rolle 2, und es wird über die Wirkungslinie 17 der Klebebefehl gegeben. Auch hier kann,ehe die Synchronisation als beendet gemeldet wird, eine mehrmalige Prüfung stattfinden.
*kontrolliert

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Synchronisieren der Geschwindigkeit einer Warenbahn und Umfangsgeschwindigkeit einer anzuschließenden Rolle bei Papier- oder Kunststoffverarbeitungsmaschinen, bei dem die Geschwindigkeit der Warenbahn und die Rollen-Umfangsgeschwindigkeit getrennt ermittelt werden, verglichen werden und die Regelabweichung zur Verstellung der Rollendrehzahl führt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Rollenumfangsgeschwindigkeit zunächst bei Stillstand oder geringer Umfangsgeschwindigkeit der Rollenumfang bestimmt, ein dem Rollenumfang entsprechender Wert gespeichert und der Speicherinhalt anschließend mit der Rollendrehzahl multipliziert drd.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch -gekennzeichnet, daß der dm Rollenumfang entsprechende Meßwert in eine digitale Impulsfolge umgewandelt,- die entsprechende Impulszahl gespeichert und anschließend der Speicherinhalt nach Maßgabe eines der Rollendrehzahl entsprechenden Impulses mit einer die Warenbahn-Geschwindigkeit repräsentierenden Im-Impulszahl verglichen wird.
30 Blnrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die aufweist: einen crsten Impulsgeber, dessen der Warengeschwindigkeit entsprechende Impulse in einen ersten Zähler (19 wählbar sind, eine an der Rolle angeordnete, mit dem ersten Zähler und einer Vergleichschaltung verbundene Meßvorrichtung für die Umfangsgeschwindigkeit und ein an den Rollenantrieb angeschlossenes Drehzahl-Stellglied, dadurch ekjnnzeichnet' daß die Meßvorrichtung besteht: aus einem Reibrad (5) mit einem zweiten Impulsgeber (6) zur Formierung von dem Rollenumfang repräsentierenden Impulsen, aus einem dritten Impulsgeber (8) zur Ermittlung der Rollendrehzahl, aus einem an den zweiten Impulsgeber (6) angeschlossenen zweiten Zähler (7) mit nachgeschaltetem Speicher (9), der wie der erste Zähler (14) an der Vergleichsschaltung (16) liegt, und aus logischen Verknüpfungselementen (11,15) zwischen dem dritten Impulsgeber (8) und dem ersten Zähler (14) einerseits und dem zweiten Zähler (7) andererseits.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Anpasseinheit (13) im Signalzug vom ersten Impulsgeber (12) zum ersten Zähler (14).
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Vergleichsschaltung (10), deren Eingänge am Ausgang des zweiten Zählers und am Speicherausgealg liegen und deren Ausgang das logische Verknfipfungselement (11) steuert, das sich im Signalzug zwischen dem driften Impulsgeber (8) und dem zweiten Zähler (7) befindet.

Lee L e r s e i t e