DE4116081C2 - Regelverfahren zur Erzielung einer entsprechend vorwählbaren Wickeldichte, insbesondere relativen Wickeldichte sowie eine zugehörige Vorrichtung - Google Patents
Regelverfahren zur Erzielung einer entsprechend vorwählbaren Wickeldichte, insbesondere relativen Wickeldichte sowie eine zugehörige VorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Regel
verfahren zur Erzielung einer entsprechend vorwählbaren, insbe
sondere relativen Wickeldichte, sowie eine zugehörige Vorrichtung.
In vielen technischen Bereichen müssen Folienbahnen aufgewickelt
werden. Insbesondere auch bei der Folienherstellung wird die bei
spielsweise in einer Breit- und/oder Querreckanlage gestreckte
Folie auf einer Wicklerwalze aufgewickelt. Dies kann entweder
nach dem sog. Spaltwickeln oder dem Kontaktwickeln erfolgen.
Beim Spaltwickeln wird die Folienbahn an einer zur Wicklerwalze
im Abstand liegenden Walze umgelenkt, wohingegen beim Kontakt
wickeln die Kontaktwalze stets auf die äußerste aufgewickelte
Schicht der aufgewickelten Folienbahn eines Wickelballens drückt.
Die relative spezifische Wickeldichte hängt letztendlich von den
auf die aufzuwickelnde Folie von der Wicklerwalze ausgeübten
Zugkräften, von der Aufwickelgeschwindigkeit der Wicklerwalze
wie aber auch gegebenenfalls von den von einer mit der Wickler
walze zusammenwirkenden Kontaktwalze auf die aufzuwickelnde Fo
lienbahn ausgeübten Anpreßkräfte ab. Zudem wird die relative
Wickeldichte auch durch Reibungen und Friktionen, z. B. aus La
gerführungen sowie aus Friktionszunahmen durch Gewichtszunahme
des Wickelballens etc. beeinflußt. Weitere Einflüsse sind die
Reibungskoeffizienten, Oberflächenrauhigkeiten und das elektro
statische Verhalten der Folie.
Für viele Einsatzfälle ist es z. B. wichtig, zu gewährleisten,
daß die Werte für verschiedene,
auf mehreren Wicklerwalzen aufgewickelten Wickelballen gleich
sein sollen. Spezifische Meßmethoden gibt es jedoch nicht. Nach
bisher bekanntgewordenen Verfahren werden beispielsweise die
von der Wickelwalze auf die aufzuwickelnde Folie eingeleiteten
Zugkräfte gemessen, um hierüber eine spezifische Wickeldichte zu
erzielen. Dies kann beispielsweise über den Stromverbrauch des
die Wickelwalze antreibenden Motors erfolgen. Allerdings ist die
Fehlerabweichung relativ groß, da in die nur indirekt über die
verbrauchte Leistung ermittelbaren Zugkräfte auch die Verlustlei
stungen eingehen, die zur Überwindung der auftretenden Reibun
gen und Friktionen benötigt werden.
Ein Verfahren zur Regelung des Anpreßdruckes zwischen
einer Kontaktwalze und einer von diesen angetriebenen Wickelrolle
ist beispielsweise aus der DE 37 36 696 A1 bekannt
geworden. Dazu ist die Wickelrolle zwischen zwei
zueinander parallelen, im Maschinengestell schwenkbar
gelagerten Armen drehbar gelagert. Die Wickelrolle ist zu
ihrem Antrieb und zum Wickeln mit im wesentlichen gleicher
Bahnspannung gegen die Kontaktwalze angedrückt. Der Anpreßdruck
wird durch einen die Schwenkarme beaufschlagenden Schwenkantrieb als Stellglied
eingestellt, der von einem Regler gesteuert wird, der die
Stellsignale aus dem jeweiligen Gewicht der Wickelrolle
und dem Neigungswinkel der Tragarme gegenüber der Vertikalen
entsprechend den Eingangsgrößen und durch Vergleich
mit einem Sollwert bildet, der einem gewünschten Andruck
entspricht. Um die sich aus der Gewichtskraft der Wickelrolle
ergebende und in Richtung der Kontaktwalze wirkende
Kraftkomponente genauer bestimmen zu können, werden mittels einer
fortlaufend kontinuierlichen oder in diskreten zeitlichen Schritten erfolgenden
Messung die
Winkelgeschwindigkeit oder Drehzahl der Wickelwelle oder -rolle
und die Geschwindigkeit der aufzuwickelnden Bahn
gemessen und des Meßwertes als Parameter zur Ermittlung des
Neigungswinkels in den Regler eingegeben. Zudem kann die
Breite, Dicke und Gesamtlänge der aufzuwickelnden Folienbahn bzw.
