[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschleunigung einer Ersatzwickelrolle
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.
[0002] Bekannt ist es, die Ersatz-Wickelrolle mit einem Gleichstrommotor anzutreiben, dessen
Drehzahl zur Synchronisation der Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle mit
der Bahngeschwindigkeit entsprechend dem gewünschten Sollwert durch einen Gleichstromsteiler
geregelt wird.
[0003] Dies kann auch in analoger Weise über einen Drehstrommotor unter Zuhilfenahme eines
Frequenzumrichters erfolgen.
[0004] Nachteilig sind die hohen Kosten des Gleichstromantriebes und die relativ große Baugröße
des Gleichstrommotors bei der ersten und die hohen Kosten des Frequenzumrichters bei
der zweiten Lösung.
[0005] Schließlich ist es auch bekannt (DD-PS 83165), die Synchronisation der Geschwindigkeiten
über den Vergleich der Frequenzen eines Umfangs- und eines Bahnimpulsgebers mit Hilfe
einer digitalen Zählerschaltung vorzunehmen, wobei der direkt an das Netz geschaltete
Drehstrommotor beim Erreichen einer entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle
ab und bei deren Unterschreitung wieder zugeschaltet wird.
[0006] Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß die Beschleunigung der Ersatz-Wickelrolle nicht
sollwertabhängig , sondern abhängig vom Rollengewicht und -durchmesser sowie von der
Rollenbreite in unterschiedlichen Zeiten erfolgt, und die Ersatz-Wickelrolle nicht
während des Anklebens der ablaufenden Bahn an die Ersatz-Wickelrolle über einen Sollwert
exakt geführt wird, wodurch sich z. B. die Reibung der Klebebürste bzw. -walze nagativ
auf die Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle auswirken kann. Die genannten
Mängel stehen einer Optimierung des Klebevorganges entgegen.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschleunigen einer
Ersatz-Wickelrolle gemar dem Oberbegriff des Parentanspruches zu schaffen, die bei
geringem Kosten und Platzbedarf eine dem gewünschten, vorgebbaren Sollwert entsprechende
Regelung der Drehzahl sowohl während der Beschleunigung der Ersatz-Wickelrolle als
auch während deren Verbindung mit der laufenden Bahn gewährleistet.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.
[0009] Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein ansich kostengünstiger,
wenig Platz erfordernder Drehstromantrieb unter Vermeidung eines teuren Frequenzumrichters
für eine kontrollierte, vom vorgegebenen Sollwert abhängige Drehzahlregelung während
der Beschleunigungs- und Anklebephase der Ersatz-Wickelrolle einsetzbar ist.
[0010] Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Beschleunigen
einer Ersatz-Wickelrolle.
[0011] Die dargestellte Beschleunigungsvorrichtung enthält einen schematisch dargestellten,
zweiarmigen Rollenständer 1, in dem die alte Wickelrolle 2 mit der ablaufenden einer
Verarbeitungsmaschine, beispielsweise einer Rotationsdruckmaschine, zugeführten Bahn
3 sowie die auf Bahngeschwindigkeit zu beschleunigende und mit der Hilfe eines mit
Klebewalze 4 und Messer 5 ausgerüsteten Klebearmes 6 an die Bahn 3 anzuklebende Ersatz-Wickelrolle
7 gelagert sind. Am Umfang letzterer liegt ein schwenkbarer, von einem Drehstrommotor
8 angetriebener Antriebsgurt 9 an.
[0012] Die von einem Bahnimpulsgeber 10 als Sollwert und einem am Antriebsgurt 9 angeordneten
Umfangsimpulsgeber 11 als Istwert erzeugten Impulse werden einer Steuereinheit 12
zum Geschwindigkeitsvergleich zugeleitet. Dabei wird die Beschleunigung der Ersatz-Wickelrolle
7 mit einem Signal 13 einer übergeodneten Steuerung 14 ausgelöst.
[0013] Während der Beschleunigung wird die Differenz zwischen ist- und sollwert ständig
mit einer durch eine in der Steuereinheit 12 vorgebbar festgelegte, die Beschleunigungskurve
und -zeit sowie die Maximalwerte von Wickelrollendurchmesser, -gewicht und -breite
sowie die Bahngeschwindigkeit enthaltende Zielfunktion bestimmten Hochlaufkurve verglichen,
wobei für geringe Bahngeschwindigkeiten sowohl kürzere Beschleunigungszeiten als auch
die maximale Beschleunigungszeit in Abhängigkeit von dem in der übergeordneten Steuerung
14 verwendeten Optimierungsprinzip des Anklebevorganges vorgegeben werden können.
[0014] Die Steuereinheit 12 steuert mit vom Vergleich der Umfengsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle
7 mit der Bahngeschwindigkeit sowie der vorgegebenen Zielfunktion abhängigen Zündimpulsen
in Form einer Phasenanschnittsteuerung jeweils in die einzelnen Phasen L₁, L₂, L₃,
des Drehstrommotors 8 eingefügte Leistungshalbleiter 15; 16; 17;.
[0015] Nach dem Hochlaufen des Drehstrommotors 8 wird die Umfangsgeschwindigkeit auf der
Höhe der vom Bahnimpulsgeber 10 vorgegebenen Bahngeschwindigkeit gehalten und ein
Signal 18 über die erreichte Synchronisation an die übergeordnete Steuerung 14 abgegeben,
worauf die Ersatz-Wickelrolle 7 durch den Anklebevorgang mit der ablaufenden Bahn
3 verbunden werden kann.
[0016] Möglich ist es auch, wie strichpunktiert in der Zeichnung dargestellt, die Ersatz-Wickelrolle
7 im Zentrum unter Wegfall des Antriebsgurtes 9 durch den Drehstrommotor 8' anzutreiben
und den Umfangsimpulsgeber 11' als Tastrolle auf den Umfang der Ersatz-Wickelrolle
7 direkt aufzusetzen.
[0017] Um die Zielfunktion bei möglichst geringem Hardwaraufwand der Steuereinheit 12 variabel
zu gestalten, ist es sinnvoll, eine digitale Rechnerschaltung einzusetzen und die
Funktion der Steuereinheit 12 softwaremäßig zu gestalten.
1. Vorrichtung zur Beschleunigung einer Ersatz-Wickelrolle in Abwickeleinrichtungen für
bahnförmiges Gut mit einem Drehstrommotor, gekennzeichnet dadurch, daß eine Steuereinheit
(12) mit vom Vergleich der Umfangsgeschwindigkeit der Ersatz-Wickelrolle (7) mit der
Bahngeschwindigkeit sowie von einer vorgegebenen Zielfunktion abhängigen Zündimpulsen
jeweils in die einzelnen Phasen (L₁, L₂, L₃) des Drehstrommotors (8' 8') eingefügte
Leistungshalbleiter (15; 16; 17) in Form einer Phasenanschnittsteuerung steuert.
