DE1763151A1

DE1763151A1 - Verfahren und Einrichtung zum Filtern von eine Eigenschaft messenden Signalen

Info

Publication number: DE1763151A1
Application number: DE19681763151
Authority: DE
Inventors: Doering George I
Original assignee: Industrial Nucleonics Corp
Current assignee: Industrial Nucleonics Corp
Priority date: 1967-04-12
Filing date: 1968-04-10
Publication date: 1971-07-08
Also published as: GB1228001A; GB1229770A; US3557351A; GB1233350A

Description

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INDUSTRIAL NUCLEONICS CORPORATION, 650 Ackerman Road, Columbus,

Ohio 43202, U.S.A.

Verfahren und Einrichtung zum Filtern, von eine Eigenschaft messenden. Signalen.

Vorliegende Erfindung bezieht eich auf industrielle Meßsysteme oder Steuersysteme für einen Verarbeitungsvorgang zur Herstellung eines Materiales und insbes. auf ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung, um den Einfluß von nicht steuerbaren Änderungen entweder der Ausgangedaten, die durch eine Ablese einrichtung erzeugt werden, oder der Steuerwirkung, die durch eine automatische Steuereinrichtung auf das Material ausgeübt wird, auszuschalten.

Bei einem industriellen VerarbtitungeVorgang sur Herstellung einer Papier- oder Kunststoffbahn wird ein Formbauteil zur

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Erzeugung eines Materialstreifens Tdzw. einer Materialhahn gewünschter Dielte _t gewünschten Feuchtigkeitsgehaltes oder anderer physikalischer Eigenschaften verwendet. Üblicherweise ist die Eigenschaft dadurch steuerbar, daß der Anstellmechaismus eines Kalanderwalzenpaares, einer Stauvorrichtung, eines Yentiles, von Abnahmerollen oder anderen eine Eigenschaft verändernden oder steuernden Vorrichtungen eingestellt werden.

Für derartige Vorgang« sind Meß- und automatische Steuersysteme vorgeschlagen worden. Eine Meßvorrichtung, die auf die zu steuern· de Eigenschaft anspricht, ist stromabwärts in bezug auf den Formbauteil angeordnet, so daß ein Fehlersignal proportional der Abweichung in der Materialeigenschaft von einem gewünschten Wert bzw. Sollwert auftritt. Eine automatische Steuereinrichtung spricht auf das Fehlersignal an und bewirkt, daß eine Betätigungs« vorrichtung die die Eigenschaft steuernde Einrichtung so einstellt, daß dem Fehler entgegengewirkt wird und die Materialeigenschaft den gewünschten Wert bzw. Sollwert annimmt. In bezug auf eine diskontinuierliche Steuereinrichtung wird, wenn einmal; eine Korrektur durch die Steuereinrichtung vorgenommen worden ist, ein« weitere Korrektur solange nicht eingeleitet, bis die Ergebnisse der Steuerwirkung von der die Eigenschaft messenden Vorrichtung angezeigt werden können. Die Zeitverzögerung ist gleich der Zeitdauer, die erforderlich ist, damit das Material von der die Eigenschaft steuernden Vorrichtung zur Meßvorrich-

bekannt tung wandert. Dies ist als Transportverzug ΐ/ί und es werden Ver zögtrungs- und AbschältStromkreisβ verwendet, um Steuereinwirkungen während dieser Periods zu verhindern. Baraus ergibt sich« daß Änderungen der Matsrialslgtnschaft, die bei einer Geschwindigkeit frißer als ψ niohtwirksam durch den automatischen Sttuerkrtis gesteuert werden können.

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Ein Beispiel ist das Unrundlaufen der Walzen. In diesem falle erzeugt eine unrunde Walze periodische Änderungen in der Dicke des Materiales. Da die Meßvorrichtung üblicherweise um mehrere

■ s:. . ■ äi. "N Rollendurchmesser stromab in bezug auf die exzentrische Rolle angeordnet sein muß, treten diese Veränderungen mit einer Geschwindigkeit auf, die größer als ^ ist. Da eine diskontinuierliche Steuereinrichtung periodisch für eine Zeitdauer gleich T abgeschaltet wird, sind Eigenschaftskomponenten mit einer Periode kürzer als T nicht steuerbar. Periodische Eigenschaftsänderungen mit Frequenzkompaoenten, die größer oder kleiner als

7s sind, können in ähnlicher Weise, unabhängig von der Art der verwendeten Steuereinrichtung nicht steuerbar sein. Beispielsweise kann eine periodische Störung in der Materialeigenschaft durch eine Vorrichtung hervorgerufen werden, die nicht mit der automatischen Steuereinrichtung verbunden ist. In manchen Fällen können periodische Änderungen mit einer geringeren Geschwindigkeit auftreten, sie sind aber trotzdem nicht steuerbar. Alle diese periodischen Veränderungen werden durch das Fehlersignal reflektiert, das vorherrschende Frequenzkomponenten zeigt, die sich mit der Geschwindigkeit des die Meßvorrichtung passierenden Materiales verändern. Die Frequenz einer beliebigen periodischen Änderung verändert sich direkt mit der Geschwindigkeit.

Diese nicht steuerbaren Änderungen tragen wesentlich zu dem abgeleiteten Fehlersignal bei, das entweder eine ungenügende Steuerung oder eine Übersteuerung der Materialeigenschaft hervorruft. Beispielsweise verwenden die meisten automatischen Steuereinrichtungen eine bestimmte Art von Mittelungevorrichtung, um einen Langzeit-Mittelwert der au überwachenden Eigenschaft abzuleiten Falls verschiedene vorherrschende, nicht steuerbare Frequenz-

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komponenten vorliegen, werden sie alle gemittelt, damit ein Steuersignal erzeugt wird. Der Einfluß besteht darin, das Steuersignal soweit vorzuspannen oder zu bewerten, daß eine nachfolgende Steuerwirkung ergibt, daß die Materialeigenschaft einen von dem gewünschten Wert abweichenden Mittelwert besitzt. Wenn beispielsweise eine einzige vorherrschende Frequenzkomponente im Fehlersignal vorhanden ist, ändert sich der berechnete Mittelwert in Abhängigkeit von dem Zeitintervall, über das das Fehlersignalmittel berechnet wird. Ein berechneter Wert für die mittlere Eigenschaft unterschiedlich von der tatsächlichen Langzeitmittelung wird erhalten, wenn die Periode der Signalmittelung oder -.integrierung anders als ein ganasahliges Vielfaches der Periode der nicht steuerbaren Änderung ist.