der aufgewickelte Ballendurchmesser, -radius und der Durchmesser-
bzw. Radiuszuwachs entsprechend
gemessen und die entsprechenden Meßwerte als Stellgrößen in den Regler
eingegeben werden. Nach diesem bekannten Verfahren wird
dabei stets der jeweilige Ist-Wert der in Richtung der
Kontaktwalze wirkenden Gewichtskomponente der Wickelrolle
bestimmt, so daß sich aus einem Sollwert-Istwert-Vergleich bezüglich des Anspreßdruckes
der Anpreßdruck zwischen der Wickelrolle und der Kontaktwalze
durch entsprechende Beaufschlagung des Schwenkantriebes
in der gewünschten Weise einstellen lassen soll.
Aus der DE 33 47 733 A1 ist eine Kontaktwalzensteuerung
für Aufwickelvorrichtungen bekannt geworden. Gemäß dieser
Vorrichtung werden der Warenbahnzug, die Wickelkräfte sowie die Andruckkraft
der Kontaktwalze und die jeweilige Stellung der Kontaktwalze
(gegenüber der Wickelwalze) mittels einer Positionsmeßeinrichtung
gemessen. Über diverse Regelverstärker und
Proportionaldruckventile wird ein entsprechender
Stellzylinder der Kontaktwalze betätigt. Letztlich wird
auch bei diesem bekannten Verfahren bzw. bei dieser bekannten
Vorrichtung aus dem gemessenen Kontaktdruck einer
Kontaktwalze auf der Wickelwalze und einem Vergleich dieses
gemessenen Kontaktdruckes mit einem Sollwert eine
entsprechende Nachregelung der Kontaktkraft durchgeführt, um so
die Wickeldichte konstant, abfallend oder steigend in Abhängigkeit vom Durchmesser
unter Berücksichtigung der Bahnspannung reproduzierbar einzustellen.
Aus der DE 36 27 463 A1 ist eine Vorrichtung zum Regeln
bzw. Steuern einer Kontaktwalze bekannt geworden, bei der
die Kontaktwalze in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser
radial geführt und mittels eines Stellmotors verstellt
wird. Es ist eine Positionsmeßeinrichtung für die Stellungsmessung
der Kontaktwalzen vorgesehen und ein Rechner,
der einer Positionsiereinrichtung die Stellgröße für die
Kontaktwalze nach einer vorgegebenen Funktion vorgibt.
Beim sog. "Kontaktbetrieb" kann der Rechner die Stellgröße,
die zu einem bestimmten Kontaktdruck führt, nach einer
vorgegebenen Funktion vorgeben.
Dabei wird in Abhängigkeit vom zunehmenden Durchmesser des Wickelballen
und von dem Ist-Wert des Warenbahnzuges der Ist-Wert der Andruckkraft
der Kontaktwalze mit dem Wert einer hinterlegten Sollkurve verglichen und dabei
über den Rechner eine Stellgröße für ein Kontaktwalzendruckregelventil ausgegeben.
Im sog. "Spaltbetrieb"
kann mittels des Rechners der gewünschte Abstand zwischen
Kontaktwalze und Wickelwalze stets genau gleich eingehalten
werden.
Die vorstehend nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren
bzw. Vorrichtungen zur Erzielung einer voreinstellbaren
Wickeldichte bzw. relativen Wickeldichte weisen aber
allesamt den Nachteil auf, daß sie stets nur eine indirekte
Gegensteuerung beispielsweise über eine durch die Gewichtskomponente veränderte
Kontaktkraft erlauben, um darüber mittelbar zu versuchen,
daß der aufgewickelte Ballen die gewünschte Wickeldichte
aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die
Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und ein
verbessertes Regelverfahren und eine zugehörige Vorrichtung
zu schaffen, um zu gewährleisten, daß ein Wickelballen
eine Wickeldichte bzw. einen Wickeldichtenverlauf
aufweist, der möglichst exakt einem entsprechend vorwählbaren
Wickeldichtenverlauf entspricht.
