DE3545728A1

DE3545728A1 - Vorrichtung zum regeln der transportgeschwindigkeit eines faserkabels od. dgl. mittels einer taenzerwalze

Info

Publication number: DE3545728A1
Application number: DE19853545728
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Vepa AG
Current assignee: Vepa AG
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1985-12-21
Publication date: 1987-06-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln der Transportgeschwindigkeit eines oder mehrerer nebeneinander vorlau fender Faserkabel od. dgl. zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Zugspannung am Kabel mittels einer Tänzerwalze, die an einem an Führungsschienen eines Tänzerwalzengestells auf- und abbewegbaren Wagen fliegend gelagert und deren Auf- und Abbewegung - zur Re gelung einer nachfolgenden Abzugseinheit - durch eine Hydraulik einrichtung gedämpft ist.

Tänzerwalzenkonstruktionen dieser Art sind z.B. aus dem DE-GM 85 02 417 bekannt. Die Hydraulikeinrichtung besteht dort aus einer Kolbenzylindereinrichtung, die lediglich für die Dämpfung der Auf- und Abbewegung der Tänzerwalze zuständig ist. Die Dämpfung erfolgt durch den gedrosselten Fluß der Hydraulikflüssigkeit aufgrund der in Gang gesetzten Bewegung des Kolbens und damit der unter Druck gesetzten Hydraulikflüssigkeit jeweils auf der einen oder anderen Seite des Kolbens. Die von der Tänzerwalze aufzubringende Kraft wird dagegen mittels einer pneumatisch betätigten Kolbenzylinder- Einheit erzeugt.

Vorrichtungen dieser Art sind nach dem Gebrauchsmuster bis zu Kräften von etwa 6000 N verwendbar. Es hat sich gezeigt, daß bei diesen großen, auf die Tänzerwalze einwirkenden Kräften: nämlich bei Kabelbruch - dabei ist dem an der Tänzerwalze aufgebrachten Druck plötzlich kein Widerstand mehr entgegengebracht, woraufhin sie mit großer Gewalt auf das untere Ende der Tänzerwalzenkonstruk tion schlägt - oder bei einem entstehenden Wickel - dabei wirkt plötzlich eine vielfach größere Zugkraft auf die Tänzerwalze ein, die ein schlagartiges Bewegen der Tänzerwalze ans obere Ende der Tänzerwalzenkonstruktion zur Folge hat bis ev. zum Bruch des Ka bels - die Vorrichtung ihre Aufgabe nicht erfüllt. Da bei neueren Anlagen noch größere Zugkräfte verlangt werden - es werden nicht mehr, max. 600 daN, sondern es werden bereits Zugkräfte an den Kabeln erwartet, die bis zu 1000 daN gehen, also von der Tänzer walze die Kraft von 2000 daN aufgebracht werden muß - können ruckartige Bewegungen der Tänzerwalze und damit die unkontrollierte Regelung der nachfolgenden Abzugseinheit nicht mehr vermieden werden. Diese Probleme an der Tänzerwalzenkonstruktion hatten sogar zur Folge, daß Chemiefaserkabel-Herstellungsstraßen nur mit solchen Längszugkräften ausgelegt werden konnten, die noch von der Tänzer walzenkonstruktion in allen Betriebszuständen aufgebracht werden konnten.

Ausgehend von der Vorrichtung anfangs genannter Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion für die Kom pensierung der an der Tänzerwalze entstehenden Kräfte zu entwickeln, die auch bei erheblich höheren Zugkräften im Kabel als 600 daN immer gleichbleibend wirksam ist, und zwar auch bei Kabelbruch oder bei einem entstehenden Wickel.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zur ständigen Versorgung der Hydraulikeinrichtung mit fließender Hydraulikflüssigkeit eine mittels eines Elektromotors angetrieben umlaufende Hydraulikpumpe mit einem regelbaren Volumenstrom vor gesehen ist, und deren Volumenstrom über einen mit Hydraulikven tilen vorgesehenen Steuerblock zur Steuerung der Belastung und der Bewegung der Tänzerwalze verwendet ist.

