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Elektrischer Antrieb für Umwickelvorrichtungen mit Tragwalzen.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Antrieb für Umwickelvorrichtungen mit Tragwalzen. Das Ziel, das mit dem neuen Antrieb verfolgt wird, besteht darin, die Aufwickelverhältnisse vollständig zu beherrschen, d. h. bei der Aufwicklung gewünschte Wickelhärten zu erzielen, insbesondere gleichbleibende Härte während des ganzen Wickelvorganges, aber auch andere Verhältnisse, z. B. steigende Härte nach dem Wickelkern hin, sollen zu ermöglichen sein.
Es ist bekannt, u. zw. sowohl mechanisch wie elektrisch, sowohl die Aufwickelachse als auch die Papierfördereinrichtungen anzutreiben. Mechanische Einrichtungen setzen der Arbeitsgeschwindigkeit niedrige Grenzen, da durch die zahlreichen Zahnräder ein ruhiger Gang bei den heute üblichen Geschwindigkeiten von beispielsweise 1000m/min. nicht mehr erzielbar ist oder aber die Ausführung der mechanischen Teile ausserordentlich verteuert. Auf einer sehr breiten Rollmaschine müssen die mechanischen Übertragungsteile grosse Abmessungen erhalten, und besonders bei den Zahnrädern ergeben sich erhebliche Umfangsgeschwindigkeiten, ganz abgesehen von den erheblichen Kosten. Hiezu kommt noch, dass die mechanischen Teile sehr unübersichtlich und sehr empfindlich sind.
Man hat daher schon elektrischen Antrieb vorgeschlagen, u. zw. besonderen Motorantrieb sowohl für die Tragwalzen als auch für die Aufwickelwelle. Aber man hat die wirklich auftretenden Erfordernisse nicht erkannt und die beiden Motoren zeitlich hintereinander arbeiten lassen.
Bei der Umwicklung, besser Abwicklung, von einer Rolle und Aufwicklung auf eine andere Rolle, unter Zwischenschaltung von Führungs-und unter Umständen auch Schneidvorrichtungen ergeben sich folgende Verhältnisse.
Die Bahn wird von der Abwickelrolle, die meist noch einer Bremsung unterliegt, auf angetriebene Führungsteile gebracht, so dass zwischen Abwickelrolle und diesen Führungs-bzw. auch Schneidteilen eine Spannung herrscht, die aber nicht konstant, sondern veränderlich ist. Anderseits kommt die Papierbahn mit konstanter Spannung auf die Tragwalzen, die ebenso wie die Fördereinrichtungen einem Antrieb unterliegen, der die Auswirkung der mechanischen Abwickelbremse bei kleiner werdenden Rollendurchmesser ausschaltet.
Die konstante Papierspannung zwischen den Tragwalzen und der voranlaufenden Förderwalze stellt eine Vorspannung dar, und diese muss aufrechterhalten oder nach bestimmten Gesetzen geregelt werden, solange wie sich der Aufwickelvorgang vollzieht. Die Papierbahn soll unter Beanspruchung der Papierelastizität mit grösserer oder geringerer Dehnung aufgewickelt werden. Ein wenig gedehntes Papier ergibt eine weiche Wicklung, ein mehr gespanntes eine harte Wicklung. Massgeblich dafür ist die Papierspannung, mit der das Papier auf die Aufwickelrolle aufgewickelt wird. Diese Auf wickelspannung entsteht zwischen den Tragwalzen und den vorangehenden Förderteilen einerseits und der Aufwickelrolle anderseits und ergibt sich einerseits durch den Auflagedruck der Wickelwelle bzw. der stetig wachsenden Wickelrolle, anderseits durch den Wickelantrieb.
