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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 Vorrichtung

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DE4116081C2
DE4116081C2 DE4116081A DE4116081A DE4116081C2 DE 4116081 C2 DE4116081 C2 DE 4116081C2 DE 4116081 A DE4116081 A DE 4116081A DE 4116081 A DE4116081 A DE 4116081A DE 4116081 C2 DE4116081 C2 DE 4116081C2
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film
winding
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diameter
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Manfred Dipl Ing Steffl
Rudolf Dipl Ing Heydecker
Kurt Dipl Ing Ghirardini
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Brueckner Maschinenbau GmbH and Co KG
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Brueckner Maschinenbau GmbH and Co KG
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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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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.
DE4116081A 1991-05-16 1991-05-16 Regelverfahren zur Erzielung einer entsprechend vorwählbaren Wickeldichte, insbesondere relativen Wickeldichte sowie eine zugehörige Vorrichtung Expired - Lifetime DE4116081C2 (de)

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