EP0272592A1 - Aufwickeleinrichtung für Bänder - Google Patents

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EP0272592A1
EP0272592A1 EP87118627A EP87118627A EP0272592A1 EP 0272592 A1 EP0272592 A1 EP 0272592A1 EP 87118627 A EP87118627 A EP 87118627A EP 87118627 A EP87118627 A EP 87118627A EP 0272592 A1 EP0272592 A1 EP 0272592A1
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EP
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winding
individual
friction
strip
tension
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EP87118627A
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Hermann Nesgen
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Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
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Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/195—Registering, 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
    • B65H23/1955—Registering, 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 and controlling web tension

Definitions

  • the invention relates to a winding device for tapes with coaxially arranged winding shafts for individual reels, with a common drive shaft, which drives each individual reel via a transmission chain or the like and a single friction, and with a tape tension measuring device for providing a tape tension actual value for a tape and with a control for the winding shaft drive.
  • a winding device of the type mentioned is normally located at the end of a strip processing machine, in particular a cutting machine. There are usually two or more winding devices, the individual windings of which are arranged offset from one another, so that adjacent strip strips are wound on different winding devices.
  • a winding shaft is driven by the common drive shaft via a single friction.
  • the transmission torque of such an individual friction is not exactly reproducible and it also depends on the state of wear of the individual friction.
  • Adherence to the specified belt tension is, however, a prerequisite for achieving cleanly wound individual windings.
  • the object of the invention is such a configuration of a winding device in which, despite the inaccuracies in the transmission torque of a single friction, winding with a predetermined belt tension is possible.
  • This object is achieved according to the invention in that a separate control loop is provided for each individual friction compares the actual strip tension value for the strip in question with a target value, and that an integrating controller emits a control signal for the associated individual friction.
  • the invention differs from the prior art in that each individual friction receives a separate regulation for an individual winding, so that the individual friction is set exactly to the predetermined target value. This occurs regardless of the state of the individual friction.
  • the belt tension can be measured with little effort in that the belt tension measuring device interacts with the pressure roller for the respective individual roll.
  • the invention enables the individual friction to be monitored by providing a state measuring circuit for the wear state of each individual friction, which compares the setpoint value and the actuating signal with one another and displays the state of the relevant individual friction. In this way, the respective state, in particular the state of wear, of each individual friction can be recorded.
  • the winding device shown has three winding shafts 1 arranged coaxially to one another. This winding device is located at the end of a processing machine and can be integrated into the same.
  • the strip strips 2 are shown, each of which is wound into a single roll 3 on a winding shaft 1.
  • the strip strips located between the strip strips 2 shown are wound up on another winding device which is arranged in the usual way offset to the winding device shown. This is not explained, since such a structure is familiar to the winding specialist.
  • the bearings, the pendulum levers and other adjustment elements are also not shown.
  • Each strip of tape 2 is passed over a deflection roller 4 and a pressure roller 5 onto a single roll 3.
  • the pressure roller 5 is mounted in pendulum arms 6, which are biased by a cylinder unit with a contact pressure against the individual roll 3.
  • a drive shaft 9 driven by a motor 8 drives a winding shaft 1 via a transmission chain consisting of toothed belts 10, 11 and a single friction 12.
  • the drive chain can also on have transmission elements such as gears or the like.
  • the moment of individual friction is set by an actuating cylinder 13, which is controlled by a valve 14.
  • a control circuit is provided for each individual winding to keep the belt tension constant at a setpoint.
  • a tape tension measuring device 15 measures the tape tension of a tape strip 2 to be wound up and outputs an actual tape tension value.
  • the belt tension measuring device 15 is arranged in the area of the pressure rollers 5 and / or integrated in the pressure roller 5. Different belt tension measuring devices are available for this.
  • the actual band tension value is amplified in an amplifier 16 and displayed in a display device 17.
  • a setpoint for the belt tension is set in a setpoint generator 18.
