DE1951088C3 - Compensator device with a dancer roller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Konipensatorvorrichtung mit mindestens einer in einer Warensehleife liegenden Tänzerwalze, welche über ein endloses Zugmittel mit einer Rolle verbunden ist, auf die ein Elektromotor mit einstellbarem Drehmoment geschaltet ist. Das Zugmittel kann dabei beispielsweise eine Kette oder ein Zahn riemen sein; entsprechend kann die Rolle als Kettenrad ausgebildet sein.The invention relates to a Konipensatorvorrichtung with at least one lying in a merchandise loop Dancer roller, which is connected to a roller via an endless traction mechanism, on which an electric motor is connected adjustable torque is switched. The traction means can, for example, be a chain or a tooth be straps; accordingly, the role can be designed as a chain wheel.

Bei der Herstellung, Veredlung oder Verarbeitung von bahn-, band- oder fadenförmiger Ware, ist es häufig erforderlich, zwischen zwei Maschinengruppen oder in eine Maschine eine Kompensatorvorrichtung einzubauen. Eine solche Einrichtung soll gleichzeitig als Warenspeicher dienen und für eine konstante Warenspannung sorgen sowie die nachgeschaltete Maschine bzw. Maschinengruppe steuern. Diese Aufgaben sind bei bisherigen Maschinen nicht erfüllbar, wenn sehr dehnbare oder zu empfindliche Ware zu behandeln ist und häufig schnelle Anfahrvorgänge stattfinden. Man könnte das Gewicht des Tänzers zwar durch ein Gegengewicht mehr oder weniger kompensieren, dadurch wurden aber die Massenkräfte des Tänzers nur entsprechend erhöht, so daß die Ware bei schnellen Änderungen der Warengeschwindigkeit noch mehr als ohne Gegenge- to wicht gespannt würde.It is common in the manufacture, refinement or processing of web, ribbon or thread-like goods It is necessary to install a compensator device between two machine groups or in one machine. Such a device should simultaneously serve as a goods store and for a constant goods tension and control the downstream machine or machine group. These tasks are with previous Machines cannot be fulfilled if very flexible or overly sensitive goods are to be handled and frequently fast start-up processes take place. One could counterbalance the weight of the dancer compensate more or less, but this only increased the dancer's inertia forces accordingly, so that with rapid changes in the speed of the goods, the goods can be shipped even more than without countergotes weight would be excited.

Aus der Zeitschrift »Siemens-Review« VoI XXXI April 1964 Nr. 4, S. 111 bis 115, insbesondere Figur 7, ist bereits eine Einrichtung zum Messen der Warenspannung (in einer Papierbahn) bekannt. Die Warenbahn wird hier über eine Walze geführt, deren Eigengewicht durch Federkraft oder auf andere Weise ausbalanciert ist. Die Warenspannung macht sich dann dadurch bemerkbar, daß sie indirekt eine Kraft auf das Lager der Walze ausübt. Im Bekannten sind Hinweise angegeben, wie man diese Kraft und damit die Warenspannun« messen kann, nämlich beispielsweise mittels einer Wip" pe, auf der wenigstens ein Teil der Warenumlenkwalzen der Warenschleife befestigt ist und bei der mit der Wippbewegung ein Potentiometer einstellbar is;. Der freie Arm der Wippe kann hierbei unter einer Federspannung stehen.From the magazine "Siemens Review" Vol. XXXI April 1964 No. 4, pp. 111 to 115, in particular FIG. 7, is already a device for measuring the fabric tension (in a paper web) known. The web of goods is guided here over a roller, the weight of which is balanced by spring force or in some other way is. The tension of the goods is then noticeable in that it indirectly exerts a force on the bearing of the Roller exercises. In the known, there are instructions on how to use this force and thus the tension of the goods. can measure, namely for example by means of a wip " pe, on which at least a part of the goods deflection rollers of the goods loop is attached and with the Rocking movement a potentiometer is adjustable ;. The free arm of the rocker can be under spring tension stand.

In der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 35 823 ist eine Kompensatorvorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen worden. Diese Einrichtung ist nicht in der Lage. Änderungen der Warenspannung ausreichend zu berücksichtigen, da der Drehmomentmotor unabhängig von der augenblicklichen Warenspannung arbeitet.In the German utility model 19 35 823 a compensator device of the type mentioned has been proposed. This facility is unable. Changes in the fabric tension must be sufficiently taken into account as the torque motor works independently of the current tension of the goods.

