DE2722229A1

DE2722229A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung der bremskraft an den auf die ablaufspulen einer rotierenden verseilmaschine wirkenden bremsen

Info

Publication number: DE2722229A1
Application number: DE19772722229
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ing G Dabringhausen; Guenter Ing Grad Kaes
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DK198578A; FR2391315A1; IT7823254A0; IT1095133B; ES469644A1

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Bremskraft an den auf die Ablaufspulen einer rotierenden Verseilmaschine wirkenden Bremsen.

H 0 9 8 U 7 / 0 3 A

In allen Fällen, wo von Spulen Fäden, Drähte, Seile, Kabel oder ähnliche Güter ablaufen, wird die Spule abgebremst, damit eine bestimmte Faden- bzw. Draht— spannung erreicht wird. Im allgemeinen ist eine genaue Einhaltung der Zugspannung erwünscht, die abhängig ist von der Festigkeit des Wickelgutes und der Funktion der Anlage, in der dieser Vorgang stattfindet. Um eine gleichbleibende Wiekelspannung zu erreichen, muß die angreifende Bremskraft während des Abwickelvorganges im gleichen Verhältnis reduziert werden, wie der Wickeldurchmesser an der Spule abnimmt. Es sind dafür verschiedene Bremsen bekannt, z.B. Bandbremsen, Backenbremsen, Scheibenbremsen und elektrische Bremsen, die durch geeignete Mittel und Stellglieder eine Anpassung vornehmen, meistens nach mechanischer Abtastung des Wickeldurchmessers.

Besonders für Verseilmaschinen sind die bekannten lösungen unbefriedigend, weil sich die Spulen in rotierenden Körpern befinden und während des Abwickelvor— ganges, bedingt durch den Verseilprozeß, nicht zugänglich sind.

Im Verseilprozeß treten ebenfalls Einflüsse auf, die die Zugspannung im Wickelgut beeinflussen bzw. stellt sich eine notwendige Veränderung der Wickelspannung meistens erst während des Verseilprozesses heraus. Eine Verstellung der Bremsen, zumal diese für eine Vielzahl vnn Spulen in den rotierenden Körpern vorhanden sind, erfordert also ein Stillsetzen der Maschine und

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die Betätigung vieler einzelner Verstellglieder. Dieser Aufwand ist sehr zeitraubend und setzt die Nutzungsdauer dieser Maschinen erheblich herab. Außerdem zeigt sich der Erfolg einer Bremskraft— korrektur erst dann, wenn die Maschine wieder in Betrieb genommen wurde und das Ergebnis sichtbar wird.

Besonders hohe Anforderungen werden an die Herstellung elektrischer Leiter gestellt, die im wesentlichen nach ihrer Leitfähigkeit bestimmt werden. Die Wiekelspannung hat auf diese Leitfähigkeit großen Einfluß. Zur Einhaltung einer genau definierten Leitfähigkeit ist es daher erforderlich, eine sehr feinfühlige Bremseinstellung vornehmen zu können und den einmal als richtig erkannten Wert über den gesamten Arbeitsprozeß konstant zu halten. Da sich auf einer Spule sehr große Fertigungslängen befinden, die in ihren elektrischen Eigenschaften Unterschiede aufweisen, ist auch eine Eingriffsmöglichkeit während des Betriebes wünschenswert.

Es ist bereits bekannt, an einer laufenden Verseilmaschine, also während des Betriebes, in bestimmten Intervallen die Leitfähigkeit des fertigen Seiles zu messen und durch Korrektur der Bremsen oder durch den Einsatz zusätzlicher Kalibrierwalzen auf den gewünschten Nennwert zu bringen. Dieses Verfahren ist aber aufwendig und teuer und nur für elektrische Leiter einsetzbar.

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Der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Bremsen während des Betriebes eingestellt werden können, ohne daß Abtastelemente den Durchmesser der Spule feststellen müssen.

Das neue Verfahren macht es möglich, daß vom Bedienungspersonal der Maschine keinerlei Einstellungen vorgenommen werden müssen, wie Längeneingabe, Spulen— Durchmesser, Drahtstärken, sondern daß nur einmalig und zentral das Bremsmoment eingestellt wird und die Anpassung im übrigen automatisch erfolgt. Der Einsatz zusätzlicher kompletter Gerüste wird erfindungsgemäß eingespart.

Die Bremsen können in an sich bekannter Weise elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet sein. Am besten eignen sich Bremsen, die eine lineare Abhängigkeit zwischen der Stellgröße und dem Bremsmo— ment haben, wie z.B. pneumatische oder hydraulische Scheibenbremsen, bei denen die Bremskraft proportional dem Luft- bzw. Flüssigkeitdruck ist. Dabei ist die Energiezuführung in rotierende Teile möglich.

Besonders vorteilhaft ist die fortlaufende Anpassung der Bremskraft an den abnehmenden Wickel-Durchmesser. Es ist aber auch eine stufenweise Anpassung möglich. Sie bedingt einen geringeren apparativen Aufwand und kann erfolgen, indem entweder gleichbleibende Nachstellimpulse mit abnehmendem Wickel-Durchmesser in kürzeren Zeitab— ständen erfolgen oder indem bei gleichbleibenden Zeitab— ständen eine degressive Beeinflussung des Bremsmomentes erfolgt.