  • the actual strip tension value and the setpoint value are compared with one another in a differential circuit 19.
  • a difference signal is input into a controller 20, at the output of which a manipulated variable for the individual friction 12 is available.
  • This control value acts on a valve for the control cylinder 13, so that the torque of the individual friction is set in accordance with this control value.
  • This control loop thus allows winding with constant belt tension, regardless of the characteristic of the respective individual friction 12, because the individual friction 12 is adjusted until the belt tension reaches the desired value.
  • Such a regulation is provided for each individual reel 3, so that all the individual reels 3 are wound with a constant band tension. It is accordingly possible to regulate the belt tension according to certain, predetermined functions.
  • the winding force is transmitted from the common drive shaft 9 to the winding shaft 1 via the individually regulated individual friction 12.
  • the characteristic of a single friction 12, i.e. the relationship between the manipulated variable and the transmission torque of the individual friction is subject to changes over time. A change in this characteristic curve occurs in particular due to the wear of the individual friction 12.
  • a state control circuit 21 which compares the setpoint of the setpoint generator 18 with the manipulated value at the output of the controller 20. These two values must match for the theoretical characteristic of the single friction. However, deviations occur in practice. These deviations are, among other things, a measure of the state of wear of the Single friction 12. If these deviations exceed a certain size, a display takes place in the display stage 22. This makes it recognizable that the single friction 12 has a high state of wear and must be replaced.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

Eine Aufwickeleinrichtung für Bänder (2) mit koaxial angeordneten Wickelwellen (1) für Einzelwickel (3), mit einer gemeinsamen Antriebswelle (9), die jeweils über eine Übertragungskette (10, 11) und eine Einzelfriktion (12) einen jeden Einzelwickel antreibt, und mit einer Bandspannungsmeßvorrichtung (15) zur Bereitstellung eines Bandspannungsistwertes für ein Band sowie mit einer Regelung für den Wickelwellenantrieb. Trotz der Ungenauigkeiten im Übertragungsmoment einer Einzelfriktion soll ein Aufwickeln mit vorgegebener Bandspannung möglich sein. Für jede Einzelfriktion (12) ist ein gesonderter Regelkreis vorgesehen, der den Bandspannungsistwert für das betreffende Band mit einem Sollwert vergleicht. Ein integrierender Regler (20) gibt ein Stellsignal für die zugehörige Einzelfriktion (12) ab.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufwickeleinrichtung für Bänder mit koaxial angeordneten Wickelwellen für Einzelwickel, mit einer gemein­samen Antriebswelle, die jeweils über eine Übertragungskette oder ähn­liches und eine Einzelfriktion einen jeden Einzelwickel antreibt, und mit einer Bandspannungsmeßvorrichtung zur Bereitstellung eines Band­spannungsistwertes für ein Band sowie mit einer Regelung für den Wickelwellenantrieb.
  • Eine Aufwickeleinrichtung der genannten Art befindet sich norma­lerweise am Ende einer Bandbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Schneidmaschine. Es sind üblicherweise zwei oder mehrere Aufwickelein­richtungen vorhanden, deren Einzelwickel versetzt gegeneinander ange­ordnet sind, so daß benachbarte Bandstreifen auf verschiedenen Auf­wickeleinrichtungen aufgewickelt werden.
  • Der Antrieb einer Wickelwelle erfolgt von der gemeinsamen An­triebswelle über eine Einzelfriktion. Das Übertragungsmoment einer solchen Einzelfriktion ist jedoch nicht genau reproduzierbar und es hängt auch vom Abnutzungszustand der Einzelfriktion ab. Infolgedessen ist es kaum möglich, alle Einzelwickel mit vorgegebener Bandspannung zu wickeln. Die Einhaltung der vorgegebenen Bandspannung ist jedoch zur Erzielung von sauber gewickelten Einzelwickeln notwendige Voraus­setzung.
  • Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung einer Aufwickel­einrichtung, bei der trotz der Ungenauigkeiten im Übertragungsmoment einer Einzelfriktion ein Aufwickeln mit vorgegebener Bandspannung mög­lich ist.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß für jede Einzelfriktion ein gesonderter Regelkreis vorgesehen ist, der den Bandspannungsistwert für das betreffende Band mit einem Sollwert vergleicht, und daß ein integrierender Regler ein Stellsignal für die zugehörige Einzelfriktion abgibt.
  • Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als jede Einzelfriktion für einen Einzelwickel eine gesonderte Rege­lung erhält, so daß die Einzelfriktion genau auf den vorgegebenen Sollwert eingestellt wird. Dieses erfolgt unabhängig von jeweiligen Zustand der Einzelfriktion.
  • Mit geringem Aufwand läßt sich die Bandspannung dadurch messen, daß die Bandspannungsmeßvorrichtung jeweils mit der Andruckwalze für den betreffenden Einzelwickel zusammenwirkt.
  • Ferner ermöglicht die Erfindung eine Überwachung der Einzelfrik­tionen dadurch, daß ein Zustandmeßkreis für den Abnutzungszustand jeder Einzelfriktion vorgesehen ist, der den Sollwert und das Stell­signal miteinander vergleicht und den Zustand der betreffenden Einzel­friktion anzeigt. So läßt sich der jeweilige Zustand, insbesondere der Abnutzungszustand jeder Einzelfriktion erfassen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezug­nahme auf die anliegende schematische Darstellung einer Aufwickelein­richtung beschrieben.
  • Die dargestellte Aufwickeleinrichtung besitzt drei koaxial zuein­ander angeordnete Wickelwellen 1. Diese Aufwickeleinrichtung befindet sich am Ende einer Bearbeitungsmaschine und kann in dieselbe inte­griert sein. In der Zeichnung sind die Bandstreifen 2 dargestellt, die jeweils zu einem Einzelwickel 3 auf einer Wickelwelle 1 aufge­wickelt werden. Die zwischen den dargestellten Bandstreifen 2 befind­lichen Bandstreifen werden auf einer anderen Aufwickeleinrichtung auf­gewickelt, die in üblicher Weise versetzt zu der dargestellten Auf­wickeleinrichtung angeordnet ist. Dieses ist nicht erläutert, da ein solcher Aufbau dem Wickelfachmann geläufig ist. In der Zeichnung sind auch nicht die Lagerungen, die Pendelhebel und andere Verstellelemen­te dargestellt.
  • Jeder Bandstreifen 2 wird über eine Umlenkwalze 4 und eine An­druckwalze 5 auf einen Einzelwickel 3 geleitet. Die Andruckwalze 5 ist in Pendelarmen 6 gelagert, die durch eine Zylindereinheit mit einem Anpreßdruck gegen den Einzelwickel 3 vorgespannt sind.
  • Eine von einem Motor 8 angetriebene Antriebswelle 9 treibt je­weils über eine Übertragungskette aus Zahnriemen 10, 11 und eine Ein­zelfriktion 12 eine Wickelwelle 1 an. Die Antriebskette kann auch an­ dere Übertragungselemente wie Zahnräder oder dergleichen aufweisen. Das Moment der Einzelfriktion wird durch einen Stellzylinder 13 einge­stellt, der über ein Ventil 14 gesteuert wird.
  • Zur Konstanthaltung der Bandspannung auf einem Sollwert ist für jeden Einzelwickel ein Regelkreis vorgesehen. Eine Bandspannungsmeß­vorrichtung 15 mißt die Bandspannung eines aufzuwickelnden Bandstrei­fens 2 und gibt einen Bandspannungsistwert ab. Die Bandspannungsmeß­vorrichtung 15 ist im Bereich der Andruckwalzen 5 angeordnet und/oder in die Andruckwalze 5 integriert. Es stehen hierfür unterschiedliche Bandspannungsmeßvorrichtungen zur Verfügung.
