DE1219576B

DE1219576B - Einrichtung zur Regelung der Bandmittenlage bandfoermiger Wickelgueter

Info

Publication number: DE1219576B
Application number: DEC28624A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hinz
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1962-12-10
Filing date: 1962-12-10
Publication date: 1966-06-23

Description

Einrichtung zur Regelung der Bandfilittenlage bandförmiger Wickelgüter Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Regelung der Mittenlage bandförmiger Güter in Wickelvorrichtungen, bestehend aus zwei die beiden Kanten des Wickelgutes lageabtastenden Kantenfühlern, einer Vorrichtung zur selbsttätigen Nachsteuerung der Fühler an die Bandkanten und einer quer zur Bandachse verstellbaren Vorrichtung zur Beeinflussung der Bandschräglage.
Es sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Bandkantenfühler über eine Nachsteuerungsvorrichtung durch die Summe ihrer jeweiligen Ausgangssignale an die Bandkanteri nachgeführt sind, während die die Schräglage des Bandes beeinflussende Vorrichtung, z. B. ein Auf- oder Abwickelhaspel, durch die Differenz der beiden Filhiersignale gesteuert ist. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise zum Wickeln von durchsichtigen Kunststoffolien, Papier-, Gummibändern oder auch Blechen gebräuchlich.
In solchen Regelungseinrichtungen elektrischer Art sind die zur Steuerung der Bandkantenftihler und die zur Betätigung der die Bandschräglage beeinflussenden Vorrichtung erforderlichen Signale in bekannter Weise elektrisch durch Addition bzw.
Subtraktion zweier den Fühlerausgangssignalen entsprechender Gleichspannungen bildbar. Dabei ist es erforderlich, die beiden Signale galvanisch voneinander zu entkoppeln.
In einer ausgeführten, nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtung dieser Art zeigte sich, daß die Regelung der Bandmittenlage bei niedriger Winkelgeschwindigkeit relativ stabil, bei hohen Winkelgeschwindigkeiten (z. B. mit Bandgeschwindigkeiten von 100 bis 150 m pro Minute) jedoch instabil ist.
Nähere Untersuchungen dieses Verhaltens ergaben, daß diese Instabilitäten auf die Zeitkonstante eines zur Trennung der beiden Ausgangssignale der Bandkantenfühler vorgesehenen Magnetverstärkers zurückführbar sind. Die Zeitkonstanten solcher Magnetverstärker liegen in der Größenordnung etwa einer zehntel Sekunde, wodurch bei den erwähnten hohen Bandgeschwindigkeiten eine genügend schnelle Nachsteuerung der Kantenfühler an den Ort der Bandkante nicht erfolgt.
Es wird deshalb der Erfindung entsprechend vorgeschlagen, die Anordnung bei Einrichtungen der erwähnten Art derart zu treffen, daß die Summe der Signale für die Nachsteuervorrichtung durch Reihenschaltung der entsprechenden Spannungen und die Differenz der Signale für die Schräglageneinstellung durch Einschalten eines Magnetverstärkers in den Signalpfad erzeugt ist.
In Einrichtungen dieser Ausbildung ist der Signalpfad, der zur Steuerung der Bandkantenfühler vorgesehen ist, somit frei von der Zeitkonstante eines magnetischen Trennverstärkers während irn Signalpfad der die Bandschräglage beeinflussenden Vorrichtung diese Zeitkonstante in Kauf genommen werden kann.
Die praktische Erprobung solcher Anordnungen zeigte, daß auch bei hohen Bandgeschwindigkeiten eine stabile Regelung erzielbar ist.
Die Figuren erläutern die Erfindung an Hand schematischer Darstellungen.
In Fig. 1 bezeichnet 1 beispielsweise ein aufzuwickelndes Papier- oder Kunststoffband, das mittels einer durch einen Antriebsmotor 2 angetriebenen Wickelwalze 3 gewickelt wird. Die Wickelwalze 3 ist über einen hydraulischen Kolbenmotor 4 quer zur Richtung des Bandes 1 verstellbar, wodurch die Schräglage der Bandmitte beeinflußt werden kann.
Die Bandmitte ist auf eine Sollage einzuregeln.
Hierzu sind an den Kanten 5 und 6 des Bandes 1 zwei Bandkantenfühler 7 und 8 angeordnet. Die Bandkantenfühler sind dabei lichtelektrischer Natur und nach Art einer Lichtschranke - wie in F i g. 2 dargestellt - ausgebildet. In F i g. 2 bezeichnet 10 einen oberhalb des Bandes 1 angeordneten Lichtsender, in dem eine Lichtquelle angeordnet ist, die eine Blende ausleuchtet. Mittels eines optisch abbildenden Systems ist ein Strahlenbündel 11 erzeugt, das durch die Bandkante 5 bzw. den zwischen der Bandkante 5 und der Bandmitte liegenden Bandteilen im Normalfall zur Hälfte abgeschattet ist.
