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"Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen von Durchhang in einer
Materialbahn" @ Für diese Anmeldung werden die Prioritäten der US-Anmeldung Ser.
No. 478 291 vom 9. August 1965 und der US Continuationin-Part Anmeldung Ser. No.
563 929 vom 30. Juni 1966 in Anspruch genommen.-Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Feststellen von Durchhang in einer Materialbahn,
beispielsweise in einer in eine Druckpresse einlaufenden oder sich ähnlich vorbewegenden
Papierbahn.
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Im Hinblick auf die Verwendung der Erfindung zur. Uberwachung des
Durchhangs einer vorlaufenden Papierbahn ist allgemein bekannt, daß Papierrollen,
wie sie beispielsweise in großen Druckpressen (Rotationspressen) verwendet werden,
in ihrem Aufbau nicht gleichmäßig sind. Unregelmäßigkeiten in dem
Papier
beeinträchtigen den Druckvorgang einschließlich der Geschwindigkeit und der Qualität
des Drückens. Hitunter kann eine Seite der Papierbahn dünner sein als die andere
Seite, wobei dann das Papier gestreckt wird, wenn es in der Papiermühle in einer
Rolle in seine richtige Lage gebracht wird. Diese UnregelmäBigKeit in dem Papier
beeinträchtigt die Spannung der Papierbahn in der Druckpresse und ist als solche
unerwunscht.
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Mit Hilfe der Erfindung ist dem Hersteller die Qualität des in der
Papiermühle hergestellten Papiers bekannt, so daß er in der Lage ist, die Qualität
des Papiers zu verbessern. In dieser Hinsicht ist es mit Hilfe der Erfindung außerdem
möglich, sowohl in Längs-als auch in-Querrichtung der Paperbahn den Ort jedes Durchhangs
oder einer ähnlichen Unregelmäßigkeit im eigentlichen Papier zu ermitteln. Natürlich
kann der die Papierbahn verarbei-tende Drucker den Durchhang im Papier in entsprechender
Weise überwachen oder feststellen, so daß auch er über die Qualität des Papiers
unterrichtet ist. Beim Drucken kann der Durchhang beim Zuführen des Papiers in die
Druclçpresse festgestellt bzw. angezeigt werden und braucht also kein. zusätzlicher
Arbeitsgang oder ein Ausrollen der Papierrolle durchgeführt zu werden, was ein Vorteil
und ein Ziel der Erfindung ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Feststellen von Durchhang in einer Materialbahn und zum Melden, Aufzeichnen
sowie Lokalisieren des
Durchhangs in der Materialbahn. Bei dieser
besonderen Aufgabe der Erfindung läßt sich mil der Vorrichtung nach der Erfindung
sowohl ein sichtbares Warnzeichen als auch ein dauerhaftes Aufzeichnen bezüglich
des in der Materialbahn auftretenden Durchhangs erreichen.
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Die Erfindung ist im Nachstehenden anhaxld der beigefügte. ti Zeichnungen
näher erläutert. Es zeiUen : Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer Papierbahn
beim Vorgang ihres Zuführens in eine Druckpresse bei Veranscliaulichung der Halterung
fUr einen Teil der Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische
Ansicht der in ihrer hutte aufgebrochenen Papierbahn bei Veranschaulichung des Fühlerteiles
der Vorrichtung, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung in ihrer
Anordnung zu einer Papierbahn, die mittels einer voll aufgezogenen Linie in ihrer
normalen Ebene und mittels einer gestrichelten Linie in einer durchhängenden Lage
veranschaulicht ist, Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil von Fig.2,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4, Fig. b einen Schnitt nach der
Linie 6-6 in Fig. 4,
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Teiles
der Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 8 eine schematische Ansicht von Fig. 7
mit zusatzlichem Gerät und zusätzlichen Bauteilen, Fig. 9 eine perspektivische Ansicht
einer bevorzugten Ausführungsform der Fühlvorrichtung, Fig. 10 eine Seitenansicht
von Fig. 9 bei hinzugefügter Papierbahn, Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Teil
von Fig. 9 und Fig. 12 eine Seitenansicht eines einzelnen Fühlers der Fühlvorrichtung
nach den Figuren 9 bis 11.