  • Der Bandspannungsistwert wird in einem Verstärker 16 verstärkt und in einem Anzeigegerät 17 angezeigt. Ein Sollwert für die Bandspan­nung wird in einem Sollwertgeber 18 einegstellt. Der Bandspannungsist­wert und der Sollwert werden in einem Differenzkreis 19 miteinander verglichen. Ein Differenzsignal wird in einen Regler 20 eingegeben, an dessen Ausgang ein Stellwert für die Einzelfriktion 12 bereit­steht. Dieser Stellwert beaufschlagt ein Ventil für den Stellzylinder 13, so daß entsprechend diesem Stellwert das Moment der Einzelfrik­tion eingestellt wird. Dieser Regelkreis erlaubt somit unabhängig von der Kennlinie der jeweiligen Einzelfriktion 12 eine Wicklung mit kon­stanter Bandspannung, weil die Einzelfriktion 12 so lange verstellt wird, bis die Bandspannung den Sollwert erreicht. Eine solche Rege­lung ist für jeden Einzelwickel 3 vorgesehen, so daß alle Einzel­wickel 3 mit konstanter Bandspannung gewickelt werden. Es ist entspre­chend möglich, die Bandspannung nach bestimmten, vorgegebenen Funktio­nen zu regeln.
  • Die Aufwickelkraft wird von der gemeinsamen Antriebswelle 9 über die jeweils einzeln geregelten Einzelfriktionen 12 auf die Wickelwel­le 1 übertragen. Die Kennlinie einer Einzelfriktion 12, d.h. der Zu­sammenhang zwischen dem Stellwert und dem Übertragungsmoment der Ein­zelfriktion unterliegt zeitlichen Änderungen. Insbesondere durch die Abnutzung der Einzelfriktion 12 tritt eine Änderung dieser Kennlinie auf.
  • Zur Überwachung des Zustandes einer Einzelfriktion ist ein Zu­standkontrollkreis 21 vorgesehen, der den Sollwert des Sollwertgebers 18 mit dem Stellwert am Ausgang des Reglers 20 vergleicht. Für die theoretische Kennlinie der Einzelfriktion müssen diese beiden Werte übereinstimmen. In der Praxis treten jedoch Abweichungen auf. Diese Abweichungen sind unter anderem ein Maß für den Abnutzungszustand der Einzelfriktion 12. Wenn diese Abweichungen eine bestimmte Größe über­steigen, so erfolgt in der Anzeigestufe 22 eine Anzeige. Hierdurch wird erkennbar gemacht, daß die Einzelfriktion 12 einen hohen Abnut­zungszustand aufweist und ausgetauscht werden muß.

Claims (3)

1. Aufwickeleinrichtung für Bänder mit koaxial angeordneten Wickelwellen für Einzelwickel, mit einer gemeinsamen Antriebswelle, die jeweils über eine Übertragungskette und eine Einzelfriktion einen jeden Einzelwickel antreibt, und mit einer Bandspannungsmeßvorrich­tung zur Bereitstellung eines Bandspannungsistwertes für ein Band so­wie mit einer Regelung für den Wickelwellenantrieb, dadurch gekenn­zeichnet, daß für jede Einzelfriktion (12) ein gesonderter Regelkreis vorgesehen ist, der den Bandspannungsistwert für das betreffende Band mit einem Sollwert vergleicht, und daß ein integrierender Regler (20) ein Stellsignal für die zugehörige Einzelfriktion (12) abgibt.
2. Aufwickeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandspannungsmeßvorrichtung (15) jeweils mit der Andruckwalze (5) für den betreffenden Einzelwickel zusammenwirkt,
3. Aufwickeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein Zustandmeßkreis (21) für den Abnutzungszustand je­der Einzelfriktion (12) vorgesehen ist, der den Sollwert und das Stellsignal miteinander vergleicht und den Zustand der betreffenden Einzelfriktion (12) anzeigt.
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