DE1284805B - Einrichtung zur Zentrierung eines fortlaufenden Bandes - Google Patents

Description

• In Kaltbandwalzwerken liegt die Aufgabe vor, die Lage eines Bandes auf der Walzenstraße, beispielsweise in bezug auf den Einlauf in eine Besäumschere oder zum kantengerechten Aufwickeln zu einem Bund, genau zu zentrieren und ständig in der zentrierten Lage zu halten. Es ist bekannt, fotoelektrische Abtastvorrichtungen zur Steuerung der Zentrierantriebe zu verwenden. Derartige bekannte Einrichtungen arbeiten teilweise nach dem Zweipunktverfahren, wo eine überschreitung der durch zwei Fotozellen fixierten Lage einen Steuerbefehl zur Korrektur des Abweichungsfehlers auslöst. In einer anderen bekannten Abtastvorrichtung wird mit Hilfe eines rotierenden Drehspiegels und einer Optik die Breite des glühenden Bandes auf die Schlitzblende einer Fotozelle abgebildet. Während der Abtastung der Bandbreite gibt die Abtastvorrichtung unter Zuhilfenahme von Thyratrons verschieden angeschnittene Halbwellen einer Wechselspannung ab. Die Anordnung kann hierbei so getroffen werden, daß der Mittelwert der Spannungszeitflächen aller Halbwellen bei Abweichungen in die eine oder in die andere Richtung positive oder negative Werte annimmt, während in der Sollage dieser Mittelwert Null ist. Die so erhaltene Gleichspannung kann unmittelbar als Steuergröße für die Zentrierungsantriebe des Bandes benutzt werden.
• Die bekannten Einrichtungen eignen sich ihrer Natur nach nur für die Zentrierung selbstleuchtender Objekte, also in erster Linie vönr glühendem Walzgut. In Kaltwalzwerken sind die bekannten Einrichtungen nicht verwendbar. Sie sind auch dann nicht verwendbar, wenn man das kalte, nicht leuchtende Band vor einem leuchtenden Hintergrund vorbeilaufen läßt. Die mit Drehspiegel arbeitenden fotoelektrischen Abtastvorrichtungen können nur Belichtungsintervalle, nicht aber Dunkelintervalle in die zur Steuerung erforderlichen Impulse verarbeiten.
• Für eine ähnlich gelagerte Aufgabe, nämlich für die fortlaufende Messung der Breite eines bewegten Bandes, ist eine Anordnung bekannt (deutsche Patentanmeldung L 18616 IX b/42 b), bei der die beiden Kanten des Bandes von je einer Lichtquelle über synchron oszillierende Umlenkprismen beleuchtet werden. Die zurückgeworfenen Strahlen werden je einer Fotozelle zugeleitet, die entsprechend der Belichtung Wechselspannungen abgeben, deren gegenseitige Phasenverschiebung ein Maß für die zu messende Bandbreite darstellen. Die hier verwendeten Mittel müssen in der Nähe des Objektes angebracht werden und sind deshalb für den vorliegenden Zweck kaum geeignet, da der rauhe Betrieb eines Walzwerkes schnell eine Behinderung der empfindlichen Organe und eine Störung ihrer Justierung zur Folge hätte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Zentrierung eines fortlaufenden, nichtleuchtenden Metallbandes eine Steuergröße zu gewinnen, die gegen äußere Störungen nur wenig anfällig ist. Das verwendete Meßprinzip muß es möglich machen, daß die gesamte Einrichtung in sicherer Entfernung von dem Walzgut anbringbar ist und keine der Störung unterliegenden Organe in unmittelbarer Nähe des Meßobjektes benötigt. Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung zur Zentrierung eines fortlaufenden, nicht leuchtenden (kalten) Bandes, z. B. in einem Walzwerk, bei der das Band vor einem eingegrenzten leuchtenden Hintergrund läuft und beidseitig von je einem fotoelektrisch gesteuerten Impulsgeber in der Weise abgetastet wird, daß das Impuls-Pausen-Verhältnis der beiden Impulsreihen der Breite der beidseitig des dunklen Bandes verbleibenden Lichtstreifen entspricht, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Impulsreihen zueinander synchron und gleichphasig und mit Hilfe von Spannungsteilern so gegeneinander geschaltet sind, daß ihre Differenz eine als Regelgröße für die Zentrierungsantriebe verwendbare, der Lageabweichung nach Größe und Vorzeichen entsprechende Gleichspannungskomponente ergibt.
