DE1287484B - - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- dingt, ist es jedoch bisher noch nicht gelungen, im

richtung zur Durchführung des Verfahrens zum praktischen Betrieb selbst einen verhältnismäßig

selbsttätigen Vergleichmäßigen von Vliesen, Faser- langsam laufenden, dicken und breiten Faserverband

bändern, Vorgarnen u. dgl. durch Verziehen, wobei unmittelbar an den Lieferwalzen eines Streckwerkes die Dicke des einlaufenden Faserverbandes elektrisch 5 bzw. einer Vliesmaschine genau auf seine Stärke ab-

oder mechanisch gemessen und die Drehzahl einer zutasten. Außerdem wirken bei dieser bekannten

der Verzugswalzen entsprechend der Dickenände- Vorrichtung die beiden am Einlauf bzw. Auslauf des

rung des Faserverbandes geregelt wird. Streckwerkes gemessenen Größen unabhängig von-

Diese sogenannten Regelstrecken sind in verschie- einander auf die Verstellvorrichtung für das Konusdenen Konstruktionen bekannt und erfüllen ihre Auf- io riemengetriebe ein, wobei die Verstellvorrichtung an gäbe in der Weise, daß einem von der Dicke des ein- zwei verschiedenen Stellen durch zwei getrennte laufenden Faserverbandes bestimmten Meßwert ein Mechanismen bewegt werden muß.
bestimmter Verzug entspricht. Dabei wird die Dreh- Einer weiteren bekannten Vorrichtung (deutsches zahl einer der Verzugswalzen so geändert, daß der Patent 1 097 328) liegt die Aufgabe zugrunde, kurzdie Strecke verlassende Faserverband eine möglichst 15 zeitige Abweichungen von einem vorgegebenen Mitgleichbleibende Stärke aufweist. Für die Änderung telwert der Faserbanddicke auszugleichen. Außerdem der Drehzahl werden bekanntlieh mechanische, hy- soll für einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung eine draulische oder auch elektrische Verstellgetriebe ver- der Differenzdrehzahl proportionale, in einem Tachoschiedenster Art benutzt. Da'bei den angeführten Ge- meter erzeugte Hilfsspannung zu einem Kompensator trieben die vom Meßwertgeber eingestellten Dreh- so rückgeführt werden, um die Lastabhängigkeit des zahlen je nach Belastung, Riemenschlupf, Hysteresis Verzugswalzenpaares auszuschalten und die Lineari- oder Öltemperatur mit Abweichungen wiedergegeben tat der Regelcharakteristik sowie andere Eigenschafwerden, entspricht die Regelung nur näherungsweise ten zu verbessern.

dem durch den Meßwert des Fasenverbandes vor- Diese bekannte Vorrichtung ist nicht in der Lage,

gegebenen Verzug. 25 Schwankungen des Faserverbandes über längere Pe-

Diese durch das Verstellgetriebe und auch die rioden auszugleichen, da der Verzug durch die Über-

durch eine eventuell schwankende Drehzahl des An- setzung eines als Meßgetriebes verwendeten Diffe-

triebsmotors bedingten Fehler beim Verzug eines rentialgetriebes bereits festgesetzt ist und, abgesehen

Faserverbandes sucht man durch die Anwendung von von zeitlich begrenzten Verzugsschwankungen, keine

Regelstrecken, bei welchen außer dem in die Ma- 30 Veränderung des Verzuges eingeregelt werden kann,

schine einlaufenden ungeregelten Faserverband auch Bei der bekannten Vorrichtung wird vielmehr die

der aus der Strecke auslaufende, bereits ausgeregelte Abweichung von einem vorgegebenen festen Über-

Faserverband abgetastet wird, zu vermeiden. Setzungsverhältnis, das dem angenommenen Mittel-

