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Verfahren und Vorrichtung zur Bandlängenmessung Die Erfindung bezieht
sich auf ein Gerät zur Messung von Bandlängen und insbesondere zur Messung der Länge
von Stahlband in als Schleifen ausgelegten Bandspeichern auf Bandverarbeitungsbahnen.
Die Länge des Bandes in der Schleife wird oft von Hand durch die Bedienungsperson
kontrolliert. Wenn sich zuviel Band im Bandspeicher befindet, können Brüche und
Knicke auftreten. Wenn zuwenig Band im Speicher sein sollte, um genügend Zeit zum
Aneinanderschweißen von Bandwickeln Ende an Ende zu lassen, muß die ganze Fertigungsanlage
stillgesetzt werden.
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Eine bekannte Einrichtung zum Kontrollieren der Bandlänge in einem
Bandspeicher erfordert die Verwendung von zahlreichen Rollen. deren Achsen senkrecht
zur Lauflinie des Bandes bewegt werden können. Die Rollen sind auf gegenüberliegenden
Seiten des Bandes versetzt angeordnet und wenn sie gegen das Band gedrückt werden,
werden Schleifen um jede Rolle gebildet. Je weiter die Rollen auseinanderbewet werden.
desto größer ist die Länge des Bandes in der Schleife. Die Länge des Bandes in jeder
Schleife ist annähernd gleich dem Doppelten der Entfernung von der Lauflinie zur
Achse der Rolle, so daß durch Messen des Abstandes von der Lauflinie zu jeder Rolle
die Länge des Bandes im Bandspeicher bestimmt werden kann. Diese Einrichtung ist
kostpielig zu bauen und zu warten. Ein weiteres in Ver wendung befindliche System
hesteht aus zwei Nachaufgeneratoren (Selsyngeneratoreul . einem Differenti al-S
elsynmotor und einem Zählwerk, wobei einer der Generatoren durch ein Paar Klemmrollen
auf der Eingangsseite des Bandspeicheis und der andere Generator von einem anderen
Paar Klemmrollen auf der .Nusgangsseite des Speichers angetrieben werden.
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Diese Generatoren treiben einen Selsyn-Differential motor an. Der
Differentialmotor seinerseits treibt ein mechanisches vorwärts und rückwärts zählendes
Zählwerk. Getriebe regelbarer Übersetzung werden verwendet. so daß sie die Zahl
der durch die Klemmrollen laufenden Meter Band zählen. Fehler der Kalihrierung und
Fehler des Schlupfes zwischen den Klemmrollen und dem Band addieren sich dabei.
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Wenn beispielsweise der Eingangsgenerator um 1 0/o überkalibriert
und der Ausgangsgenerator um 1 0/o unterkalibriert ist. gibt das Zählwerk einen
Zusatzfehler von 2 o/o an.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Messung von Bandlängen, inshesondere
zur Messung der Bandlänge in einem Bandspeicher einer Bearbeitungsanlage, kennzeichnet
sich dadurch. daß an dem ersten Meßpunkt Mittel zur Erzeugung einer Marke auf dem
Band vorgesehen sind und daß bei Erzeugung einer Marke ein Addieren der an dem genannten
Punkt durchlaufenden Bandlänge in einem addier- und subtrahierfähigen Zählwerk eingeleitet
wird und daß bei Passieren der Marke am zweiten Punkt für eine bestimmte Zeit ein
Addieren des Differenzbetrages zwischein der am ersten Punkt einlaufenden und der
am zweiten Punkt auslaufenden Bandlänge vorgenommen wird und daß. zweckmäßig automatisch,
das Zählwerk nach der genannten Zeitspanne zwecks Einleitung eines neuen Zählzxklus
auf Null gestellt wird.
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Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Meßanordnung
besitzt die Vorteile. daß die Anordnung leicht neu kalibriert werden kann und Meßfehler
in ihr sich nicht addieren.
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Die Zeichnung zefgt eine schematische Darstellung einer.Rusführungsform
einer erflndungsgemäßen Vorrichtung.
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In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Bandspeicher
für das zu verarbeitende Band S.