Der an der Bandkante vorbeigelangende Lichtstrom ist einem Lichtempfänger 12 zugeführt, der einen lichtelektrischen Wandler, z. B. in Form einer Fotodiode, enthält; die Fotodiode gibt ein dem--- auf sie auffallenden Lichtstrom entsprechendes Signal ab. Je nach Lage der Bandkante 5 wird dieses Signal variiert, so daß es ein Maß für die Lage der Bandkante darstellt. Die Anordnung ist bevorzugt derart getroffen, daß dieses Signal über die Leitung 13 dem Eingang eines Gleichspannungsversrärkers 14 zugeführt und dort mit einem dem Sollwert entsprechenden Signal verglichen wird. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkers ist bei einer bestimmten Lage des Bandes Null und diesseits und jenseits dieser Lage mit der Bandlage linear variabel.
Das Ausgangssignal des - Bandkantenfühlers 7 ist - wie bemerkt - über die Leitung 13 einem Gleichspannungsverstärker 14 zugeführt. Das Ausgangssignal des fotoelektrischen Kantenfühlers 8 ist über die Leitung 15 einem zweiten Verstärker 16 zugeführt.
Die beiden Kantenfühler 7 und 8 sind in Richtung quer zur Längsachse des Bandes 1 verschiebbar gelagert. Hierzu sind die Gehäuse der Kantenfühler in einer Führung angeordnet und in dieser Führung durch eine Schraubenspindel 20 derart verstellbar, daß bei motorischem Antrieb der Spindel 20 über den Motor 21 und das Getriebe 22 eine Bewegung der Fühler aufeinander zu oder voneinander weg um gleiche Beträge erfolgt. Die Spindel weist hierzu ein Rechts- und ein Linksgewinde auf, so daß die Bewegung beider Fühler symmetrisch zur Bandmitte nut einer Geschwindigkeit möglich ist, die durch die Drehzahl des Motors 21 gesteuert werden kann.
Die Ausgänge der beiden Verstärker 14 und 16 sind in Reihe geschaltet, so daß durch den Widerstand 30 ein Strom fließt, der der Summenspannung beider Verstärker und damit der Summe der beiden Ausgangssignale der Kantenfühler entspricht. Das Summensignal ist mit einstellbarem Betrag dem Eingang eines Regelverstärkers 31 zugeführt, der über die Leitung 32 den Motor 21 derart betätigt, daß die Fühler 7 und 8 ständig den Kanten 5 und 6 nachgeführt sind. Das Ausgangssignal des Verstärkers 16 ist über die Leitungen 40 bzw: 41 dem Eingang eines Magnetverstärkers 42 zugeführt. Ein entsprechender Strom durchfließt eine Steuerwicklung 43 des Magnetverstärkers. Das Ausgangssignal des Verstärkers 14. gelangt über die Leitungen A1 und 44 zu einer zweiten Steuerwicklung 45 des Magnetverstärkers 42.
Die Wicklungen 43 und 45 sind derart geschaltet, daß am Eingang des Verstärkers ein der Differenz der Ausgangsspannungen der Verstärker 14 und 16 entsprechendes Signal steuernd wirksam ist. Dem Verstärker 42 ist über die Leitung 50 eine elektrisch steuerbare hydraulische Stellvorrichtung51 nachgeschaltet, die den Motor 4 zwecks Korrektur der Bandschräglage betätigt, d. h. die Walze 3 quer zur Richtung des Bandes 1 korrigierend verschiebt. Hierdurch wird erreicht, daß unabhängig von der jeweiligen Breite des Bandes die Bandmitte in ihrer räumlichen Lage erhalten bleibt. Die Zeitkonstante des Verstärkers 42 ist dabei Anlaß für gewisse Verzögerungen bei der Verstellung der Walze 3. Diese sind jedoch bei schnell bewegten Bändern weniger kritisch als Verzögerungen in der Verstellung der Fühler 7 und 8.

Claims

Patentanspruch: Einrichtung zur Regelung der Mittenlage bandförmiger Wickelgüter in Wickelvorrichtungen, bestehend aus zwei die beiden Kanten des Wickelguts lagea,btastenden Kantenfühlern, einer Vorrichtung zur selbsttätigen Nachsteuerung der Fühler an die Bandkanten und einer quer zur Bandachse verstellbaren Vorrichtung zur Beeinflussung der Bandschräglage, bei der die Nachsteuervorrichtung durch die Summe der Ausgangssignale beider Fühler und die die Schräglage beeinflussende Vorrichtung durch die Differenz gesteuert ist und bei der ferner die beiden Steuersignale elektrisch durch Addition bzw. Subtraktion zweier Gleichspannungen gebildet sind, d a -durch gekennzeichnet, daß die Summe der Signale für die Nachsteuervorrichtung (21, 22, 20) durch Reihenschaltung der entsprechenden Spannungen und die Differenz der Signale für die Schräglageneinstellung (51, 4, 3) durch Einschalten eines Magnetverstärkers (42) in den Signalpfad (40, 41, 44, 50) erzeugt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 115 683, 1046742.