Ein Versuch,, um ein Ansprechen auf eine unrunde Walze zu verhindern, ist bereits in der US-Patentschrift 3.100.410 beschrieben. Bort werden Signale aus einer Dehnungsmeßvorrichtung, einer Dickenmeßvorrichtung, einem VäLzeneinstellgenerator und einem Walzengeschwindigkeitssignalgenerator kombiniert. Ein Summiersignal wird durch eine Reihe von Kondensatoren gemittelt, damit ein Steuersignal erhalten wird. Die Kondensatoren sind zeitan*. teilig geschaltet, wobei jeder das Summiersignal über die Zeitperiode mittelt, die für eine Umdrehung der exzentrischen Walze erforderlich ist.

Es sind auch andere Verfahren verwendet worden, z.B. eine Erhöhung der Zeitkonstanten der die Eigenschaft messenden Schaltung von Hand.

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Biese Lösungen sind nicht immer annehmbar, da sie entweder keine exakte Langzeitmittelung ergeben oder da sie die Signaldaten unterdrücken oder ausschalten, die sonst zur genauen Bewertung des zu steuernden industriellen Arbeitsvorganges nützlich und notwendig sind.

Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Messung und automatischen Steuerung eines industriellen Arbeitsvorganges zu schaffen. Dabei soll der langzeitmittelwert von Änderungen eine: Materialeigenschaft exakt gemessen werden, wobei einige der Änderungen nicht steuerbar sein sollen.

Ziel der Erfindung ist es auch, den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen aus dem Steuervorgang auszuklammern, ohne daß Signaldaten, die für den Arbeitsvorgang von Nutzen sind, unterdrückt werden.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur möglichst weitgehenden Herabsetzung des Einflusses von nicht steuerbaren Änderungen auf den eingeleiteten Steuervorgang dadurch gekennzeichnet, daß nur solche Frequenzkomponenten unterdrückt werden, die sich aus den nicht steuerbaren Änderungen in der zu steuernden Materialeigenschaft ergeben und daß wenigstens eine der vorherrschenden Frequenzkoraponenten eingeschlossen ist. Es wird eine Filtertechnik verwindet, un die unerwünschten Signaldaten aus dem Eingang der Datenanzeigeeinriohtung oder der automatischen Steuereinrichtung abzunehmen. Sie Slgnalaperrfrequenzen werden in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des die Meßvorrichtung durchlaufenden Materialee eingestellt.

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Bei speziellen Ausführungsformen wird ein Tiefpaßfilter mit einer automatisch einstellbaren Grenzfrequenz gleich ψ verwendet, um Steuereinrichtungs-Eingabedaten zu eliminieren, die Hochfrequenzkomponenten außerhalb der zur Verfügung stehenden Steuereinrichtungs-Bandbreite besitzen, welche durch den Transportverzug bedingt sind. Andererseits können ein oder mehrere Sohlitzfilter ait einstellbaren Mittenfrequenzen vorgesehen werden. Bei einer weiteren Ausführungeform wird ein Hittelwert des Meßvorrichtungssignales über mehrere vollständige Arbeitsspiele einer der vorherrschenden Frequenzkomponenten erzielt, um Steuerfehler auf ein Minimum herabzusetzen, die sonst durch die nicht steuerbaren Änderungen eingeführt würden,

Das letztere Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft bei der Messung und Steuerung des Bahnprofiles, d.h. der Änderung der Materialeigenschaft als Funktion der Lage quer zur Bahn oder der Breitenabmessung der Bahn, anwenden. Häufig ist es erforderlich, das Profil der Bahn mit einem R ndsteuersystem zu messen und/oder zu steuern, wie es bei einem Querachsenkalander, einer Stauvorrichtung bei Langriebmaschinen oder einer Strangpreßform verwendet wird. Babel wird das Fehlersignal gemittelt, wenn die Meßvorrichtung die Bahn abtastet, und die Geschwindigkeit der Abtastung wird entweder quer su jeder Zone oder quer zur gesamten Breite gesteuert, um eine gante Anzahl von Arbeitsspielen der nicht steuerbaren Frequenzkomponente zu mitteln. Die Betätigungevorrichtung, die jeder Zone zugeordnet ist, wird entsprechend dem echten Mittelwert der Veränderlichen über diesen Bereich der Bahn, der von der Betätigungsvorrichtung beeinflußt wird, gesteuert. Sine Ablesung des echten Mittelwertes der Dioke für jede Zone kann duroh entsprechende Anzeigevorrichtungen erreloht werden«

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Im Falle vorliegender Erfindung wird somit eine Fehlersignalfiltertechnik' für ein Steuersystem beschrieben und dargestellt, bei der die Sperr- oder Absehalfbänder einer Filterschaltung entsprechend der Geschwindigkeit des zu steuernden Materiales verschoben werden. Bei einer AusfÜhrungsform wird das Fehlersignal aus einer Dickenmeßvorrichtung über mehrere vollständige Arbeitsspiele einer vorherrschenden, nicht steuerbaren Frequenzkomponente gemittelt. Bei einer anderen AusfÜhrungsform wird ein Mittelwert eines Fehlersignales aus einer Bahnabtastmeßvorrichtung für eine oder mehrere Zonen vorgesehen, die sich in Längsrichtung der Bahn erstrecken, indem die Abtastgeschwindigkeit der Meßvorrichtung gesteuert wird, damit eine Signalintegration über vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente erzielt wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema eines industriellen Verarbeitungsvorganges, der mit einer Signalfiltereinrichtung gemäß vorliegender Erfindung überwacht und gesteuert wird,

Fig. 2 ein Frequenzspektrum, das die nicht steuerbaren Frequenzkomponenten und die gewünschten Sperrbänder des Filters nach Fig. 1 zeigt,

,Fig. 3 ein Schaltschema eines einstellbaren Tiefpaßfilters, das eine andere AusfÜhrungsform gemäß der Erfindung umfaßt*

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Fig. 4 ein Schaltschema eines R-C-Kreises mit einer einstellbaren Zeitkonstanten,

Fig. 5 ein Mehrfachkerbfilter gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 ein Schaltschema eines Dickenmeßsteuersystems, das eine wählbare Zeitmittelung eines Fehlersignales entsprechend der Geschwindigkeit des Verarbeitungsvorganges ergibt*

Fig. 7(a) eine graphische Darstellung des Fehlersignales in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 7 (b) eine graphische Darstellung eines Mittelwertbildungsfehlers in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Mittelungsdauer in Ab-. hängigkeit von der Geschwindigkeit des VerarbeitungsVorganges für das System nach Fig. 6,

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer einen Mittelwert bildenden Zeitgeberschaltung, wie sie für das Steuersystem nach Fig. 6 verwendbar ist,

Fig.10 eine graphische Darstellung, die die Frequenznullstellen für die Fehlersignaldurchlässigkeit zeigen, welche sich aus der auswählbaren Zeitmittelung ergeben, die in dem System nach Fig. 6 verwendet wird,

Fig.11 eine echematische Ansicht eines Abtastgeschwindigkeits-Steuersystems für eine Abtastlehre, die ein bahnförmiges Produkt aus einem KunststoffStrangpreßvorgang überwacht,

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^: ■ ^: ³ : ■■■■■ / ■

Pig. 12 eine graphische Darstellung eines typischen Profiles und von Zonenmittelungen, wie sie aus dem System nach Fig. erhalten werden.