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise durch wert der zu verziehenden Faserbandstärke verzugsdie USA.-Patentschrift 2 930 084 bekanntgeworden. 35 mäßig entspricht, registriert, wobei dieser durch ein Dabei wird die Abtriebsdrehzahl eines Streckwerkes Meßorgan eingeleiteten Drehzahlschwankung über durch einen Tachometer abgetastet und mit der durch einen Tachometer sofort und gleichzeitig über einen eine Tastvorrichtung angesteuerten Drehzahl ver- Wandler verzögert entgegengewirkt wird. Es erfolgt glichen. Die bei diesem Vergleich auftretende Diffe- also gar kein Vergleich von Meßspannungen, um renz wird zur Steuerung einer Magnetkupplung ver- 40 festzustellen, ob der tatsächliche Verzug auch wirkwendet, die die Umlaufgeschwindigkeit des mit einem Hch der gemessenen Stärke des Faserverbandes entbesonderen Motor angetriebenen zweiten Verzugs- spricht, sondern die Wirkungsweise der bekannten walzenpaares reguliert. Vorrichtung geht davon aus, daß es genügt, Mittel-

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß Wertabweichungen auszugleichen, wobei vorausgefür den Streckwerksantrieb zwei getrennte Motoren 45 setzt wird, daß diese sich relativ gegeneinander aufangewendet werden, was beim Anlaufen bzw. Still- heben. Stimmt der tatsächliche Mittelwert mit dem setzen der Maschine zu sogenannten Anlaufschnitten angenommenen und dem Verzug zugrunde gelegten im Faserverband führt. Diese sogenannten Anlauf- nicht überein, so versagt das bekannte Regelsystem, schnitte im Faserverband können durch den an den Ein solcher Fehler wird lediglich durch Abstellen Auslaufwalzen der Strecke angeordneten Tachometer 50 der Maschine angezeigt.

nicht erfaßt werden, da dieser nicht die Drehzahl- Durch die deutsche Patentschrift 720 200 ist zwar

differenz zwischen den Verzugswalzen und somit den bekannt, die Stärke des einlaufenden Faserverbandes

tatsächlichen Verzug feststellt. mittels einer Fotozelle zu messen und die Richtigkeit

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrich- des vorgegebenen Verzuges durch eine zweite, den

tung besteht in der Verwendung einer Magnetkupp- 55 Faserverband im Verzugsfeld messende Fotozellen-

lung sowie einer fortlaufend arbeitenden Bremse, wo- einrichtung zu überprüfen und einen Verstellmotor

durch ständig wertvolle Antriebsenergie in Wärme durch diesen Soll-Ist-Wert-Vergleich zu steuern. Es

umgesetzt und somit vernichtet wird. ' hat sich jedoch dieses Regelverfahren als technisch

Es wurde bereits vorgeschlagen, den aus der unbrauchbar erwiesen, da eine Feststellung des Ist-Regelstrecke auslaufenden Faserverband direkt abzu- 60 wertes im Verzugsfeld nicht möglich ist.
tasten und den dabei ermittelten Tastwert unabhän- Es besteht also die Aufgabe, die in dem Fasergig von dem durch die Abtastvorrichtung am Einlauf verband vorliegenden Fasern zu ordnen, ohne diese der Maschine ermittelten Wert einer auf ein Konus- zu verändern, um eine Vergleichmäßigung auf ratioriemengetriebe einwirkenden Verstellvorrichtung zu- nelle Weise herzustellen.

zuführen (französisches Patent 1237428). Abgesehen 65 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein davon, daß eine zweite Abtastvorrichtung für den Verfahren erreicht, das darin besteht, daß die Abauslaufenden Faserverband einen erhöhten Aufwand triebsdrehzahl eines an sich bekannten Verstell- und dadurch eine Verteuerung der Regelstrecke be- getriebes gemessen und dabei in eine der Drehzahl

3 4

entsprechende Spannung verwandelt wird, die mit der des Einzugswalzenpaares 2 bestimmt, wobei das Einauf Grund der in an sich bekannter Weise gemesse- zugswalzenpaar 2 eine Drehzahl erhält, die jeweils nen Stärke des Faserverbandes gewonnenen Span- von der Lage des Riemens 7 auf den Konen 6 und 8 nung verglichen wird und daraus eine Spannungs- abhängt.

