DE1499064A1

DE1499064A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Bahnlage

Info

Publication number: DE1499064A1
Application number: DE19661499064
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1966-10-31
Filing date: 1966-10-31
Publication date: 1969-11-06
Also published as: US3541437A; DE1499064B2; GB1155910A

Description

Pa. Eduard Küsters Maschinenfabrik in Krefeld.

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Bahnlage.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der seitlichen Mittenabweichung einer in einer Maschine laufenden, eine elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Warenbahn.

Es sind Geräte bekannt, die die Lage derartiger Bahnen mechanisch abtasten, indem geeignete Fühler an den Kanten der Bahn anliegen und deren Ausschläge zur Lagebestimmung verwendet werden. Die Fühler sind an sich quer zur Bahn erstreckenden Gestellen montiert und können an diesen durch seitliches Verschieben auf verschiedene Bahnbreiten eingestellt werden.

Bei derartigen Geräten treten infolge der Trägheit der mechanischen Abtasteinrichtung Schwierigkeiten auf, wenn schnell"laufende Bahnen mit dauernden Breitenänderungen, z.B. von elastischen Geweben abgetastet werden sollen. Auch bringt die beim Verarbeiten wechselnder Bahnbreiten erforderliche mechanische Verstellung der Fühler einen hohen Aufwand an Arbeitszeit für die Justierung mit sich.

Zur Vermeidung dieser den bekannten Vorrichtunge anhaftenden Nachteile soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die nahezu trägheitslos den Wechseln der Bahnlage folgen kann und keine Einjustierung auf wechselnde Bahnbreiten erfordert. Die Abweichung der Bahnlage von einem beispielsweise in der Mitte der Bahnführung gelegenen Fixpunkt soll als elektrische Regelgrösse erfassbar sein und entsprechende Steuervorgänge beeinflussen

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ORIGINAL INSPECTED

können.

Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung im Verlauf der Bahn eine als Uralenkrolle, Gleitrolle oder ähnlich ausgebildete Tasteinrichtung vorgesehen, welche sich über die ganze Breite der Bahn erstreckt. Diese Messrolle ist abwechselnd aus leitenden und nichtleitenden Scheiben oder Ringen zusammengesetzt, die auf einer Welle, gegen diese isoliert, aufgereiht sind. Es ist auch möglich, nicht die ganze Welle in dieser Weise auszuführen, sondern nur die Endabschnitte aus Ringen zusammenzusetzen, wenn die zu erwartenden Lageänderungen und Breitenschwankungen der Bahnen dies gestatten.

Die Welle trägt einen Schleifringsatz. Die jeweils zweiten leitenden Ringe der Messrolle sind mit einem gemeinsamen Schleifring und die übrigen mit je einem eignen Schleifring verbunden. Die Schleifringe wiederum liegen an einer elektronischen Zählvorrichtung, deren Zweck noch beschrieben wird. Zwischen jeweils zwei benachbarten Ringen besteht eine elektrische Spannung.

In einem Bearbeitungsgang befindliche Textil- oder Papierbahnen, für die die Erfindung vorzugsweise bestimmt ist, besitzen nun durch ihre Feuchtigkeit eine gewisse Leitfähigkeit und sind somit in der Lage, den durch einen nichtleitenden Kunststoffring ausgefüllten Zwischenraum zwischen zwei benachbarten leitenden Ringen elektrisch zu überbrücken. Erfasst eine Bahn mit ihrem schräglaufenden Rand einen neuen leitenden Ring, so wird der Widerstand zwischen diesem und dem letzten vorher noch von der Bahn überdeckten und Spannung gegen ihn besitzenden Ring plötzlich

verringert, und es tritt ein impulsartiger Spannungsabfall

ein . Dies geschieht jedesmal, wenn die Bahn

einen neuen leitenden Ring erfasst.

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Wenn die Bahn hingegen einen leitenden Ring freigibt, so wird die Verbindung zwischen diesem und seinem noch überdeckten Nachbarn aufgehoben, und es tritt eine Widerstandszunahme mit einem entsprechenden Spannungsanstieg ein.

Nach der Erfindung werden diese Impulse durch eine elektronische Zähleinrichtung an sich bekannter Bauwapfc Bauart vorzeichengetreu gezählt, d.h. Spannüngsänderungen einer bestimmten Richtung werden entweder immer addiert oder immer subtrahiert. Die Zähleinrichtung muss also je nach dem Vorzeichen der Spannungsänderung vorwärts und rückwärts zählen können.