Nach den Zeichnungen und insbesondere nach den Figuren 1 und 2 nimmt eine Materialformeinrichtung 10 Rohmaterial auf, das über einen Aufnahmetrichter 12 eingeführt wird, wie dies durch den Pfeil 14 angedeutet ist. Die Formeinrichtung 10 stellt eine durchlaufende Materiallänge 16 mit bestimmten physikalischen Eigenschaften, z.B. Feuchtigkeitsgehalt oder Dicke dar, die aus Wirtschaftlichkeitsgründen gemessen und innerhalb bestimmter Grenzen gesteuert werden muß.

Ein die Materialeigenschaft umwandelndes otter messendes Gerät ist in einer bestimmten Entfernung L stromabwärts von der Materialformeinrichtung angeordnet, und erzeugt auf der Leitung 20 ein Signal proportional den Änderungen in der physikalischen Eigenschaft, die überwacht werden soll. Eine Signalverarbeitungs-

Meßeinrichtung 21 verstärkt das --gee Signal und überträgt es auf eine Steuereinheit 22 und eine Ablesevorrichtung 23.Die Ablesevorrichtung 23 kann in Einheiten der zu messenden Eigen·« schaft geeicht sein. Die Steuereinheit 22 spricht auf das Signal an und stellt eine Betätigungsvorrichtung 24, wie sie durch die dick gezeichnete gestrichelte Linie 26 angezeigt ist, ein. Die Betätigungsvorrichtung 24 ist mit einem Ventil, einer Schnecke oder einer anderen die Eigenschaft steuernden Vorrichtung in der Materialformeinriohtung 10 gekoppelt, um beispielsweise die Dicke des geformten Materialee 16 zu verändern. .

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Die Steuerwirkung kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich vorgenommen werden. Wird eine diskontinuierliche Steuerung verwendet, so wird eine Verzögerungsvorrichtung 28 vorgesehen, die nacheinander auftretende Steuereinrichtungskorrekturen um wenigstens die Verzugsdauer

trennt, wobei ν die Geschwindigkeit des geformten Materistes 16 ist. Die Verzögerungseinheit 28 gibt der Meßvorrichtung 18 genügend Zeit, um die Ergebnisse einer früheren Korrektur durch die Steuereinrichtung 22 anzuzeigen.

Häufig weisen Maschinenelemente, die der Materialformeinrichtung 10 zugeordnet sind, eine fehlerhafte Arbeitsweise auf, wodurch periodische Änderungen in der Eigenschaft des geformten Materkies 16 auftreten. Periodische Änderungen z.B. in der Dicke können als Schwankungen auf der Oberfläche des Materiales 16 auftreten. Sie können um einen Abstand von einer Wellenlänge, \, versetzt sein, der üblicherweist viel kleiner ist als der Abstand L zwischen der Meßrorrichtung 18 und der Materialformtinrichtung.

Eine Transforaltrung kann von den räumlichen auf einen Frequenzbereich dadurch erzielt werden, daß davon auegegangen wird,daß diese periodischen Änderungen bei einer überwiegenden Geschwindigkeit oder Frequenz

auftreten. Aue des typischen Signalenergieepektrua 30 nach 2 ergibt eich, daß vereohiedene Irequenskoaponenten

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ΛΑ

vorhanden sein können, wie durch die Spitzen 32 angedeutet. Während nur Komponenten mit einer Frequenz größer als ^ dargestellt sind, können periodische Änderungen mit einerWellenlänge größer als L vorhanden sein.

Häufig können die Maschinenelemente, die diese periodischen Änderungen erzeugen, nicht wirksam gesteuert werden; die Teile nutzen sich im Laufe des Betriebes ab oder sie können nicht wirtschaftlich mit engeren mechanischen Toleranzen hergestellt werden. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist es auch unklug, den industriellen Arbeitsvorgang zu unterbrechen, um die schadhaften Maschinenteile zu reparieren oder auszuwechseln. Trotzdem beeinflussen sie das Steuersystem dadurch, daß/die Steuerwirkung, die durch die Steuereinrichtung 22 ausgeübt wird, beeinflussen und indem sie anderweitig ein fehlerhaftes Ansprechen einführen, das der optimal erzielbaren Leistung entgegenwirkt.

Um den Einfluß dieser nicht steuerbaren Änderungen aufzuheben, wird in Fig. 1 eine Filterschaltung 34 vorgesehen, die die unentinsehten Frequenzkomponenten unterdrückt, bevor sie die Steuerwirkung der Steuereinrichtung 22 beeinflussen. Das Filter 34 kann ein oder mehrere Signalsperrbänder aufweisen, die auf jede Frequenzkomponente mittig eingestellt sind, wie durch die schraffierten Spektralbereiche in Fig. 2 dargestellt. Das Filter34 kann ein elektrisches oder ein elektromechanisches Filter sein, das Signalkomponenten schwächt, die in einem engen Frequenzband liegen.

Da die Frequenz dieser Änderungen sich mit der Geschwindigkeit ν des Verarbeitungsvorganges ändert, wie mathematisch durch'die

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Gleichung (2) und graphisch durch das gestrichelte Spektrum in 30' aus Pig, 2 angedeutet ist, wird die Geschwindigkeit des Materiales vorzugsweise in der Nähe der die Eigenschaft feststellenden Einrichtung 18 gemessen. Da die Materialgeschwindigkeit sich in Abhängigkeit davon verändern kann, wo die Messung längs der Bearbeitungsrichtung abgenommen wird, erfolgt eine direkte Messung an der Stelle der Meßvorrichtung 18, die die Eigenschaftsänderungen in die Signalkomponenten übersetzt, von denen einige eliminiert werden sollen. Ein Wandler 36 (vgl. Fig. 1), φ der auf die Verschiebung des Materiales 16 anspricht, erzeugt ein Signal auf der Leitung 38, das sich als Funktion der Geschwindigkeit ν verändert. Eine Geschwindigkeitsmeßservoeinrichtung 40 dient zur Umsetzung von Änderungen im Geschwindigkeitssignal in einen mechanischen oder elektrischen Einfluß, durch den das Sperrband bzw. die Sperrbänder des Filters 34 verschoben werden. Diese Kopplung ist durch die gestrichelte Linie 42 in Fig. 1 angedeutet. Andererseits kann die Geschwindigkeit durch einen Bedienenden überwacht werden. Der Bedienende kann

das Filter 34 so einstellen, daß die unerwünschten Frequenzkomponenten verschwinden. Andere Geschwindigkeitsmeßverfahren W können jedoch ebenfalls Verwendung finden.

