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Einrichtung zur Einstellung des Zuges der Stoffbahn bei mehrteiligen,
vorzugsweise elektromotorisch angetriebenen Arbeitsmaschinen Bei mehrteiligen Arbeitsmaschinen,
die Arbeitsstoffe in einer langen Bahn zu verarbeiten haben, insbesondere Papiermaschinen,
kommen im wesentlichen drei verschiedene Regelungen vor. Zum ersten ist die Arbeitsgeschwindigkeit
der ganzen Maschine (die Papiergeschwindigkeit) einzustellen, zum zweiten die Geschwindigkeit
der einzelnen Teile (Walzen) in ihrem Verhältnis zueinander zu regeln (bei Papiermaschinen
die Zugregelung), und drittens kommt es zuweilen vor, daß der eine oder der andere
Teil um einen bestimmten Winkel aus seiner gleichbleibenden Drehgeschwindigkeit
heraus (und zwar vor oder zurück) gedreht werden muß. Diese letzte Regelung, auf
die sich die Erfindung bezieht, muß bei Papiermaschinen beispielsweise vorgenommen
werden, wenn die Papierbahn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzen einen Bauch
gebildet hat. Um diesen auszugleichen, ging man bisher in der Weise vor, daß man
die Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung für die hinter dem Bauch liegende Walze
zuerst erhöhte und dann wieder auf den früheren Wert verringerte. Eine solche Regelung
ist sehr heikel und führt häufig zum Zerreißen der Papierbahn, wenn nicht äußerste
Vorsicht angewendet wird.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Regelung eines einzelnen
oder auch mehrerer einzelner Teilantriebe bei Papiermaschinen und ähnlichen Arbeitsmaschinen,
die eine einfache und sichere Einstellung eines oder mehrerer Einzelantriebe gestattet,
ohne daß eine ganz besondere Übung hierzu erforderlich ist. Die Schwierigkeit bei
der früheren Vorrichtung rührte daher, daß die Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung
zunächst erhöht wurde, und daß sie nachher wieder auf ihren alten Wert verringert
werden mußte. Es kam dann häufig vor, daß man die erhöhte Geschwindigkeit zu lange
beibehielt, indem man nicht genügend darauf Rücksicht nahm, daß auch während des
Rückregelns auf den alten Wert die Geschwindigkeit immer noch größer ist als bei
dem normalen Lauf. Alsdann wurde die Spannung der Papierbahn unter Umständen so
groß, daß ein Zerreißen eintrat.
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Dieser Übelstand ist gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß jedem
Teilantrieb eine Verstellvorrichtung zugeordnet ist, die eine Verstellung der Winkellage
zwischen den angetriebenen Teilen gestattet, ohne daß nachträglich eine Geschwindigkeitsänderung
eines antreibenden Teiles von Hand erforderlich ist.
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Unmittelbar nach Aufhören der Verstellung der Verstellvorrichtung
in dieser Richtung läuft derTeilantrieb mit seiner früheren Geschwindigkeit weiter,
ohne daß es einer Zurückregelung der Geschwindigkeit in der anderen Drehrichtung
bedarf. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann je nach Art des einzelnen Antriebes
verschieden gestaltet sein.
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Beim Antrieb der einzelnen Teile mittels kegeliger Riemenvorgelege
oder mittels zweier Kegelscheibenpaare nach dem Vorschlage von
Reeves
kann man zwischen diesemAntrieb und dem angetriebenen Teil ein Differentialgetriebe
einschalten, das bei stillstehendem Gehäuse die Geschwindigkeit der antreibenden
Welle ungeändert oder mit' einem bestimmten Übersetzungsverhältnis überträgt. Man
hat es dann in der Hand, durch Drehung des Gehäuses dieses Differentialgetriebes,
den angetriebenen Teil in der gewünschten Richtung um den gewünschtenBetragzuverstellen.
Derangetriebene Teil läuft ohne weiteres mit seiner früheren Geschwindigkeit weiter,
sobald die Drehung des Gehäuses des Differentialgetriebes aufhört.