Die Aufgabe wird bezüglich des Regelverfahrens entsprechend
den im Anspruch 1 und bezüglich der zugehörigen
Vorrichtung entsprechend den im Anspruch 12 angegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung wird es erstmals möglich,
die Wickeldichte und dabei wiederum die relative Wickeldichte
mit bisher nicht gekannter Genauigkeit festzustellen.
Dabei wird die Wickeldichte bzw. die relative Wickeldichte
kontinuierlich oder in diskreten zeitlichen Schritten
ermittelt und als Ausgangs- und Regelgröße verwandt,
um beispielsweise die Wickelzugkräfte zum einen und im
Falle des Kontaktwickelns auch z. B. die Kontaktandruckkräfte
der Kontaktwalze zum anderen exakt zu bestimmen, um
die gewünschte Wickeldichte bzw. den gewünschten Wickeldichtenverlauf
tatsächlich zu erzielen.
Beim erfindungsgemäßen Regelverfahren werden die Meßwerte
im sog. "In-line-Verfahren" ermittelt. Dadurch läßt sich
nicht nur die Wickeldichte bzw. relative Wickeldichte in
Abhängigkeit des fertig aufgewickelten Wickelballens erzielen.
Erfindungsgemäß ist es dadurch vielmehr auch möglich,
während des Wickelvorganges selbst stets den momentanen,
d. h. aktuellen Wert für die Wickeldichte bzw. relative
Wickeldichte zu ermitteln und als aktive Ausgangs-Regelgröße
für den Regelprozeß zu verwenden.
Erfindungsgemäß läßt sich nämlich dann im Vergleich mit
einer Sollkurve für die gewünschte spezifische Wickeldichte
zu jedem Zeitpunkt des Wickelvorganges bei stets zunehmendem und
wachsendem Durchmesser des Wickelballens die Regelung
dahingehend vornehmen, daß in Abhängigkeit des wachsenden
Ballendurchmessers stets die gewünschte spezifische und
vom Ballendurchmesser abhängige Wickeldichte erzielt wird.
Unter dem Begriff "relative Dichte" wird das an sich bekannte Verhältnis
des tatsächlichen Gewichtes der aufgewickelten Folienbahn
im Verhältnis zu dem rein theoretisch möglichen Voll-Gewicht
des Ballens ohne Lufteinschlüsse bei gleichem Ballen-
Außendurchmesser verstanden. Im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind deshalb auch die Begriffe "Wickeldichte" im
Sinne einer tatsächlichen Wickeldichte wie aber auch die
Begriffe "Wickelgewicht", d. h. das Gewicht der tatsächlich
aufgewickelten Folienbahn in patentrechtlicher Hinsicht
glatt äquivalente Begriffe. Denn auch bei Feststellung
bzw. Ermittlung des tatsächlichen Gewichtes kann dieses zu
dem rein theoretisch maximal möglichen Gewicht eines
gleichgroßen Ballens in Verhältnis gesetzt werden, um
darüber wieder die entsprechende relative Wickeldichte zu
erhalten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird mittels eines
Folienbahn-Längenmeßgerätes die jeweils aktuelle aufgewickelte Folienbahnlänge
gemessen bzw. ermittelt. Anstelle einer Folienbahn-
Längenmeßeinrichtung kann auch die Vorschubgeschwindigkeit der aufzuwickelnden
Folienbahn wie aber auch die Zeitdauer für
den Wickelvorgang selbst gemessen und darüber die Länge
der aufzuwickelnden Folienbahn ermittelt werden.
Anstelle einer Dickenmessung kann auch das Flächengewicht
der aufzuwickelnden Folienbahn durch entsprechende
Meßeinrichtung gemessen werden.
Schließlich kann in einer weiteren Ausführungsform
die Foliendicke bzw. das Flächengewicht über
die Breite der aufzuwickelnden Folienbahn in mehreren
Sektionen aufgeteilt gemessen werden. Dadurch können sogar
Foliendicken-Schwankungen über die Breite der Folienbahnen
gemessen werden, wodurch sich die Wickeldichte sektionsweise
über die Breite ermitteln läßt.