Gesäß vorliegender Erfindung wird jede der unerwünschten Komponenten aus dem Eingang in die automatische Steuerschaltung unterdrückt, wodurch eine ungenaue Einstellung der die Eigenschaft steuernden Vorrichtung durch die Betätigungsvorrichtung 24 ausgeschlossen wird. Ferner werden die Frequenzunterdrückungsbänder automatisch verschoben, wenn die Materialgeschwindigkeit sich ändert. Wenn die Geschwindigkeit des Materiales beispielsweise aunimnt, wird die Mittenfrequenz eines jeden Sperrbandes

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vergrößert. Umgekehrt bewirkt eine Verringerung der Geschwindigkeit des Verarbeitungsvorganges eine Abnahme der Mittenfrequenz, so daß sie der vorherrschenden Komponente der Schiebefrequenz »folgt».

Spezielle Ausführungsformen sind in den Figuren 3» 4 und 5 dargestellt, auf die nachstehend eingegangen wird.

Da wenigstens bei einem diskontinuierlichen Steuersystem Veränderungen, die mit einer Geschwindigkeit auftreten, welche größer ist als ^ , nicht gesteuert werden können, wird ein Tiefpaßfilter 31 (Pig. 3) vorgesehen, das das Dickensignal auf der Leitung 20 aufnimmt und eine obere Grenzfrequenz f besitzt,

C O

die in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit der Bahn einstellbar ist, wie sie durch eine Bahngeschwindigkeitservoeinrichtung 33 odereine andere auf Geschwindigkeit ansprechende Einrichtung bestimmt wird. Diese kann eine elektromechanisch^ Vorrichtung oder in einem vereinfachten Ausführungsbeispiel einen Parallel~HC»Ki'_wis aufweisen, wie in Fig. 4 gezeigt, wobei eine veränderliche Kapazität G und ein veränderlicher Widerstand R ein Dickensignal auf der Leitung 20 mitteln. Beispielsweise kann entweder der Widerstandswert oder der Kapazitätswert durch die Geschwindigkeitservoeinrichtung 33 verändert werden.

Entweder das Tiefpaßfilter 31 oder der spezielle RC-Kreis eliminieren Änderungen, die oberhalb der Frequenz =. auftreten. Da der Transportverzug ti abnimmt, wenn die Geschwindigkeit des Streifens zunimmt, vergrößern die auf Geschwindigkeit ansprechenden Einheiten automatisch'die Grenzfrequenz f in Fig. 3

oo

oder verringern die wirksame RC-Zeit/^konstante des Stromkreises in Fig. 4. Ee können auch andere Stromkreise verwendet werden,

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1H

um die Tiefpaßfilterwirkung für das Dickensignal zu erzielen. Beispielsweise kann eine Thyratronschaltung verwendet werden, d» It ein veränderlicher Widerstand erhalten wird, der mit einem Kondensator kombiniert, eine veränderliche Zeitkonstante in Verhältnis zur Größe des Geschwindigkeitssignales ergibt, das dem Gitterkreis des Thyratrons aufgegeben wird. Die Tiefpaßfilterstromkreise nach den Figuren 3 und 4 können unerwünscht sein, können jedoch in kontinuierlichen Steuersystemen, bei denen Änderungen in der Matetialeigenschaft mit einer Geschwindigkeit größer als ·ζ auftreten, steuerbar sein und sollen nicht durch ein Breitbandsignalfilter ersetzt werden; in diesem Falle kann die Schaltung nach Fig. 5 vorteilhafterweise verwendet werden. In Fig. 5 ergeben eine Vielzahl von Schlitzfiltern 35, 37 und 39 eine Sperrung der DiokensignalkoBjponenten, die beispiels weise bei Frequenzen f-, f~ und f auftreten. Eine Bahngeschwindigkeitsservoeinrichtung 41 dient zur Verschiebung der Filterschlitzfreqimzen, wenn die Bahngeschwindigkeit sich ändert.

Mittelungszeitsteuereinrichtung

Sehr häufig ist es nur eine vorherrschende Frequenzkomponente, die die Steuereinrichtung beeinflußt. Andere Komponenten können vorhanden eein, ihr kombinierter Effekt braucht jedoch nicht unbedingt die gewünschte Steuerwirkung nachteilig zu beeinflussen. In diesem Falle kann das Eigenschaftsfehlersignal während der Intervalle geprüft und gemittelt werden, die den verschiedenen Perioden der störenden Kurvenfora entsprechen, damit ein Steuersignal erzeugt wird, das weitgehend unbeeinflußt durch die nicht steuerbare Änderungekonponente der Materialeigenschaft ist.

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In Fig. 6 ist ein FehlersignaliDittelungsstromkreis dargestellt, in welchem die Mittelungsdauer in Abhängigkeit γοη der Geschwindigkeit des Verarbeitungsvorganges geändert wird. Bei einem Kalandriervorgang dient ein Paar von Walzen 44 und 46 zur Glättung und Reduzierung eines Materialstreifens 48. Eine Dickenmeßvorrichtung 50, die eine Kernstrahlungsmeßvorrichtung sein kann, ist in der Nähe des Streifens dort angeordnet, wo der Streifen die Walzen 44 und 46 verläßt. Die Meßvorrichtung 50 enthält eine Strahlungsquelle 52 und eine Anzeigevorrichtung zur Erzeugung eines Signales, das der Streifendicke t entspricht. Ein Verstärker 56 kann zur Verstärkung des Signales verwendet werden.

Ein Differenzrechner 58 läßt sich zum Vergleich der gemessenen Streifendicke mit einer gewünschten oder Sollwertdicke t verwenden. Das gewünschte Dickensignal kann auf der Leitung 60 durch Handbetrieb in an sich bekannter Weise erzeugt werden. Der Differenzrechner 58 ergibt ein Fehlersignal e auf der Leitung 62, wenn die gemessene Streifendicke von der gewünschten Dicke bzw. der Sollwertdieke abweicht.

Ein Mittelungsstromkreis 64 wird zur Berechnung des Langzeitmittelwertes des berechneten Fehlersignalee verwendet. Andererseits kann das grobe Dickensignal direkt aus der Anzeigevorrichtung 54 gemittelt werden. Eine Anzeigevorrichtung 66 und eine automatische Steuereinrichtung 68 nehmen jeweils das gemittelte Fehlersignal auf. Die Anzeigevorrichtung 66 zeigt die mittlere Dicke auf einem Registrierstreifen oder einem anderen Aufzeichnungsträger für das Bedienungspersonal an. Dl· automatische Steuereinrichtung 68 erregt eine Betätigungsvorrichtung 70 für

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die Walzenanstellung, welche mit den Walzen 44 und 46 in der durch die gestrichelte Linie 72 gezeigten Weise gekoppelt sind.