Bei plötzlicher Wa.'enabgabe können durch die Massenträgheit der Tänzerwalze große Zugspannungen auf die Warenbahn ausgeübt werden. Entsprechend kann bei plötzlicher Wareneingabe die Tänzerwalze nicht spontan der Ware folgen. Das führt dazu, daß der Kompensator zu den fraglichen Zeitpunkten nicht in der Lage ist, die nachfolgende Maschine ordnungsgemäß zu steuern. Diese Fehlsteuerung kann an der folgenden Maschine zu Pendelneigung der Antriebseinheiten führen, was wiederum mit momentan auftretenden hohen Zugspannungen in der Ware verbunden ist.In the event of a sudden delivery of the goods, the inertia the dancer roller, large tensile stresses are exerted on the material web. Accordingly can If there is a sudden input of goods, the dancer roller does not spontaneously follow the goods. This leads to the Compensator at the time in question is unable to properly operate the following machine to control. This incorrect control can lead to a tendency of the drive units to oscillate on the following machine lead, which in turn is associated with momentarily occurring high tensile stresses in the goods.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Kompensationsvorrichtung zu schaffen, deren Tänzerwalze nahezu trägheitslos der Ware folgt und dadurch eine gleichbleibende Warenspannung garantiert. Die Lösung ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschrieben.The invention is accordingly based on the object to provide a compensation device whose The dancer roller follows the goods with almost no inertia, thus guaranteeing constant tension of the goods. The solution is described in the characterizing part of claim 1.

Mit der Vorrichtung werden die bei Bewegung entstehenden Massenkräfte der Tänzerwalze kompensiert.The device compensates for the inertial forces of the dancer roll that arise during movement.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.Advantageous further developments of the subject matter of the invention result from claims 2 and 3.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kompensatorvorrichtung hat außerdem den überraschenden Vorteil, daß besondere Auffangverrichtungen für die Tänzerwalze, die sonst für den Fall eines Warenbruchs erforderlich waren, nicht mehr gebraucht werden. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung kann nämlich die Drehzahl des Elektromotors derart begrenzt sein, daß die Hub- oder Fallgeschwindigkeit der Tänzerwalze vorgegeben beschränkt ist.The inventive design of the compensator device also has the surprising advantage that special collecting devices for the dancer roll, which were otherwise required in the event of a break in goods are no longer needed. According to Further development of the invention can namely be limited to the speed of the electric motor so that the lifting or falling speed of the dancer roller is predetermined limited.

An Hand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und der folgenden Beschreibung werden weitere Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung läuft die Warenbahn 1 von einem durch den Wickelmotor 2 angetriebenen Wickler 3 über die Umlenkwalze 4 zur Tänzerwalze 5 und von dort über die Umlenkwalze 6 aus dem Kompensator heraus.On the basis of the schematic drawing of an exemplary embodiment and the following description further details explained. In the drawing, the material web 1 runs from one through the winding motor 2 driven winder 3 over the deflecting roller 4 to the dancer roller 5 and from there over the deflecting roller 6 out of the compensator.

Die Tänzerwalze 5 hängt an einer Kette 7, die über Kettenräder 8 und 9 geführt ist.The dancer roller 5 is suspended from a chain 7 which is guided over chain wheels 8 and 9.

Mit dem Kettenrad 9 wird ein Potentiometer 10 eingestellt, das die Elektronik Il des Wickelmotors 2 steuert. Das Kettenrad 9 ist außerdem mit einem Gleichstrommotor 12 verbunden. Die beiden Umlenkwalzen 4 und 6 sind auf einer Wippe 13 angebracht, welche im Punkt D drehbar gelagert ist. Der dem Drehpunkt D gegenüberliegende freie Arm der Wippe 13 liegt auf einem Widerlager, das durch eine Feder 14 vorgespannt ist. Mittels eines Handrades 15 kann die Kraft (Vorspannung) der Feder 14 eingestellt werden. Der freie Arm der Wippe 13 kann sich zwischen den Endpunkten des Weges S bewegen. Dabei stellt das freie Wippenende ein mit ihm verbundenes Potentio-A potentiometer 10, which controls the electronics II of the winding motor 2, is set with the sprocket 9. The chain wheel 9 is also connected to a direct current motor 12. The two deflection rollers 4 and 6 are mounted on a rocker 13 which is rotatably mounted at point D. The free arm of the rocker 13 opposite the pivot point D rests on an abutment which is pretensioned by a spring 14. The force (pretension) of the spring 14 can be adjusted by means of a hand wheel 15. The free arm of the rocker 13 can move between the end points of the path S. The free end of the seesaw represents a potential connected to it.

meter 16, entsprechend dein Wippenstand ein. Auf das Potentiometer 16 ist im Ausführungsbeispiel eine elektronische Regeleinrichtung bzw. ein Verstärker 17 geschaltet, der den Elektromotor 1? steuert.meter 16, according to your rocker position. On the In the exemplary embodiment, an electronic control device or an amplifier 17 is connected to the potentiometer 16, the electric motor 1? controls.

