CH337859A

CH337859A - Einrichtung zur Kantenregelung von bewegten Werkstoffbahnen

Info

Publication number: CH337859A
Authority: CH
Inventors: Karl Dipl Ing Fischer
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1954-09-29
Filing date: 1955-09-26
Publication date: 1959-04-30
Also published as: FR337859A

Description

Einrichtung zur Kantenregelung von bewegten Werkstoffbahnen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kantenregelung von bewegten Werkstoffbahnen an diese verarbeitenden Maschinen, bei der die Ist- und Soll-Lage der Werkstoffbahn durch Passmarken bestimmt wird, die durch Abtastvorrichtungen, z. B. photoelektrischer, mechanischer oder magnetischer Art, abgetastet werden, und bei der die Seitenkantenlage der Werkstoffbahn über ein Stellglied gesteuert wird. Eine seitliche Abweichung der Bahnkante von beispielsweise auf Rollen gewickelten Papierbahnen, die Rotationsdruckmaschinen, Abschneidemaschinen oder dergleichen verarbeitende Maschinen durchlaufen, kann unter anderem durch Wicklungsungleichheiten * hervorgerufen werden.

Sie hat zur Folge, dass bei Mehrfarben Rotationsdruck die nacheinander gedruckten Bilder der verschiedenen Farben nicht zur Deckung gelangen und dadurch unerwünschte Farbränder auftreten, oder dass bei Abschneidemaschinen die abgeschnittenen Teile nicht mehr im rechten Winkel sind. Zur Vermeidung solcher Nachteile sind bei bekannten Regeleinrichtungen auf der Werkstoffbahn selbst Passmarken aufzubringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ohne solche Passmarken auf der Werkstoffbahn auszukommen und trotzdem eine Regelung der Seitenlage der Werkstoffbahn mit einfachen Mitteln zu erzielen. Die Lösung besteht darin, dass die Passmarken auf einer gesonderten, umlaufenden Walze aufgebracht sind, und dass die Walze und die Abtastvorrichtungen in der Nähe der einen Seitenkante der Werkstoffbahn zu beiden Flachseiten der Werkstoffbahn so angeordnet sind, dass die mindestens teilweise von der Werkstoffbahn gegen die Abtastvorrichtungen freigegebenen Passmarken beim Vorbeistreichen an den Abtastvorrichtungen Impulse erzeugen, welche ein Mass für die Abweichung der Werkstoffbahn aus ihrer Soll-Lage geben.

Auf Einzelheiten wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher eingegangen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine in Pfeilrichtung bewegte Werkstoffbahn bezeichnet. 2 ist eine parallel zur Breitenrichtung der Werkstoffbahn 1 angeordnete, im Uhrzeigersinn umlaufende Walze, die in der Nähe der einen Seitenkante 3 der Werkstoffbahn 1 unterhalb derselben so angeordnet ist, dass eine an ihrem Umfang schräg zur Walzendrehachse angebrachte Passmarke 4 in Soll-Lage der Werkstoffbahn 1 zur Hälfte gegen die auf der Walze und Werkstoffbahn projizierte Lichtmarke 5 einer nicht dargestellten, oberhalb der Werkstoffbahn 1 angeordneten, photoelektrisch-optischen Abtastvorrichtung abgedeckt ist. Sobald bei jedem Umlauf der Walze 2 das rechte, jeweils sichtbare Ende der Passmarke 4 unter die Lichtmarke 5 gelangt, wird infolge einer Veränderung des nicht dargestellten, reflektierten Lichtstrahles ein Impuls in der Abtastvorrichtung erzeugt.

Bei seitlicher Verschiebung der Werkstoffbahn 1 nach oben (Grenzlage 3a) tritt das freie sichtbare rechte Ende der Passmarke 4 früher unter die Lichtschranke, so dass der Impuls entsprechend eher auftritt. Bei Verschiebung der Werkstoffbahn nach unten (Grenzlage 3b) ist es gerade umgekehrt.

Auf diese Weise wird also erreicht, dass in Abhängigkeit von der Richtung und Grösse der Abweichung der Seitenkante 3 der Werkstoffbahn 1 aus der Soll-Lage bei Vor übergang der Passmarke 4 von der Lichtmarke 5 der Impulsbeginn früher oder später erfolgt. Durch Vergleiche mit einem optisch, mechanisch oder dergleichen erzeugten Soll-Impuls kann die Betätigung eines Stellgliedes für die Kantensteuerung erfolgen. Der Soll-Impuls kann beispielsweise durch Abtastung einer auf der Walze angebrachten Passmarke 6 erzeugt werden. Diese Vergleichsmarke kann auch auf einen mit der Walze gekuppelten, nicht dargestellten Körper aufgebracht sein. Der Antrieb der Walze 2 kann entweder unmittelbar von der Werkstoffbahn oder aber von einer gesonderten Antriebsquelle konstanter Drehzahl erfolgen.