Gemäß der Erfindung wird die Betätigung eines Paares von Schaltern 74 und 76, die mit dem Eingang und mit den Ausgang der Mittelungsschaltung 64 verbunden sind, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Streifens 48 gesteuert. Bas Schließen des Eingangsschalters 74 läßt die Integrierung des Fehlersignales e beginnen. Nach einer Zeit T₁ wird der Schalter 74 geöffnet und der Schalter 76 geschlossen.

Die Mittelungs- oder Integrationseeit T, wird in der graphisch in Pig. 7 gezeigten Weise ausgewählt. Periodische Änderungen werden in dem Fehlersignal e induziert, welches reguläre Dickenstörungen reflektiert, die beispielsweise durch eine exzentrische Walze 44 oder 46 hervorgerufen werden. Vorzugsweise wird das Dickenfehlersignal über verschiedene vollständige Perioden der nicht steuerbaren Änderung 78 gemittelt. In der Zeit T, werden vier vollständige Perioden gemittelt und der echte Mittelwert wird durch die vollausgezogene Linie 80 mit Pfeilspitze angezeigt. Bs läßt sich beobachten, daß eine fehlerhafte Langzeitfe mittelung sich ergibt, wenn das Fehlersignal entweder über eine ungerade Anzahl von halben Perioden oder Teilperioden der Störung gemittelt wird. Beispielsweise ergibt sich ein berechneter Mittelwert, der größer als der tatsächliche Mittelwert ist, aue einer kürzeren Integrationsdauer T₂, wie durch die gestrichel te, Bit Pfeilspitze versehene Linie angedeutet ist. Ferner nimmt der Fehltr zu, wenn weniger Perioden gemittelt werden, wie durch die Fehlerkurve 82 angezeigt ist. Während der Fehler

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über ganze Vielfache einer Periode Null ist, ist es in der Praxis schwierig, eine Periode exakt zu mitteln, wie in der oben genannten Patentschrift beschrieben. Es wird dort nicht nur ein großer Fehler erzeugt, wenn die Mittelungsdauer etwas größer oder kiel« ner als die Periode der Störkurvenform ist, sondern es wird auch nicht die Langzeitmittelung erreicht, die das Merkmal ist, auf dem die Steuerung "bas-iert. Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Mittelungsdauer gewählt, die sich über mehrere Perioden erstreckt, damit die Mittelungsfehler vermindert werden und da« mit ein echter Langzeitmittelungsdickenwert erzielt wird. In w einem typischen Beispiel kann eine Dauer gleich zwei Transport« Verzugs zeiten 2iT gewählt werden.

Da die Störfrequenz sich mit der Materialgeschwindigkeit ändert, wird die Mittelungsdauer mit der Geschwindigkeit in der in Fig. gezeigten Form geändert. Im allgemeinen wird die Mittelungsdauer bei niedrigen Kalandergeschwindigkeiten vergrößert und bei hohen Kalandergeschwindiglceiten verringert.

en In Fig. 6 erzeugt ein Tachometer 84, der ein/Meßwertgeber 86 ' ■ ■ -M

aufweist, welcher mit dem Streifen 48 in Kontakt ist, wenn die«

50 .

ser die Meßvorrichtung/verläßt, ein Geschwindigkeitssignal auf der Leitung 88. Eine Vergleichseinrichtung erzeugt eine Geschwindigkeitsfehlerspannung, wenn die Streifengeschwindigkeit von einem Sollwert abweicht, der auf der Leitung 92 erscheint. Eine Mittelungszeitgeberschaltung 94 spricht auf die (JtSBs der Geschwindigkeitsfehlerspannung an und steuert den Betrieb der Schalter 74 und 76. ·

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Eine typische Schaltung für die Mittelungszeitgeberschaltung ist in Fig* 9 gezeigt. Die Geschwindigkeitsfehlerspannung, die an der Klemme A auftritt, wird von einer Ablagevorrichtung 96, die ein Schalter sein kann, überwacht. Ein monostabiler Multivibrator 98 erzeugt einen Ausgangsimpuls 100, der eine Einschaltdauer T₁ in Abhängigkeit von der Größe der Geschwindigkeitsfehlerspannung besitzt. Durch Einstellen des Geschwindigkeitssollwertes auf die höchste zu erwartende Kalandergeschwindigkeit nimmt die Größe der Geschwindigkeitsfehlerspannung zu, wenn die Kalandergeschwindigkeit abnimmt. Der Impuls 100 zeigt deshalb eine Einschaltdauer, die umgekehrt proportional der Kalandergeschwindigkeit ist, wie durch die öharakteristik in Pig. 8 dargestellt. Ein Relais 102 kann zur Betätigung der Schalter 74 und 76 verwendet, werden. Andere Mittelungszeitgeberschaltungen können ebenfalls Verwendung finden. Diese Ausfuhrungsform arbeitet in folgender Weise.

Das Material 48 gelangt von den Walzen 44 und 46 durch die Dickenmeßvörrichtung 50. Das Fehlersignal auf der leitung 62 wird in Abhängigkeit von Änderungen der zu messenden Dicke des Materiales von der gewünschten Dicke t_Q erzeugt. Der Schalter wird geschlossen, damit die Mittelungsschaltung 64 in die Lage versetzt wird, Änderungen zu mitteln, die in dem Fehlersignal e auftreten. Das Tachometer 84 mißt die Geschwindigkeit des Streifens 48 und die MittelungsZeitgeberschaltung 94 erzeugt einen Ausgangsimpuls 100, der dme R_elais 102 erregt hält. Am Ende der Mittelungsdauer, die durch die Breite des Impulses festgelegt ist, wird das Beiais 102 entregt, und ein Impuls wird über die leitung 101 übertragen, damit die Abfragevorrichtiuqj; 96 unwirksam wird. Im Anschluß daran wird der Schalter 74

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geöffnet und der Schalter 76 geschlossen. Der mittlere Dickenwert, der von der Mittelungsschaltung berechnet wird, kann durch die die mittlere Dicke anzeigende Vorrichtung 66 registriert werden. Gleichzeitig erregt die automatische Steuereinrichtung 68 ' eine Anstellhetätigungsvorrichtung 70 entsprechend der Größe der mittleren Dicke. Der Ausgangsbefehl aus der automatischen Steuerungseinrichtung kann auch einen Transportverzugszeitgeber 104 anlassen* Der Verzugszeitgeber 104 erzeugt einen Impuls auf der leitung 106, damit der Mittelungszeitgeber 94 rückgeschaltet wird, und gestattet, daß ein neuer Mittelwert berechnet wird. Der Verzugszeitgeber 104 macht es erforderlich, dag ein Geschwindigkeits· signal in der angezeigten Weise eingespeist wird, da die Zeitverzögerung eine Funktion der Geschwindigkeit des Streifens sein wird. Andererseits kann der Verzugszeitgeber 104 weggelassen werden, damit der Mittelungszeitgeber in der lage ist, den Befehl zu geben, eine Folge von Mittelwerten zu berechnen. Bei dieser Arbeitsweise ist es nicht erforderlich, die leitung 10 von dem Ausgang des monostabilen Multivibrators 98 zur Abfragevorrichtung 96 zu verbinfen.