Eine Vorrichtung dieser Art hat mehrere Vorteile gegenüber der nach dem Stand der Technik. Es wären zwar bei den hier zu bewältigen den Kräften von 1000-2000 daN auch Lösungen denkbar mit einer pneumatischen Druckkolbenzylinder-Einheit, die die Gewichtsbelastung an der Tänzerwalze aufzubringen hätte. Es würde dadurch jedoch ein sehr großer Zylinderdurchmesser entstehen, der eine schnelle Reaktion - Zylinderfüllung mit Luft bei einem plötzlich eingetre tenen Problem - zumindest erschwert. Abgesehen davon muß trotzdem eine hydraulische Dämpfung installiert werden, die wiederum bei diesen hohen Zugkräften nicht ausreichend arbeitet. Bei der allein hydraulischen Lösung brauchen jetzt nur noch geringe Massen bewegt zu werden. Sie arbeitet völlig ruckfrei und reagiert spontan auf Belastungsänderungen, gleichgültig in welcher Höhenstellung die Tänzerwalze sich befindet, ein Umschalten von Belastung auf Dämpfen ist in jeder Arbeitsposition möglich.

In Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Hydrau likeinrichtung als Hydromotor, ggf. aber auch wie bekannt als Druck zylindereinheit ausgebildet. Die Hydraulikventile des Steuerblocks sollten auch während des Betriebes der Tänzerwalze betätigt werden können, so daß die Belastung der Tänzerwalze auch während des Betriebes geändert werden kann.

Auch ist es jetzt möglich, mittels der Hydraulikventile die Bewegungs geschwindigkeit der Tänzerwalze bei Spannungsänderungen während des Betriebes zu bestimmen. Diese Einstellung ist stufenlos möglich. All dies war bei einer pneumatischen Lösung nicht zu verwirklichen.

Im Falle des Einsatzes von programmgesteuerten Servo-Ventilen ist es sogar denkbar, die Beschleunigung bzw. Verzögerung der Bewe gung der Tänzerwalze zu regeln. Damit sind also auch Bewegungen nach progressiven bzw. degressiven Kennlinien möglich.

In der Zeichnung ist schematisch ein Schaltschema für den Betrieb einer Tänzerwalze dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: einen Bereich einer Chemiefaserstraße mit zwischengeschal teter Tänzerwalze,

Fig. 2: das Schaltschema mit Hydraulikmotor und

Fig. 3: das Schaltschema nach Fig. 2 mit Druckkolbenzylinder-Ein heit.

Bekanntlich hat die Tänzerwalze 1 die Aufgabe, die Spannung eines Faserbandes 2 zwischen zwei Maschinen 3, 4 konstant zu halten und die Geschwindigkeit der nachfolgenden Maschinen 4, 5 zu regeln. Erhöht sich während des Betriebes die Kabelspannung, so wird die Tänzerwalze 1, die in einem auf- und abbewegbaren Wagen 18 flie gend gelagert ist, angehoben und dabei ein Potentiometer 6 über eine mit der Tänzerwalze laufende Kette 7 und ggf. einer Zahnrad untersetzung verstellt. Die dabei entstehende Bewegung v ₁ oder v ₂ der Tänzerwalze 1, auf die eine konstante Kraft P einwirkt, hält so lange an, bis die Geschwindigkeit der folgenden Maschinen 4, 5 über das Potentiometer 6 so weit geregelt ist, daß sie mit der vor herigen Maschine 3 synchron läuft.

