DE904561C - Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Drehzahlregelung von Aufwickelwalzen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Drehzahlregelung von Aufwickelwalzen

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Publication number
DE904561C
DE904561C DEF2672D DEF0002672D DE904561C DE 904561 C DE904561 C DE 904561C DE F2672 D DEF2672 D DE F2672D DE F0002672 D DEF0002672 D DE F0002672D DE 904561 C DE904561 C DE 904561C
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DE
Germany
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sub
speed
take
switched
pendulum roller
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Expired
Application number
DEF2672D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Bernhard Drescher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
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Application granted granted Critical
Publication of DE904561C publication Critical patent/DE904561C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/195Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H23/198Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations motor-controlled (Controlling electrical drive motors therefor)

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Drehzahlregelung von Aufwickelwalzen Bei den Vorrichtungen zum Aufwidkeln von Gewebe, Papier u. dgl. muß bekanntlich zwecks Konstanthaltung des Zuges, mit dem das Material aufgewickelt wird, die Drehzahl der Aufwickelwalze mit wachsendem Durchmesser stetig verringert werden, Für eine selbsttätige Drehzahlregelung von elektrisch angetriebenen Aufwickelvorrichtungen sind in der Papier- und Textilindustrie eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden, z. B. die vielfach bei Papiermaschinen angewandte, auf der Änderung des Zugmomentes fußende Regelung auf konstanten Ankerstrom des Antriebmotors oder die in der Textilindustrie meist übliche Regelung mit Hilfe einer Tänzerwalze.
  • Diese Elegelverfahren können jedoch bei der Aufwicklung von elastischen Stoffen, wie sie z. B. in der Bunafabrikation anfallen, wegen der Materialeigenschaften nicht zur Anwendung kommen. So ist die Regelung auf konstanten Ankerstrom bei elastischen Stoffen nicht möglich, weil mit Rücksicht auf die Dehnung des Materials der Zug heim Aufwickeln einen bestimmten, verhältnismäßig kleinen Wert nicht überschreiten darf und der Anteil des Zugmomentes an dem gesamten, vor allem durch die Getriebewiderstände bedingten Moment so klein ist, daß seine Änderungen nicht mehr zur Steuerung des Ankerstromes herangezogen werden können.
  • Bei Anwendung einer Tänzerwalze als Steuerorgan eines Widerstandsreglers wird das Einfäden der elastischen Stoffbahn wegen der Notwendigkeit einer mehrfachen Umlenkung sehr umständlich. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich aus den Schwankungen der Stoffgeschwindigkeit, die sich nicht völlig vermeiden lassen. Sie verlangen ein rasches Eingreifen des Reglers, damit die Zugschwankungen in erträglichen Grenzen gehalten werden und das Band~nicht zerreißt.
  • Eine einfache Fiihrung der Stoffbahn und ein bequemes Einfädeln des Materials lassen sich bei Verwendung einer Pendelwalze als Steuerorgan verwirklichen, die auf der Stoffbahn, bevor sie die Aufwickelwalze erreicht, pendelnd aufliegt und die sowohl das Anwachsen des Aufwickeldurchmessers als auch die jeweiligen Schwankungen in der Stoffzufuhr auf einen Regeiwiderstand überträgt. Die Pendelwalze sinkt, wenn die Zulaufgeschwindigkeit steigt, sie wird angehoben bei Verringerung der Zulaufgeschm indigkeit. Der Regelbereich zwischen leerer und aufgewickelter Walze ist bekanntlich groß. Da aber der für die Regelung zur Verfügung stehende Winkelausschlag naturgemäß sehr klein ist, muß der große Regelbereich in sehr viele Stufen unterteilt werden. Die Unterbringung einer hohen Stufenzahl in dem Regler macht aber konstruktive Schwierigkeiten und führt zu kostspieligen Modellen.
  • Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten behoben werden, wenn man den Gesamtregelbereich in zweckmäßig gleiche Teilbereiche einteilt, von denen nur ein Teilbereich feinstufig geregelt wird, während die übrigen Teilbereiche als feste Widerstände nach erfolgter Aussteuerung des feinstufigen Teilbereiches diesem einzeln nacheinander durch an sich bekannte, durch die Pendelffalse beeinflußte Schaltvorrichtungen selbsttätig zu- bzw) abgeschaltet werden.
