DE4113746C1 - Operating installation for winding extruded material - using winding station with electric motor controlled by signal determined by material flow rate - Google Patents
Operating installation for winding extruded material - using winding station with electric motor controlled by signal determined by material flow rateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zum Aufwickeln einer von einem Extruder mit einer extruderbestimmten Bahngeschwindigkeit abgezogenen Kunststoffbahn zu einem auf eine Spule aufgewickelten Coil, wobei die Anlage zumindest eine Wickelstation, einen der Wickelstation zugeordneten Wickelantrieb mit Elektromotor, eine Einrichtung zur Zuführung der Kunststoffbahn zur Wickelstation sowie eine Steuereinrichtung mit einem Rechner aufweist. Mit Hilfe der Steuereinrichtung wird die Zugkraft festgelegt, mit der die Kunststoffbahn zu dem Coil aufgewickelt wird. Die Spule bildet gleichsam den Kern, auf den die Kunststoffbahn aufgewickelt wird. In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine solche Anlage so zu betreiben, daß die Zugkraft mit zunehmendem akuten Radius des sich bildenden Coils abnimmt oder zumindest nicht zunimmt. Es sind jedoch auch Arbeitsweisen mit beim Aufwickeln zunehmender Zugkraft in der Kunststoffbahn nicht ausgeschlossen. - Der Ausdruck Kunststoffbahn umfaßt Bahnen aus Kunststoffolien in Form von Blasfolien oder Breitschlitzfolien, aber auch dickere Bahnen. Er umfaßt auch Vliesbahnen, obgleich diese nur mittelbar von einem Extruder abgezogen werden. Stets ist die Bahngeschwindigkeit eine vorgegebene Größe, die im Rahmen der Erfindung als extruderbestimmt bezeichnet wird und die jedenfalls zur Einstellung der Größe der Zugkraft, mit der die Kunststoffbahn zum Coil aufgewickelt werden soll, nicht beeinflußt werden kann.The invention relates to a method for operating a system for winding one from an extruder with a Extruded plastic web deducted web speed to a coil wound on a spool, the system having at least one winding station, one of the Winding station associated with winding drive with electric motor, a device for feeding the plastic sheet for Winding station and a control device with a Has calculator. With the help of the control device Traction determined with which the plastic sheet to the coil is wound up. The coil forms the core, so to speak on which the plastic sheet is wound. In practice such an installation has proven to be advantageous to operate in such a way that the tractive force increases with acute Radius of the forming coil decreases or at least does not increase. However, there are also ways of working with Do not wind up increasing tensile force in the plastic web locked out. - The expression plastic sheet includes Sheets of plastic films in the form of blown films or Wide slit films, but also thicker webs. It embraces also nonwoven webs, although only indirectly by one Extruder are withdrawn. The web speed is always a predetermined size within the scope of the invention is referred to as extruder-specific and in any case for Setting the size of the tensile force with which the plastic sheet should be wound into the coil, not affected can be.
Bei dem aus der Praxis bekannten Verfahren des eingangs beschriebenen Aufbaus, von dem die Erfindung ausgeht, wird auf geeignete Weise die Zugkraft, die sich in der dem zu bildenden Coil zulaufenden Kunststoffbahn ausbildet, gemessen und gesteuert oder geregelt, und zwar durch eine Veränderung des Drehmomentes des Elektromotors des Wickelantriebes. Der Rechner speichert die Soll-Werte der Zugkraft und stellt sie nach Maßgabe unterschiedlicher Betriebsbedingungen und Produktvorgabe ein. Die Messung der Zugkraft in der Kunststoffbahn ist kompliziert und häufig wenig genau.In the method of the introduction described in practice Structure from which the invention is based suitably the tractive force that is in the to forming coil forming plastic web, measured and controlled or regulated by a Change in the torque of the electric motor of the winding drive. The computer saves the target values of the pulling force and provides them according to different operating conditions and product specification. The measurement of Traction in the plastic sheet is complicated and common little exactly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zu vereinfachen und so zu führen, daß eine Messung der Zugkraft der Kunststoffbahn nicht mehr erforderlich ist.The invention has for its object the above Simplify procedures and manage them in such a way that a measurement of the tensile force of the plastic sheet is no longer necessary is.