DE1267929B

DE1267929B - Device for controlling the tension of strip-shaped material

Info

Publication number: DE1267929B
Application number: DE19651267929
Authority: DE
Inventors: Dietrich Hank
Original assignee: LEIPZIG VEB DRUCKMASCH WERKE; Druckmaschinenwerke Leipzig VEB
Current assignee: LEIPZIG VEB DRUCKMASCH WERKE; Druckmaschinenwerke Leipzig VEB
Priority date: 1965-02-13
Filing date: 1965-02-13
Publication date: 1968-05-09

Description

Vorrichtung zur Steuerung der Spannung von bandförmigem Material Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Spannung in Abhängigkeit vom Durchmesser der Aufwickelrolle beim Aufwickeln, von über ein Rollensystem mit annähernd konstanter Geschwindigkeit zugeführtem, bandförmigem Material, mittels einem mit einer Tänzerwalze verbundenen Zusatzgewicht, das als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet ist, und unabhängig von der Lage der Tänzerwalze eine veränderbare Menge flüssiges Medium enthält.Device for controlling the tension of strip-shaped material Die The invention relates to a device for controlling the voltage as a function of Diameter of the take-up roll when winding, from about a roll system with approximately belt-shaped material fed at a constant speed, by means of a a dancer roller connected additional weight, which is designed as a liquid container is, and regardless of the position of the dancer roll, a variable amount of liquid Contains medium.

Beim Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere Papier, wobei ein bestimmtes Aufwickelverhältnis, d. h. Verhältnis des maximalen Durchmesser zum minimalen Durchmesser der Aufwickelrolle, z. B. 1 : 4 und größer gefordert wird ist es, um eine klangharte, einwandfrei gewickelte Rolle zu erhalten notwendig, die Bahnspannung zu verändern, d. h. mit zunehmendem Aufwickelverhältnis die Bahnspannung zu verringern. Es muß also garantiert sein, daß die Spannung mit wachsendem Durchmesser nicht zunimmt, weil sonst die bereits gewickelten Teile der Bahn auf Grund des höheren Drehmoments gleiten oder rutschen. Die Veränderung der Bahnspannung ist dabei von der Anfangsspannung beim Aufwickeln und von der Reibung zwischen den einzelnen Wicklungen abhängig. When winding webs of material, in particular paper, with a certain winding ratio, d. H. Ratio of the maximum diameter to the minimum Diameter of the take-up roll, e.g. B. 1: 4 and larger is required is to It is necessary to maintain a hard-sounding, perfectly wound roll, the web tension to change, d. H. to reduce the web tension as the winding ratio increases. It must therefore be guaranteed that the tension does not increase with increasing diameter, because otherwise the parts of the web that have already been wound due to the higher torque slide or slide. The change in web tension is from the initial tension during winding and on the friction between the individual windings.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß für jedes Wickelmateflal eine andere Spannungskennlinie notwendig ist. Um eine solche Spannungskennlinie zu erhalten, wird, wie bereits allgemein bekannt ist, eine Tänzerwalze verwendet, deren die Bahnspannung bestimmende Wirkmasse durch ein einstellbares Gegengewicht ausgeglichen wird. In practice it has been found that for each winding material another voltage characteristic is necessary. To such a voltage characteristic to obtain, as is already well known, a dancer roller is used, their effective mass, which determines the web tension, by means of an adjustable counterweight is balanced.

Es ist durch die deutsche Patentschrift 1 143 072, eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der die Tänzerwalze über ein Ausgleichshebelsystem mit einem lageveränderlichen schwerkraftgesteuertem Organ verbunden ist, das aus einem teilweise mit flüssigem Medium gefüllten länglichen Behälter besteht. Mit zunehmendem Durchmesser der Aufwickelrolle verändert sich die Lage der Tänzerwalze und damit zusammen mit dem Ausgleichshebelsystem die Winkellage des teilweise mit flüssigem Medium gefüllten Behälters. Gleichzeitig wird ein Drehzahlregler betätigt, der die Drehzahl des Motors der Aufwickelrolle herabsetzt. Durch die Veränderung der Winkellage des Behälters wird die Masse des flüssigen Mediums von der Masse der Tänzerwalze subtrahiert, was zu einer Verringerung der Bahnspannung führt. It is through the German patent specification 1 143 072, a device became known, in which the dancer roller via a compensating lever system with a position-changeable gravity-controlled organ is connected, which consists of a partially elongated container filled with liquid medium. With increasing diameter the take-up roll changes the position of the dancer roll and thus together with it the compensating lever system determines the angular position of the partially filled with liquid medium Container. At the same time, a speed controller is operated that controls the speed of the motor the take-up roll lowers. By changing the angular position of the container the mass of the liquid medium is subtracted from the mass of the dancer roller, which leads to a reduction in web tension.