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Fig. 1 zeigt eine Papierrolle 10, aus der die bei Betrachtung von
Fig. 1 von links nach rechts über die Walzen 12 gezogene Papierbahn 11 zugeführt
wird.
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Die Halterungsteile 14 und 16 bilden eine Halterung für den allgemein
mit 17 bezeichneten und in Fig. 2 bis 5 dargestellten Fühler. Fig. 2 zeigt ebenfalls
die Papierbahn 13, deren Mittelabschnitt aufgebrochen ist zur Veranschaulichung
der Relativlage des Fühlers 17.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 2 besteht der Fühler 17 aus vier mit
17a, 17b, 1'7c und 17d bezeichneten Abschnitten. Die vier Abschnitte 17a bis 17d
reichen natürlich über die volle Breite
der Papierbahn. Auf diese
Weise tritt das Gerät in Tätigkeit um anzuzeigen, welcher der vier Fühlerabschnitte
einen Papierdurchhang feststellt, so dab folglich der Bedienende die Stelle des
Durchhangs kennt, d. h. weiß, ob derPapierdurchhang über dem Fühler 17a, 17b, 17c
uder'17d liegt. AuBerdem könnten zu jeder Zeit natürlich ein Fühlerabschnitt oder
alle vier Fühlerabschnitte arbeiten, um alle mit Hilfe nachstehend näher beschriebener
Mittel einen Papierdurchhang zu melden und aufzuzeichnen.
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Die Bühlerabschnitte 17a bis 17d des Fühlers 17 werden also, wie in
Fig. 3 gezeigt, von einer Halterungsstange 16 gestützt, wobei sie sich in einem
Abstand unterhalb der Ebene der Papierbahn, jedoch innerhalb einer Grenze befinden,
an der ein Durchhang der Papierbahn festgestellt werden soll. In Fig. 3 bedeutet
die obere voll ausgezogene Linie die normale ebene Lage der Papierbahn 13, während
die untere strichpunktierte Linie die Lage der Papierbahn 13 bei ihrem Durchhang
darstellt Die untere oder Durchhanglage der Papierbahn 13 bewirkt, daß das Papier
den Fühler 17 betätigt.
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Die Figuren 4, 5 und 6 veransc gaulichen die Einzelheiten des Fühlers
17, wobei zu bemerken ist, daß der Fühler einen oberen Teil 18 mit einer Oberseite
19 besitzt. Die Oberseite 19 ist sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 6 nach oben gewölbt
dargestellt.
Über jedes Enae des Teiles 1r erstreckt sich ein elektrischer
Isolator 21, wobei über die entgegengesetzten Enden des Teiles 18, wie gezeigt,
drei elektrische Leitungen oder Drähte 22 gespannt sind. Die drei Drähte 22 befinden
sich in einem mit 23 bezeichneten Abstand oberhalb der Oberseite 19 des Fühlers
17, wobei sie auf der Oberseite des Fühlers 17 voneinander getrennt angeordnet sind.
Die Isolierung 21 führt den Abstand der Drähte oberhalb der Oberseite 19 des Fühlers
17 herbei.
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Die Drähte 22 verlaufen um das Teil 18 herum und sind an einem Verbindungsstücx
24 unterhalb des Teiles 18 miteinander verbunden. Von dem gemeinsamen Verbindungsstück
24 aus erstreckt sich, wie in Fig. 5 gezeigt, eine gemeinsame Leitung 26. Außerdem
sind die Leitungsdrähte 22 mit Hilfe einer an der Unterseite 28 des Teiles 18 und
um seine Enden herum verlaufenden elektrischen Isolierung 27 an dem Teil 1o befestigt
und werden, wie gezeigt, von ihm gehalten. Die Darstellung nach den Figuren 4 und
5 zeigt nur etwas mehr als die Hälfte eines der Fühlerabschnitte 17a bis 17 d.
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Das Teil 1ts besteht aus elektrisch leitendem Material und Fig. 2
und 3 zeigen ein mit 29 bezeichnetes AnschluBstück, das an die aus djalem der Fühlerabschnitte
17a bis 17d herauaragenden Leitungsdrähte 26 angeschlossen ist. Außerdem ist an
das AnschluBstück 29 ein mit der Halterungsstange 16 in Verbindung stehender Leitungsdraht
31 angeschlossen, um eine Erdung herzustellen.