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zum Aufwickeln einer von einem Extruder mit einer extruderbestimmten Bahngeschwindigkeit abgezogenen Kunststoffbahn zu einem auf eine Spule aufgewickelten Coil, wobei die Anlage zumindest eine Wickelstation, einen der Wickelstation zugeordneten Wickelantrieb mit Elektromotor, eine Einrichtung zur Zuführung der Kunststoffbahn zur Wickelstation sowie eine Steuereinrichtung mit einem Rechner aufweist, wobei mit einem Elektromotor gearbeitet wird, dessen Drehmoment bei vorgegebener Spannung eine Funktion der Stromaufnahme ist, wobei dem Rechner die Bahngeschwindigkeit der Kunststoffbahn als elektrische Größe zugeführt wird, wobei die Drehzahl des Elektromotors gemessen sowie ebenfalls als elektrische Größe dem Rechner zugeführt wird, wobei mit Hilfe des Rechners aus der Bahngeschwindigkeit der Kunststoffbahn und der Drehzahl des Elektromotors unter Berücksichtigung der Zeit des Aufwickelns der Kunststoffbahn bzw. der Anzahl der Windungen im sich bildenden Coil der akute Radius des sich bildenden Coils ermittelt wird, wobei mit Hilfe des Rechners das dem akuten Radius des Coils entsprechende Drehmoment sowie damit die Zugkraft bestimmt wird, mit der die Kunststoffbahn unter Anpassung an den wachsenden Radius des sich bildenden Coils aufgewickelt werden soll und wobei nach Maßgabe dieses Drehmomentes die Arbeitsstromaufnahme des Elektromotors gesteuert oder geregelt wird. - Akuter Radius bezeichnet den wachsenden Radius des sich bildenden Coils, der sich mit dem Aufwickelvorgang verändert.The object of the invention is to achieve this object Method for operating a system for winding one of an extruder with an extruder-determined web speed peeled plastic sheet to one on one Coil wound coil, the system at least one Winding station, a winding drive assigned to the winding station with electric motor, a device for feeding the plastic web to the winding station and a control device with a computer, with one Electric motor is operated, its torque at a predetermined Voltage is a function of current draw, where the computer the web speed of the plastic web as electrical quantity is supplied, the speed of the Electric motor measured as well as electrical Size is fed to the computer, with the help of Calculator from the web speed of the plastic web and the speed of the electric motor taking into account the Time of winding the plastic sheet or the number of Turns in the coil forming the acute radius of the forming coils is determined, with the help of Calculator that corresponds to the acute radius of the coil Torque and thus the tensile force is determined with the the plastic sheet adapting to the growing radius of the coil being formed and where the working current consumption according to this torque of the electric motor is controlled or regulated. - Acute Radius denotes the growing radius of the forming Coils that change with the winding process.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei dem eingangs beschriebenen Verfahren überraschenderweise auf eine Messung und Regelung der Zugkraft in der dem Coil zulaufenden Kunststoffbahn verzichtet werden kann, wenn die Bahngeschwindigkeit und die Drehzahl des Elektromotors gemessen werden. Das sind einfache Meßgrößen, und aus diesen kann der akute Radius des sich bildenden Coils mit Hilfe des Rechners unschwer ermittelt werden. Die Erfindung nutzt fernerhin die Erkenntnis, daß jedem akuten Radius ein bestimmtes Drehmoment des Elektromotors und damit eine bestimmte Zugkraft zugeordnet werden kann, was verständlich ist, weil das axiale Trägheitsmoment des Coils mit zunehmendem Radius und damit zunehmender Anzahl von Wickellagen größer wird. Insoweit kann über den Rechner jedem akuten Radius eine bestimmte Zugkraft zugeordnet werden, und zwar mit weitgehend beliebigem funktionellen Zusammenhang F=f(R), wenn F die Zugkraft sowie R den akuten Radius bezeichnen und f den funktionellen Zusammenhang andeutet. Die Erfindung nutzt fernerhin die Tatsache, daß bei Einsatz eines Elektromotors, dessen Drehmoment, bei vorgegebener Spannung, eine Funktion der Stromaufnahme ist, mit der Stromaufnahme das Drehmoment und folglich die Zugkraft eingestellt werden können.The invention is based on the knowledge that at the beginning described surprisingly on a Measurement and control of