Erfindungsgemäss arbeitet der Antriebsmotor für die Aufwickelwelle während des ganzen Aufwickelvorganges, also von Anfang an bis zu Ende, gleichzeitig mit dem Motor, der die Papierbahn fördert, bei derartigem Schaltzusammenhange zwischen beiden Motoren, dass der Antriebsmotor der Aufwickelwelle jeder Geschwindigkeitsänderung des die Papierförderung bewirkenden Motors folgt. Entweder erfolgt die Speisung beider Motoren aus dem gleichen Stromnetze oder es arbeitet der die Förderung der Papierbahn beeinflussende Antriebsmotor auch auf einen Stromerzeuger, der nun seinerseits den
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Wiekelwellenmotor speist. Der erstere Fall, dass also dieser zwisehengesehaltete Stromerzeuger fehlt, ist anwendbar, wenn gewisse Voraussetzungen gegeben sind, z.
B. wenn der Durchmesser der Wickelwelle und die Enddurchmesser der fertigen Rolle in einem günstigen Verhältnis zueinander stehen.
In beiden Fällen ist durch Einschaltung eines Widerstandes oder sonstiger Regeleinriehtungen das Drehmoment des Antriebsmotors für die Aufwickelwelle regelbar.
Die Zeichnung gibt schematisch eine Darstellung für den oben erwähnten zweiten Fall. Fig. 1 zeigt die auf der Wickelwelle 7 in Aufwicklung befindliche Aufwickelrolle in Stirnansicht mit den zu-
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Wickelwelle 7 erhält ihren Antrieb durch dem Motor 9. Diesen Motor 9 speist ein Stromerzeuger 10, den der Motor 8 antreibt. Hiedurch wird erreicht, dass der Motor 9 genau jeder Geschwindigkeitsänderung des Motors 8 folgt. Läuft der Motor 8 langsam, so ist die vom Stromerzeuger 10 abgegebene Spannung entsprechend geringer, und der Motor 9 läuft dann mit der für Aufrechterhaltung der gewählten Papier- spannungsverhältnisse zweckmässigen Drehzahl. Der Motor 9 wird von Anfang bis Ende der Aufwicklung nicht abgeschaltet.
In dem Speisekreis für den Motor 9 befindet sieh ein Regelwiderstand n, so dass man Änderung des Drehmomentes des Motors 9 nach Wunsch herbeiführen kann. An einem Anzeigegerät 12 kann man jederzeit das eingestellte Drehmoment ablesen. Durch diese AbleseIl1Ïglichkeit in Verbindung mit dem Regelwiderstand kann man für jede Papier-oder Kartonsorte immer wieder die einmal als günstig erkannten Wicklungsverhältnisse einstellen. Verwendet man als Antriebsmotor 9 für den WickelstÅab 7 einen Hauptstrommotor, so muss das Ablesegerät 12 ein Wattmeter sein, damit man auf konstanten Zug einregeln kann.
Der Aufbau der gesamten Maschine mit dem elektrischen Antrieb ist übersichtlich, und es lassen sich Geschwindigkeiten erzielen, die mit den bekannten Einrichtungen niemals erreichbar wären.
Verwendet man als Antriebsmotor 9 einen Nebenschlussmotor, dann erfolgt die Steuerung des Motors in bekannterweise durch die Feldregelung auf die notwendige Umlaufzahl, u. zw. entweder durch ein vom Ankerstrom abhängiges Relais, durch das das Feld des Motors selbsttätig eingeregelt wird, oder durch Regelung des Feldes von Hand aus. In letzterem Falle müsste der Stromzeiger auf einer konstanten Grösse gehalten werden, damit man eine bestimmte Papierspannung an der Aufwickelrolle erhält. Wird aber die ersterwähnte, selbsttätige Stromabhängigkeitsregelung vorgesehen, so braucht man nur mit dem Vorschaltwiderstand die Stromstärke auf die gewünschte Grösse zu bringen ; das Einhalten der konstanten Stromstärke erfolgt dann selbsttätig.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Antrieb für Umwickelvorrichtungen mit Tragwalzen, bei dem sowohl die Tragwalzen als auch die Aufwickelwelle besonderen Motorantrieb haben, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (9) der Aufwickelwelle (7) während des ganzen Aufwickelvorganges gleichzeitig mit dem die Förderung und die Tragwalzen bedienenden Motor (8) arbeitet und mit ihm in solcher Schaltverbindung steht, dass der Antriebsmotor (9) jeder Geschwindigkeitsänderung des Motors (8) folgt.