Dieser Elektromotor 12. der vorzugsweise als Dreh- S momemmoior ausgebildet ist. hat die Aufgabe, bei Erregung ein Moment auf das Kettenrad 9 auszuüben, um dadurch die Tänzerwalze nach oben zu ziehen bzw. teilweise gewichtslos zu machen. Die dem Motor 12 vorgeschaltete elektrische Einrichtung 16, 17 ist dabei zweckmäßig so ausgelegt, daß bei oberer Wippenstellimg der Motor nicht erregt wird. Die Tänzerwalze füllt dann nach unten, bzw. sie liegt mit vollem Gewicht in der Ware. Die dadurch entstehende Warenspannung wirkt sich auf die Umlenkwalzen 4 und 6 und damit auf die Wippe 13 aus. Die Wippe wird dann teilweise nach unten gedruckt, das Potentiometer 16 wird verstellt und der Motor 12 demzufolge wieder erregt, wodurch das Gewicht der Tänzerwalze wieder verkleinert wird.This electric motor 12, which is preferably designed as a rotary S momemmoior is trained. has the task of arousal exert a moment on the sprocket 9 in order to pull or pull the dancer roller upwards. to make partially weightless. The electrical device 16, 17 connected upstream of the motor 12 is included expediently designed so that the motor is not excited when the rocker switch is in the upper position. The dancer roll fills then downwards, or it lies with its full weight in the goods. The resulting tension in the goods affects the deflection rollers 4 and 6 and thus the rocker 13. The rocker is then partially after printed below, the potentiometer 16 is adjusted and the motor 12 is therefore energized again, whereby the weight of the dancer roll is reduced again.

Bei konstanter Arbeitsgeschwindigkeit der Vor- und Eolgeniaschinen wird in der Regel im erfindungsgemäßen Kompensator keine Änderung der gespeicherten Ware stattfinden, die Wippe führt dann nur geringfügige Bewegungen um eine Mittelstellung aus. Die sich einstellende Warenspannung ist dabei von der Auslcgung der mechanischen und elektrischen Einrichtung abhängig.With a constant working speed of the preliminary and secondary machines, as a rule in the invention Compensator does not change the stored goods, the rocker then only performs marginally Movements around a middle position. The resulting tension of the goods depends on the design depends on the mechanical and electrical equipment.

Wie die Rechnung ergibt, sind in solchem 'Uationären Zustand die sich einstellende Warenspannung und die Auslenkung der Wippe beide einerseits vom Maß der elektrischen Verstärkung der Motorerregung und andererseits von der auf die Wippe wirkenden Federkraft abhängig. In erster Näherung ist die Auslenkung umgekehrt proportional zum Produkt von elektrischer Verstärkung der Motorerregung und Federkraft.As the calculation shows, in such a 'uationary' State the adjusting goods tension and the deflection of the rocker both on the one hand from the extent of the electrical amplification of the motor excitation and, on the other hand, of the spring force acting on the rocker dependent. As a first approximation, the deflection is inversely proportional to the product of the electrical gain the motor excitation and spring force.

Bei stationärem Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung soll die Wippe in der Regel unabhängig von der mit Hilfe der Feder eingestellten Warenspannung immer etwa die gleiche Auslenkung haben. Das bedeutet, daß bei einer Verstellung der Federkraft eine entsprechende Änderung der elektrischen Verstärkung des vom Wippenstand abhängigen Potentiometer-Signals erforderlich ist. Hierzu ergibt die Rechnung, daß eine Vergrößerung der Federkraft lediglich eine entsprechende Verkleinerung der elektrischen Verstärkung bedingt. Diese Einstellung kann durch Potentiometer und Widerstandkombinationen leicht bewirkt werden.In stationary operation of the device according to the invention, the rocker should generally be independent of the fabric tension set with the help of the spring always have approximately the same deflection. That means, that when the spring force is adjusted, there is a corresponding change in the electrical gain of the potentiometer signal dependent on the rocker position is required. The calculation shows that an increase in the spring force only means a corresponding reduction in the electrical gain conditional. This setting can easily be effected by means of potentiometers and combinations of resistors will.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet aber nicht nur im stationären Zustand, sondern auch bei plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen einwandfrei. Wird die Geschwindigkeit schnell und stark geändert, so erfolgt eine Beschleunigung des Tänzers aus seiner Ruhelage heraus. Dadurch werden Massenkräfte verursacht, die sich auf die Warenbahn auswirken (Trägheitsmomente und Drehmomente). Da aber bei geringem Ansteigen der Warenspannung die Wippe sofort niedergedrückt wird, erhält der Drehmomentmotor momentan eine höhere Erregung. Das führt dazu, daß die Massenkräfte der Tänzerwalze kompensiert werden, indem der Motor über die Kette den Tänzer je nach Erregung des Motors mehr oder weniger nach oben zieht. Das gleiche gilt im umgekehrten Falle, wenn die Warenspannung plötzlich verkleinert wird. Hierbei bewegt sich die Wippe nach oben und der Motor wird entsprechend weniger erregt.The device according to the invention works not only in the steady state, but also when sudden changes in speed flawlessly. If the speed is changed quickly and strongly, so the dancer accelerates out of his resting position. This causes inertial forces which affect the material web (moments of inertia and torques). But there with little If the rocker is depressed immediately, the torque motor receives an increase in the fabric tension momentarily a higher arousal. This leads to the fact that the inertia forces of the dancer roll are compensated, by the motor over the chain the dancer depending on the excitation of the motor more or less after pulls up. The same applies in the opposite case, if the goods tension is suddenly reduced. The rocker moves upwards and the motor is accordingly less excited.