Bei dieser bekannten Vorrichtung dient die Lage der Tänzerwalze als Maß für den Durchmesser der Aufwickelrolle. Das stimmt nur sehr ungenau, da Geschwindigkeitsdifferenzen die Lage der Tänzerwalze verändern und damit gleichzeitig zu einer Erhöhung bzw. Verminderung der Bahnspannung führen. Außerdem verursachen Geschwindigkeitsdifferenzen bei mit hoher Geschwindigkeit laufender Bahn Schwingungen der Tänzerwalze. Schwingungen des Mediums und eine nicht gewünschte unterschiedliche Bahnspannung sind die Folge. In this known device, the position of the dancer roller is used as Measure for the diameter of the take-up roll. This is only true very imprecisely because of the differences in speed change the position of the dancer roller and at the same time lead to an increase or Lead to a reduction in web tension. They also cause speed differences vibrations of the dancer roll when the web is running at high speed. Vibrations of the medium and an undesirable difference in web tension are the result.

Da die Lage der Tänzerwalze als Maß für den Durchmesser der Aufwickelrolle dient, ist außerdem das Aufwickelverhältnis begrenzt. Because the position of the dancer roll is a measure of the diameter of the take-up roll serves, the winding ratio is also limited.

Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß die Tänzerwalze mit einem Hebel verbunden ist, das dazu führt, daß bei Veränderung der Lage der Tänzerwalze die Papierbahnschleife nicht lotrecht steht, sondern schräg gezogen wird. Das hat eine Veränderung der Kraftwirkung der die Bahnspannung bestimmenden Masse zur Folge und führt ebenfalls zu nicht erwünschten Spannungsdifferenzen. Another disadvantage of this device is that the dancer roll is connected to a lever, which leads to a change in the position of the Dancer roller the paper web loop is not perpendicular, but drawn at an angle will. This has a change in the force effect that determines the web tension Mass and also leads to undesired voltage differences.

Diese Vorrichtung ist demnach nur für mit geringer Geschwindigkeit laufender Bahn sowie für niedrige Aufwickelverhältnisse geeignet. This device is therefore only for low speed suitable for running web as well as for low winding ratios.

Weiterhin ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 143 370 eine Vorrichtung zum Ändern der Spannung in bewegten Materialbahnen mit Hilfe eines Flüssigkeitsbehälters, der mit einer Tänzerwalze verbunden ist, bekannt. Der Füllungsgrad des Behälters kann dabei unabhängig von der Lage der Tänzerwalze nach Bedarf verändert werden. Diese Vorrichtung sieht eine Steuerung der Spannung der laufenden Materialbahn beim Aufwickeln in Abhängigkeit von dem sich verändernden Durchmesser der Aufwickelrolle nicht vor, so daß sie für das Aufwickeln von Materialbahnen unter Beachtung, der für die jeweilige Materialart typischen Spannungskennlinie, nicht einsetzbar ist. Furthermore, the German Auslegeschrift 1 143 370 describes a device to change the tension in moving material webs with the help of a liquid container, which is connected to a dancer roll is known. The degree of filling of the container can be changed as required regardless of the position of the dancer roller. This device provides for a control of the tension of the moving web of material Winding depending on the changing diameter of the winding roll not before, so that they can be used for winding webs of material under consideration of the typical voltage characteristic for the respective material type, cannot be used.

Bekannt ist außerdem durch die schweizerische Patentschrift 351 203 eine Vorrichtung zum Steuern der Spannung eines Fadens abhängig vom Durchmesser der Aufwickelspule. It is also known from Swiss patent 351 203 a device for controlling depends on the tension of a thread on the diameter of the take-up reel.