Die letztere Ausführungsform ist insofern vorteilhafter, als dadurch eine von der Bahngeschwindigkeit unabhängige Erfassung der seitlichen Kantenabweichung möglich ist.

Ein ähnliches Prinzip wird bei der Anordnung nach Fig. 2 angewendet. 1 ist wiederum die in Pfeilrichtung bewegte Werkstoffbahn, 7 eine umlaufende, parallel zur Längsbewegung der Werkstoffbahn angeordnete Walze mit einer parallel zu ihrer Drehachse am Umfang aufgebrachten Passmarke 8. Eine nicht dargestellte, optische Abtastvorrichtung projiziert eine Lichtmarke 9 auf die Walze und einen Teil der Werkstoffbahn, so dass die unter der Werkstoffbahn bei jeder Umdrehung hervortretende Passmarke (je nach der Lage der Bahnkante zwischen den Grenziagen 3a bzw.

3b) früher oder später in den Bereich der Lichtmarke tritt und einen Impuls in der Abtastvorrichtung erzeugen. Dieser Impuls kann wiederum mit einem Soll Impuls verglichen und ein daraus gebildeter Differenzimpuls zur Betätigung eines Stellgliedes für die Seitenkantenregelung verwendet werden. Zur Erzeugung des Soll-Impulses kann - ähnlich wie im erstgenannten Beispiel - auf der Walze oder einem nicht dargestellten, mit dieser gekuppelten Körper eine Passmarke 10 aufgebracht sein, die durch eine gesonderte Abtastvorrichtung lOa überwacht wird.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ebenfalls das Prinzip der Abdeckung von umlaufenden Passmarken durch die Werkstoffbahn angewandt ist, jedoch mit dem Unterschied, dass nicht der Zeitbeginn des Pass-lmpulses ausgewertet, sondern die Frequenz des Impulses zur Betätigung des Stellgliedes herangezogen wird. Mit Hilfe einer sogenannten Frequenzweiche kann man erreichen, dass bei der tiefen Frequenz (Kante 3 in Richtung 3b verschoben und bei der hohen Frequenz Kante 3 in Richtung 3a verschoben) das Stellglied für die Kantenregelung jeweils im Sinne einer Rückführung der Kante in die
Soll-Lage beaufschlagt wird. Bei einer mittleren Fre quenz (Kante 3 der Soll-Lage) erfolgt keine Betätigung des Stellgliedes.

Hierzu ist auf einer umlaufenden, parallel zur Breitenrichtung der Werkstoffbahn 1 angeordneten Walze 2 eine Anzahl von Passmarken aufgebracht, die untereinander verschiedene Länge haben. Die längsten Passmarken 1 la ragen in der Normallage der
Werkstoffbahn zur Hälfte unter der Werkstoffbahn hervor, so dass sie von der Lichtmarke 5 einer nicht dargestellten, optischen Abtastvorrichtung überstri chen werden. Zwischen den in gleichmässigen Ab ständen am Umfang angeordneten Passmarken lla sind kürzere Passmarken 1 ib, ebenfalls in gleichmä ssigen Abständen, und zwischen den Passmarken lla und 1 ih wiederum kürzere Passmarken 1 lc vorgesehen.

Letztere sind bei normaler Kantenlage gänzlich von der Werkstoffbahn abgedeckt. Im Normalfall wird also die Zahl der Passmarken 1 la und 1 lh die Frequenz der Impulse bestimmen. Bei Abweichung der Werkstoffbahn in die gestrichelt angedeutete Grenzlage 3a werden von der Lichtmarke 5 sämtliche Passmarken abgetastet, so dass die Frequenz der Impulse von der Gesamtzahl aller vorbeibewegten Passmarken abhängig ist. In der andern Grenzlage 3b wird jedoch die Lichtmarke nur von den längsten Passmarken lla beeinflusst. Somit wird, wie bereits erwähnt, die Frequenz der Impulse lediglich von der Zahl der pro Umdrehung der Walze unter der Lichtmarke vorbeibewegten Passmarken bestimmt, und sie gibt somit ein Mass für die Abweichung der Kante 3 aus ihrer Soll Lage.

Die Zone, in der keine Beeinflussung des Stellgliedes erfolgt, die sogenannte tote Zone , wird durch einen ringförmigen Bereich von der Breite der Längenunterschiede der Passmarken 1 lh und 11 c gebildet.