Wenn die Geschwindigkeit der Bahn verringert werden soll, ergibt der Mittelungszeitgeber 94 einen Ausgangsimpuls 100 mit wesentlich größerer Dauer als die erhöhte Geschwindigkeitsfehlerspannung. Das Relais 102hält dann den Schalter 74 über eine längere Zeitdauer geschlossen. Da eine verhältnismäßig große Geschwindigkeitefehlerspannung an der Klemme A in Fig. 6 ansteht, hält der monoetabile Multivibrator 98 das Relais 102 über eine längere

Zeitperiode erregt. Falls der Mittelwert der Streifendicke nicht geändert wird, Heat der Mittelungsstromkreis 64 den gleichen ■ittleren Diokenwcrt aus, wie er vorher durch die Anitigevorrich-

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66 registriert worden 1st, und die automatische Steuereinrichtung 68 fordert keine Korrektur aus der Anstellbetätigungsvorrichtung 70. In diesen Falle müssen Vorkehrungen, die Bit dem Verzugszeitgeber 104 nicht identisch sind, zum automatischen Rücksetzen des Zeitgebers 94 verwendet werden* Beispielsweise kann ein Takt· impulsgenerator verwendet werden, um die Ablagevorrichtung dadurch zu betätigen, daß sie bei häufigen Intervallen angeschaltet wird, wenn nicht ein Sperrsignal aus dem Verzugszeitgeber 104 ^raufgenommen wird. Der Aufbau einer derartigen Vorrichtung ist an sich bekannt. Dies ermöglicht eine folgerichtige Mittelung des Dickenfehlersignalee e, wenn keine Korrektur durch die automatische Steuereinichtung eingeführt wird. Es wird die gleiche Anzahl von Arbeltsspielen der periodischen Walzenstörung unabhängig von der Geschwindigkeit des Verarbeitungsvorganges gemittelt. Dabei 1st es wichtig, daß die Mittelungsdauer groß genug ist, um verschiedene Störarbeitsspiele zu mitteln, jedoch nicht so groß, daß aufeinanderfolgende, notwendige Steuervorgänge, insbesondere bei niedrigen VerarbeL tungsgeschwindigkeiten, versetzt oder verteilt werden. Mit anderen Worten heißt dies, daß es erforderlich sein wird, eine geringe Anzahl von Arbeitsepielen mit niedrigerer Verarbeitungegeschwindigkeit zu mitteln, um eine ausreichende Anzahl von Korrekturen pro Zeiteinheit zu erzü.en, damit die Menge an nicht gesteuertem Streifenmaterial verringert wird.

Der Einfluß der Mittelungszeitsteuerung besteht darin, daß eine SignaldurchläeLgkeitsfrequenzcharakteristik erzielt wird, wie in Fig. 10 angegeben ist. Die Charakteristiken 108 und 110 zeigen die bekannte ——— - Punktion, bei der eine Vielzahl voi Durchläsaigke'itsnulls teilen bei Frequenzen auftreten, die von

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der Mittelungsdauer abhängen. Die Charakteristik 108 stellt die Durchlässigkeit dar, die für die Mittelungsdauer T-. auftritt, die Charakteristik 110 die, die sich ergibt, wenn die Mittelungsdauer für eine etwas geringere Streifengeschwindigkeit vergrößert wird. In diesem Falle läßt sich erkennen, daß die erste Frequenznullstelle bei einer niedrigeren Frequenz f,' auftritt als im Falle der Charakteristik 108 für höhere Streifengeschwindigkeit. In Hinblick auf die allgemeine Dämpfung der höherfrequenten Komponenten durch die Filterwirkung kann es erwünscht sein, einen Verstärker zu verwenden, der einen Verstärkungsgrad aufweist, welcher eine reziproke Funktion der Frequenz ist, um eine Nieder- · frequenzhervorhebung zu beseitigen. Sehr häufig jedoch ist die Hochfrequenzdämpfung erwünscht, wenn die Betätigungsvorrichtung 70 aufgrund der ziemlich großen Trägheitsmomente, die bei der Anstellbetätigung der Walzen 44 und 46 auftreten· nicht auf die Signalkomponenten ansprechen kann.

Airtastgeschwindigkeitssteuerung

In Verbindung mit Flg. Il ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit einer Abtastmeßvorrichtung 120 ^ beschrieben, die quer zu einer duchlaufenden Bahn verschiebbar ist. Eine Bahn 122 kann durch eine Papiermaschine oder eine Kunststoffstrangpresse 124 ausgebildet werden, die Dickenbetätigungsvorrichtungen 126, 127 und 128 aufweist, welche quer zur Breite der Bahn im Abstand versetzt angeordnet sind. Eine Antriebsvorrichtung 130 kann das Schnecken- oder <*>jn anderes Formbauteil innerhalb der Kunststoffpresse in Bewegung versetzen. In der Zeichnung sind nur eine linke, eine mittlere und eine

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Il

rechte Betätigungsvorrichtung für die Lippeneinstellung gezeigt, es können jedoch mehr Einstellvorrichtungen vorhanden sein. Jede der Betätigungsvorrichtungen 126-128 steuert die Dicke der Bahn hauptsächlich längs einer Zone, die sich in Längsrichtung der Bahn in der Bearbeitungsriohtung erstreckt, wie durch die gestrichelten Linien 132 angedeutet ist.

Die Dicke der Bahn 122 wird durch die Meßvorrichtung 120 gemessen, die quer zur Bahn aus einer Stellung 120a auf einem Paar von Querstreben 134 verschiebbar ist. Wenn die Meßvorrichtung sich quer zur Bahn bewegt, wird ein Signal auf der Leitung 136 erzeugt, das im Verstärker 138 verstärkt und auf einen Abtastintegrator 140 übertragen wird. Da die Bahn sich in der Bearbeitungsrichtung bewegt, zeigt die stark gezeichnete, gestrichelte Linie 142 den Bereich der Bahn an, der von der Meßvorrichtung gemessen wird, wenn sie sich von einer Seite zur anderen bewegt.