Die Gesamtheit der benachbarten Ringpaare, zwischen denen jeweils eine durch die Bahn leitend zu überdeckende Lücke besteht, ist .in. zwei räamlich durch einen z.B. in der Mitte der Messrolle gelegenen Fixpunkt getrennte Gruppen aufgeteilt, deren Impulse in der oben beschriebenen Weise getrennt gezählt werden. Es ergeben sich somit die Anzahlen der auf der rechten bzw,. der linken Seite der Messrolle von der Bahn überdeckten Lücken.

Durch einen elektronischen Differenzbildner an sich bekannter Bauweise werden sodann die in geeigneter elektrischer Form vorliegenden Zählwerte beider Seiten miteinander verglichen. Die sehliesslich resultierende, die Differenz darstellende elektrische Grosse ist ein direktes Mass für die Abweichung der Bahn aus der gewünschten Lage und stellt eine Anzeige-, Regel- oder Steuergrösse dar, die als Grundlage für nachfolgende Steuervorgänge zur Beeinflussung der Bahnlage dienen kann, z.B. zur Steuerung von POL-ümschaltbaren Motoren bei Querstromwaschmaschinen oder zur Regelung von Warenführungselementen.

Durch diese Erfindung ist ein Verfahrer und eine Vorrichtung geschaffen, die bei jeder Ba.nr. breite ohne zusätzliche Einstellarbelt eingesetzt werden kann.

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BAD ORIGiNAL

Die elektrische Messwertaufnahme erlaubt Messgeschwindigkeiten, die im wesentlichen nur durch die Grenzfrequenz der Zähl- und Differenziervorrichtung bestimmt ist und damit für eine Regelung der Bahnlage unter allen vorkommenden Bedingungen ausreicht.

Besonders vorteilhaft ist schliesslich, dass das Verfahren und die Vorrichtung, pbwohl auf elektrischer Grundlage arbeitend, nahezu unabhängig von den elektrischen Eigenschaften der Warenbahn, insbesondere von deren spezifischem Widerstand ist, sofern die Warenbahn nur eine bestimmte Mindestleitfähigkeit aufweist. Diese Bedingung ist jedoch bei in einer wässrigen Behandlung befindlichen und entsprechend stets etwas feuchten Warenbahnen durchweg erfüllt. Die Anordnung spricht auf eine Widerstandsänderung zwischen zwei benachbarten Ringen an und registriert lediglich, ob diese überdeokt sind oder nicht. Der Absolutbetrag des Widerstandes zwischen ihnen spielt dabei keine Rolle, sofern nur ein zur Auslösung der an sich sehr empfindlichen Zähleinrichtung ausreichender Mindestimpuls durch die leitende überdeckung erzielt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Messverfahrens.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Messrolle teilweise im Schnitt.

Die Messrolle 1 in Flg. 1 besteht aus einer Welle 2 und darauf abwechselnd aufgereihten leitenden Ringen 3 und nichtleitenden Ringen 4. Die leitenden Ringe Z> sind in zwei Gruppen aufgeteilt. Durch zwei geeignete elektronische Zähleinrichtungen 5 und 5¹ wird jeweils ermittelt, bei wlevielen der zwischen benachbarten leitenden Ringen bestehenden Lücken jeder Gruppe durch

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die feuchte und somit eine Leitfähigkeit aufweisende Bahn eine Überbrückung stattfindet. Zwischen diesen Anzahlen, die in einer an sich beliebigen Form elektrisch dargestellt sein können, z.B. durch äquidistante Spannungswerte, wird nun in einem Differenzbildner 6 an sich ebenfalls bekannter Art die Differenz gebildet* Diese Differenz ist das Mass für die Abweichung der Bahn aus der gewünschten Lage. Sind nämlich die von der Bahn auf der Messrolle überbrückten Hingpaare in gleiche Anzahl, d.h. liegt die Bahn symmetrisch zur Messrolle, so 1st die Differenz null. Liegt die Bahn mehr auf einer Seite, so sind auf dieser mehr Lücken überdeckt als auf der anderen Seite, und es ergibt sich eine endliche Differenz. Liegt die Bahn jedoch ira gleichen Mass zur anderen Seite versetzt, so ergibt sich die gleiche Differenz mit umgekehrte» Vorzeichen»

Die Differenz steht in Gestalt einer an den Klemmen 7 bzw* 7* abzugreifenden Anzeige- oder Regel« grösse zur Verfügung und kann zur Steuerung geeigneter Verschiebeeinriohtungen der Bahnlage herangezogen werden«