the tensile force in the incoming coil Plastic sheet can be dispensed with if the Web speed and the speed of the electric motor measured will. These are simple measures, and from them the acute radius of the forming coil can be of the computer can be easily determined. The invention uses furthermore the knowledge that each acute radius has a certain one Torque of the electric motor and therefore a certain one Traction can be assigned, which is understandable is because the axial moment of inertia of the coil increases with increasing Radius and thus increasing number of winding layers gets bigger. In this respect anyone can acute radius can be assigned a certain tractive force, with a largely arbitrary functional connection F = f (R) if F is the tensile force and R is the acute one Designate the radius and f indicates the functional relationship. The invention also takes advantage of the fact that at Use of an electric motor, its torque, at a given Voltage which is a function of current draw with the current consumption the torque and consequently the tractive force can be adjusted.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, wird zuerst im Leerlauf, ohne Zuführung einer Kunststoffbahn, die Wickelstation aus der Ruhe bis zu der bei einem Aufwickelvorgang der Kunststoffbahn zum Coil auftretenden maximalen Drehzahl angetrieben sowie dabei die Stromaufnahme des Elektromotors drehzahlabhängig als Kompensationsstromwert aufgenommen und dem Rechner zugeführt, wobei die drehzahlabhängigen Kompensationsstromwerte mit Hilfe des Rechners zu den drehzahlabhängigen Arbeitsstromwerten drehzahlkonform addiert werden. Drehzahlkonform bedeutet, daß die Werte gleicher Drehzahl addiert werden. Der Ausdruck Addition umfaßt positive und negative Werte, im Ergebnis also auch eine Subtraktion. Von besonderer Bedeutung ist diese Ausführungsform der Erfindung, weil auf diese Weise anlagebedingte und von dem Betriebszustand der Anlage unterschiedliche Verluste des Wickelantriebes, die zur Zugkraft nichts beitragen, kompensiert werden können.There are several options within the scope of the invention further training and design. At a preferred embodiment of the invention, the particular Importance is first idle without Feeding a plastic sheet, the winding station from the Quiet up to that during a winding process of the plastic web driven to the coil occurring maximum speed as well as the current consumption of the electric motor depending on the speed recorded as compensation current value and the Computer supplied, the speed-dependent compensation current values with the help of the computer to the speed-dependent Working current values added in accordance with the speed will. Speed-compliant means that the values are the same Speed can be added. The term addition includes positive and negative values, in the result also one Subtraction. This embodiment is of particular importance the invention, because in this way plant-related and different from the operating state of the system Losses of the winding drive, nothing to the pulling force contribute, can be compensated.
Im Rahmen der Erfindung kann die Bahngeschwindigkeit fest vorgegeben und in Form von elektrischen Größen dem Rechner zugeführt werden. Es kann aber auch die Bahngeschwindigkeit der Kunststoffbahn gemessen und es können die aus den Meßwerten abgeleiteten elektrischen Größen dem Rechner zugeführt werden. In the context of the invention, the web speed can be fixed given and in the form of electrical quantities to the computer are fed. But it can also change the web speed the plastic sheet is measured and it can be from the measured values derived electrical quantities fed to the computer will.
Im allgemeinen ist es ausreichend, die Arbeitsstromaufnahme proportional dem Produkt aus Zugkraft und akutem Radius des sich bildenden Coils einzustellen. Im allgemeinen ist es fernerhin ausreichend, die Zugkraft als lineare Funktion des akuten Radius des sich bildenden Coils vorzugeben, deren erste Ableitung negativ ist. Es kann insoweit aber auch mit nicht linearen Funktionen gearbeitet werden.In general, it is sufficient to draw the working current proportional to the product of the pulling force and the acute radius of the cease forming coils. Generally it is furthermore sufficient, the tensile force as a linear function to specify the acute radius of the coil being formed, whose first derivative is negative. So far it can also work with non-linear functions.