Das von der Meßvorrichtung 120 erzeugte Signal kann sich in der in Fig. 12 gezeigten Weise ändern. Die gekrümmte Kurve 142, die gestrichelt in dieser Figur dargestellt ist, enthält nicht steuerbare periodische Änderungen, die durch ein Element in der Kunststoffpresse 124 hervorgerufen werden. Es ist erwünscht, den Mittenwert des Schichtdickenprofiles zu berechnen, um den Einfluß dieser Hochfrequenzänderungen auszuschalten. Hierzu wird der Abtastintegrator HO durch Befehle aus einer Abtaststeuereinheit 144 (vgl. Fig. 11) betätigt. Teile der Abtaststeuereinrichtung 144 und des Abtastintegrators 140 sind in derUS-Patentschrift 3.015.129 der Anmelderin beschrieben. Dabei berechnet der Integrator 140 die mittlere Dicke der Änderungen, die quer zur Breite der Bahn 122 auftreten. Im MIe vorliegender Erfindung

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Ii

ist ein Tachometer 145 mit der Bahn gekoppelt und speiet ein Signal in einen Aba'tastdauer-Rechner, der eine Zeit T schätzt,

die gleich der Periode einer Anzahl von vollständigen Arbeitsist

spielen der Störung s-efeätet, wie in Pig. 12 gezeigt. Die Meßvorriohtung 120 wird qier zur Bahn mit einer Abtastgeschwindigkeit V₀ verschoben, die so gewählt iet, daß eine ganze Anzahl von Arbeitsspielen gemittelt wird, wenn die Vorrichtung von4iner Seite der Bahn zur anderen gelangt. Dies erfordert, daß eine Abtastgeschwindigkeit V„ aus folgender Gleichung berechnet wirds

v_s - -I-

wobei W die Breite der Bahn ist. Ein Abtaetgesehwindigkeitsrechner 148 löst die Gleichung (3) durch Berechnung des Verhältnisses der Bahnbreite zu der gewünschten Abtasteittelungsdauer T.

Ein Breitensignalgenerator 150 erzeugt ein Breitensignal über die Leitung 152 zum Rechner 148.

Wenn die Breite konstant oder bekannt ist, kann das Signal durch

einen von Hand betätigten Spannungsteilerstroakreis erzeugt werden. Bekannte Breitenmeßvorrichtungen nach de« akustischen oder pneumatischen Prinzip können zur Erzielung einer kontinuierlichen Anzeige der Bahnbreite verwendet werden, falls diese Breite Änderungen unterworfen ist.

Ein berechnetes Abtastgeechwindigkeiteeignal wird durch den Rechner 148 auf die Abtaststeuereinrichtung 144 üfcerdi· Leitung 154 übertragen. !■ Anschluß daran tollt die Abtaststeuereinrichtung die Geschwindigkeit des S«itentriebaotors 156 ein, der. zur

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Verschiebung der Meßvorrichtung 120 von einer Seite der Bahn zur anderen verwendet wird. Die Abtaststeuereinrichtung 144 beaufschlagt den Abtastintegrator 140, wenn die Meßyorrichtung an der linken Kante der Bahn 122 in der Stellung 120a steht. Per Abtastintegrator 140 wird abgeschaltet, sobald die Meßvorrichtung 120 die rechte Kante der Bahn erreicht hat. Grenzschalter 160 sind an jeder Kante der Bahn vorgesehen und zeigen der Abtaststeuereinrichtung an, wenn die Meßvorrichtung an diesen Punkten angelangt ist. Sobald die Meßvorrichtung die rechte Kante der Bahn erreicht hat, wird ein Halte- und Ablesesignal über die gestrichelt gezeichnete Leitung 162 durch die Abtaststeuereinrichtung 144 übertragen, damit der Abtastintegrator 140 zur Auslesung beaufschlagt wird. Da die Abtastgeschwindigkeit so gewählt ist, daß die Breite in der gewünschten Zeit T abgetastet wird, können mehrere vollständige Arbeitsspielegemittelt werden und die Ausgangsspannung des Abtastintegrators 140 wird proportional der echten mittleren Dicke der Bahn längs des Meßpfades. Der berechnete Mittelwert kann wiederum entweder durch ein Aufzeichnungsgerät 164 mit einem Registrierstreifen 166 angezeigt oder zu Zwecken der Steuerung der Strangpressenantriebsvorrichtung 150 verwendet werden. Diese letztere Punktion wird durch eine automatische Steuereinrichtung 170 erzielt, die versucht, den Strangpressenantrieb 130 in der in vorstehender Patentschrift angegebenen Weise zu verändern, so daß die Bahndicke etwa auf der Solldicke gehalten wird, die durch einen Sollwertdickeneinsteller 172 eingestellt worden ist.

Aus Fig. 12 ergibt sich, daß verschiedene vollständige Störarbe,itsspiele gemessen werden, um die Berechnung eines echten langzeitmittelwertes der Dicke des Produktes zu messen. Natürlich ist, wenn entweder die Breite oder.die Geschwindigkeit der

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Bahn sich ändert, eine unterschiedliche Abtastgeschwindigkeit erforderlich. Beispielsweise wird eine Vergrößerung der Bahngeschwindigkeit durch den Tachometer 145 angezeigt und es wird eine kürzere AbtastdauerT in Abhängigkeit von der Gleichung (-2). durch den Rechner 146 berechnet. Dies bewirkt, daß die Abtaststeuereinrichtung 144 die Meßvorrichtung mit eine^böheren Geschwind igkeit Über die Bahn bewegt, vorausgesetzt, daß die Breite der Bahn 122 konstant bleibt. Änderungen in der Bahnbreite beeinflussen die Abtastgeschwindigkeit,wie durch die obige Gleichung (3) angedeutet.

