Einrichtung zur automatischen Regelung des Restfeuchtigkeitsgehaltes von durch eine Maschine laufenden Bahnen, insbesondere aus Gewebe oder Papier Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Regelung des Restfeuchtigkeitsge haltes von durch eine Trockenmaschine laufenden Bahnen, insbesondere aus Gewebe oder Papier.
Es sind bereits Einrichtungen dieser Art bekannt geworden, bei denen der jeweilige Restfeuchtigkeits gehalt der Bahn durch Messen einer elektrischen Messgrösse, z. B. des ohmschen Widerstandes, mittels an der Bahn anliegender Fühler ermittelt und die er mittelten Messgrössen mittels elektrischer Relais zum Schliessen von Steuerstromkreisen für die Änderung der den Restfeuchtigkeitsgehalt beeinflussenden Grössen der Maschine verwendet werden.
Der Ma schinenantrieb wird dabei bei überschreiten oder Unterschreiten des Sollwertes des Restfeuchtigkeits gehaltes der Warenbahn durch Steuerimpulse beein- flusst, welche von einem in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Warenbahn drehend angetriebe nen System von Steuerscheiben abgegeben werden, und zwar können bei diesen bekannten Einrichtungen je nach der konstruktivenAusbildung der Steuerschei ben entweder die Dauer der einem Servomotor zuge führten Steuerimpulse oder deren zeitliche Abstände verändert werden.
Der Servomotor hat die Aufgabe, den Bahnantrieb im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung der Bahngeschwindigkeit zu beeinflus- sen, bis der an der Messtelle ermittelte Restfeuchtig keitsgehalt der Bahn dem Sollwert entspricht.
Bei der Veränderung der Dauer der Steuerimpul- se wird die wegen des Rotorträgheitsmomentes nicht linear verlaufende Anlaufcharakteristik der Servo motoren dazu ausgenutzt, um bei allen Bahnge schwindigkeiten eine möglichst gleichmässige Rege lung des prozentualen Feuchtigkeitsgehaltes zu errei chen.
Werden jedoch für die Umsteuerung der Maschi ne Steuerimpulse verwendet, deren zeitliche Abstän de von der Geschwindigkeit der Bahn abhängig sind, wogegen die Impulsdauer gleichbleibend sein kann, wird nicht mehr die Anlaufcharakteristik zur Rege lung benutzt, sondern das Produkt aus dem jeweils gleichbleibenden Stellbetrag des Servomotors wäh rend eines Impulses und der Impulsanzahl (Folgefre quenz) in der Zeiteinheit, die durch die Änderung des Impulsabstandes variiert wird.
Auch hier wird ebenfalls von den geschilderten Regelprinzipien ausgegangen, jedoch besteht der we- sentliche Unterschied gegenüber dem bekannten darin, dass bei der Erfindung die Steuerimpulse für die Umsteuerung der Maschine von mindestens einem elektronischen Impulsgeber abgegeben wer den, in dessen Schaltkreis sich mindestens ein Poten- tiometer befindet, durch dessen Stellung, welche von der Bahngeschwindigkeit abhängt, die zeitlichen Ab stände (Folgefrequenz) und/oder die Dauer der Steu erimpulse beeinflusst werden.
Die Steuerimpulse können einem Servomotor (Regelmotor) zugeführt werden, welcher seinerseits den Bahnantrieb im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung der Bahngeschwindigkeit beeinflusst, beispielsweise durch entsprechende Einstellung eines Regelgetriebes.
Der Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, dass die Impulssteuerung durch elektronische Im pulsgeber wesentlich weniger störanfällig ist, als dies bei den mechanischen Croupierwerken der bisher bekannten Einrichtungen der Fall war. Die erfin- dungsgemässe Einrichtung ist auch in ihrem mecha nischen Aufbau wesentlich einfacher, da zur Verän derung der Steuerimpulse in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit lediglich ein oder zwei Poten- tiometer betätigt werden müssen.
Für den Fall, dass die Umsteuerung der Maschine durch Steuerimpulse erfolgt, wobei nur deren Dauer oder deren zeitliche Abstände von der Bahn- geschwindigkeit abhängig sein sollen, genügt ein in seiner Stellung von der Bahngeschwindigkeit abhän giges Potentiometer im Schaltkreis des elektronischen Impulsgebers.