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Ein Paar Klemmrollen 4, die von einem Motor 6 an getrieben werden,
führen das Band S dem Bandspeicher 2 zu. Ein Selsvngenerator 8 ist an eine der Walzen
angeschlossen. so daß er mit einer Drehzahl angetriehen wird, die derjenigen des
darüber wandernden Bandes proportional ist. Der Motor 6 wird von einer Wechselstromquelle
L1-L2 gespeist, und der dem Motor zugeführte Strom wird mittels eines Schalters
10 mit Kontakten 10 C und 10 C' gesteuert.
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Eine durch eine Solenoidspule betätigte Locheranordnung ist nahe
den Rollen 4 vorgesehen und wird durch eine Gleichstromquelle über die Leitung L3
und den Kontakt 10 C' betätigt. Eine Leitung 14 führt von der Locheranordnung 12
weg und ist bei G über einen Kontakt 16 eines vor- und rückwärts zählenden
Zählwerkes
18 und einen durch eine Relaisspule 20 gesteuerten Kontakt 20c geerdet. Ein Schalter
22 ist uiit der Locheranordnung 12 verbunden, so daß er sich schließt, wenn der
Stempel tätig wird. Das Schlie-@en des Schalters 22 schließt einen Stromkreis zur
Spule 20 von der Leitung L3 über den Widerstand 23 zur Erde G. Bei Erregung öffnet
die Relaisspule 20 den Stromkreis über den Kontakt 20c und schließt einen Stromkreis
über Kontakt 20 C'. Das Öffnen des Stromkreises über den Kontakt 20C setzt die Locheranordnung
12 still. Der Schalter 22 öffnet sich, wenn der Locher der Locheranordnung 12 seine
Tätigkeit beendet. jedoch in der Zwischenzeit wurde ein Stromkreis üler die Relaisspule
20, die Leitung 24, die magnetische Kupplung26, den Kontakt 28 C, die Leitung 30
und den Haltekontakt 20C' nach Erde geschlossen, so daß die Relaisspule 20 erregt
bleibt.
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Ein Paar Klemmrollen 32 ist an der Ausgangsseite des Bandspeiders
2 angeordnet und wird durch den Motor 34 angetrieben, der von der Stromquelle L1-L2
aus gespeist wird. Ein Differential-Selsyngenerator 36 ist so geschaltet, daß er
von einer der Klemmrollen 32 mit einer Drehzahl angetrieben wird, die der ,aufgeschwindigkeit
des Bandes S proportional ist.
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)er Ausgang de Selsyngenerators 8 kann an den Differential-Selsyngenerator
36 oder an den Selsynmotor 38 über die Kontakte 40a, 40b und 40c angeschlossen werden.
Die Ruhekontakte 40a, 40b und 40c sind normalerweise geschlossen, jedoch offen,
wenn die Relaisspule 40 erregt wird. Die Relaisspule hat ebenfalls normalerweise
offene Arbeitskontakte 40d, 40e 40f, 40g und 40h und normalerweise geschlossenen
Ruhekontakt 40j. Eine Fotozelle 42 und eine elektrische Lampe 44 sind auf entgegengesetzten
Seiten des Bandes S nahe den Rollen 32 angeordnet.
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Die Fotozelle 42 wird durch Licht von der Lichtquelle 44 aus erregt.
Die Relaisspule 40 wird über Leitung 46 und den normalerweise geschlossene Ruhekontakt
40j unter Strom gesetzt. Die Welle 48 des Selsynmotors 38 wird über die magnetische
Kupplung 26 mit Zählwerk 18 verbunden. Das Zählwerk 18 ist eine übliche Ausführung.
Außer dem Ruhekontakt 16, welcher geschlossen ist, wenn das Zählwerk auf Null steht.
ist letzteres mit den Kontakten 50 und 52 versehen, wobei der Ruhekontakt 50 geschlossen
und der Arbeitskontakt 52 offen ist, wenn das Zählwerk Null anzeigt. Wenn das Zählwerk
die Nullstellung verläßt. öffnen sich die Ruhekontakte 16 und 50, und der Arbeitskontakt
52 schließt sich. Die Rückstellwelle 54 des Zählwerkes 18 ist mit dem Motor 56 über
die magnetische Kupplung 58 verbunden. Die magnetische Kupplung 58 wird von der
Leitung L3 her über den Kontakt 28 C' und die Erdleitung 60 erregt.
