DE4238760C2 - Verfahren zum Entspannen von Getrieben bei Maschinen zum Bearbeiten langgestreckten Gutes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entspannen von Getrieben bei Maschinen zum Bearbeiten langgestreckten Gutes, wobei bei Erreichen des Stillstandes der Maschine innerhalb motorbetriebener und drehzahlgeregelter Teilgetriebe, die ihrer­ seits Riementriebe aufweisen und geeignet sind, Ziehwalzen anzutreiben, über die und mittels dieser langgestrecktes Gut geführt wird, infolge des Entspannens der in den Riemen liegenden Kräfte die Teilgetriebe und demzufolge die Ziehwalzen ein Rückdrehmoment erfahren.

Aus der Praxis ist es bekannt, langgestrecktes Gut, wie z. B. Draht, Folien, Papier, gemäß der erforderlichen technologischen Bearbeitung mittels Ziehwalzen zu führen und anzutreiben, deren entsprechende Maschinen über mindestens zwei Teil­ getriebe verfügen, die mit jeweils einem eigenen drehzahlregelbaren Antrieb versehen sind, wobei mehrere Ziehwalzen je Teilgetriebe gegebenenfalls untereinander durch Riementrieb in Form von Keilriemen, Zahnriemen oder Flachriemen und auch in Kombination mit Zahnrädern verbunden sind. Eine elektrische Kopplung der Antriebe gewährleistet, daß diese gleichsinnig oder geschwindigkeitsvariabel gefahren werden können.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß beim Ausschalten der Antriebe und dem Erreichen des Stillstandes die in den Riementrieben vorhandene und durch das aufgebrachte Drehmoment wirkende Vorspannung ein Rückdrehen der einzelnen Teilgetriebe bewirkt, das sich dann durch die fehlende direkte Kopplung der Teil­ getriebe unterschiedlich auf die in den Teilgetrieben befindlichen Ziehwalzen auswirkt.

Dies führt bei empfindlichem langgestrecktem Gut zum Zerreißen desselben. Der beschriebene Effekt tritt z. B. an Drahtziehmaschinen, insbesondere an Mehr­ drahtziehmaschinen, auf.

Durch die DE-AS 10 72 216 ist weiterhin eine gleitlose Mehrfachdrahtziehmaschine beschrieben worden, bei der das zu bearbeitende langgestreckte Gut (in diesem Fall Draht) die starre Kopplung zwischen den Ziehwalzen (Ziehscheiben) bewirkt. Charak­ teristisch für die beschriebene Maschine ist, daß der Draht in vielen Lagen auf den Ziehwalzen angesammelt wird, um durch den Ziehprozeß aufgenommene Wärme über die Ziehwalzen abzuführen. Dadurch treten zwischen den Ziehwalzen in lang­ gestrecktem Gut nicht definierte Längenänderungen auf, die über Tänzer erfaßt werden.

Die Tänzer selbst wirken in ihrer Eigenschaft regulierend auf verstellbare Getriebe, u. a. auch auf Riementriebe, so daß hierdurch Drehzahländerungen einer Ziehwalze bewirkt werden können, um die Längendifferenz im langgestreckten Gut auszu­ gleichen. Diese Längenänderung wird, wie oben schon erwähnt, im wesentlichen durch unregelmäßiges Aufwickeln auf der jeweiligen Ziehwalze und der damit verbun­ denen Änderung des wirksamen Durchmessers, an den das Motormoment angreift und damit bei gleicher Drehzahl Geschwindigkeitsänderungen im langgestreckten Gut verursacht, bewirkt. Eine Reihenschaltung dieser Getriebe (Teilgetriebe) dient dazu, notwendige, an einer Ziehwalze erzeugte Drehzahländerungen auch gleich­ zeitig den vorhergehenden Ziehwalzen zu übertragen und somit eine ketten­ reaktionsartige Auslösung von Regelvorgängen in den vorhergehenden Ziehwalzen zu vermeiden.