differenz gebildet wird, die so lange zur Änderung 5 Der zwischen der starr gelagerten Tastrolle 12 und der Abtriebsdrehzahl des Verstellgetriebes herange- der auf dem Hebel 14 gelagerten Tastrolle 11 durchzogen wird, bis die gemessene Spannungsdifferenz laufende Faserverband 1 lenkt die Tastrolle 11 entNull ist. Hierzu wird ein die Abtriebsdrehzahl des sprechend seiner Stärke aus. Über den im Drehpunkt Verstellgetriebes messender Drehzahlmesser und ein 13 gelagerten Tasthebel 14 werden die Eisenstifte 15 Regelmechanismus zum Vergleichen der Meßspan- io einer an sich bekannten Speichervorrichtung, nungen des Drehzahlmessers und der Abtast- und beispielsweise gemäß deutscher Auslegeschrift Impulsgebervorrichtung zum Bilden der sich daraus 1 091 914, entsprechend der gemessenen Bandstärke ergebenden Spannungsdifferenz sowie eine auf das in der Trommel 19 des Impulsspeichers 16 verscho-Verstellgetriebe entsprechend der festgestellten Span- ben. Die Trommel 19 wird synchron mit dem Einnungsdifferenz einwirkende Steuervorrichtung vor- 15 zugswalzenpaar 2 angetrieben. Sobald die Eisenstifte gesehen. Dies hat den Vorteil, daß die tatsächliche 15 den Luftspalt 17 der Induktionsspule 18 passieren, Abtriebsdrehzahl gemessen wird. Nach einem wei- wird der induktive Widerstand der Induktionsspule teren Merkmal der Erfindung wird ein die Antriebs- 18 entsprechend der Eintauchtiefe der Eisenstifte 15 drehzahl des Verstellgetriebes messender Drehzahl- in diese Spule verändert. Die Induktionsspule 18 messer zum Liefern der Speisespannung für die Ab- 20 wird von einem Transformator 20 gespeist und ist tast- und Impulsgebervorrichtung und somit zum Be- mit einer Gegeninduktivität 18' als Kompensation in einflussen des durch die letzteren gebildeten Soll- Brücke geschaltet. Über einen Gleichrichter 22 liegt wertes benutzt. Dadurch werden Verzugsfehler, die der Widerstand 21 in Reihenschaltung mit der Indurch einen mit schwankender Drehzahl laufenden duktionsspule 18. An diesem Widerstand 21 entsteht Antriebsmotor entstehen, ausgeglichen. Die Steuer- 25 somit eine Gleichspannung, die im folgenden als vorrichtung besteht hierbei aus einem Steuermagnet. Sollwertspannung bezeichnet wird. Diese Sollwert-Die Erregung des Steuermagnets bzw. die Verschie- spannung hängt von dem induktiven Widerstand der bung des Riemens erfolgt hierbei auf einfache, elek- Induktionsspule 18 und somit von der durch die Abtromechanische Weise. Ebenso kann die Steuervor- tastrollen 11 und 12 gemessenen Stärke des Faserrichtung aus einem das Verstellgetriebe über ein 30 Verbandes 1 ab. Diese an sich bekannte Meßwert-Schneckengetriebe schaltenden, umsteuerbaren Ser- bildung über einen Impulsspeicher 16 ist aus vervomotor bestehen, der über zwei parallelgeschaltete zugstechnischen Gründen erforderlich, da der die Erregerwicklungen von dem Regelmechanismus Meßstelle 11, 12 durchlaufende Faserverband 1 das steuerbar ist. Durch die Verwendung eines Schnek- Verzugsfeld zwischen dem Einzugswalzenpaar 2 und kengetriebes wird ein ungewolltes Verstellen des 35 dem Abzugswalzenpaar 3 erst nach Ablauf einer vor-Konusriemens im Anfahrbereich des Hauptmotors bestimmten Zeitspanne durchläuft, um welche die durch die Selbsthemmung der Schnecke vermieden. Drehzahlregelung verzögert einsetzen muß. Um Ab-Um die während des Anfahrens oder Stillsetzens der weichungen der über die Abtast- und Impulsgeber-Regelstrecke entstehenden Fehlverzüge durch Fehl- vorrichtung 11, 12, 16 bestimmten angesteuerten steuerung im unteren Drehzahlbereich des Haupt- 40 Drehzahl des Konus 8 bzw. des Einzugswalzenmotors zu vermeiden, wird die Riemengabel durch paares 2 gegenüber seiner tatsächlichen Drehzahl zu eine elektrisch betätigte Bremse blockiert. verhindern, wird über den Drehzahlmesser 10 die