Es ist noch nachzuholen, dass die Walze 2 entweder von der Werkstoffbahn oder von einem gesonderten Antrieb mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.

An Stelle von Passmarken mit verschiedener Länge können eine oder mehrere, z. B. dreieckförmige Passmarken, vorzugsweise in gleichmässigen Abständen, so am Walzenumfang angebracht sein, dass eine Seite jedes Dreiecks parallel zur Kante der Werkstoffbahn verläuft. Normalerweise wird von jedem Dreieck die Hälfte durch die Werkstoffbahn gegen die Abtastvorrichtung abgedeckt. Dadurch wird eine Impulsfolge mit bestimmter Grundwelle erzeugt. Die Grundwelle der Impulsfolge wird bei Änderung der Kantenlage geändert und gibt somit einen Anhaltspunkt für die Abweichung der Bahnkante aus der Soll-Lage. Die Auswertung der Impulse erfolgt vorteilhaft durch eine Frequenzweiche in Kombination mit einem Amplitudensieb, das die Oberwellen aussiebt.

Claims

PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Kantenregelung von bewegten Werkstoffbahnen an diese verarbeitenden Maschinen, bei der die ist und Soll-Lage der Werkstoffbahn durch Passmarken bestimmt wird, die durch Abtastvorrichtungen abgetastet werden, und bei der die Seitenkantenlage der Werkstoffbahn über ein Stellglied gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Passmarken (4 und 6; 8 und 10;

lla, llb und llc) auf einer gesonderten, umlaufenden Walze (2 bzw. 7) aufgebracht sind, und dass die Walze (2 bzw. 7) und die Abtastvorrichtungen in der Nähe der einen Seitenkante der Werkstoffbahn (1) zu beiden Flachseiten der Werkstoffbahn (1) so angeordnet sind, dass die mindestens teilweise von der Werkstoffbahn gegen die Abtastvorrichtungen fieigegebenen Passmarken beim Vorbeistreichen an den Abtastvorrichtungen Impulse erzeugen, welche ein Mass für die Abweichung der Werkstoffbahn aus ihrer Soll-Lage geben.

UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) mit ihrer Drehachse parallel zur Breitenrichtung der Werkstoffbahn (1) angeordnet und die strichförmige, den Istwertimpuls erzeugende Passmarke (4) schräg zur Drehachse liegend auf der Walze (2) so angebracht ist, dass in Soll-Lage der Werkstoffbahn (1) ein Teil der Passmarke (4) von der Werkstoffbahn (1) gegen die zugeordnete Abtastvorrichtung abgedeckt ist, und dass eine den Sollwertimpuls erzeugende Passmarke (6) auf dem über die Kante der Werkstoffbahn (1) hinausragenden Teil der Walze (2) aufgebracht ist.

2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) mit ihrer Drehachse parallel zur Breitenrichtung der Werkstoffbahn (1) angeordnet ist und an ihrem Umfang mehrere, in gleichmässigen Abständen voneinander parallel zur Drehachse angeordnete, verschieden lange, strichförmige Passmarken (1 la, 1 lb und 1 lc) in solcher Anordnung aufweist, dass in Abhängigkeit von der seitlichen Verschiebung der Werkstoffbahn (1) aus ihrer Soll Lage eine verschiedene Anzahl von Passmarken von der Abtastvorrichtung erfassbar ist und die Frequenz der dabei erzeugten Impulse ein Mass für die Abweichung gibt.

3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze mit ihrer Drehachse par alles zur Breitenrichtung der Werkstoffbahn angeordnet ist und am Umfang der Walze mindestens eine Passmarke mit in Achsrichtung sich kontinuierlich ändernder Breite so aufgebracht ist, dass in Abhängigkeit von der seitlichen Verschiebung der Werkstoffbahn aus ihrer Soll-Lage ein jeweils entsprechend breiter Teil der Passmarke von der Abtastvorrichtung erfassbar ist und die Grundwelle der dabei erzeugten Impulse ein Mass für die Abweichung gibt.

4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (2) von der Werkstoffbahn (1) angetrieben ist.

5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die gesondert angetriebene Walze (7) mit ihrer Drehachse parallel zur Längsrichtung der Werkstoffbahn (1) angeordnet und mit einer strichförmigen, parallel zur Drehachse liegenden, den Istwertimpuls erzeugenden ersten Passmarke (8) sowie einer den Sollwertimpuls erzeugenden, zweiten Passmarke (10) versehen ist, und die Abtastvorrichtung für die erste Passmarke (8) im Bereich der Bahnkante, die Abtastvorrichtung für die zweite Passmarke (10) in einem von der Lage der Bahnkante und der ersten Passmarke (8) freien Bereich der Walze 7) angeordnet sind.