Es ist festzustellen, daß Längenänderungen in langgestrecktem Gut, verursacht weniger durch Dehnung im langgestreckten Gut oder in einem Riementrieb als eher durch ein unregelmäßiges Aufwickeln des langgestreckten Gutes auf den Zieh­ walzen, infolge der besonderen Verfahrensführung mittels einer aufwendigen und kostenintensiven Tänzerregelung ausgeglichen werden.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile, und zwar ein Zerreißen des langgestreckten Gutes infolge Vorspannung der Riemen und unkontrollierten Rückdrehens der Teilgetriebe, ohne aufwendige und kostenintensive Einrichtungen beseitigt und daraus folgend eine qualitätsgerechte Verarbeitung von langgestrecktem Gut gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gem. den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff dieses Patentanspruches derart gelöst, daß die Rückdrehung des jeweiligen Teilgetriebes über den zugehörigen Antriebsmotor mit Drehzahlregler auf einen Istwertgeber wirkt, bei fehlendem Sollwert, entsprechend dem Stillstand des Antriebsmotors mit der beginnenden Rückdrehung der Istwerte sich diese negative Richtung in eine positive Richtung ändert und der entstehende positive Wert den Drehzahlregler aufsteuert, so daß der Antriebsmotor über das zugehörige Leistungsteil in der ursprünglichen Drehrichtung so angesteuert wird, daß ein Entspannen nicht oder durch Reglerdrift sehr langsam erfolgt.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß während des Aufsteuerns des Antriebsmotors ein dem vom Drehzahlregler kommenden Strom-Sollwert entgegen­ gesetzt wirkender Strom-Zusatz-Sollwert zugeschaltet wird, wobei der Zeitpunkt der Zuschaltung dieses Strom-Zusatz-Sollwertes von einem Drehzahl-Grenzwertmelder oder über ein Zeitglied oder in Kombination vorgegeben wird.

Des weiteren wird vorgeschlagen, daß der Strom-Zusatz-Sollwert in einer oder mehreren Stufen oder kontinuierlich ansteigend zugeschaltet wird.

Die Vorteile aus der Erfindung bestehen darin, daß die in den Riementrieben vorhan­ dene und durch das aufgebrachte Drehmoment wirkende Vorspannung nach Erreichen des Stillstandes der Maschine wirkungslos gemacht und somit ein Zerreißen des langgestreckten Gutes infolge der Vorspannung der Riemen und des Rückdrehens der Teilgetriebe vermieden wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Antriebskinematik einer Drahtziehmaschine

Fig. 2 Blockschaltbild zur Steuerung und Regelung der Antriebe

Fig. 3 Blockschaltbild nach Fig. 2 in einer Erweiterung.

Gemäß Fig. 1 wird langgestrecktes Gut in Form von Draht 1 in Drahtziehmaschinen um nacheinander angeordnete Ziehwalzen 2 herum und durch Ziehsteine 3 hindurch zur weiteren Verarbeitung geführt, wobei die Ziehwalzen 2 in vorgegebener Stückzahl jeweils einem bestimmten Teilgetriebe zugeordnet sind. In der Regel weist eine Draht­ ziehmaschine mindestens zwei, jeweils durch einen drehzahlgeregelten Antriebs­ motor 6, 7 angetriebene Teilgetriebe 4, 5 auf, deren Ziehwalzen 2 gegebenenfalls untereinander durch Riementriebe 8 in Form von Keilriemen, Zahnriemen oder Flach­ riemen und auch in Kombination mit Zahnrädern 9 verbunden sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nur das Teilgetriebe 4 mit Riementrieb 8 versehen. Die technologische Bearbeitung sieht eine elektrische Kopplung der Antriebsmotore 6, 7 gleichsinnig und geschwindigkeitsvariabel vor. Nach dem fertigungsbedingten Ausschalten der Antriebsmotore 6, 7 und dem Erreichen des Stillstandes erfolgt durch die in den Riementrieben 8 (Teilgetriebe 4) vorhandene und durch das aufgebrachte Drehmoment wirkende Vorspannung ein Rückdrehen des Teilgetriebes 4 und somit auch der zugehörigen Ziehwalzen 2, die durch die fehlende direkte Kopplung der Teilgetriebe 4, 5 untereinander unterschiedlich sein kann.

Gemäß Fig. 2 und 3 werden die beschriebenen Antriebsmotore 6, 7 über zugeordnete Stromrichter oder Frequenzumrichter, die einen Drehzahl- und Stromregelkreis beinhalten, drehzahlvariabel angesteuert.

Der vorhandene Drehzahlregelkreis erhält dabei von den Antriebsmotoren 6, 7 ein drehzahlproportionales Istwertsignal, z. B. aus einem Istwertgeber 17 oder von einem Analogtacho. Er ist in der Regel so aufgebaut, daß eine Soll-Istwertstelle 12 vorhan­ den ist, worüber der Drehzahlregler 10 dem Stromregler 11 einen der Drehzahl entsprechenden Strom-Sollwert 13 übergibt. Bei Überschreiten dieser intern einge­ stellten Stromgrenze steuert der Strom-Istwert 14 dem Strom-Sollwert 13 entgegen und schließt den Stromregler 11. Dieser selbst gibt über einen Impulssteuersatz 15 dem Leistungsteil 16 des Umrichters oder Stromrichters den entsprechenden Dreh­ zahlwert, so daß sich eine entsprechende Ausgangsspannung und/oder Frequenz am Ausgang ergibt und der jeweilige Antriebsmotor 6, 7 entsprechend der gewünschten Drehzahl folgt.