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Wie bereits vorstehend erörtert, können das Verfahren und die Vorrichtung
nach der Erfindung verwendet ; werden, um in zwei einer Druckpresse zugleich zugeführten
Papierbahnen gleichzeitig den Durchhang zu überwachen und festzustellen bzw. anzuzeigen.
Natürlich lassen sich die Fühler auch so einstellen, dal : sie nach Belieben des
Bedienenden verschiedene Durchhangsgrade feststellen, so daß beispielsweise nur
ein gerinber Durchhang oder nur ein störkerer Durchhang festgestellt bzw. angezeigt
werden kann. Dies läßt sich einfach erreichen, indem man den Fühler 17 in senKrechter
Richtung verstellt, um derl Abstand der Leitungsdrähte 22 von der Unterseite der
über sie hinweglaufenden Papierbahn zu steuern.
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Fig. 7 zeigt zwei Fühlersätze des Gerats, die je für eine von zwei
einer Druckpresse zugeführten Papierbahnen dienen. Hier sind die vier Fühler 17
jedes Fühlersatzes durch die Leitung 31 parallelgeschaltet, so daß die vier Fühler
wie ein die gesamte Breite der Papierbahn überspannender Fühler arbeiten.
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Die Fühler 17 sind ihrerseits über eine Leitung 32 an einem mit 33
bezeichneten, mit einem Relais Kombinierten Verstärker angeschlossen. Dieser ist
seinerseits tuber eine Leitung 34 an einen mit 3u bezeichneten Zähler angeschlossen,
der die Vorgänge oder die elektrischen Impulse zählt, die durch einen beliebigen
der durch die durchhängende Papierbahn betätigten oder den Strompreis schließenden
Fühler hervorgerufen, werden.
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Eine weitere Leitung 37 verbindet den Zähler 36 mit einer mit 38 bezeichneten
sichtbaren Anzeige oGer Lampe, die dem Bedienenden die Vorgänge oder das Auftreten
von Durchhang
mitteilt. Dies nennt man die überwachende bzw. warnende
Arbeitsweise der Erfindung, wobei in diesem Falle nicht angezeigt wird, wo der Durchhang
entweder in der Breite oder in der Länge der Papierbahn auftritt, da alle Fühler
einfach einander parallelgeschaltet sind.
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Fig. b zeigt das Gerat fUr die aufzeichnende Arbeitsweise, bei welchem
die Fühler 17 wieder an den mit 33 bezeichneten, mit einem Relais kombinierten Verstärker
angesdlossen werden können. Auch werden in diesem Ausführungsbeispiel der Zähler
36 und die Lampe oder Signalvorrichtung 38 zusammen mit zusatzlichen Signalvorrichtungen
oder Lampen 39 verwendet, von denen an jeder Papierbahn je eine für jeweils einen
der vier Fühler 17 vorgesehen ist. Fig. 8 zeigt. daß der gemäß der Darstellung obere
der Fühler 1'1 an den Verstärker 33 angeschlossen ist und daß die übrigen sieben
Fühler einander parallelgeschaltet sind. Dies bedeutet daß der obere FAhler, 17,
der der F@hler 17d nach Fig. 2 sein kann, durch das durchhängende Papier
betätigt wird. Um diesen Zustand anzuzeigen, wird also die obere der Lampen 39 zusammen
mit der Lampe 38 aufleuchten.
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Fig. 8 zeigt, daß über eine Leitung 42 an die übrigen sieben Fühler
17 ein zweiter Verstärker 41 angeschlossen ist Dieser Verstärker ist über eine Leitung
44 an ein Fortschaltrelais 43 angeschlossen. Das Fortschaltrelais 43 hat übliche
Kontakte, die so eingerichtet sind, daß, sobald einer der überigen sieben Fühler
eine Welligkeit oder einen Durchhang feststellt, er das Fortschalten des Relais
auf seine nächste
Stellung und das Anschlieben des nächsten Fühlers
an den Verstärker 33 herbeiführt. Die verbleibenden sieben Fühler werden ihrerseits
an den Verstärker 41 parallel angeschlossen.