Zur Belastung der Tänzerwalze 1 mit der konstanten Kraft P und zur Steuerung der Bewegungen v ₁ und v ₂ dient eine Hydraulik-Ein richtung, die aus einer ständig arbeitenden Hydraulikpumpe 8, einem Steuerblock 9 mit einer Anzahl von Hydraulikventilen und einem Hydromotor 10 besteht. Die Hydraulikpumpe 11, die aus Sicherheits gründen als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist, und bei der über eine Handverstellung die gewünschte Fördermenge eingestellt werden kann, ist durch einen ständig rotierenden Elektromotor 12 ange trieben. Die Pumpe saugt aus einem Flüssigkeitsreservoir 13 die Hydraulikflüssigkeit an und gibt sie in Richtung des Pfeiles 14 in den Steuerblock 9, der z.B. mit einem Druckbegrenzungsventil, mit einem Ventil für die Schaltung der Drehrichtung des Hydraulik motors 10, mit einem Ventil für die Druckeinstellung für die Belastungs kraft P der Tänzerwalze 1 und auch mit einem Ventil versehen ist, das bei großen Geschwindigkeitsänderungen aus dem Reservoir 13 das Ansaugen einer größeren Flüssigkeitsmenge ermöglicht. Der Auf bau der Schaltung im Steuerblock kann unterschiedlicher Art sein und ist deshalb im einzelnen nicht dargestellt.

Aus dem Steuerblock 9 fließt die Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 15 auf die eine Seite des Hydromotors 10, während die andere Leitung 16 wieder zum Steuerblock zurückgeführt ist. Der Hydromotor 10 ist als Radialkolbenmotor ausgebildet und wirkt mit seiner Achse auf ein Zahnrad 17, über das die Kette 7 läuft, an der die Tänzer walze 1 an dem Wagen 18 fliegend gelagert ist. Das zweite Zahnrad 19, über das die Kette 7 geführt ist, ist mit dem Potentiometer 6 verbunden, das für die Regelung der Abzugsgeschwindigkeit der nachfolgenden Maschine 4 sorgt.

Statt eines Hydromotors 10 kann - wie bekannt - auch eine Druck kolbenzylinder-Einheit 20 vorgesehen sein, jedoch ist ein Hydro motor mehr zu empfehlen.

Mit Hilfe dieses Systems ist während des Betriebes der auf die Tän zerwalze 1 einwirkende Druck P einfach regelbar, gleichzeitig der durch die Pumpe 11 bewirkte Volumenstrom, und zwar unabhängig voneinander. Die Regelung kann während des Betriebes erfolgen. Es ist normal, daß die Bewegungsgeschwindigkeit v ₁ oder v ₂ kon stant ist. Es ist durch Verwendung von programmgesteuerten Ser vo-Ventilen auch möglich, die Bewegungen progressiv bzw. degressiv erfolgen zu lassen.

Claims

1. Vorrichtung zum Regeln der Transportgeschwindigkeit eines oder mehrerer nebeneinander vorlaufender Faserkabel od. dgl. zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Zugspannung am Kabel mittels einer Tänzerwalze, die an einem an Führungsschienen eines Tän zerwalzengestells auf- und abbewegbaren Wagen fliegend gela gert und deren Auf- und Abbewegung - zur Regelung einer nach folgenden Abzugseinheit - durch eine Hydraulikeinrichtung ge dämpft ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur ständigen Versorgung der Hydraulikeinrichtung (10, 20) mit fließender (14) Hydrau likflüssigkeit eine mittels eines Elektromotors (12) angetrieben umlaufende Hydraulikpumpe (11) mit einem regelbaren Volumen strom vorgesehen ist, und der Volumenstrom über einen mit Hyd raulikventilen versehnen Steuerblock (9) zur Steuerung der Be lastung (P) und der Bewegung (v ₁, v ₂) der Tänzerwalze (1) verwendet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikeinrichtung als Hydromotor (10) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikeinrichtung als Druckzylinder-Einheit (20) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit tels der Hydraulikventile die Belastung (P) der Tänzerwalze (1) auch während des Betriebes bestimmbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Hydraulikventile die Bewegungsgeschwindigkeit (v ₁, v ₂) der Tänzerwalze (1) bei Spannungsänderungen gleichgültig welcher Art bestimmbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz von programmgesteuerten Servoventilen die Beschleu nigung bzw. Verzögerung der Bewegung der Tänzerwalze regelbar ist.