Zweck der Erfindung ist es, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. The purpose of the invention is to address the disadvantages of the prior art Avoid technology.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Steuern der Spannung beim Aufwickeln von Materialbahnen bei Verwendung einer Tänzerwalze zu schaffen, die besonders für große Aufwickelverhältnisse, sowie für mit hoher, annähernd konstanter Geschwindigkeit laufender Bahn geeignet ist. Dabei kommt es insbesondere darauf an, daß die Bahnspannung entsprechend dem sich verändernden Durchmesser der Aufwickelrolle, unabhängig von der Lage und Bewegung der Tänzerwalze, veränderlich ist. The object of the invention is to provide a device for controlling the voltage when winding up material webs when using a dancer roll, especially for large winding ratios, as well as for high, almost constant Speed of running web is suitable. This is particularly important that the web tension corresponds to the changing diameter of the take-up roll, independent of the position and movement of the dancer roller, is variable.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf dem Umfang der Aufwickelrolle in an sich bekannter Weise ein einseitig gelagerter Hebel aufliegt, daß zwischen der Aufliegestelle des Hebels und der Hebellagerung ein Verbindungsglied angelenkt ist, mit dem die Bewegungen des Hebels auf einen volumenveränderlichen Zylinder übertragbar sind, wobei durchmesserabhängig die effektive Länge des Verbindungsgliedes durch ein auf das Verbindungsglied einwirkendes, ebenfalls am Hebel gelagertes Korrekturglied veränderbar ist und daß der volumenveränderliche Zylinder mit dem Flüssigkeitsbehälter über einen flexiblen Schlauch verbunden ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt der Hebel in an sich bekannter Weise über eine Abtastwalze an der Aufwickelrolle auf. According to the invention this is achieved in that on the scope of Take-up roll rests on a lever mounted on one side in a manner known per se, that between the resting point of the lever and the lever mounting a connecting link is articulated, with which the movements of the lever on a variable volume Cylinders are transferable, the effective length of the connecting link depending on the diameter by a correction element that acts on the connecting element and is also mounted on the lever is changeable and that the variable-volume cylinder with the liquid container is connected via a flexible hose. According to a further feature of the invention the lever lies in a manner known per se on the take-up roll via a scanning roller on.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Seitenansicht zu Beginn des Aufwickelvorganges, Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach F i g. 1, wobei der Aufwickelvorgang nahe dem Ende dargestellt ist. The invention is explained below using an exemplary embodiment. In the drawings, F i g. 1 is a schematic representation of the invention Device in the side view at the beginning of the winding process, Fig. 2 the invention Device according to FIG. 1, showing the winding process near the end is.

Im einzelnen ist eine Aufwickelrolle 15 oder auch Vorratsrolle genannt ersichtlich, die eine von einer nicht dargestellten Maschine kommende Bahn 1 aufnimmt. Die Bahn 1, über die beiden Umlenkwalzen 16; 17 geleitet, bildet eine Schleife, in der sich an einem Verbindungssteg 3 eine vollkommen frei hängende Tänzerwalze 2 befindet. Mit der Tänzerwalze 2 ist ein ebenfalls frei hängender, teilweise mit flüssigem Medium 5 gefüllter Behälter 4 verbunden. Ein flexibler Schlauch 6 stellt die Verbindung zu einem ortsfesten volumenveränderlichen Zylinder 7, der beispielsweise als einfache Kolbenpumpe oder als Faltenbalg ausgebildet sein kann, her. Im Gegensatz zum Behälter 4, der nach oben offen sein kann, ist der volumenveränderliche Zylinder 7 vollkommen luftdicht abgeschlossen. Die Lage des Behälters 4 ist damit von der Anordnung des volumenveränderlichen Zylinders 7 unabhängig. Oberhalb des volumenveränderlichen Zylinders 7 ist ein Gewichts angeordnet. Ein Verbindungsglied9 über eine am Maschinengestell befestigte LaufrollelO geleitet, verbindet den volumenveränderlichen Zylinder 7 mit dem He- bel 13. Das Korrekturglied 11, das beispielsweise durch eine Kurve ersetzt werden kann, ist ein- und feststellbar an dem Hebel 13 befestigt. Auf eine Darstellung der Ausführung der Befestigung des Korrekturgliedes 11 wurde in der Zeichnung verzichtet. In detail, a take-up roll 15 or also a supply roll is called can be seen, which picks up a web 1 coming from a machine (not shown). The web 1, over the two deflection rollers 16; 17, forms a loop, in which there is a completely freely hanging dancer roller on a connecting web 3 2 is located. With the dancer roller 2 is also a freely hanging, partially with liquid medium 5 filled container 4 connected. A flexible hose 6 represents the connection to a fixed volume variable cylinder 7, for example can be designed as a simple piston pump or as a bellows. In contrast to the container 4, which can be open at the top, is the variable-volume cylinder 7 completely airtight. The location of the container 4 is thus of the Arrangement of the variable-volume cylinder 7 independently. Above the variable volume A weight is arranged in the cylinder 7. A connecting link9 via one on the machine frame attached roller loops, connects the variable-volume cylinder 7 with the bel 13. The correction element 11, which is replaced, for example, by a curve can be attached to the lever 13 adjustable and lockable. On a representation the execution of the attachment of the correction member 11 has been omitted in the drawing.