Sollen jedoch sowohl die Dauer als auch die zeitlichen Abstände der Steuerimpulse von der Bahngeschwindigkeit beeinflusst werden, werden zweckmässigerweise zwei in ihrer Stellung von der Bahngeschwindigkeit abhängige Potentiometer im Schaltkreis des elektronischen Impulsgebers ange ordnet, wobei das eine Potentiometer die zeitlichen Abstände, das andere die Dauer der Steuerimpulse beeinflusst. In diesem Fall können beide Potentiome- ter mechanisch gekuppelt sein.
Als Impulsgeber kann ein Multivibrator mit zwei Röhren verwendet werden, wobei die Anoden beider Röhren über einen Kopplungskondensator verbun den sind (Flip-Flop-Schaltung) und die Gitterspan nung der einen Röhre von dem einen der beiden Po tentiometer, die Gitterspannung der anderen Röhre von dem anderen Potentiometer abgenommen wird. Dabei können dem Gitterkreis mindestens einer der Röhren weitere Widerstandselemente zur Verände rung der zeitlichen Abstände (Folgefrequenz) und/ oder Dauer der Steuerimpulse in Abhängigkeit vom ermittelten Messwert der Bahnfeuchtigkeit zuschalt- bar sein.
Die Potentiometer des elektronischen Impulsge bers werden zweckmässigerweise auf der Geschwin- digkeitsindikatorachse des Bahnantriebes (Antriebs motor, Regelgetriebe) oder eines Tachometers befe stigt.
Die Erfindung ist durch ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
Fig. 1 zeigt ein Aufbauschema einer erfindungs- gemässen Regelungsanlage.
Fig. 2 zeigt ein Schaltschema aller für die Erfin dung wesentlichen Schaltkreise bzw. -elemente.
Fig. 3 zeigt ein Detail des Gesarntschaltschemas. Gemäss Fig. 1 läuft die Bahn 1, deren Restfeuch tigkeitsgehalt gemessen oder geregelt werden soll, zwischen Elektroden hindurch, wobei die an der Oberseite der Bahn 1 angeordnete Elketrode aus mehreren Fühlerrollen 2 besteht, während die Elek trode an der Unterseite der Bahn 1 die Form einer sich über die Bahnbreite erstreckenden Walze 3 auf weist. Die Walze 3 ist mit der Masse verbunden. Von den Fühlerrollen 2 führt die Messleitung 4 zum Mess- und Regelgerät 5.
Der ohmsche Widerstand zwischen den Fühlerrollen 2 und der Walze 3 ist vom Feuchtigkeitsgehalt der Bahn 1 abhängig.
Im Mess- und Regelgehäuse 5 sind verschiedene elektrische bzw. elektronische Schaltglieder enthal ten, u. a. auch ein elektronischer Impulsgeber, wel cher Steuerimpulse an den Regelmotor 6 abgibt und damit diesen im Sinne einer Beschleunigung bzw. Verzögerung der Bahngeschwindigkeit in Gang setzt.
Um die Steuerimpulse von der Bahngeschwindig keit abhängig zu machen, sind im Schaltkreis des elektronischen Impulsgebers zwei mechanisch gekup- pelte Potentiometer 7', 7" angeordnet, deren Stellung von der Bahngeschwindigkeit abhängt, was dadurch erreicht wird, dass die gekuppelten Potentiometer 7' 7" auf einer Geschwindigkeltsindikatorachse des zwi schen Antriebsmotor 8 und Bahnantrieb liegenden Regelgetriebes 9 aufgesetzt sind.
Durch den einen der beiden gekuppelten Potentiometer 7' werden je nach seiner Stellung die zeitlichen Abstände bzw. Folge frequenz der vom elektronischen Impulsgeber abge gebenen Steuerimpulse verändert. Die Stellung des anderen der beiden gekuppelten Potentiometer 7" beeinflusst die Dauer der vom elektronischen Im pulsgeber abgegebenen Steuerimpulse.
Für die Funktionsweise der Regelanlage ist noch die Wendeschütz-Kombination 11 von Wichtigkeit, wie in der weiter unten folgenden Beschreibung des Schaltschemas der Regelanlage noch näher ausge führt wird.