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In der Abb. = ist beispielsweise die Erfindung bei einem Mehrmotorenantrieb
mit selbsttätiger mechanischer Hilfsregelung mittels Differentialgetriebe (Warburton-Harland)
dargestellt. Hier bedeutet i den Steuermaschinensatz, 2 den Leitmotor, 3 die Synchronisierungswelle,
q. die Erregerleitung, 5 die Kraftleitung für die Motoren der einzelnen Teilantriebe.
Beim Teilantrieb i erfolgt die Verstellung in der oben angegebenen Weise mit Hilfe
eines in die vom Motor angetriebene Welle eingefügten Differentialgetriebes 6, dessen
Gehäuse in der Weise drehbar angeordnet ist, daß es für gewöhnlich feststeht, aber
nach Belieben, beispielsweise mittels einer Schneckenübersetzung, gedreht werden
kann. Durch die Drehung dieses Gehäuses wird die Winkellage des hinter dem Differentialgetriebe
6 liegenden Wellenstückes 7 gegen die Winkellage des vor dem Differentialgetriebe
liegenden Wellenstückes ß geändert. Sobald die Drehung des Gehäuses aufhört, läuft
der angetriebene Teil mit der früheren Geschwindigkeit weiter. Hier muß die Verstellvorrichtung
(das Differentialgetriebe) die gesamte, vom Motor geleistete Arbeit übertragen.
Das ist bei den nachstehend beschriebenen Regelungen nicht der Fall. Beim Teilantrieb
II ist die Verstellvorrichtung in die für gewöhnlich nahezu feststehende Welle des
Feldreglers des Antriebsmotor eingefügt. Diese Verstellvorrichtung kann beispielsweise
in einer auf Reibung oder magnetischer Anziehung o. dgl. beruhenden Rutschkupplung
g oder auch in einer Verbindung von Schnecke und Schneckenrad o. dgl. bestehen.
Verstellt man nun mittels dieser Vorrichtung von Hand die Winkellage des mit dem
Feldregler verbundenen Wellenteils io gegenüber dem mit dem beim Harlandantrieb
verwendeten Differentialgetriebe ii verbundenen Wellenteil 12, so wird die hierdurch
bewirkte Verstellung des Reglerarms 13 und die dadurch hervorgerufene Änderung des
Feldwiderstandes durch das Differentialgetriebe ii, das jede Änderung der Motordrehzahl
rückgängig macht, selbsttätig sogleich wieder aufgehoben, so daß die Geschwindigkeit
des Motors wieder die alte bleibt. Es ist aber durch die Verstellung des Reglerarms
auch eine entsprechende Verstellung des Motorankers und damit auch eine solche der
von ihm angetriebenen Rolle gegenüber den anderen Motoren bzw. Rollen bewirkt worden.
Man sieht, daß auch hier mittels einer besonderen Verstellvorrichtung lediglich
eine Verstellung um einen bestimmten Betrag in der gewünschten Drehrichtung vorgenommen
wird, ohne daß während der ganzen Regelung an der Einstellung der Motorgeschwindigkeit,
die in bekannter Weise durch die Zugeinstellung erfolgt, etwas geändert wird. Vielmehr
wird die Geschwindigkeit ständig selbsttätig während des gesamten Regelvorganges
auf ihren konstanten Wert eingestellt, so daß nach Aufhören der Verstellung in der
gewünschten Richtung der angetriebene Teil mit seiner alten Geschwindigkeit weiterläuft.
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Man kann die Vorrichtung nach der Erfindung auch so treffen, daß man
die Kontaktbahn des Feldreglers gegebenenfalls mit dem zugehörigen Regelwiderstand
drehbar anordnet. Die Regelung wird dann in der Weise vorgenommen, daß man die Kontaktbahn
um einen bestimmten Winkel dreht. Durch die Wirkung des Differentialgetriebes ii
wird der Reglerarm in der gleichen Richtung folgen. Die Wirkung dieser Vorrichtung
ist genau die gleiche, wie die beim Teilantrieb II beispielsweise beschriebene.