Der Hebel 13 trägt die Abtastwalze 14 und wird im Lager 12 angelenkt. The lever 13 carries the scanning roller 14 and is articulated in the bearing 12.

Bei Beginn des Aufwickelvorganges befindet sich, wie aus der Fig.1 ersichtlich ist, eine vorher bestimmte Menge des flüssigen Mediums 5 im Behälteer 4 und bestimmt zusammen mit der Masse der Tänzerwalze 2 die Anfangsbandspannung. Mit größer werdendem Durchmesser der Aufwickelrolle 15 gemäß F i g. 2 wird der volumenveränderliche Zylinder 7 durch die Veränderung der Lage der Abtastwalze 14, des Hebels 13 und des Korrekturgliedes 11 so betätigt, daß fortschreitend ein Teil des flüssigen Mediums 5 aus dem Behälter 4 abgezogen wird. Damit sinkt die Bahnspannung. At the beginning of the winding process, as shown in FIG it can be seen, a predetermined amount of the liquid medium 5 in the container 4 and, together with the mass of the dancer roller 2, determines the initial belt tension. As the diameter of the take-up roll 15 increases as shown in FIG. 2 becomes the volume variable Cylinder 7 by changing the position of the scanning roller 14, the lever 13 and of the correction member 11 operated so that progressively part of the liquid medium 5 is withdrawn from the container 4. This reduces the web tension.

Das Korrekturglied 11 ermöglicht es, daß das flüssige Medium 5 nicht gleichmäßig, sondern in einem vorher ermittelten Verhältnis zum Durchmesser der Aufwickelrolle 15 aus dem Behälter 4 abgezogen wird. Das ist notwendig, um die für das jeweils bestimmte aufzuwickelnde Material erforderliche Spannungskennlinie zu erhalten. The correction member 11 makes it possible that the liquid medium 5 does not uniformly, but in a previously determined ratio to the diameter of the Take-up roll 15 is withdrawn from container 4. That is necessary in order to the for the particular voltage characteristic required to be wound up in each case obtain.

Claims

Claims: 1. Device for controlling the voltage as a function from the diameter of the take-up roll when winding from, via a roll system with belt-shaped material fed at approximately constant speed, by means of an additional weight connected to a dancer roll, which acts as a liquid container is designed, which is a certain, independent of the position of the dancer roll, changeable Amount of liquid medium contains, d u r g e k e n n -draws that on the The circumference of the take-up roll (15) is a one-sided bearing in a manner known per se Lever (13) rests between the resting point of the lever (13) and the lever mounting (12) a link (9) is articulated with which the movements of the lever (13) can be transferred to a variable-volume cylinder (7), depending on the diameter the effective length of the connecting link (9) through one on the connecting link (9) acting correction element (11) also mounted on the lever (13) can be changed is and that the variable-volume cylinder (7) via a flexible hose (6) is in communication with the liquid container (4).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lever (13) in a manner known per se via a scanning roller (14) on the take-up roll rests.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 143 370; Swiss Patent No. 351 203.