Weitere in Fig. 1 dargestellte Details der Anlage, wie z. B. ein zusätzlicher Druckknopfschalter 10 für die Wendeschütz-Kombination 11, ein weiteres Schütz 12 in der Anschlussleitung des Antriebsmo tors 8, ferner ein Zweitanzeigegerät 13, ein Schreib gerät 14, ein Lichtsignalgerät 15 usw., sind für das Wesen der Erfindung nicht von Bedeutung, so dass sich eine nähere Erörterung erübrigt.
Die Schaltung der für die Erfindung wesentlichen Teile der Regelanlage ist durch die Schaltschemata gemäss Fig. 2 und 3 veranschaulicht.
Die der Bahnfeuchtigkeit entsprechende Mess- bzw. Regelgrösse ist, wie ausgeführt, ein ohmscher Widerstand 16. Der über diesen ohmschen Wider stand 16 fliessende Messtrom wird im Mess- und Be fehlsblock 17 über einen nicht dargestellten Bereich schalter (zur Anpassung des Gerätes an Qualität und Stärke desBahnmaterials), ferner über einen ebenfalls nicht dargestellten Verstärker und über ein als Milli- amperemeter ausgebildetes,
jedoch auf Feuchtigkeits grade geeichtes, Messgerät 17' einem Spannungsteiler 18 (Fig. 3) zugeführt, von welchem aus, über Thyra- trons 19 (Fig.3) gesteuert, eine Relaiskombination <I>A', A, B, B', B"</I> (Fig. 2,3) betätigt wird, derart, dass je nach Richtung und Stärke der Abweichung der Bahnfeuchtigkeit vom (wählbaren)
Sollwert eines der vier Relais <I>A, A', B, B'</I> reagiert. Dem Messbereich I+ des Messgerätes 17' ist das Relais A, dem Mess bereich II+ das Relais A', dem Messbereich I- das Relais<I>B</I> und dem Messbereich II- das Relais<I>B' zu-</I> geordnet.
Die an den Servomotor (Regelmotor) 6 abzuge benden Steuerimpulse werden im Impulsgeber 20 erzeugt. Die Impulsgabe erfolgt dabei durch einen Impulsgenerator (Multivibrator) mit zwei Kaltkatho- denröhren 21, 22, deren Anoden über einen Kopp lungskondensator 41 verbunden sind (Flip-Flop- Schaltung).
Die Gitterspannung der Kaltkathoden röhre 21 wird vom Potentiometer T, die Gitterspan nung der Kaltkathodenröhre 22 vom Potentiometer 7" abgenommen. Die beiden Potentiorneter 7' und 7" sind mechanisch gekuppelt und sitzen auf der Ge- schwindigkeitsindikatorachse 23 des Bahnantriebes auf, so dass die Stellung beider Potentiometer 7' und, 7" von der Bahngeschwindigkeit abhängt.
Die Span- nungsabnahme von den Potentiometern 7', 7" erfolgt auf die Weise, dass bei höherer Bahngeschwindigkeit vom Impulsgeber 20 Steuerimpulse von höherer Im pulsanzahl in der Zeiteinheit (Folgefrequenz) und längerer Dauer (Breite) an den Servomotor (Regel motor) 6 abgegeben werden. Dauer und Folgefre quenz der Steuerimpulse sind daher direkt proportio nal der Bahngeschwindigkeit. Die Folgefrequenz der Steuerimpulse wird durch den Schaltkreis (Gitter kreis) der Kaltkathodenröhre 21, die Impulsdauer durch den Schaltkreis (Gitterkreis) der Kaltkathoden röhre 22 bestimmt.
Im Gitterkreis der Kaltkathodenröhre 21 (bestim mend für die Folgefrequenz der Steuerimpulse) befin det sich noch - je nachdem, welcher der vier durch die Relaiskombination<I>A', A, B, B'</I> betätigbaren Kontakte 24, 25, 26, 27 geschlossen ist - eines der Widerstandselemente (R-Glieder) 28, 29, 30, 31.
Es hängt, wie oben ausgeführt, von der Richtung und Stärke der Abweichung der Bahnfeuchtigkeit vom Sollwert ab, welches der Relais A',<I>A, B, B'</I> be tätigt, also welcher der Kontakte 24, 25, 26, 27 ge schlossen wird und demnach welches der Wider standselemente (R-Glieder) 28, 29, 30, 31 in den Schaltkreis der Kathodenröhre 21 gelangt. Auf diese Weise erzielt man auch eine Abhängigkeit der Folge frequenz der Steuerimpulse von der Stärke der Ab weichung der Bahnfeuchtigkeit vom Sollwert.