Nähere Einzelheiten der Erfindung werden an tatsächliche Abtriebsdrehzahl des Verstellgetriebes 6,

Hand der Zeichnungen beschrieben. 7, 8 elektrisch gemessen. Die von dem Drehzahl-

F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Regel- ₄₅ messer 10 gemessene Drehzahl wird in die soge-

strecke gemäß der Erfindung; nannte Istwertspannung umgewandelt und über den

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführung gemäß Gleichrichter23 und den Widerstand24 der SoIl-

F i g. 1; wertspannung entgegengesetzt.

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Regeleinrichtung, Sind Istwert- und Sollwertspannung gleich groß,

beispielsweise für Karden. 50 so ist ihre Summe gleich Null, d. h., der Sollwert ist

In Fig. 1 durchläuft ein Faserverband 1 in Pfeil- gleich dem Istwert, und die angesteuerte Drehzahl richtung ein Streckwerk, das durch das Einzugs- entspricht der tatsächlichen Abtriebsdrehzahl des walzenpaar 2 und das Abzugswalzenpaar 3 dar- Verstellgetriebes 6, 7, 8. Die beiden Transistoren 25 gestellt ist. Das Abzugswalzenpaar 3 dreht sich mit und 26 sind dann gesperrt, und es erfolgt keine Verkonstanter Geschwindigkeit und erhält seinen An- 55 Schiebung des Riemens 7. Überwiegt die Sollwerttrieb von dem Hauptmotor 5 über das Vorgelege 4. spannung, so spricht der Transistor 25 an. Der Das Einzugswalzenpaar 2 dreht sich gegenüber dem Steuermagnet 28 wird erregt, der Drehanker 30 an-Abzugswalzenpaar 3 mit einer kleineren und ver- gezogen und der Riemen 7 so lange längs der Koänderbaren Geschwindigkeit. Es wird vom Haupt- nen 6 und 8 verschoben, bis die Drehzahl des Komotor 5 über das Verstellgetriebe 6, 7, 8 und über 60 nus 8 und somit die des Einzugswalzenpaares 2 der das Vorgelege 9 angetrieben. Durch Verschieben des angesteuerten Drehzahl, die durch die Abtast- und Riemens 7 längs der Konen 6 und 8 wird die Dreh- Impulsgebervorrichtung 11, 12, 16 ermittelt wurde, zahl des Einzugswalzenpaares 2 verändert. Selbst- entspricht. Mit steigender Drehzahl des Konus 8 verständlich kann auch die Drehzahl des Einzugs- nimmt die durch den Drehzahlmesser 10 erzeugte walzenpaares 2 konstant gehalten und die des Ab- 65 Istwertspannung so lange zu, bis sie der Sollwertzugswalzenpaares 3 verändert werden. Der Verzug spannung wieder entspricht. Wird von dem Drehdes Faserverbandes wird somit durch den Quotien- zahlmesser 10 eine größere als die angesteuerte Drehten der Drehzahlen des Abzugswalzenpaares 3 und zahl des Konus 8 gemessen, so überwiegt die Istwert-

spannung gegenüber der Sollwertspannung, und der Regelvorgang vollzieht sich in umgekehrter Richtung. Bei dem bisher beschriebenen Regelvorgang wurde vorausgesetzt, daß die Drehzahl des durch den Hauptmotor 5 angetriebenen Abzugswalzenpaares 3 absolut konstant ist und der Transformator 20 von einer unabhängigen Stromquelle gespeist wird. Dies ist praktisch nicht der Fall. Es ist deshalb von Vorteil, die Speisespannung des Sollwertes über den Transformator 20 einem Drehzahlmesser 32 zu entnehmen, der eine mit der Drehzahl des Abzugswalzenpaares 3 proportionale Spannung abgibt. Somit wird der Verzugsfehler, der durch einen mit schwankender Drehzahl laufenden Antriebsmotor entstehen würde, ausgeglichen.