Das patentgemäße Verfahren bzw. der Patentgegenstand werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer
Wicklerwalze mit einer Kontaktwalze und einer auf
zuwickelnden Folienbahn;
Fig. 2 eine schematische Stirnseitenansicht eines abge
wandelten Ausführungsbeispieles für ein sog. "Spalt
wickeln";
Fig. 3 eine Schaltanordnung zur Ermittlung eines Diagram
mes bezüglich der gemessenen relativen Wickeldichte
wie zur Regelung einer Wicklervorrichtung.
In Fig. 1 ist eine aufzuwickelnde Folienbahn 1 mit einer Folien
bahn-Breite FB gezeichnet, die mit einer Vorschub- oder Anlegege
schwindigkeit v auf eine Wicklerwalze 3 aufgewickelt wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Aufwicklung der Fo
lienbahn 1 nach dem sog. Kontaktwickeln, wobei die Folienbahn 1
an einer Kontaktwalze 5 umgelenkt wird, die stets mit einer Kon
taktkraft PK auf die jeweils äußerste Lage eines auf der Wickel
walze 3 befindlichen Wickelballens 7 drückt.
Die Wickelwalze 3 wird dabei in geeigneter Weise angetrieben und
dreht sich mit einer vorwählbaren, gegebenenfalls mit zunehmen
dem Durchmesser des Wickelballens 7 sich ändernden Drehge
schwindigkeit, so daß stets eine bestimmte Wickelzug-Kraft KW auf
die aufzuwickelnde Folienbahn 1 wirkt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner ein Foliendicken- bzw.
Folienflächengewicht-Meßgerät 9, ein Folienbahn-Längenmeßgerät
11 und ein Wickelballen-Dickenmeßgerät 13, nachfolgend auch als
Durchmesser-Meßgerät 13 bezeichnete Einrichtung vorgesehen.
Während des Betriebes wird bei noch unbewickelter Wicklerwalze 3
eine in Fig. 3 schematisch dargestellte Meß- und Auswertelek
tronik 15 sowie der Wickelvorgang selbst gestartet. Es werden
also über das Foliendicken-Meßgerät 9 die Foliendicke FD, bei
spielsweise über die gemessene Umdrehung der Kontaktwalze 5 oder
ein separates Längenmeßgerät 11 von Beginn an die aufgewickelte
Folienbahn-Länge FL sowie der zunehmend wachsende Außendurch
messer DW des Wickelballens 7 über das Wickelballen-Dickenmeß
gerät 13 gemessen. Darüber kann als Ausgangswert auch der
Außenumfang bzw. der Durchmesser dw der unbewickelten Wick
lerwalze 3 gemessen oder ansonsten - wenn er bekannt ist - als
Konstante in die Meß- und Auswertelektronik 15 eingegeben wer
den.
Die im folgenden verwendeten mathematischen und physikalischen Formeln sind dem
Fachmann allgemein bekannt.
Die Auswertung erfolgt nach der Formel
wobei BRfl die stirnseitige Ringfläche des Wickelballens dar
stellt.
Diese kann wiederum durch Messung des Radius oder Durchmessers
mittels des Wickelballen-Dickenmeßgerätes 13 gemäß der Formel er
halten werden:
BRf = (DW² - dw²) × π/4
Anstelle der Folienlänge kann aber auch die Folienbahn-Vorschub-
oder Anlage-Geschwindigkeit v sowie die seit Beginn des Wickel
vorganges vergangene Zeit über einen separaten Zeitmesser gemes
sen werden, woraus sich ebenfalls wieder die stets aktuell auf
die Wicklerwalze 3 aufgewickelte Länge der Folienbahn gemäß der
Gleichung
FL = v × t
bzw.
ergibt, wobei t der Wert für die vergangene Zeit seit Start der
laufenden Wickelrolle beträgt.
Schließlich kann mit dem Meßgerät 9 gegebenenfalls nicht die Fo
liendicke, sondern das Folienflächengewicht GFfl ermittelt werden.