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Die Fortschaltwirkung wird bei einem Durchhang solange fortgesetzt,
bis der den Durchhang feststellende Fühler an den Verstärker 33 angeschlossen ist
und dann keine weitere Fortschaltwirkung mehr möglich ist und also der richtige
Fühler gefunden ist, so daM seine entsprechende Signalvorrichtung 39 stromführend
wird. Dies ist das Suchen und Ausmachen (homing) des den Durchhang feststellenden
Fühlers, worauf das Gerät in diesem Zustand verbleibt, bis es auf die überwachende
Arbeitsweise zurückgeschaltet wird oder ein anderer Fühler einen Durchhang der Papierbahn
feststellt. t Ferner sind. die entsprechenden Aufzeichnungsvorrichtupn vorgesehen
und bereit zum Aufzeichnen des Durchhangs auf einem mit 46 bezeichneten Papierstreifen.
Somit sind also auf dem Papierstreifen 46 Markierungen 47 angebracht um zu zeigen,
daß der obere}'dhler 17 einen Durchhang der Papierbahn festgestellt hat, Der Antriebsmotor48für
die Aufzeichnungsvorrichtungen ist über die Leitung 49 in den Stromkreis eingeschaltet
und bewegt die Papierstreifen 46, beispielsweise über die Verbindung-51, zu ihrem.
Markieren vor, und zwar alles in beliebiger üblicher Weise. Da die Figuren 7 und
8 schematische Darstellungen sind, ist Alar, daß für die beschriebenen Aufgaben
die apssenden Schaltungselemente verwendet werden.
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Ohne das Aufzeichnungsgerät, beispielsweise ohnb Men Aufzeichnungsmotor
48 und die Papierstreifen 4@, ist das Gerat ein solches mit abtastender Arbeitsweise.
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Im Vorstehenden wurde das Verfahren zum Feststellen von Durchhang
einer Papier-oder Materiaibahn besehrieben. Bei diesem Verfahren wird eine Bahn
in ihrer Ebene oaer hochant an einem Fühler oder an einer sonstigen auf den Durchhang
der Papierbahn außerhalb seiner normalen Ebene ansprechenuen Vorrichtung vorbeibewegt.
Das Erfühlen oder Feststellen von Durchhang führt die Betatigung des Fuhlers in
Übereinstimmung mit dem Durchhang herbei, wobei diese Betätigung aus periodischen
Impulsen in einem eleKtrischen System besteden kann, so daß das zweckdienliche Aufleuchten
einer Signallampe oder das Aufzeichnen auf einem Papierstreifen herbeigefibrt werden
kann. Ferner läßt sich durch Verwendung einer Vielzahl von über-die Breite der Papierbahn
verteilten Fühlervorrichtungen die Stelle des Durchhangs in der Papierbann aus findung
machen, wobei diese Stelle auch auf dem Papierstreifen aufgezeichnet werden kann,
der dann durch seine Aufzeichnung dazu verwendet werden kann, um anzugeben, wo die
betreffende Papierbahn unregelmäßig war und durchhing.
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Die Figuren 9 bis 12 zeigen eine bevorzugte Ausfuhrungsform des Fühlers,
von welchen Fig. 9 einen dem mit 17 bezeichneten Fühler nach Fig. 2 entsprechenden
Füler darstellt. Der Fühler nach Fig. 9 ist mit 91 bezeichnet und besitzt vier Abschnitte
91a, 91b, 91c und 91d, die den mit 17a, 17b, 17c, 17d bezeichneten Abschnitten nach
Fig. 2 entsprechen, wobei jeder der vier
Abschnitte 91a bis 9Id
seine gesonderte, mit 92a, 92b ;-92c bzw. 92d bezeichnete Leitung besitzt. Die Leitungen
92a bi :~ 9-, sind den Leitungen 26 nach Fig. 2 verglciehbar. Ferner besitzt der
Fühler ein Tragerteil 95 in Form des dargestellten U-1'eiles, das mit Hilfe der
Ansatze 94 und 9u unterhalb der Papierbahn angeordnet werden karm und elektrisch
angeschlossen ist in der Weise, daIs es über einen Leitungsdraht, wie beispielsweise
den Leitungsdraht 31 nach Fig. 3, den Erdanschluß bidet.
