DE3018357C2

DE3018357C2 - Antrieb eines Doppelplattenbandes zur kontinuierlichen Herstellung ausgeschäumter Verbundelemente

Info

Publication number: DE3018357C2
Application number: DE19803018357
Authority: DE
Inventors: Eberhard 5910 Kreuztal Siebel
Original assignee: Hoesch Werke AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1980-05-14
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1984-09-27
Also published as: DE3018357A1

Description

Die Erfindung betrifft den Antrieb fines Doppelplattenbandes zur kontinuierlichen Herstellung von ausgeschäumten Verbundelementen mit metallischen Deckschichten mit plygonartig ausgebildeten Umlenkrädern, die mit einem Antriebsmotor verbunden sind und bei gleichbleibender Drehzahl ungleichmäßige Bandgeschwindigkeiten (Polygoneffekt) erzeugen.

Bei derartigen z. B. in der Zeitschrift »Kunststoffe«, 1968, Heft 2, S. 120, Abb.4 beschriebenen Plattenbändern, deren Ba:uprinzip sich an sich durch stabile Formhaltung und universelle Anwendbarkeit bewährt hat, wird die Antriebs- und Abstützfunktion gleichzeitig durch gemeinsame Ketten übernommen, deren Teilung der Breite der einzelnen Platten entspricht. Eine derartige große Teilung wirkt sich im Zusammenhang mit der notwendigen, relativ kleinen Zähnezahl der Umlenkräder als bekannter »Polygoneffekt« aus, d. h. in zu- und abnehmenden Geschwindigkeitsänderungen während der Plattenumlenkung auf den Umlenkrädern. Die Geschwindigkeitsänderungen übertragen sich auf die in der kontinuierlichen Herstellung vor- und nachgeschalteten Anlageteile und führen zu nachteiligen Schwingungen, die die Qualität des Produktes, z. B. die Genauigkeit des Trermschnittes, herabsetzen.

Es ist in der AT-PS 2 41 799 ein Plattenband beschrieben, bei dem der nachteilige Polygoneffekt durch kleinere Plattenbreiten verringert ist. Dadurch ist jedoch bedingt, daß durch die große Plattenanzahl eine Vielzahl von Spalte zwischen den einzelnen Platten gebildet wird, die einen instabilen Verformungsraum und insbesondere bei Betriebsstörungen und Stillstand der Anlage die Ausbeulung des noch nicht ausreagierten Produktes im Bereich der Spalte ermöglichen.

Bei einem weiteren aus der DE-OS 22 !8 801 bekannten Doppelband werden die einzelnen, unmittelbar aufeinanderliegenden, nur für die Herstellung von Verbundelementen mit bestimmten Querschnittsabmessungen geeigneten Formelemente über gesonderte Förderketten angetrieben. Zwar haben dabei die Förderketten eine kleinere Teilung gegenüber den Formelementen, so daß der Polygoneffekt in Verbindung mit besonderen Führungen zum Umlenken der Formelemente weitgehend unterdrückt wird. Dieses Transportband kann an

ίο sich nur zur Herstellung von Verbundelementeii mit durch flexibles Material gebildeten, als Mantel und Futter ausgebildeten Deckschichten verwendet werden.

Außerdem ist ein verhältnismäßig hoher Aufwand dadurch erforderlich, daß zusätzlich Förderketten benötigt werden, die sich zur Erzielung ausreichender EingrtTsverhältnisse über die gesamte Länge des Doppelplattenbandes erstrecken müssen, was einen zusätzlichen Wartungsaufwand und eine Verringerung der Stabilität der Konstruktion bewirkt.

Bei einem aus der DE-AS 20 18 199 bekannten Doppelplattenband sollen zur Verminderung der Auf- und Abbewegung — die gemäß Spalte 2, Zeile !0 auch als »Polygoneffekt« bezeichnet werden kann — die Laufschienenführungen verlängert werden. Eine Herabsetzung der entsprechenden, in Längsrichtung wirkenden Geschwindigkeitsänderungen erfolgt nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß eine möglichst gleichmäßige Bandgeschwindigkeit auch bei großer Plattenbreite erreichbar ist, wobei die dazu eingesetzten Mittel möglichst einfach sein sollen.

Gemäß der Erfindung zeichnet sich ein Antrieb der eingangs näher bezeichneten Art aus durch eine so ausgestaltete, elektrische Regelung der Antriebsmotordrehzahl entgegen dem Polygoneffekt, daß die Bandgeschwindigkeit im wesentlichen gleichförmig wird.

Für eine derartige Regelung sind üblicherweise an Antriebsmotoren angeordnete Drehzahlregler nicht geeignet, da sie nur zum Konstanthalten einer vorgegebenen Drehzahl vorgesehen sind und die f^zu erreichbare Genauigkeit der Drehzahlregelung im Grenzbereich der bei der erfindungsgemäßen Lösung geforderten Werte liegt.

Dabei weist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens die Regelung vorteilhaft einen Funktionsgeber auf, dessen Ausgangsspannung entsprechend der Winkelstellung der Umlenkräder gesteuert und als Zusatz-Sollwert im Drehzahlregler verarbeitet wird.

Zur Istwertbildung können zweckmäßig zwei Geschwindigkeitsmesser vorgesehen sein, wobei einer für den Zusatz-Sollwert am Antriebsmotor und der andere am Verbundelemer.t oder Doppelplattenband für die Verbundgeschwindigkeit angeordnet ist.