Um beim Anfahren und Stillsetzen der Regelstrecke keine Fehlverzüge durch Fehlsteuerung im unteren Drehzahlbereich des Hauptmotors 5 zu erhalten, wird die Riemengabel 31 des Riemens 7 über eine mittels des Schalters 35 elektrisch betätigte ao Bremse 33 blockiert.

Um ein weiches Anfahren der Regelstrecke zu erreichen, wird der Hauptmotor 5 in bekannter Weise über eine Anlaßschaltung eingeschaltet. Diese Maßnahme ist bei der beschriebenen Anordnung besonders wichtig, da bei zu großer Anfahrbeschleunigung der Riemen 7 rutscht, was zu Fehlverzügen im Anfahrbereich führen würde.

An Stelle eines Steuermagnets zum Verschieben des Konusriemens 7 längs der Konen 6 und 8 können auch andere Verstelleinrichtungen zur Betätigung der Riemengabel 31 verwendet werden.

Gemäß F i g. 2 wird über einen umsteuerbaren Servomotor 40 eine Schnecke 44 angetrieben, die in ein Zahnsegment 45 eingreift. Durch Rechts- oder Linkslauf des Servomotors 40 wird die Riemengabel 31 zur Verschiebung des Konusriemens nach rechts oder links verschwenkt. Durch die Verwendung eines Schneckengetriebes wird ein ungewolltes Verstellen des Konusriemens 7 im Anfahrbereich des Hauptmotors 5 durch die Selbsthemmung der Schnecke vermieden, so daß sich eine zusätzliche Bremsvorrichtung 33, wie in F i g. 1 gezeigt, erübrigt. Die jeweilige Erregung der Wicklungen 41 oder 42 bestimmt die Drehrichtung des Servomotors 40. Die beiden Wicklungen 41 und 42 werden von den zugeordneten Schalttransistoren 25 und 26 erregt. Beide Transistoren 25 und 26 sind in gleicher Weise, wie oben beschrieben, für den Soll-Istwert-Vergleich parallel zu den Widerständen 21 und 24 geschaltet. Bei gleicher Größe von Soll- und Istwertspannung sind beide Transistoren 25 und 26 gesperrt. Überwiegt beispielsweise die Sollwertspannung, so wird die Wicklung 41 erregt. Der Servomotor 40 verstellt dann linkslaufend den Riemen 7 so lange, bis die Istwertspannung mit der Sollwertspannung übereinstimmt. Überwiegt dagegen die Istwertspannung, so führt der Servomotor 40 entgegengesetzt laufend eine analoge Ausgleichsbewegung durch. Selbstverständlich kann eine Umsteuerung des Servomotors 40 mit gleichem Effekt auch durch andere, bekannte Steuerschaltungen erreicht werden, wie z. B. durch die Umsteuerung eines Einphasen-Wechselstrom-Motors über Phasenumkehr des Hilfsfeldes u. dgl. Anstatt des elektrischen Servomotors 40 können auch elektrisch gesteuerte, hydraulische oder pneumatische "Verstelleinrichtungen verwendet werden.