Bei bekannten Kompensatorvorrichtungen sind komplizierte Auffanggeräte erforderlich, die Beschädigungen der Tänzerwalze für den Fall eines Warenbruchs oder des Warenendes verhindern sollen.In known compensator devices, complicated fall arrest devices are required to prevent damage the dancer roller in the event of a product breakage or the end of the product.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es jedoch überraschenderweise möglich, die Fallgeschwindigkeit der Tänzerwalze von vornherein zu begrenzen. Das kann einfach dadurch bewirkt werden, daß die Ankerspannung des Motors und damit die Drehzahl begrenzt werden. Die Ankerspannung des Drehmomentmotors ist beim Ausführungsbeispiel proportional zur Fallgeschwindigkeit der Tänzerwalze. Zur Drehzahlbegrenzung braucht die Ankerspannung also nur so begrenzt zu werden, daß die Ankerspannung einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt. Bei der erfindungsgemäßen Kompensatorvorrichtung genügen zum Auffangen des Tänzers einfache Gummipuffer.In the device according to the invention, however, it is surprisingly possible to reduce the speed of fall to limit the dancer roller from the start. This can be done simply by increasing the armature voltage of the motor and thus the speed can be limited. The armature voltage of the torque motor is proportional to the speed of fall of the dancer roller in the exemplary embodiment. For speed limitation the armature voltage therefore only needs to be limited in such a way that the armature voltage has a predetermined value Value does not exceed. In the compensator device according to the invention are sufficient to catch the Dancer's simple rubber buffers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kompensatorvorriehtung mil mindestens einer1. Compensator device with at least one in einer Warenschleife liegenden Tänzerwalze, wc!- ehe über ein endloses Zugmittel mit einer Rolle verbunden ist, auf die ein Elektromotor mit einstellbarem Drehmoment geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Einrichtung (13) zur Messung der Warenspannung als Steuermittel für den Elektromotor (12) im Hinblick auf Kompensierung der bei der Bewegung entstehenden Massenkräfte der Tänzerwalze (5) verwendet ist.dancer roller lying in a loop of goods, wc! - before it is connected to a roller via an endless traction mechanism, on which an electric motor with adjustable Torque is switched, characterized in that that a known device (13) for measuring the tension of the goods as Control means for the electric motor (12) with a view to compensating for the movement occurring Mass forces of the dancer roller (5) is used. 2. Kompensatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei als Einrichtung zur Messung der Warenspannung eine Wippe vorgesehen ist, auf der wenigstens ein Teil der Warenumlenkwalzen der Warenschleifu befesligt ist und bei der mit der Wippbewegung ein Potentiometer einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Potentiometer (16) die Energiezufuhr des Elektromotors (12) steuerbar ist.2. Compensator device according to claim 1, wherein a rocker is provided as a device for measuring the tension of the goods, on which at least part of the goods deflection rollers of the goods loop is attached and with the rocking movement The potentiometer is adjustable, characterized in that the potentiometer (16) is used to supply energy of the electric motor (12) is controllable. 3. Kompensatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei in an sich bekannter Weise unter Federspannung (14) stehendem freien Arm der Wippe (13) durch Wahl der Federvorspannung die mittlere Warenspannung vorwählbar ist.3. Compensator device according to claim 2, characterized in that in known per se Way under spring tension (14) standing free arm of the rocker (13) by selecting the spring tension the average fabric tension can be selected. 4. Kompensatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Elektromotors (12) derarv begrenzt ist, daß die Hub- oder Fallgeschwindigkeit der Tänzerwalze (5) vorgegeben beschrankt ist.4. Compensator device according to claim 1, characterized in that the speed of the electric motor (12) is limited in such a way that the lifting or falling speed of the dancer roller (5) is specified is restricted.