In der Praxis sind Anlagen des eingangs beschriebenen Aufbaus regelmäßig mit mehreren Wickelstationen ausgerüstet, so daß bei kontinuierlich arbeitendem Extruder und Spulenwechsel die Kunststoffbahn kontinuierlich und ohne Unterbrechung aufgewickelt werden kann. Sind mehrere Wickelstationen mit separaten Antrieben vorgesehen, so können die drehzahlabhängigen Kompensationsstromwerte an der im Arbeitsrhythmus der Anlagen jeweils nacheilenden Wickelstation aufgenommen werden, während die voreilende eine Kunststoffbahn zum Coil aufwickelt. Dabei besteht die Möglichkeit, die Kompensationsstromwerte vor jedem Wickelvorgang zu ermitteln oder nur von Zeit zu Zeit festzulegen. Mit den Hilfsmitteln der modernen rechnergestützten Meß- und Steuerungstechnik läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren ohne Schwierigkeiten verwirklichen.In practice, systems of the structure described at the beginning are regularly equipped with several winding stations, so that with continuously operating extruder and Spool change the plastic web continuously and without Interruption can be wound up. Are several Winding stations with separate drives are provided, see above can display the speed-dependent compensation current values the one lagging behind in the work rhythm of the plants Winding station can be added while the leading coiled a plastic sheet into the coil. There is the Possibility to read the compensation current values before each winding process to be determined or only determined from time to time. With the tools of modern computer-aided Measurement and control technology can be the invention Realize procedures without difficulty.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Anlage zum Aufwickeln einer Kunststoffbahn.In the following, the invention is based on only one Embodiment representing drawing in more detail explained. The single figure shows a schematic of the invention Method for operating a system for Winding up a plastic sheet.
In der Figur erkennt man zunächst eine Wickelstation 1, einen der Wickelstation zugeordneten Wickelantrieb mit Elektromotor 2, eine Einrichtung 3 zur Zuführung der Kunststoffbahn 4 zur Wickelstation 1 sowie eine Steuereinrichtung 5 mit einem Rechner 6. Es wird mit einem Elektromotor 2 gearbeitet, dessen Drehmoment bei vorgegebener Spannung eine Funktion der Stromaufnahme ist. In dem Schema wurde durch die Linie 7 angedeutet, daß dem Rechner 6 die Bahngeschwindigkeit V der Kunststoffbahn 4 als elektrische Größe zugeführt wird. Durch Linie 8 wurde angedeutet, daß dem Rechner 6 die Drehzahl des Elektromotors 2 als elektrische Größe zugeführt wird, die zuvor entsprechend gemessen wurde. Mit Hilfe des Rechners wird aus der Bahngeschwindigkeit V der Kunststoffbahn 4 und der Drehzahl des Elektromotors 2 unter Berücksichtigung der Zeit des Aufwickelns der Kunststoffbahn 4 bzw. der Anzahl der Windungen im sich bildenden Coil 9 der akute Radius R des sich bildenden Coils 9 ermittelt. In das Schema wurde insoweit eingetragen R=f(V,n). Das deutet den funktionellen Zusammenhang zwischen dem akuten Radius R sowie der Bahngeschwindigkeit V und der Drehzahl n an. Mit Hilfe des Rechners 6 wird das dem akuten Radius R des Coils 9 entsprechende Drehmoment bestimmt. Insoweit wurde in den Rechner 6 eingetragen M=f(R). Das deutet den funktionellen Zusammenhang zwischen dem Drehmoment M und dem akuten Radius R an. Mit dem Drehmoment ist auch die Zugkraft Z bestimmt, mit der die Kunststoffbahn 4 unter Anpassung an den wachsenden akuten Radius R des sich bildenden Coils 9 aufgewickelt werden soll. Nach Maßgabe dieses Drehmomentes wird die Arbeitsstromaufnahme IA=f(M) des Elektromotors 2 gesteuert oder geregelt. Im Ausführungsbeispiel werden zusätzlich dem Rechner 6 Kompensationsstromwerte Ikomp zugeführt. Dazu wird zuerst im Leerlauf, ohne Zuführung einer Kunststoffbahn 4, die Wickelstation 1 aus der Ruhe bis zu der bei einem Aufwickelvorgang der Kunststoffbahn 4 zum Coil 9 auftretenden maximalen Drehzahl angetrieben. Dabei wird die Stromaufnahme des Elektromotors 2 drehzahlabhängig als Kompensationsmeßwert gemessen. Die drehzahlabhängigen Kompensationsmeßwerte werden mit Hilfe des Rechners zu den drehzahlabhängigen Arbeitsstromwerten f(M) drehzahlkonform addiert. Insoweit wurde die Linie 10 mit der Formel I=f(M)+Ikomp versehen. Im Ausführungsbeispiel wird die Bahngeschwindigkeit V der Kunststoffbahn 4 gemessen, und die aus den Meßwerten abgeleiteten elektrischen Größen werden dem Rechner 6 zugeführt. Die Arbeitsstromaufnahme IA=f(M) mag proportional dem Produkt aus Zugkraft Z und akutem Radius R des sich bildenden Coils 9 eingestellt sein. Die Zugkraft Z mag als lineare Funktion des akuten Radius R des sich bildenden Coils 9 vorgegeben sein, deren erste Ableitung negativ ist.The figure first shows a winding station 1 , a winding drive with an electric motor 2 assigned to the winding station, a device 3 for feeding the plastic web 4 to the winding station 1 and a control device 5 with a computer 6 . An electric motor 2 is used, the torque of which is a function of the current