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In der Zeichnung (Pig. 1 bis 3) sind mehrere Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.

In der in Pig. 1 gezeigten Anordnung werden Einzeldrähte 1 von Ablaufspulen 2 abgezogen und in einem Nippel 3 verseilt, um als Kabel 4 durch einen nicht gezeigten Aufwickler aufgenommen zu werden. Aus den von einem digitalen Drehzahl-Aufnehmer 5 und einer Geschwindigkeits-Meßeinrichtung 6, z.B. einem Tacho-Generator, jeweils ermittelten Werten der Spulendrehzahl und Geschwindigkeit wird in einem Rechner 7 der V/ickel-Durchmesser der ,jeweiligen Spule 2 errechnet. Diese Größe wird einem Thyristor-Reger 8 zugeführt, welcher einen Strom/Druck-Wandler 9, einen sogenannten i/P-Wandler speist, der einen dem Sollwert proportionalen Druck herausgibt, der über ein Einstellorgan 10 auf die hydraulischen Bremsen 11 der Ablaufspulen 2 wirkt. Für eine Verseilmaschine, die aus mehreren Körben besteht, sind weitere, jedem Korb zugeordnete Einstellorgane 12, 13 vorgesehen, um die Bremskraft in den verschiedenen Sektionen jeweils bei Bedarf unterschiedlich einstellen zu können. Um etwaige Unlinearitäten in der Übertragungskennlinie auszu— gleichen, wird der Druck in einem P/i-Wandler 14 in ein elektrisches Signal zurückverwandelt, welches als Istwert zum Vergleich mit dem Sollwert in den Thyristor-Regler 8 eingegeben wird. Für mehrere gleichzeitig eingesetzte, in ihrer Größe und Bewicklung gleiche Spulen reicht ein Drehzahl-Aufnehmer 5 aus.

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Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird ein mechanisch betätigter Druck-Regler 9¹ durch einen Verstellmotor 15 betätigt, dessen Drehzahl als Punktion der von der Geschwindigkeits-Meßeinrichtung 6 ermittelten Geschwindigkeit sowie der Länge des auf der Spule ursprünglich vorhandenen Drahtes geregelt wird. Dieser auf der Spule jeweils angegebene Wert der Länge wird an einer Einstellvorrichtung 16 eingestellt und zusammen mit den Geschwindigkeitswert in den Rechner 7', z.B. einen Divieardierer, eingegeben, der über den Thyristor-Regler 8 mit dem Ver— Stellmotor 15 verbunden ist. Über eine der geforderten Charakteristik angepaßte Stell-Kurve 17 wird der Druckregler 9' betätigt. Der Istwert der Stell— motor-Drehzahl wird mit einem Drehzahlmesser 18 ermittelt und dem Regler 8 rückgeraeldet, um den Regelkreis gegenüber Störungen, wie durch unterschiedliche Spannung und Belastung, zu stabilisieren.

In der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird in gleicher Weise wie in der Ausführung nach Fig. 2 aus den aufgenommenen bzw. eingestellten Werten der Geschwindigkeit und Länge im Rechner 7^f ein Wert ermittelt. Dieser Wert wird wieder einem Thyristor-Regler 8 eingegeben, dessen Ausgangssignal der i/P— Wandler 9 als Stellglied ausführt. Ein Soll-Ist-Wert vergleich findet wieder über den P/i-Wandler 14 etatt

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Claims

Ansprüche :

ί 1J Verfahren zur Regelung der Bremskraft an den auf die Ablaufspulen einer rotierenden Verseilmaschine wirkenden Bremsen zur Vergleichmäßigung der Wickelspannung des Seiles, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilgeschwindigkeit fortlaufend bestimmt, selbstätig mit einem einmal oder fortlaufend ermittelten Wert der Ablaufspule verglichen und ggf. mit einer vorgegebenen hyperbolischen Funktion entsprechend dem sich ändernden Durchmesser der Ablaufspulen-Wicklung gekoppelt wird und die erhaltenen Werte dann zu Stellbefehlen umgeformt werden, die über Einstellorgane auf die Bremsen einwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wert der Ablaufspule die Drehzahl mindestens einer der Ablaufspulen fortlaufend ermittelt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechner (7, 7¹) einerseits mit einer Geschwindigkeits—Meßeinrichtung (6) und einem Drehzahl-Aufnehmer (5) oder einer Längen-Einstellvorrichtung (16) und andererseits mit einem Regler (8) verbunden ist, der mit einem Stellglied (9, 9¹) einer an die Bremsen (11) angeschlossenen Druckleitung verbunden ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Drehzahl-Aufnehmers (5) ein Durchmesser-Rechner (7) als Rechner dient.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Druckleitung und den Regler (8) ein den Druck-Istwert rückmeldender Wandler (14) geschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Regler (8) und Stellglied (9') ein Verstellmotor (15) und zwischen Verstellmotor (15) und Stellglied (9¹) eine Stellkurve (17) geschaltet ist, und daß als Rechner ein Dividierer (7¹) dient.

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