Regelverfahren für Antriebe von Aufrollapparaten, insbesondere für Papiermaschinen. Die Erfindung betrifft ein Regelverfah ren für Antriebe von Aufrollapparaten, wie sie insbesondere bei Papiermaschinen verwen det werden, um das von der Papiermaschine gelieferte Papier auf Stangen aufzurollen. Es ist schon vorgeschlagen worden, diese Rollapparate durch besondere Elektromoto ren anzutreiben.
Da das Papier von der Pa piermaschine mit gleichbleibender Geschwin digkeit dem Rollapparat zugeführt wird und von diesem unter annähernd gleichbleibenden Zug aufgewickelt werden muss, so muss die Drehzahl der Rollstange, da der Durchmes ser der Papierrolle beim Aufwickeln der Pa pierbahn ständig zunimmt, in entsprechen dem Masse dauernd abnehmen. Die Vermin derung der Drehzahl des Antriebsmotors ge schieht beispielsweise bei Motoren mit Haupt stromcharakteristik, durch selbsttätigen Ab fall der Motordrehzahl infolge Zunahme des Antriebsdrehmomentes, wobei die Motor charakteristik entsprechend- gewählt werden muss.
Bei Motoren mit Nebenschlusscharak- teristik werden hingegen zur Feldverstär kung besondere Regelvorrichtungen, zum Beispiel Strom- oder Leistungsrelais, ver wendet, die die Motorendrehzahl entsprechend beeinflussen.
In der Abb. 1 sind die Drehzahlverhält nisse solcher Motoren dargestellt. Die dar gestellte Kurve I zeigt den Drehzahlverlauf eines solchen Rollstangenantriebsmotors in Abhängigkeit vom Drehmoment. Das Aufwickeln beginnt beim Betriebs zustand l: Wird während der Aufwickelzeit mit konstanter Motorleistung gearbeitet, so fällt die Motordrehzahl nach der Kurve 1-\? ab. Dabei geht die Motordrehzahl beispiels weise im Verhältnis d zu 1 herab.
Ist die Motordrehzahl bis zum Betriebszustand berarbgedrückt, so ist dann der Regelbereich des Motors erschöpft und man muss den Auf wickelvorgang unterbrechen. Die Erfindung betrifft nun ein Verfah ren und eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens, bei dem zwecks Vergrösserung des Wickelbereiches der Antriebsmotor beim Erreichen seines Endregelzustandes selbst tätig auf seinen Anfangsregelzustand zurück gebracht wird, so dass die Drehzahl des @uf- wickelapparates stetig weiter abnimmt.
Zu diesem Zweck kann, bei Verwendung von Antriebsmotoren mit Hauptstromcharakte- ristik, zwischen den Antriebsmotor und die Rollstange ein Regelgetriebe geschaltet sein, wobei es gleichgültig ist, ob Gleichstrom oder Drehstrommotoren mit Hauptstrom charakteristik verwendet sind.
Ist der Mo tor an seinem Endregelzustand angelangt, dann wird das Regelgetriebe auf höhere Drehzahl verstellt; dadurch wird der Motor entlastet und kehrt selbsttätig auf seinen Anfangsr"egelzustand bei gleichbleibender Rollstangendrehzahl zurück, so -dass bei zu nehmendem Rollendurchmesser und damit zu nehmender Belastung der Regelvorgang von neuem beginnen kann.
Bei Verwendung von regelbaren Antriebs motoren mit Nebenschlussverhalten kann zwi schen den Antriebsmotor und die Rollstange ebenfalls ein Regelgetriebe geschaltet sein, dieses wird aber mit dem Regelorgan des regelbaren Antriebsmotors verbunden. Ist der Regelbereich des Motors erschöpft, dann werden gleichzeitig das Regelgetriebe und das Regelorgan des Antriebsmotors verstellt und dadurch unter Beibehaltung der Roll stangendrehzahl der Antriebsmotor auf sei nen Anfangsregelzustand zurückgebracht.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung zur Ausführung -des Verfahrens lässt sich also in verschiedener Weise ausführen, wie es anhand der nachstehenden Beispiele erläu tert werden soll. In den Abb. 2 bis 4 sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für Antriebe mit Motoren mit Hauptstromeigen- schaften dargestellt. Für Antriebe mit Mo toren mit Nebenschlussverhalten können die Ausführungsbeispiele sinngemäss übertragen werden, wobei eine mechanische Verbindung zwischen dem Regelorgan des Motorregler: und dem Verstellorgan des Regelgetriebes zwischen Antriebsmotor und Rollapparat vor gesehen sein muss.