In diesem Falle ist es erforderlich, um die insbesondere relative
Wickeldichte zu erzielen, daß das so gemessene Folienflächenge
wicht durch das spezifische Gewicht des Folienbahn-Materials di
vidiert wird, so daß sich die relative Wickeldichte gemäß der
folgenden Formel ergibt:
Die o. g. Meßgrößen werden dabei kontinuierlich oder in diskre
ten, möglichst kleinen Zeitabständen fortlaufend gemessen, um so
während des Wickelvorganges selbst stets
die relative Wickeldichte in Abhängigkeit der verschiede
nen Durchmesser-Abschnitte des Wickelballens 7 und nicht nur das spezifi
sche Gewicht des Gesamtballens am Ende des Wickelvorganges zu erhalten.
Durch diese Meßgrößen läßt sich dann in Abhängigkeit des Durch
messers des Wickelballens 7 aufgrund der definierten Formeln die relative Wickeldichte ermitteln,
wie sie sich beispielsweise auf dem Anzeigegerät 17 gemäß Fig.
3 darstellen läßt.
Aus den oben gemachten Ausführungen geht auch hervor, daß die
Folienbreite in die Gleichung nicht eingeht oder aber sowohl bei
der Ermittlung des Flächengewichtes der Folienbahn als auch des
rein theoretischen Gewichtes des Wickelballens berücksichtigt
werden müßte, was somit zu keiner Veränderung des Meßergebnisses
führt.
Schließlich kann die Foliendicke FD bzw. das Folienflächengewicht GFll
nicht nur im Sinne einer Meßgröße für die gesamte Folienbreite,
sondern für verschiedene in Querrichtung der Folienbahn geglie
derte Foliensektionen gemessen werden. Daraus läßt sich dann ein
Mittelwert bilden. Möglich ist, die Meßergebnisse für die Foliendicke
bzw. das Folienflächengewicht mit der jeweiligen Folien
sektionsbreite ΔFB zu multiplizieren und die o. g. Formeln dann über
die gesamte Folienbreite FB zu dividieren oder sektionsweise darzustellen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sind
sechs separat vermessene Sektionen A bis F vorgesehen.
Die so gemessenen und ermittelten Werte für die relative Wickel
dichte werden dann nicht nur ausgelesen und angezeigt,
sondern gleichzeitig auch als Regel- und Stellgrößen zum
Antrieb der Wickelwalze 3 und einer damit gegebenenfalls zusam
menwirkenden Kontaktwalze 5 verwendet, um nämlich einmal
die Wickelzug-Kräfte KW an der Wicklerwalze 3 wie auch den Anpreß
druck PK an der Kontaktwalze 5 entsprechend zu steuern, damit die
stets gemessene relative spezifische Wickeldichte ρ einer vor
wählbaren Sollkurve entspricht.
In den Zeichnungen sind die spezifischen Antriebsorgane für die
Wickelvorrichtung wie die Stellglieder zur Erzeugung der Anpreß
kräfte durch die Kontaktwalze der Einfachheit halber nicht darge
stellt. Anstelle des in Fig. 1 nur schematisch dargestellten
Wickelballen-Dickenmeßgerätes 13 in Form einer auf einem Schlit
ten längs einer Führung mit zunehmendem Ballendurchmesser unter
Anlage eines Tastfingers oder einer Rolle verfahrbaren Meßgerä
tes können aber ebenso optische oder andere sensorische Meßge
räte eingesetzt werden, um den zunehmenden Radius, den Durch
messer oder andere repräsentative Werte für den anwachsenden
Ballendurchmesser messen zu können. Eine weitere
Methode zur Bestimmung des während des Wickelvorganges ständig
größer werdenden Wickeldurchmessers besteht darin, zum einen die
Folienbahn-Vorschubgeschwindigkeit v und zum anderen die Rota
tionsgeschwindigkeit Ω zu messen. Denn mit zunehmend größer
werdendem Wickeldurchmesser selbst bei beispielsweise unverän
derter, d. h. konstant bleibender Folienbahn-Vorschubgeschwindig
keit v, nimmt die Rotationsgeschwindigkeit der Wickelwalze 3 ab,
so daß aus dem sich veränderenden Verhältnis auf die aktuelle
Größe des Wickelballendurchmessers geschlossen werden kann. Die
se Auswertmethode ist in Fig. 1 für eine Auswertelektronik 13′
strichliert dargestellt.