Liegt an dem Drehzahlregler 10 nur ein positives Signal an, erfolgt die Aufsteuerung des Leistungsteils 16. Meldet der Istwertgeber 17 ein negatives Signal, wird der Drehzahlregler 10 geklemmt.

Tritt die geschilderte Rückdrehung des jeweiligen Teilgetriebes 4 ein, wirkt diese über den zugehörigen Antriebsmotor 6 mit Drehzahlregler 10 auf den Istwertgeber 17, wobei bei fehlendem Strom-Sollwert 13, entsprechend dem Stillstand des Antriebs­ motors 6, mit der beginnenden Rückdrehung der Istwerte sich diese negative Richtung in eine positive Richtung ändert und der entstehende positive Wert den Drehzahlregler 10 aufsteuert, so daß der Antriebsmotor 6 über das Leistungsteil 16 in der ursprünglichen Drehrichtung so angesteuert wird, daß ein Entspannen nicht oder durch Reglerdrift nur sehr langsam erfolgt.

Die Erfindung sieht des weiteren gem. Fig. 3 die Zuschaltung eines Strom-Zusatz- Sollwertes 18 vor, der entgegengesetzt des vom Drehzahlregler 10 kommenden Strom-Sollwertes 13 wirkt. Dieser Strom-Zusatz-Sollwert 18 wird in einer oder mehreren Stufen oder auch kontinuierlich zugeschaltet, z. B. über ein integrierend wirkendes Glied in Form eines RC-Gliedes.

Es ist vorgesehen, das Entspannen des Teilgetriebes 4 nicht den reglerbedingten Abläufen auszusetzen, sondern stetig das Zugmoment gegen Null zu steuern. Damit wird der unvermeidliche Entspannungsruck beim Abschalten der Antriebsmotore 6, 7 vom Netz vermieden, was sich wiederum schonend auf das langgestreckte Gut auswirkt.

Der Zeitpunkt der Zuschaltung dieses Strom-Zusatz-Sollwertes 18 wird von einem Drehzahl-Grenzwertmelder 19 oder über ein Zeitglied oder in Kombination dieser vorgegeben und richtet sich nach den jeweiligen technologischen Gegebenheiten.

Nach dem Erreichen des entspannten Zustandes des Teilgetriebes 4, meßbar auch an der wirkenden Größe des das Gegenmoment erzeugenden Motorstromes, ist die Abtrennung des kompletten Regelgerätes vom Netz und damit die Gefahrlos­ schaltung der Ziehwalzen 2 möglich.

Claims (3)

1. Verfahren zum Entspannen von Getrieben bei Maschinen zum Bearbeiten langgestreckten Gutes, wobei bei Erreichen des Stillstandes der Maschine innerhalb motorbetriebener und drehzahlgeregelter Teilgetriebe, die ihrerseits Riementriebe aufweisen und geeignet sind, Ziehwalzen anzutreiben, über die und mittels dieser langgestrecktes Gut geführt wird, infolge des Entspannens der in den Riemen liegenden Kräfte die Teilgetriebe und demzufolge die Zieh­ walzen ein Rückdrehmoment erfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückdrehung des jeweiligen Teilgetriebes (4) über den zugehörigen Antriebs­ motor (6) mit Drehzahlregler (10) auf einen Istwertgeber (17) wirkt, bei fehlendem Sollwert, entsprechend dem Stillstand des Antriebsmotors (6) mit der beginnenden Rückdrehung der Istwerte sich diese negative Richtung in eine positive Richtung ändert und der entstehende positive Wert den Drehzahl­ regler (10) aufsteuert, so daß der Antriebsmotor (6) über das zugehörige Leistungsteil (16) in der ursprünglichen Drehrichtung so angesteuert wird, daß ein Entspannen nicht oder durch Reglerdrift sehr langsam erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufsteuerns des Antriebsmotors (6) ein dem vom Drehzahlregler (10) kommenden Strom-Sollwert (13) entgegengesetzt wirkender Strom-Zusatz- Sollwert (18) zugeschaltet wird, wobei der Zeitpunkt der Zuschaltung dieses Strom-Zusatz-Sollwertes (18) von einem Drehzahl-Grenzwertmelder (19) oder über ein Zeitglied oder in Kombination vorgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom-Zusatz- Sollwert (18) in einer oder mehreren Stufen oder kontinuierlich ansteigend zugeschaltet wird.