consumption at a given voltage. In the diagram, line 7 indicated that the web speed V of the plastic web 4 is supplied to the computer 6 as an electrical quantity. Line 8 indicated that the computer 6 is supplied with the speed of the electric motor 2 as an electrical variable, which was previously measured accordingly. With the aid of the computer of the plastics sheet 4 and the rotational speed of the electric motor 2 taking into account the time of winding the plastic sheet 4 or the number of turns in the forming coil 9 of the acute radius R of the forming coils 9 is determined from the web speed V. To this extent, R = f (V, n) was entered in the diagram. This indicates the functional relationship between the acute radius R and the path speed V and the speed n. The torque corresponding to the acute radius R of the coil 9 is determined with the aid of the computer 6 . To this extent, M = f (R) was entered into the computer 6 . This indicates the functional relationship between the torque M and the acute radius R. The torque also determines the tensile force Z with which the plastic web 4 is to be wound up, adapting to the growing acute radius R of the coil 9 being formed. The operating current consumption I A = f (M) of the electric motor 2 is controlled or regulated in accordance with this torque. In the exemplary embodiment, compensation current values I comp are additionally fed to the computer 6 . For this purpose, the winding station 1 is first driven in idle, without feeding a plastic web 4 , from rest to the maximum speed occurring during the winding process of the plastic web 4 to the coil 9 . The current consumption of the electric motor 2 is measured as a compensation measurement value as a function of the speed. The speed-dependent compensation measured values are added with the aid of the computer to the speed-dependent working current values f (M) in accordance with the speed. To this extent, line 10 was provided with the formula I = f (M) + I comp . In the exemplary embodiment, the web speed V of the plastic web 4 is measured, and the electrical quantities derived from the measured values are fed to the computer 6 . The working current consumption I A = f (M) may be set proportional to the product of the tensile force Z and the acute radius R of the coil 9 that is being formed. The tensile force Z may be predetermined as a linear function of the acute radius R of the coil 9 that is being formed, the first derivative of which is negative.
Claims (7)
- wobei die Anlage zumindest eine Wickelstation, einen der Wickelstation zugeordneten Wickelantrieb mit Elektromotor, eine Einrichtung zur Zuführung der Kunststoffbahn zur Wickelstation sowie eine Steuereinrichtung mit einem Rechner aufweist,
- the system having at least one winding station, a winding drive with an electric motor assigned to the winding station, a device for feeding the plastic web to the winding station and a control device with a computer,
- wobei dem Rechner die Bahngeschwindigkeit der Kunststoffbahn als elektrische Größe zugeführt wird, wobei die Drehzahl des Elektromotors gemessen sowie ebenfalls als elektrische Größe dem Rechner zugeführt wird,
- wobei mit Hilfe des Rechners aus der Bahngeschwindigkeit der Kunststoffbahn und der Drehzahl des Elektromotors unter Berücksichtigung der Zeit des Aufwickelns der Kunststoffbahn bzw. der Anzahl der Windungen im sich bildenden Coil der akute Radius des sich bildenden Coils ermittelt wird,
- whereby the web speed of the plastic web is supplied to the computer as an electrical quantity, the speed of the electric motor being measured and also being supplied to the computer as an electrical quantity,
- the acute radius of the coil being formed is determined with the aid of the computer from the web speed of the plastic web and the speed of the electric motor, taking into account the time of winding the plastic web or the number of turns in the coil being formed,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4113746A DE4113746C1 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Operating installation for winding extruded material - using winding station with electric motor controlled by signal determined by material flow rate |
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| DE4113746A DE4113746C1 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Operating installation for winding extruded material - using winding station with electric motor controlled by signal determined by material flow rate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4113746C1 true DE4113746C1 (en) | 1992-04-09 |
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ID=6430465
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE4113746A Revoked DE4113746C1 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Operating installation for winding extruded material - using winding station with electric motor controlled by signal determined by material flow rate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4113746C1 (en) |
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