In der Abb. 2 ist mit 20 der Rollstangen- antriebsmotor bezeichnet, der in an sich be kannter und daher nicht näher dargestellter _N\Teise mit Strom versorgt wird. Er treibt ein Übersetzungsgetriebe 21, das aus je einer Kegelscheibe 22 und 23 mit einem Riemen 24 bestehen möge. Die Kegelscheibe 23 ist über ein aus den Rädern 25 und 226 bestehen des Vorgelege mit der Rollstange 27 gekup pelt. Zu Beginn des Aufwickelns wird der Motor auf den in der Kurve I (Abb. 1) mit 1 bezeichneten Regelzustand gebracht.
Beim Aufwickeln des Pa-pieres nimmt infolge der Zunahme des Antriebsdrehmomentes die Drehzahl des Motors nach der Kurve I ab. Sobald nun die Drehzahl des Motors auf der dem Wert des Punktes 2 entsprechenden angelangt ist, wird der Riemen 24 in Pfeil richtung 28 verschoben. Beim Verschieben des Riemens wird der Motor vorübergehend unter entsprechendem Nachlassen des Zuges entlastet. Infolgedessen wird der Motor seine Drehzahl erhöhen. Der Riemen 24 wird so weit in Pfeilrichtung 28 verschoben, bis der Motor 20 den mit 1 gekennzeichneten Regel zustand wieder erreicht hat, was der punk tiert gezeichneten Riemenlage entsprechen möge.
Hiermit ist der Regelvorgang beendet und der Motor 20 läuft mit der dem Punkt I entsprechenden Drehzahl, während die Auf wickelwalze 27 infolge Verschiebung des Riemens 2'4 noch annähernd mit der gleichen Drehzahl wie zu Beginn des Regelvorganges läuft, wenn der während des Regelvorganges erfolgte Rolldurchmesserzuwachs der Roll- stange vernachlässigt wird. Beim weiteren Aufwickeln nimmt nunmehr die Drehzahl des Motors 20 zum zweiten Male entsprechend der in Abb. 1 gezeichneten Kurve I ab, so dass der Motor ein zweites Mal seinen Regel bereich durchläuft.
Die Einrichtung hat den Vorteil, dass der Aufwickelvorgang nach dem erstmaligen Er- schöpfen des Motorregelbereiches nicht un terbrochen werden braucht, sondern dass durch Umstellen des Motors auf seinen An fangsregelzustand das Aufwickeln weiter fortgesetzt und mehr Papier als bisher auf gewickelt werden kann. Bei Verwendung von Regelmotoren normaler Regelfähigkeit, bei spielsweise im Verhältnis 1 : 2 bis 1 : 3, kann das Aufwickelverhältnis, worunter das Ver hältnis der Anfangsdrehzahl zur Enddreh- zahl der Aufwickelstange verstanden werden soll, wesentlich vergrössert werden.
Wäh rend bisher das Aufwickelverhältnis bei der Rollstange dem Drehzahlverhältnis des Mo tors proportional war, kann beispielsweise bei einem Motordrehzahlverhältnis 1 : 3 bei ein facher Umschaltung ein Aufwickelverhältnis 1. : 9 und bei doppelter Umschaltung ein Auf wickelverhältnis 1 : 2,7 erreicht werden. Bei dem Motordrehzahlverhältnis 1:2 können Aufwickelverhältnisse 1 : 8 bei zweimaliger Umschaltung erhalten werden.
Die Umschaltung nach dem erstmaligen Erreichen des Zustandes 2 des Aufwickel- motors auf den Zustand 1 kann von Hand ausgeführt werden, oder aber auch selbst tätig, wozu an sich bekannte Einrichtungen dienen können. Das Umschalten kann bei spielsweise in Abhängigkeit von elektrischen Grössen mit einfachsten Mitteln geschehen, indem Stromwächter oder dergleichen ein gebaut sind, die beim Erreichen des Motor betriebszustandes 2, beispielsweise für die Verschiebung des Riemens, wie es weiter unten beschrieben wird; für das Lösen der Bremse und Einschalten der Reibungskupp lung sorgen oder die beispielsweise das An lassen des das Gehäuse des Differentialgetrie bes antreibenden Motors veranlassen.