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Man kann auch (siehe Teilantrieb III) ein zusätzliches Differentialgetriebe
14 mit drehbarem Gehäuse in die von der Synchronisierungswelle zu dem die Stellung
des Reglerarms beherrschenden Differentialgetriebes ii führende Welle einfügen.
Man sieht sogleich, daß man durch Verdrehung des Gehäuses des zusätzlichen Differentialgetriebes
14 auch eine Verdrehung des Motors und der von diesem angetriebenen Walze hervorruft,
wobei die Geschwindigkeit des Motors durch das den Reglerarm beherrschende Differentialgetriebe
ix während der Regelung ständig auf ihrem konstanten Wert gehalten wird.
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Wenn sich der Bauch in der Papierbahn, beispielsweise zwischen den
beiden erstenWalzen, gebildet hat, so muß man, um ihn auszugleichen, zuerst die
zweite Walze, hierauf die dritte, dann die vierte und so fort um ein gewisses Maß
aus ihrer gleichbleibenden Drehgeschwindigkeit nach vorwärts verdrehen. Man kann
dies dadurch vereinfachen, daß man in an sich bekannter Weise die Möglichkeit schafft,
die Antriebe der Verstellvorrichtungen für die einzelnen Teile der Papiermaschine
in beliebigen Gruppen zwangsläufig zu betätigen. Die Antriebe selbst können entweder
Handantriebe oder motorische Antriebe, gegebenenfalls mit Druckknopfsteuerung, sein.
Auf diese Weise gelingt es, durch eine einzige Regelung den Bauch auszugleichen.
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Die in Abb. i bei Teilantrieb II dargestellte Verstellvorrichtung
sowie die oben beschriebene drehbare Kontaktbahn lassen sich überall da
anwenden,
wo die Drehzahl der Einzelmotoren mit Hilfe eines selbsttätig eingestellten Feldreglers
bewirkt wird, gleichgültig, wie diese Einstellung erfolgt, ob durch eine mechanische
Hilfsregelung mit Differentialgetriebe wie bei dem Antrieb gemäß Abb. i oder durch
eine elektrische Hilfsregelung mit Tachometerdynamo und Frequenzdifferentialrelais,
oder mit ständerundläuferbeweglichenTachometerdynamosu.dgl.
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In den Fällen, wo eine Tachometerdynamo oder auch eine Kontakttrommel
mit veränderlicher Kontaktdauer zum Regeln der einzelnen Motoren verwendet wird,
kann die Verstellvorrichtung (das Differentialgetriebe) in sinngemäßer Anwendung
des oben ausgeführten, in die die Tachometerdynamo bzw. die Kontakttrommel oder
die auf der Kontakttrommel schleifenden Bürsten antreibende Welle eingefügt werden.
Ein Beispiel hierfür ist in Abb. 2 dargestellt. Hier ist 15 der zu regelnde Motor,
16 eine von ihm angetriebene Tachometerdynamo, die auf das elektrische Differentialrelais
17 einwirkt. In die die Tachometerdynamo 16 treibende Welle ist das Differentialgetriebe
18 eingeschaltet, dessen Gehäuse von außen verstellt werden kann. Auch hier bewirkt
eine Drehung des Gehäuses des Differentialgetriebes 18 eine Verdrehung des Motors
15 aus seiner synchronen Drehgeschwindigkeit heraus, und auch hier läuft der Motor
mit seiner früheren Geschwindigkeit weiter, sobald die Drehung der Verstellvorrichtung
18 in der betreffenden Richtung aufhört, ohne daß es erforderlich ist, eine Rückverstellung
vorzunehmen.
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Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind Anwendungen der Erfindung
bei Papiermaschinen, bei denen das anzufertigende Papier in langer Bahn durch die
einzelnen Teile der Maschine nacheinander läuft. Die Erfindung ist aber hieran nicht
gebunden, sondern sie wird mit Vorteil bei allen Maschinen verwendet, die ähnlich
arbeiten, wie z. B. bei Walzenstraßen, Rotationsdruckmaschinen.