  • Nach jeder Zuschaltung eines festen Widerstandes zu dem Regelwiderstand verringert sich die Drehzahl des Aufwickelmotors, so daß sich Reglerstellung und Drehzahlsollwert nicht mehr in iYbereinstimmung befinden. Zur Aus regelung der Abweichung geht der Regler, da infolge der relativ größeren Zulaufgeschwindigkeit des auf zuwickeln den Materials die Pendelwalze sinkt, in die Anfangslage bzw. in eine der Gleichheit von Drehzahl-Ist und -Sollwert entsprechenden Lage zurück. Hat der Regler t Stufen und unterteilt man den Regelbereich in n Teilbereiche, so erscheint bei voller Austeuerung der Teilbereiche der gesamte Regelbereich in n- t Stufen unterteilt.
  • Die Regelung erfolgt so, als ob ein Regler mit X t Stufen eingebaut wäre. Auch bei Verwendung von Reglern mit geringer Stufenzahl t erfolgt die Regelung der Drehzahl mit genügender Feinheit, wenn der Gesamtregelbereich in genügend viele Teilbereiche unterteilt ist.
  • Die Unterbringung einer geringen Stufenzahl des Regdwiderstandes und einer größeren Zahl fester Widerstände bereitet konstruktiv auch dann keine Schwierigkeiten, wenn bei großem Regelbereich bei Gleichstromantrieben Anker- und Feldregelung kombiniert werden müssen.
  • Zur Ausübung des Verfahrens werden die ein zelnen Teilwiderstände des Gesamtregelhereiches zweckmäßig in der Weise zur Drehzahlregelung verwendet, daß der feinstufige Regeiwiderstand in den Ankerstromkreis und die festen Widerstände in den Erregerstromkreis und,oder in den Ankerstromkreis des Aufwickelmotors geschaltet sind.
  • Bei Leonardschaltung des Aufwickelantriebes wird man den vorteilhafterweise als Potentiometer geschalteten Regler in - das Feld des Leonardgenerators legen.
  • Das Schalten der Widerstände kann über einen Kontakt an der Pendelwalze und ein oder mehrere Schütze erfolgen, wobei für das Einschalten einer neuen Stufe stets erst eine erneute Kontaktbetätigung erforderlich ist. Das läßt sich z. B. in einfacher Weise mit Hilfe eines Forts chaltrelais od. dgl. erreichen. Die Schaltung der Widerstände kann natürlich auch ohne Verwendung von Schützen durch einen Schalter oder eine Schaltwalze, die von der Pendelwalze betätigt werden, vorgenommen werden. Schließlich kann unter Vermeidung der Kontakte und Schalter an der Pendelwalze die Schaltung der Widerstände über ein spannungsabhängiges Relais erfolgen, des sein Spulenspannung durch einen getrennten, mit der Pendelwalze gekuppelten Regelwiderstand oder den Regler selbst so beeinflußt wird, !daß das Relais bei einem bestimmten Ausschlag der Pendelwalze anspricht.
  • Neben der Regelung der Drehzahl mit genügender Feinheit, auch bei Verwendung einer geringen Stufenzahl, bietet die Aufwickelsteuerung noch den Vorteil, daß jeder Stellung der Pendelwalze innerhalb eines jeden Teilbereiches eindeutig eine bestimmte Motordrehzahl zugeordnet ist.
  • Ferner können kurzzeitige Schwankungen in der Materialzufuhr entsprechend den Bewegungen der Pendelwalze rasch ausgeglichen werden. Steigt z. B. aus irgendeinem Grunde die Zulaufgeschwindigkeit, so steuert die sinkende Pendelwalze auf hohe Ankerspannung, also auf hohes Moment. Umgekehrt wird bei Verringerung der Zulaufgeschwindigkeit die Pendelwalze rasch angehoben und dadurch dieAnkersp,annungentsprechend herabgesetzt.
  • Um an den Grenzen der Teilbereiche die fabrikationsmäßig bedingten Schwairkungen in der Materialgeschwindigkeft aufnehmen zu können, ist es zweckmäßig, die Teilbereiche sich gegenseitig überschneiden zu lassen.
  • Die Vorrichtung kann durch einfache Umkehrung der Schaltfolge auch für Abwickelvorgänge Verwendung finden; desgleichen besteht die Möglichkeit, durch Kombination beider Ätisführungsformen die Einrichtung zur Konstanthaltung von Drehzahlen innerhalb großer Regelbereiche zu verwenden.
  • In der Zeichnung ist als Beispiel für eine nach dem neuen Verfahren arbeitende Aufwickelsteuerung eine Steuerung bei beonardschaltung des Aufwiclçelmotors dargestellt.
  • Das aufzuwickelnde auflaufende Bunaband I wird über die Umlenkwalze 2 und die Pendelwalze 3 zur Aufwickelwalze 4 geführt, die vom Motor 5 angetrieben wird. Da der Zug, mit dem das Material aufgewickelt wird, konstant bleiben soll, muß die Drehzahl des Motors 5 in Abhängigkeit von dem Füllungszustand der Aufwickelwalze 4 geregelt werden. Stimmen Umfangsgeschwindigkeit von 4 und die Zulaufgeschwindigkeit von I überein, so bleibt die Pendelwalze 3 in Ruhe. Steigt dagegen im Verlauf des Aufwickelvorganges infolge des wachsenden Durchmessers der Walze 4 die Umfangsgeschwindigkeit, so wird sich die Pendelwalze 3 heben. Dabei verstellt sie über ein Gestänge 7 den Gleitkontakt 8 eines Potentiometers 9. An 8 ist die Erregerwicklung des Leonardgenerators 6 angeschlossen. Durch die Änderung der Stellung von 8 wird der Erregerstrom des Generators 6 und damit seine Klemmenspannung beeinflußt, so daß sich auch die Drehzahl des Motors 5 bzw. der Aufwickelwalze, ändert.