In Fig. 2 ist in schematischer Stirnseitenansicht ein Beispiel für
ein Spaltwickeln gezeigt, bei welchem die dort gezeigte Umlenk
walze 5′ nicht in unmittelbarem Kontakt mit der Wickelwalze 3
steht.
Aber auch in einem derartigen Ausführungsbeispiel kann gestützt
auf das oben erläuterte Meßverfahren ein entsprechendes Regel
verfahren unter Erzeugung der gewünschten, von der Wickelwalze
3 aufzubringenden Wickelzugkräfte KW durchgeführt werden.
Das erläuterte Regelverfahren sowie die zugehö
rige Vorrichtung sind für den Fall beschrieben worden, daß die
einzelnen Verfahrensschritte entweder kontinuierlich oder in dis
kreten zeitlichen Schritten durchgeführt wurden. Dabei wurde u. a.
kontinuierlich oder in diskreten zeitlichen Schritten auch die
Foliendicke gemessen, die sich ändern kann. Die in Anspruch 1
angegebene Formel zur Berechnung der relativen Wickeldichte in
Abhängigkeit des Produktes von FD × FL wird in der Praxis dann
so umgesetzt, daß bei einer in diskreten zeitlichen
Schritten erfolgenden Messen sich das vorstehend genannten Pro
dukt zusammensetzt aus der nachfolgend wiedergegebenen Summe
von Einzelprodukten
Σ (FD)i × (ΔFL)i
D. h., daß in diskreten zeitlichen Abständen stets die spezifische
Foliendicke gemessen und mit dem in der Zeiteinheit weiterbeweg
ten Folien-Teillängenabschnitt ΔFL multipliziert wird. Summiert
wird über die gesamte Länge der aufgewickelten Folienbahn.
Anstelle der vorstehend wiedergegebenen Summe kann insbesondere
bei kontinuierlicher Messung zu einer integrativen Auswertung ge
mäß der nachfolgenden Formel
übergegangen werden.
Möglich ist aber natürlich auch eine Mittelung des Wertes FD be
züglich aller Meßwerte, um dann durch Multiplikation mit der Ge
samtlänge FL den entsprechenden Flächenwert zu erhalten.
Claims (14)
1. Regelverfahren zur Erzielung einer entsprechenden vorwählbaren
Wickeldichte, insbesondere relativen Wickeldichte bzw. eines Wickeldichtenverlaufs einer auf
einer Wickelwalze aufzuwickelnden Folienbahn mit den folgenden
Verfahrensschritten:
- - fortlaufende kontinuierliche oder in diskreten zeitlichen Schritten erfolgende Messung der Foliendicke FD der aufzuwickelnden Folienbahn,
- - fortlaufende kontinuierliche oder in diskreten zeitlichen Schritten erfolgende Messung der Gesamt länge FL der aufgewickelten Folienbahn,
- - fortlaufende kontinuierliche oder in diskreten zeitlichen Schritten erfolgende Messung des jeweils aktuellen momentanen Ballendurchmessers DW oder -ra dius bzw. des jeweils aktuellen Ballendurchmessers- oder Ballenradiuszuwachses,
- - Berechnung des jeweils aktuellen momentanen Ist-Wertes der Wickeldichte gemäß der Formel wobei FD die Foliendicke, FL die gesamte Folienlänge und BRfl die stirnseitige Ringfläche des auf der Wicklerwalze aufge wickelten Wickelballens darstellt,
- - und Ermittlung der Stellgrößen für die Steuerung der Kontaktwalzenandruckkräfte und/oder der Wickelzugkräfte unter Berücksichtigung eines Soll-Wertes bzw. einer Sollkurve und des bzw. der jeweils aktuellen momentanen Regelungs-Ist-Wertes bzw. -Werte für die Wickeldichte, um so kontinuierlich über die momentane Wickeldichte den gewünschten Wickeldichtenverlauf einregeln zu können.
2. Regelverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellgrößen in Abhängigkeit von der Differenz der ermittelten
Ist-Meßgröße(n) zu der bzw. den vorwählbaren Soll-Wertgröße(n) bzw. Sollkurve ermittelt
werden.
3. Regelverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelverfahren bei einem Spaltwickelverfahren
angewandt wird.
4. Regelverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelverfahren bei einem Kontaktwickelverfahren
angewandt wird.
5. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß auch die Stellgröße des Anpreßdrucks einer
Kontaktwalze in Abhängigkeit des aktuellen Ist-Wertes der ermittelten
Wickeldichte verändert wird.
6. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die stirnseitige Ringfläche in Abhängigkeit des
gemessenen Durchmessers, des Radius bzw. des Durchmesserzuwachses
im wesentlichen gemäß der Formel
BRf = (DW² - dw²) × π/4ermittelt wird, wobei DW der Durchmesser des aufgewickelten Bal
lendurchmessers und dw der vorgegebene oder meßbare Durchmes
ser der unbewickelten Wicklerwalze oder des Ballendurchmessers
aus dem letzten Berechnungszyklus ist.
7. Regelverfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle der Foliendicke FD das Folienflächengewicht
GFfl fortlaufend kontinuierlich oder in diskreten zeitlichen
Schritten gemessen wird, wobei das Folienflächengewicht GFfl
durch das spezifische Gewicht ρFM des Materials der Folienbahn
dividiert wird.
8. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gesamte Folienbahnlänge durch Messung der
Folienbahn-Vorschub- oder Anlagegeschwindigkeit und Messung der
Gesamtzeit t gemäß der Formel
FL = v × toder
ermittelt wird.
9. Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Foliendicke FD bzw. das Folienflächengewicht
GFfl der aufzuwickelnden Folienbahn in mehreren in Querrichtung
zur Folienbahn versetzt liegenden Foliensektionen gemessen wird.
10. Regelverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
für mehrere Foliensektionen gemessenen Werte für die Foliendicke
FD bzw. das Foliengewicht GFfl entsprechend der Anzahl der Fo
liensektionen gemittelt wird.
11. Regelverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
für mehrere Foliensektionen gemessenen Werte für die Foliendicke
FD bzw. für das Foliengewicht Ffl jeweils mit der zugehörigen
Breite ΔFB der betreffenden Foliensektion multipliziert und durch
die Gesamtbreite der Folie FB dividiert wird oder daß die Wickel
dichte sektionsweise angezeigt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Spalt- oder Kontaktbetrieb nach einem der
Ansprüche 1 bis 11, mit den folgenden Merkmalen:
- - drehzahlgesteuerte Wickelwalze mit bedarfsweise daran anstellbarer Umlenk- bzw. Kontaktwalze
- - einem Foliendicken- bzw. Folienflächengewicht-Meßgerät (9),
- - einem Folienbahn-Längenmeßgerät (11) gegebenenfalls in Form eines Vorschub- oder Anlagegeschwindigkeits-Meßgerätes und eines Zeitdauer-Meßgerätes,
- - einem den Durchmesser, den Radius bzw. den Zuwachs des Außenmaßes oder eine korrelierende Größe messenden Wickelballen-Durchmesser- Meßgerät (13) oder berechnenden Wickelballen-Durchmesser-Berechnungsgerät,
- - sowie eine Auswertelektronik (15) zur Bestimmung der insbesondere relativen Wickeldichte einer aufzuwickelnden Folienbahn und zur Erzeugung der Stellgrößen bezüglich der Kontaktwalzenandruckkräfte und/oder Wickelzugkräfte in Abhängigkeit des ermittelten Istwertes der Istwerte und des Sollwertes bzw. der Sollwert oder Sollwertkurve der Wickeldichte.
- - Rechner (15) mit Positionier- bzw. Stelleinrichtung für die Umsetzung der Stellgrößen für den Wickelwalzenantrieb und/oder die Umlenk- bzw. Kontaktwalzenanstellung.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Foliendicken- bzw. Folienflächengewicht-Meßgerät (9) eine
Mehrfachmessung in verschiedenen quer zur Folienvorschubbahn
liegenden Sektionen durchführt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Regelung der Wickeldichte mittels der Auswertelektronik
(15) auch die Stellgrößen für die Anpreßkräfte einer
Kontaktwalze (5) regelbar sind.
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