• In den F i g. 1 bis 3 sind das Prinzip und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zentriereinrichtung dargestellt.
• In F i g. 1 wird das zu zentrierende fortlaufende kalte Band 1 vor einem leuchtenden Hintergrund 2 vorbeibewegt. Der leuchtende Hintergrund wird auf beiden Seiten durch eine Blendenabdeckung 3 eingegrenzt. Zwischen dieser Blendenabdeckung und dem zu zentrierenden Band entstehen zwei leuchtende bandförmige Bereiche, die von je einer fotoelektrischen Abtastvorrichtung 4, 5 erfaßt werden.
• Jede dieser Abtastvorrichtungen liefert gemäß F i g. 2 eine Impulsreihe, die durch die Diagramme a und b wiedergegeben wird. Die Abtastspiegel beider Einrichtungen rotieren synchron und gleichphasig. Das bedeutet, daß die Abtastung in die gleiche Richtung, also nach links, erfolgt. Die Begrenzungskanten der leuchtenden Bänder werden von den Abdeckblenden 3 und von den beiden Kanten des zu zentrierenden Walzbandes gebildet. Es sei der Fall angenommen, daß das . zu überwachende Band 1 nach rechts verschoben sei, so daß das rechte Lichtband schmaler als das linke ist. Dies äußert sich in einer gegenseitigen zeitlichen Verschiebung der von den beiden Abtastvorrichtungen gelieferten Impulse. Dieser Fall ist in den Diagrammen a und b der F i g. 2 erkennbar. Jede Impulsreihe wird unter Zwischenschaltung von Verstärkern oder Impulswandlern je einem Spannungsteiler zugeführt, der gemäß F i g. 3 aus den Widerständen 7, 8 bzw. 9,10 gebildet wird. Aus schaltungstechnischen Gründen sind die beiden Spannungsteiler einpolig miteinander verbunden und geerdet. Die Abgriffe der Spannungsteiler sind so über einen Lastwiderstand 11 gegeneinander geschaltet, daß sich die beiden Impulsreihen während der überlappungsintervalle gegenseitig aufheben. Es entsteht so an diesem Widerstand eine Spannung gemäß Diagramm c der F i g. 2. Da die beiden leuchtenden Bänder bei unsymmetrischer Lage des zu prüfenden Bandes ungleiche Breiten aufweisen, sind auch die einzelnen Impulse einer jeden Abtastvorrichtung ungleich lang. Die Folge ist eine Gleichspannungskomponente 12, die bei der Gegeneinanderschaltung als Differenzgröße bestehenbleibt. Diese Gleichspannungskomponente ändert ihr Vorzeichen bei einer entsprechenden Abweichung des Bandes nach links. Sie kann unmittelbar als Steuergröße für den Zentrierantrieb des Bandes gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Leistungsverstärkern in bekannter Weise verwendet werden.
• Die Vorteile der bekannten Abtasteinrichtung bei der Zentrierungssteuerung glühender Bänder bleiben bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung voll erhalten. Diese Vorteile bestehen in der Unabhängigkeit von der Empfindlichkeit der Fotozellen sowie vom Verstärkungsgrad der Röhrenverstärker.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Einrichtung zur Zentrierung eines fortlaufenden, nichtleuchtenden (kalten) Bandes, z. B. in einem Walzwerk, beider das Band vor einem eingegrenzten leuchtenden Hintergrund läuft und beidseitig von je einem fotoelektrisch gesteuerten Impulsgeber in der Weise abgetastet wird, daß das Impuls-4Pausen-Verhältnis der beiden Impulsreihen der Breite der beidseitig des dunklen Bandes verbleibenden Lichtstreifen entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Impulsreihen zueinander synchron und gleichphasig und mit Hilfe von Spannungsteilern so .gegeneinander geschaltet sind, daß ihre Differenz eine als Regelgröße für die Zentrifugierungsantriebe verwendbare, der Lageabweichung nach Größe und Vorzeichen entsprechende Gleichspannungskomponente ergibt.