Es ist auch möglich, daß für die Steuerung der Ausgangsspannung des Funktionsgebers eine mechanisch abgetastete, den Polygoneffekt berücksichtigende Schablone angeordnet ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann mit sehr einfachen Mitteln unter weitgehender Verwendung an sich bewährter Konstruktionselemente der Polygoneffekt weitgehend herabgesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 von einem Doppelplattenband teilweise die Seitenansicht und
Fig. 2 die Draufsicht,

F i g. 3 den Verlauf der durch den Polygoneffekt bewirkten Geschwindigkeit und der Gegenregelung.

Zur kontinuierlichen Herstellung von aufgeschäumten Verbundelementen 1 mit metallischen Deckschichten 2, 3 wird ein Doppelplattenband 4 aus zwei, im verstellbaren Abstand zueinander angeordneten Plattenbänder 5,6 benutzt.

Diese Plattenbänder werden über je ein der Plattenbreile entsprechend polygonartig ausgebildetes Umlaufrad 7,8 angerieben über ein auf diese Umlaufräder einwirkendes Getriebe 9 mit Antriebsmotor 10.

Bei gleichförmiger Antriebsdrehzahl der Umlenkräder 7, 0 ist die Geschwindigkeit der kettenförmig verbundenen Platten 11 und damit die Geschwindigkeit des Verbundelementes 1 periodischen Verzögerungen und Beschleunigungen ausgesetzt. Diese Erscheinung wird als Polygoneffekt oder Ungleichförmigkeitsgrad bezeichnet.

Dabei ist

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V_m/n = V_mux ■ cos Winkel 12
/Winkel 12 = . ¹⁸⁰°

Zähnezahl

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d. h. in der dargestellten Stellung der Umlenkräder 7,8 wäre die Geschwindigkeit V_mx gegeben, die nach Drehung um den Winkel 12 auf V_mn absinken und nach weiterer Drehung um 12 wieder V_max erreichen würde.

Die Auswirkungen des Polygoneffektes werden erfin- jo dungsgemäß verhindert, indem man die Antriebsdrehzahl, also die Umlenkräder, entgegen dem Polygoneffekt verzögert und beschleunigt.

Dazu ist in der elektrischen Regelung des Antriebsmotors 10 ein Funktionsgeber enthalten. J5

Durch diesen Funktionsgeber wird die Funktion der Geschwindigkeitsänderung 13 des Polygoneffektes nachgebildet, und zwar entgegengesetzt gemäß Geschwindigkeitsverlauf 14. Die Ausgangsspannung dieses Funktionsgebers wird in ihrer Phasenlage durch die Winkelstellung der Umlenkräder 7, 8 gesteuert. Die Spannungshöhe 15 entspricht der Geschwindigkeitsabweichung V_max — V_mi„.

Die Ausgangsspannung des Funktionsgebers wird im Drehzahlregler als Zusatz der Sollwertspannung überlagert. Am Antriebsmotor 10 ist ein Geschwindigkeitsmesser 16 angebracht, der die gewünschte Drehzahl einschließlich Überlagerungseffekt kontrolliert.

Durch die winkelstellur.gsabhängige Steuerung des Funktionsgebers wird erreicht, daß die Schwankungen der Antriebsdrehzahl gef_au entgegen den Schwankungen des Polygoneffektes verlaufen und somit am Verbundeleme.it 1 eine gleichförmige mittlere Geschwindigkeit Vmmci ergeben.

Diese mittlere Geschwindigkeit wird am Verbundelement 1 oder an einem Plattenbund 5 oder 6 durch einen zweiten Geschwindigkeitsmesser 17 gemessen.

In einem weiteren Regelkreis werden evtl. noch vorhandene Abweichungen des Geschwindigkeitsmessers 17 von der Sollwertspannung ausgeregelt. eo

Der elektrische Funktionsgeber kann auch mechanisch durch die Abtastung einer an einem Umlenkrad befestigten Schablone nachgebildet werden. Die analoge Ausgangsspannung dieses Tastsystems ergibt dann den Zusatz zur Sollwertspannung im Drehzahlregler.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antrieb eines Doppelplattenbandes zur kontinuierlichen Herstellung von ausgeschäumten Verbundelementen mit metallischen Deckschichten mit polygonartig ausgebildeten Umlenkrädern, die mit einem Antriebsmotor verbunden sind und bei gleichbleibender Drehzahl ungleichmäßige Bandgeschwindigkeit (Polygoneffekt) erzeugen, gekennzeichnet durch eine so ausgestaltete, vorzugsweise elektrische Regelung der Antriebsmotordrehzahl entgegen dem Polygoneffekt, daß die Bandgeschwindigkeit im wesentlichen gleichförmig wird.

2. Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung einen Funktionsgeber aufweist, dessen Ausgangsspannung entsprechend der Winkelstellung der Umlenkräder (7,8) gesteuert und als ZusatzsoHwert im Drehzahlregler verarbeitet wird.

3. Antrieb Mich Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur islwerlbiidung zwei Geschwindigkeitsmesser (16, 17) vorgesehen sind, wobei einer (16) für den Zusatz-Sollwert am Antriebsmotor (10) und der andere (17) am Verbundelement (1) oder Doppelplattenband (4) angeordnet ist.

4. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung der Ausgangsspannung des Funktionsgebers eine mechanisch abgetastete, den Polygoneffekt berücksichtigende Schablone angeordnet ist.