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Die vier Abschnitte des Fühlers 91 bestehen aus den nicht leitenden
Halterungsblöcken 97, die senkrecht stehende Fühler 98 halten, von welchen jeder
Abschnitt 91a bis 91d des Fühlers 91 sieben Stück besitzt. Diese Fühler 98 bestehen
aus einem feinen Draht, dessen oberes Ende zu einer Schleife 99 ausgebildet ist,
die den höchsten Punkt des Fühlers 98 bildet und beim Durchhang der Papier-oder
Materialbahn von ihre berührt wird. Dieses Berühren der Schleife 99 durch die Papier-oder
materialbanhnist in Fig. 10 veranschulicht, in welcher eine mit 101 bezeichnete
Bahn in einer voll ausgezogenen Linie in gerader bzw. ebener Anordnung veranschaulicht
ist, während die strichpunktierte Linie die Papier-oder Materialbahn 101 in ihrem
durchhangenden Zustand veranschaulicht, in welchem sie mit dem FUhler 98 in Berührung
kommt. Wenn sich die Bahn 101 in Richtung des in Fig. 10 mit A bezeichneten Pfeiles
vorbewegt, ist der Fuhler 98 ausreichend nachgiebig, um durch die vorlaufende Bahn
soweit verstellt zu werden, daß sein
Schaft 102 mit der Kante 103
des U-eiles 93 der Fühlervorrichtung 9 in Berührung kommt. In Fig. 10 weist die
Kante 103 eine mit 104 bezeichnete Kappe aus rostfreiem Stahl auf, so daß ein Abnutzen
und ein Verschleiß des U-Teiles 923 verhindert wird, das handelsüblich aus einem
Aluminium-Werkstoff gefertigt sein kann. Wenn der Führer 98 die Kante 103 berührt,
wird über die dadurch entstßhenden elektrischen Verbindungen (Stromwege) dem vorstehend
beschriebenen Melde-und Aufzeichnungsgerät ein Signal zugeführt, so daß der Durchhang
in der Papier-oder Materialbahn 101 festgestellt bzw. angezeigt wird.
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-Die Halterungsblöcke 97 sind mit Hilfe von unter ihnen angeordneten,
ein in Fig. 11 veranschaulichtes Langloch 107 durchragenden Schrauben 106 an dem
U-Teil 93 einstellbar befestigt. Somit lassen sich die Halterungsblöcke 97 mit ihren
auf ihnen angeordn@eten Fühlern 98 gewünschtenfalls zu der Kante 103 hin und von
ihr fort verstellm. Die Führer 98 aind ihrerseits mit Hilfe von an ihnen vorgesehene
osen 109 durchragenden Schrauben 108 auf den Halterungsblöcken 97 angebracht.
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Ferner ist die Ausfuhrung so, daß die 2Whler 98 so ausgebildet sind,
daß ihre durch die durchhängende Papier-oder Materialbahn 101 bedingte Biegung durch
den FUhlerabschnitt 111 möglich ist, der sich beim Auslenken des Schaftes 102 in
verdrehtem Zustand befindet. Dadurch wird ein wiederholtes Biegen des Fühlers 98
vermieden. Gemäß der Darstellung
erstreckt sich der Fühlerabschnitt
111 unterhalb des Haltestreifens 112, der elektrisch leitend istund eine obere Randleiste
113 aufweist, die normalerweise gegen den FUhlerschaft 102 anliegt, um den Fühler
in dem für die Empfindlichkeit der Fühlvorrichtung 9q gewählten Abstand von der
Kante 013 zu halten. Die einzelenen Fühlvorrichtungsabschnitte 91a bis 91d haben
also eine gesonderte Halterungaplatte112, an die jeweils die Leitungsdrähte 92 a
bis 92d mit Hilfe einer in die Halterungsplatte 112 eingeschraubten Befestigungsschraube
114 angeschlossen sind. Die Halterungsplatten 112 sind elektrisch voneinander getrennt.