Bei geringerer Abweichung vom Sollwert, entsprechend dem Messbereich I+ oder I- des Messgerätes 17', soll die Folgefrequenz der Steuerimpulse geringer sein als bei stärkeren Abweichungen, entsprechend dem Messbereich II+ oder II- des. Messgerätes 17'. Diese Abhängigkeit kann man dadurch erzielen, dass man die den Relais A und B zugeordneten Widerstands elemente (R-Glieder) 29, 30 anders einstellt als die den Relais<I>A', B'</I> zugeordneten Widerstandselemente (R-Glieder) 28, 31.
Von den im Impulsgeber 20 erzeugten Steuerim pulsen wird ein Steuerrelais 32 betätigt. Dadurch wird, je nach der Stellung des Umschalters 33, ent weder das Schütz 34 oder das. Schütz 35 der Wende-- schützkombination 11 (Fig. 1) betätigt und der Ser vomotor (Regelmotor) 6 im Sinne des Pfeiles 36 oder 37 und in Abhängigkeit von der Folgefrequenz und Dauer der Steuerimpulse in Gang gesetzt, wodurch die Bahngeschwindigkeit erhöht oder vermindert wird.
Die Stellung des Umschalters 33, von der der Drehsinn des Servomotors (Regelmotors) 6 abhängt, wird; von den Relais<I>B bzw. B'</I> beeinflusst. Sprechen, die Relais B, B' nicht an (dies ist der Fall, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn über dem Sollwert liegt - Zeiger des Messgerätes 17' im Messbereich I+ oder II+), dann steht der Umschalter 33 in der in Fig.2 dargestellten Stellung und der Servomotor (Regelmotor) 6 wird über das Schütz 34 geschaltet, was beispielsweise einem Drehsinn gemäss Pfeil 36 entspricht.
Spricht jedoch eines dieser beiden Relais B, B' an, was, der Fall ist, wenn. der Feuchtigkeitsge halt der Bahn unter dem Sollwert liegt (der Zeiger des Messgerätes 17' also im Messbereich I- oder II-), wird der Kontakt 38 geschlossen, was durch eine me chanische Verbindung (in Fig.2 durch die strich punktierte Linie 39 angedeutet) der Relaisanker der Relais<I>B, B'</I> mit dem Kontaktschlussteil des Kontak tes 38 bewirkt wird. Bei geschlossenem Kontakt 38 wird das Umschaltrelais 40 unter Spannung gesetzt und verändert die Stellung des Umschalters 33.
Jetzt wird der Servomotor (Regelmotor) über das Schütz 35 geschaltet und dreht sich im Sinne des Pfeiles 37.
In Fig. 2 und 3 sind lediglich die für die Erfin dung wesentlichen Teile des Gesamtschaltschemas der Regelanlage berücksichtigt. Die Regelanlage wird in der praktischen Ausführung zweckmässigerweise jedoch durch verschiedene weitere Schaltglieder er gänzt, z.
B. durch ein elektronisches Schaltglied, wel ches bewirkt, dass die Regelung der Anlage erst nach Durchlaufen einer der Maschinenlänge entsprechen den Bahnlänge einsetzt, ferner durch ein elektroni sches Schaltglied, welches einen Vor-Steuerimpuls bewirkt, wodurch der Servomotor (Regelmotor) 6 die stets vorhandene Zahnluft im Motoraggregat des Ser vomotors 6 und/oder im Regelgetriebe 9 überwindet, so dass beim ersten eigentlichen Regelimpuls durch die Bewegung des Servomotors (Regelmotors)
6 tat sächlich auch gleich eine Änderung der Einstellung des Regelgetriebes 9 und damit eine Änderung der Bahngeschwindigkeit einsetzt. Ein weiteres zusätzli ches Schaltglied wäre ein Schnell-Regler, welcher bei zu langem Verweilen des Messwertes in stärkerer Abweichung vom Sollwert die Impulsabgabe im Sinne einer Erhöhung der Folgefrequenz und/oder Dauer der Steuerimpulse beeinflusst.