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Der Motor 56 wird von den Leitungen L 1 und L2 über die Leitung 62,
den Kontakt 28 C2 und den Kontakt 52 unter Strom gesetzt. Ein Steuermotor 64 wird
von den Leitungen L1 und L2 über die Leitung 66, den Kontakt 40G und den Kontakt
52 oder alternativ von der Leitung 66 über den Kontakt 28 C3 und den Kontakt 50
erregt Der Steuer motor 64 treiht einen Nocken 68, der einen Schalter 70 betätigt,
welcher gegen den Nocken 68 mittels Feder 72 gehalten wird. Die Relaisspule 28 wird
von der Leitung L3 über den Schalter 70 erregt. Die Relaisspule 40 wird ebenso von
der Leitung L3 über Ruhekontakt 28 C 4, die Leitung 74 und Arbeitskontakt 40h unter
Strom gesetzt.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Es wird vorausgesetzt. daß die
Teile, die in der Zeichnung angegebenen Stellungen einnehmen und der Schalter 10
niedergedrückt
wird, um die Kontakte 10 C zu öffnen und den Kontakt 10 C' zu schließen. Dadurch
wird der Motor 6 stillgesetzt und damit der Vorschub des Bandes 5 zum Bandspeicher
2. Ein Schließen des Kontaktes 10 C' erregt das Solenoid des Lochers 12, wodurch
das Band 5 gelocht wird. Die Betätigung des Lochers 12 schließt auch den Schalter
22, wodurch die Relaisspule 20 erregt, der Kontakt 20C geoffnet und der Kontakt
20 C' geschlossen wird. Der Widerstand 23 dient dazu, um die Belastung der Kupplung
26 anzupassen und einen Kurzschluß zu verhindern. Das Schließen des Kontaktes 20
C' schließt den Haltestromkreis der Relaiswicklung 20 über die Leitung 24, die magnetische
Kupplung 26, den Kontakt 28C, die Leitung 30 und den Kontakt 20C'.
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Dieser Stromkreis erregt auch die Kupplung 26, so e aß der Selsynmotor
38 eingeschaltet wird und da Zählwerk 18 antreibt. Ein Öffnen des Kontaktes 20C
setzt das Solenoid des Lochers 12 außer Strom. Sobald der Schalter 10 wieder freigegeben
wird, schließt sich der Kontakt 10C unter Erregung des Motors 6, ulld der Kontakt
10 C' öffnet sich. Der Motor 6 dreht die Rollen 4, wodurch das Band S in den Bandspeicher
2 bewegt wird. Der Selsyngenerator 8 wird tätig und erzeugt elektrische Impulse
proportional zur Länge des durch die Klemmrollen 4 laufenden Bandes. Dieser Impuls
wandert über die Kontakte 40a, 40,) und 40c zum Selsynmotor 38 und dreht ihn. so
ciaß die Länge des Bandes am Zählwerk 18 angezeigt wird. Sobald das Zählwerk die
angezeigte Nullstellung verläßt, werden die Kontakte 16 und 50 geöffnet und der
Kontakt 52 durch Betätigung des mechanischein Zählwerkes geschlossen. Die Einrichtung
arbei tet in dieser Form weiter, bis das durch den Locher 12 im Band S gebildete
Loch zwischen der Fotozelle 42 und dem Licht 44 hindurchwandert. Wenn dies eintritt,
wird die Relaisspule 40 erregt, wodurch ihre normalerweise offenen Kontakte geschlossen
und @hre normalerweise geschlossenen Kontakte geöffnet wer den. Ein Schließen der
Kontakte 40 stellt den Halte-Stromkreis der Spule 40 von der Stromquelle L3 über
den Kontakt 28 C 4 und die Leitung 74 her. Die Err-egung der Spule 40 trennt den
Selsyngenerator 8 von dem Selsynmotor 38 und verbindet den Ausgang des Differential-Selsyngenerators
36 mit dem Selsynmotor 38. Die abgegebene elektrische Leistung des Differential-Selsyngenerators
36 ist proportional dem Unterschied zwischen dem elektrischen Impuls, der durch
die mechanische Drehung der Welle durch die Klemmrollen 32 erzeugt wird, und dem
elektrischen Impuls aus Generator 8. Daher ist die abgegehene elektrische Leistung
des Differential-Selsyngenerators 36 proportional dem Unterschied zwischen der Länge