Gemäsa Fig, 2 sind die Hing« 3 vnd %, die auf der Well» 2 aufgereiht sind« unter Zwischenlage von die Feuchtigkeit abhaltenden Dichtringen 3 mittels eines Gewinderinges 9 zu einer einen einheitlichen Walzenkörper aufweisenden Kessrolle zusammengepresst. Beide Arten νοώ Hingen weisen im wesentlichen T-Form auf* Die Stege der Kunststoff ringe 4 weisen nach innen, sind bei 10 zur Rindurchführung der Leitungen Il durchbohrt und liegen bei 12 auf der Welle 2 auf* Bei den Metallringen J weisen die Stege des "Tⁿ nach aussen. Sie werden durch die Kunatstoffringe~4~so gehalten, dass sie einen Abstand von der Welle 2 aufweisen und Jeweils zwei von ihnen gegeneinander Isoliert sind. Sie jeweils zweiten Metallringe liegen

über eine Leitung 11 an einem gemeinsamen Schleifring 13* 909845/0197

während die übrigen Metallringe 3 jeweils mit einem eigenen Schleifring 13** 13"» usw. verbunden sind. Zwischen jedem dieser Übrigen Metallringe und den jeweils zweiten, auf einem gemeinsamen Potential liegenden Metallringen wird je einzeln eine elektrische Spannung aufrecht erhalten. Sobald nun eine feuchte Warenbahn bei einer Änderung ihrer Breitenlage einen leitenden Ring erfasst oder freigibt, wird zwischen diesem und dem letzten gerade noch überdeckten Metallrinf eine leitende Verbindung geschaffen oder aufgehoben. Diese Widerstandsänderungen zwischen den Metallringen bedingen impulsartige Spannungsänderungen, die den Zähleinrichtungen 5* 5¹ eingegeben werden.

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Claims

Patentansprüche.

1. Verfahren zur Bestimmung der seitlichen Bahnlage eine* elektrische Leitfähigkeit aufweisender Warenbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass an einer abwechselnd aus leitenden und nichtleitenden Ringen (J> bzw. k) zusammengesetzten, sich quer über die Breite der Bahn erstreckenden Messrolle (1) die Zahlen der von der Bahn in jedem Augenblick Überdeckten Lücken zwischen benachbarten leitenden Ringen (5) in zwei Gruppen getrennt auf beiden Seiten der Messrolle (l) laufend elektronisch gezählt werden und die in einem elektronischen Differenzbildner errechnete und in elektrischer Form dargestellte Differenz dieser Zählwerte als Mass der Abweichung der Warenbahn aus der gewünschten Lage dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücken zwischen benachbarten leitenden Ringen, die von der Bahn überdeökt werden, in zwei gleichen, symmetrisch zur Mitte der Messrolle gelegenen Gruppen gezählt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schräglaufende Kante einer Warenbahn beim Erfassen oder Freigeben eines aussen gelegenen leitenden Ringes eine leitende Verbindung zwischen diesem und dem letzten noch ganz von der Bahn überdeckten leitenden Ring herstellt oder aufhebt und die durch diese Widerstandsänderungen hervorgerufenen impulsartigen Änderungen der zwischen den Ringen liegenden elektrischen Spannung zur Steuerung der Zähleinriohtungen benutzt werden.

4. Vorrichtung zur Bestimmung der Bahnlage nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrolle (1) aus einer Welle

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(2) und abwechselnd darauf unter Einfügung von Dichtungen (8) gegen das Eindringen von Feuchtigkeit aufgereihten Kunststoff- und Metallringen T-förraigen Querschnitts besteht, wobei bei den Kunststoffringen (4) der Steg des "T". nach innen weist und diese mit ihrem" Puss (12) auf der Welle (2) aufliegen, wobei jedoch bei den Metallringen (5)'der Steg des "T" nach aussen weist und der Querbalken des "T", von aussen gesehen, die Querbalken der benachbarten Kunststoffringe (4) untergreift, so dass die Metallringe (3) von den' Kunststoffringen (4) gehalten werden und mit diesen eine zusammenhängende Oberfläche der Messrolle ergeben.

5. Vorrichtung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) der Messrolle (l) einen Schleifringsatz! (13, 13','13"^! usw.) trägt ' und jeder zweite leitende Ring mit dem gemeinsamen Schleifring (13) und die übrigen leitenden Ringe je einzeln mit einem eigenen Schleifring (I3^f)# (13") usw. verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel der T-fÖrmlgen Kunststoffringe bei (10) axial und im wesentlichen fluchtend zur Hindurohführung der elektrischen Zuleitungen (11) zu den leitenden Ringen

(3) durchbohrt sind. ~

7· Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffringe durch Ringe einer anderen Dielektrizitätskonstante als die der leitenden Ringe ersetzt werden können.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrolle auch durch einen entsprechend aufgebauten Gleitstab od.dgl. ersetzt werden kann* . -

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