F i g. 3 zeigt die Anwendung der beschriebenen Regelvorrichtung in einer abgewandelten Form bei der Karde. Die hinter dem Bandtrichter 48 in bekannter Weise angeordneten Kalanderwalzen sind als Tastrollen 11 und 12 ausgebildet und sind hier zugleich das Eingangsverzugszylinderpaar eines Regelstreckwerkes, das vom Abnehmer 46 der Karde aus kontinuierlich angetrieben wird. Die Tastbewegung der Tastrolle 11 wird von einem Hebel 14 übertragen, dessen anderes Ende mit einer Tauchspule 47 in Verbindung steht. Da die Abtastung hier unmittelbar am Streckfeld stattfindet, entfällt der Impulsspeicher 16, an dessen Stelle die Tauchspule 47 die Sollwertbildung übernimmt. Je nach Tauchtiefe des mit dem Hebel 14 in Verbindung stehenden Spulkernes wird der induktive Widerstand der Tauchspule 47 verändert und der Regelvorgang sofort eingeleitet, da eine Speicherung der Werte nicht mehr notwendig ist. Die Speisung der Tauchspule 47 erfolgt, wie bei der Ausführung gemäß F i g. 1 und 2 beschrieben, durch einen Transformator 20, der an eine unabhängige Stromquelle oder einen Drehzahlmesser 32 angeschlossen ist, der eine der Drehzahl des Abnehmers 46 und den Tastrollen 11 und 12 proportionale Spannung abgibt. Ein zusätzliches Verzugszylinderpaar 3' wird über ein Verstellgetriebe 6, 7, 8 geregelt, wie bereits bei F i g. 1 und 2 beschrieben.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum selbsttätigen Vergleichmäßigen von Vliesen, Faserbändern, Vorgarnen u. dgl. durch Verziehen, wobei die Dicke des einlaufenden Faserverbandes elektrisch oder mechanisch gemessen und die Drehzahl einer der Verzugswalzen entsprechend der Dickenänderung des Faserverbandes geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsdrehzahl eines an sich bekannten Verstellgetriebes (6,7,8) gemessen und dabei in eine der Drehzahl entsprechende Spannung verwandelt wird, die mit der auf Grund der in an sich bekannter Weise gemessenen Stärke des Faserverbandes gewonnenen Spannung verglichen wird und daraus eine Spannungsdifferenz gebildet wird, die so lange zur Änderung der Abtriebsdrehzahl des Verstellgetriebes (6, 7, 8) herangezogen wird, bis die gemessene Spannungsdifferenz Null ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem die beiden Verzugswalzenpaare^ verbindenden mechanischen Verstellgetriebe, beispielsweise einem Konusriemengetriebe, sowie einer die Stärke des Faserverbandes messenden Abtast- und Impulsgebervorrichtung, gekennzeichnet durch einen die Abtriebsdrehzahl des Verstellgetriebes messenden Drehzahlmesser (10) und einem Regelmechanismus (21 bis 27) zum Vergleichen der Meßspannungen des Drehzahlmessers und der Abtast- und Impulsgebervorrichtung (11 bis 14 und 18, 18', 20 bzw. 47, 18', 20) und zum Bilden der sich daraus ergebenden Spannungsdifferenz sowie eine auf das Verstellgetriebe (6, 7, 8) entsprechend der festgestellten Spannungsdifferenz einwirkende Steuervorrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen die Antriebsdrehzahl des Verstellgetriebes (6, 7, 8) messenden Drehzahlmesser

(32) zum Liefern der Speisespannung für die Abtast- und Impulsgebervorrichtung (11 bis 14 und 18, 18', 20 bzw. 47, 18', 20) und somit zum Beeinflussen des durch die letzteren gebildeten Sollwertes.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung aus einem Steuermagnet (28, 29, 30) besteht.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung aus einem das Verstellgetriebe (6, 7, 8) über

ein Schneckengetriebe (44, 45) schaltenden, umsteuerbaren Servomotor (40) besteht, der über zwei parallelgeschaltete Erregerwicklungen (41 und 42) von dem Regelmechanismus (21 bis 27) steuerbar ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine elektrisch betätigte Bremse (33) zum Blockieren der Riemengabel (31) des Verstellgetriebes (6, 7, 8) während des Anfahrens oder Stillsetzens im unteren Drehzahlbereich des Hauptmotors (5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909 503/1393