Als Ge triebe zwischen Motor und Rollstange kön nen Kegelscheibentriebe, also kontinuierlich regelbare Getriebe, geschaltet sein. Es kön nen aber auch andere Übersetzungsgetriebe, beispielsweise Stufenrädergetriebe, verwendet werden. Der Unterschied ist dann der, dass die Umschaltung -des Mohors von dem Zu stand 2 auf den Zustand 1 nicht allmählich, sondern in eine oder mehreren Stufen erfolgt: Zweckmässig sind aber kontinuierlich iegel- bare Getriebe.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Er findung ist in der Abb. 3 dargestellt. Der Rollstangenantriebsmotor ist mit 30 bezeich net. Er ist durch eine Welle 31 mit dem Rad 32 eines Differentialgetriebes 33 gekup pelt, dessen Rad 48 mit Hilfe der Welle 34 und des Übersetzungsgetriebes 35 die Roll- stange 36 antreibt. Das Gehäuse 37 des Dif ferentialgetriebes 33 ist mit einem Zahnrad 38 versehen, in das ein Zahnrad 39 eingreift. Dieses wird über die Welle 40, in die eine während des Betriebes lösbare Reibungs kupplung 41 eingeschaltet ist, unter Vermitt lung der Riemenscheiben 42 und 43, von denen die Riemenscheibe 43 auf der Welle 31 und die Riemenscheibe 42 auf der Welle 49 befestigt ist, vom Motor 30 angetrieben.
Das Gehäuse 37 des Differentialgetriebes 33 hat ausserdem einen Bremskranz 44, der von einer Bremse 45 beeinflusst wird. Bei Beginn des Aufwickelvorganges ist die Bremse 45 angezogen und die Reibungskupplung 41 ge löst, so dass das Gehäuse des Differential getriebes feststeht und die Drehzahl des Motors 30 entsprechend der Übersetzung im Differentialgetriebe und des Vorgeleges 35 auf die Rollstange 36 übertragen wird. Die Motordrehzahl nimmt in gleicher Weise mit zunehmendem Durchmesser der Papierrolle entsprechend der Charakteristik I in Abb. 1 ab. Sobald der Motor am Punkt 2 der Cha rakteristik angelangt ist, wird die Bremse 45 gelöst und die Reibungskupplung eingeschal tet.
Infolgedessen wird das Gehäuse des Dif ferentialgetriebes über die Wellen 40/49 und den Riementrieb 46 vom Motor 30 angetrie ben. Diese zusätzliche Drehzahl gestattet dem Motor 30 bei gleichzeitiger Änderung des Übersetzungsverhältnisses vom Motor 30 auf die Rollstange 36 in seinen Anfangs zustand zurückzukehren, so dass der Motor daraufhin von neuem entsprechend der wei teren Zunahme des Papierrollendurchmessers in der Drehzahl 'abnehmen kann.
Um den Übergang von dem Zustand 2 auf den Zu stand 1 bei dem Antriebsmotor 30 stossfrei ausführen zu können, ist die Kupplung 41 eine Reibungskupplung, so dass das Gehäuse des Differentialgetriebes allmählich durch langsames Einschalten der Kupplung seine höchste Drehzahl erreicht.
Anstatt das Gehäuse des Differential getriebes von dem Rollstangenmotor anzu treiben, kann es auch von einem besonderen Motor angetrieben werden. Ein solches Aus führungsbeispiel ist in der Abb. 4 dargestellt.
Das Gehäuse des Differentialgetriebes wird durch den Motor 47 angetrieben. Dieser steht, solange der Antriebsmotor 30 das erste Mal den Drehzahlabfall vom Regelzustand 1 auf den Regelzustand 2 ausführt, still. So bald der Motor 30 auf den Regelzustand 2 gelangt ist, wird -der Motor -47 eingeschaltet. Hierdurch geht selbsttätig der Motor 30 auf seinen Anfangsregelzustand zurück.
Die Erfindung ist nicht an die gezeich neten Beispiele gebunden. An die Stelle der einzelnen Vorrichtungen- können den gleichen Zweck erreichende äquivalente Vorrichtungen verwendet werden, zum Beispiel kann an Stelle der Verbindungskupplung 41 der Rie mentrieb- 46 mit einer - Spannrolle versehen sein, mit deren Hilfe der Riemen gespannt oder gelöst werden kann.