des in den Bandspeicher 2 einlaufenden und aus diesem austretenden Bandes. Das Zählwerk
18 zeigt weiterhin die Länge des Bandes S im Bandspeicher an, da es in den Bandspeicher
eingeführte Bandlänge zuaddiert und austretende Bandlänge subtrahiert. Die Erregung
der Relaisspule 40 stellt auch einen Stromkreis zum Steuermotor 64 von der Leitung
L2 über die Leitung 66, den Kontakt 40 g und den Kontakt 52 zu Leitung L1 her. Die
Erregung des Motors 64 bringt den Steuernocken 68 in Drehung. Nach einem vorbestimmten
Zeitintervall bewirkt der Nocken 68 das Schließen des Schalters 70. Das Schließen
des Schalters 70 stellt den Stromkreis zur Erregung der Relaisspule 28 her. Die
Erregung der Relaisspule 28 stellt einen Stromkreis von Leitung L 3 über den Kontakt
28 C' und die Kupplung 58 zu Erde her, wodurch der Riickstellmotor 56 an das Zählwerk
18
tugekuppelt wird. Die Erregung der Spule 28 stellt auch einen
Stromkreis zum Motor 56 von der Leitung L2 über die Leitung 62 den Kontakt 28C2
und den Kontakt 52 zur Leitung L 1 her. Gleichzeitig wird der Haltestromkreis der
Relaisspule 40 durch Erregen der Spule 28 geöffnet. Das Öffnen des Kontaktes 28
C macht die Kupplung 26 stromlos, wodurch das Zählwerk 18 stillgesetzt wird. Wenn
das Zählwerk 18 auf Null zurückgestellt wird, öffnet sich der Kontakt 52 wodurch
der Rückstellmotor 56 stillgesetzt und der Kontakt 50 geöffnet wird, so daß dem
Steuermotor 64 Strom über Kontakt 28 C3 zugeführt wird. Der Steuermotor 64 dreht
sich weiter, bis der Nocken 68 den Schalter 70 öffnet, um das Relais 28 außer Strom
zu setzen, wodurch der Kontakt 28 C3 geöffnet und der Motor 64 außer Strom gesetzt
wird. Das Außer-,tromsetzen des Relais 28 öffnet auch Kontakt28(7', wodurch die
Magnetkupplung 58 stromlos wird. Dadurch ist die Einrichtung nun in ihre ursprüngliche
Stellung gemäkl der Zeichnung gelangt. So werden alle Fehler ausgelöscht. und die
Kalibrierung findet statt. so daß das Zählwerk die Länge des in den Bandspeicher2
einlauftuden Bandes anzeigt. An Stelle eines Lochers können andere Mittel vorgesehen
werden, um das Band zu kennzeichnen und die Einrichtung in Gang zu setzen. Zum Beispiel
könnte eine magnetische Marleerung auf dem Band angebracht werden, in welchem Fall
Vorricuhtungen zur Wahrnehmung der magnetischen Kennzeichnung an die Stelle der
oben beschriebenen Fotozellenanordnung treten können. Gewünschteiifalls können zwei
Anzeigesysteme parallel angeordnet werden, so daß das eine dazu dienen kann, die
Länge des Bandes im Bandspeicher anzuzeigen. während das andere zurückgestellt wird.
Ebenso können andere Mittel verwendet werden, um einen zur Bandlänge proportionalen
Impuls zu erhalten.
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PATENTANSPRtJCHE: @. Verfahren zum Slessen der Länge eines Bandes
zwischen zwei Punkten einer kontinuierlichen Bearbeitungsanlage, insbesondere zur
Mes-
sung der Bandlänge in einem Bandspeicher einer Bearbeitungsanlage, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem ersten Meßpunkt Mittel (12) zur Erzeugung einer Marke auf dem Band vorgesehen
sind und daß bei Erzeugung einer Marke ein Addieren der an dem genannten Punkt durchlaufenden
Bandlänge in einem addier- und subtrahierfähigen Zählwerk (18) eingeleitet wird
und daß hei Passieren der Marke am zweiten Punkt für eine bestimmte Zeit Einaddieren
des Differenzbetrages zwischen der am ersten Punkt einlaufenden und der am zweiten
Punkt auslaufenden Bandlänge vorgenommen wird, und daß, zweckmäßig automatisch,
das Zählwerk nach der genannten Zeitspanne zwecks Einleitung eines neuen Zählzyklus
auf Null gestellt wird.