  • Die Verstellung von 8 erfolgt so lange, bis wieder Gleichgewicht zwischen der Zulaufgeschwindigkeit von I und der Umfangsgeschwindigkeit von 4 besteht. Am Ende des Regelvorganges hat die Pendelwalze eine neue Stellung angenommen.
  • Ist der gesamte vom Potentiometer g beschriebene Regelbereich ausgesteuert, hat sich also die Pendelwalze 3 so weit gehoben, daß der Schalter 10 betätigt wird, so wird bei weiterem Anheben der Pendelwalze über den Stößel II das Sperrad I3 der Schaltwalze Iß um einen Zahn verstellt. Die Sperrklinke 12 verhütet dabei ein Zurückgehen des Sperrades, wenn der Schalter 10 wieder geöffnet wird. Durch die Drehung der Schaltwalze I4 aus der Stellung 0 in die Stellung I wird der Vorwiderstand 16a eingeschaltet und der Widerstand I7a kurzgeschlossen. Der Widerstand 16a ist ebenso groß wie der Widerstand des Potentiometers 9. Durch das Einschalten von I6a wird der Erregerstrom von 6 herabgesetzt. Die Drehzahl von 4 wird dadurch verkleinert, so daß jetzt mehr Stoff zugefördert als aufgewickelt wird. Die Pendelwalze geht also zurück und verstellt dabei den rGleitkontakt 8 in Richtung A, bis die Anfangslage erreicht ist bzw. eine Stellung, in der Zulauf-und Umfangsgeschwindigkeit gleich sind. Das Spiel wiederholt sich nun, bis der Schalter IO von neuem geschlossen und die Walze 14 in die Stellung II gedreht wird. Nunmehr wird der Widerstand I69 zugeschaltet und der Widerstand 17b kurzgeschlossen, worauf der Erregerstrom sinkt und die Pendelwalze wieder in die Ausgangslage zurückgeht. Auf diese Weise wird nach und nach in mehreren Teilbereichen der ganze Regelbereich überstrichen, wobei in jedem Teilbereich die Regelung feinstufig über das Potentiometer 9 erfolgt.
  • Die in der Skizze außerdem noch dargestellten Widerstände 15 und I7a bis I7C dienen zur Einjustierung der Drehzahl bzw. zur Einstellung des Regelumfanges eines Teilbereiches.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRUCHE: I. Verfahren zur Drehzahlregelung von Aufwickelwalzen für elastische Stoffe und für großen Regelbereich, bei dem eine Pendelwalze einen Regelwiaderstand verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtbereich in zwecq<-mäßig gleiche Teilbereiche eingeteilt wird, von denen nur ein Teilbereich als feinstufiger Widerstand geregelt wird, während die übrigen Teilbereiche als feste Widerstände nach erfolgter Aussteuerung des feinstufigen Teilbereiches diesem einzeln nacheinander durch an sich bekannte, durch die Pendelwalze beeinflußte Schaltvorrichtungen selbsttätig zugeschaltet werden.
  2. 2. Vorrichtung zur selbsttätigen Drehzahlregelung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der feinstufige Regelwiderstand in den Ankerstromkreis und die festen WiJderstände in den Erregerstromkreis und/oder in den Ankerstromkreis des Aufwickelmotors geschaltet sind.
  3. 3. Ausführungsart der Vorrichtung nach Anaspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Potentiometer geschaltete feinstufige Regelwiderstand in dem Feld eines Leonardgenerators, der den Aufwickelmotor speist, liegt.
DEF2672D 1941-12-23 1941-12-23 Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Drehzahlregelung von Aufwickelwalzen Expired DE904561C (de)

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DE904561C true DE904561C (de) 1954-02-18

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DEF2672D Expired DE904561C (de) 1941-12-23 1941-12-23 Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Drehzahlregelung von Aufwickelwalzen

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DE (1) DE904561C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1199860B (de) * 1960-02-23 1965-09-02 Dittelbach & Kerzler Elektroni Fahrbarer Stromverbraucher mit Kabeltrommel
DE1231993B (de) * 1963-06-26 1967-01-05 Windmoeller & Hoelscher Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer gleichbleibenden Zugspannung fuer mittels eines Achswicklers aufzuwickelnde Werkstoffbahnen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1199860B (de) * 1960-02-23 1965-09-02 Dittelbach & Kerzler Elektroni Fahrbarer Stromverbraucher mit Kabeltrommel
DE1231993B (de) * 1963-06-26 1967-01-05 Windmoeller & Hoelscher Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer gleichbleibenden Zugspannung fuer mittels eines Achswicklers aufzuwickelnde Werkstoffbahnen

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