Während das erfindungsgemäße System die Messung und Steuerung einer gesamten Mittelwertschichtdicke ermöglicht,ist es erwünscht, die mittlere Zonendicke zu berechnen und die Zonenbetätigungsvorrichtungen 126-128 entsprechend dem berechneten Zonenmittelwert zu steuern. Aus diesem Grunde kann eine getrennte Zonenabtastdauer berechnet werden. Eine Vielzahl von Grenzschaltern 174 sind quer zur Breite der Bahn an den Kanten der Zonen angeordnet. A"^p diese Weise kann die Abtastgeschwindigkeit entsprechend der Breite einer jeden Zone und der Geschwindigkeit der Bahn eingestellt werden. Dies ergibt eine Möglichkeit zur Mittelung über verschiedene Änderungen 142 der nicht steuerbaren Veränderlichen, die in jeder Zone auftritt (vgl. Pig. 9).In der Darstellung nach Pig. 9 werden drei vollständige Arbeitsspiele der nicht steuerbaren Änderung 142 für jede Zone gemittelt, nämlich links, in der Mitte und rechts. Der berechnete ^ mittlere Wert für diese Zonen wird durch die horizontalen Linien 176, 177 und 178 angedeutet. Wenn die Zonen keine gleiche Breite aufweisen und wenn es erwünscht igt, Über die gleiche Anzahl von Arbeitsspielen für jede Zone zu mitteln, wird es natürlich notwendig, die Abtastgeschwindigkeit für jede Zone zu verändern und

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die Abtastung muß in einer engen Zone langsamer als in einer bereiten Zone vorgenommen werden· Die automatische Steuereinrichtung 170 muß jede Zonenbetätigungsvorrichtung entsprechend

dem mittleren berechneten Wert für die Zone, die durch die Beeinstellen.

tätigungsvorrichtung gesteuert wird, ed-s^e^te-liV-wecpd-eft·. Unabhängig von der Anzahl von Zonen oder ihrer individuellen Breiten haben die nicht steuerbaren Änderungen keinen Einfluß auf den berechneten mittleren Wert, da eine Integrierung über eine ganze Anzahl von Arbeitsspielen einer vorherrschenden Frequenzkomponente durchgeführt wird.

Sie Verwendung eines Integrators, der das Dickenfehlersignal, dji. die Abweichung von Sollwert aufnimmt, ist nur ein Beispiel. Der Integrator könnte das gesamte Heßsignal zur Mittelung aufnehmen. Das gemittelte Signal kann dann mit einem Sollwert zur Erzeugung eines Steuersignales oder einer anderen Anzeige des mittleren Dickenwertes verwendet werden.

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Claims

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■■ . '■■. if

Patentansprüche;

1. , Verfahren zur Einstellung einer Produktionsmaschine mit einer

eine Eigenschaft steuernden Einrichtung zur Herstellung einer

Materialstreeke gesteuerter Eigenschaft, bei der eine Meßvorrichtung ein Mei3signal erzeugt, das aus einer Messung von Änderungen in der Materialeigenschaft abgeleitet wird, und eine Auswerteinrichtung auf das Meßsignal anspricht, wobei ein Teil der Eigenschaf tsänderungen nicht steuerbar ist und in dem Meßsignal wieder· gegeben wird, und wobei die nicht steuerbaren Veränderungen wenigstens eine vorherrschende Frequenz in Abhängigkeit von Materialgeschwindigkeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Materiales in der Nähe der Meßvorrichtung abgetastet wird und daß die vorherrschende Frequenzkomponente des Meßsignales inAbhängigkeit von der Materialgeschwindigkeit unterdrückt wird, um den Einfluß der nicht steuerbaren Veränderungen in der Materialeigenschaft der Auswerteinrichtung so klein wie möglich zu halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaß der Meßvorrichtung entsprechend der Materialgeschwindigkeit geändert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Frequenzkomponenten des Signales, die in den schmalen Frequenzbändern liegen, ausgefiltert werden, und daß die Mittenfrequenz der Bänder entsprechend der Geschwindigkeit des Materiales verändert wird.

4* Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch geken zeiohnet, daß die Mittelungsdauer des Meßsignale« in Abhängigkeit

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von der Geschwindigkeit des Materiales gesteuert wird, damit mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente gemittelt werden, um den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen in der Materialeigenschaft auf die .Auswerteinrichtung möglichst weitgehend herabzusetzen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Materiales gemessen wird, um ein hierzu proportionales Signal zu erzeugen, und daß

α das Meßsignal über eine Zeitperiode proportional dem Geschwindigkeitssignal gemittelt wird, um mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente zu mi"tteln und den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen in der Materialeigenschaft auf die Auewerteinrichtung möglichst weitgehend herabzusetzen,

6. Verfahren zur Einstellung ekier Produktionsmaschine mit einer eine Eigenschaft steuernden Einrichtung zur Herstellung einer Materialbahn gesteuerter Eigenschaft und konstanter Breite, bei der eine Meßvorrichtung von einer Seite der Bahn zur anderen

P verschiebbar ist, um die Bahn abzutasten und ein Signal proportional den Abweichungen in der Materialeigenschaft zu erzeugen, bei der eine Mittelungsvorrichtung das Meßsignal mittelt, wenn

die Meßvorrichtung die Breite der Bahn abtastet, um ein Ausgangseine

signal zu erzeugen, und bei der/Auswerteinrichtung auf das Ausgangesignal anspricht, wobei ein Teil der Eigenschaftsänderungen nicht steurbar ist und in Form von Änderungen in dem Meßsignal wiedergegeben wird, und wobei die nicht steuerbaren Änderungen wenigstens eine vorherrschende Frequenzkomponente aufweisen, die von der Geschwindigkeit der Bahn abhängig ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastgeschwindigkeit der Meßvorrichtung

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■4

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in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Bahn gesteuert wird, um das Signal über mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente zu mitteln und den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf die Auswerteinrichtung auf ein Minimum herabzusetzen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Bahn gemessen wird und daß die Abtastgeschwindigkeit der Meßvorrichtung in Abhängigkeit von der gemessenen Bahngeschwindigkeit aufrecht erhalten wird, um das Signal über " ^ mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente zu mitteln und den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf die Auswerteinrichtung auf ein Minimum herabzusetzen.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Meßvorrichtung ein Fehlersignal proportional den Abweichungen in der Materialeigenschaft von einem Sollwert erzeugt, ein Integrator das Fehlersignal mittelt , wenn die Meßvorrichtung über die Breite der Bahn abtastet, damit ein Steuersignal entsteht, und eine auf das Steuersignal ansprechende Betätigungsvorrichtung mit dem die M Eigenschaft steuernden Teil gekoppelt ist, um die Änderungen in der Materialeigenschaft zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastdauer proportional der gemessenen Bahngeschwindigkeit berechnet wird, daß die Breite der Bahn gemessen wird, daß eine Abtastgeschwindigkeit für die Meßvorrichtung proportional dem Verhältnis der gemessenen B_ahnbreite zu der berechneten Abtastdauer berechnet wird, und daß die Meßvorrichtung über die Bfehn mit der berechneten Abtastgeschwindigkeit verschoben wird, damit ein Fehlersignal erzeugt wird, das über mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente gemittelt ist, um den Einfluß der nicht steuerbaren Veränderungen auf das Steuersignal auf ein Minimum herabzusetzen.

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JO

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit der MeßvoMehtung in Übereinstimmung mit der Bahngeschwindigkeit aufrechterhalten wird, um das Fehlersignal über mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente zu mitteln und den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf das Steuersignal auf einem Minimum zu halten, und daß der die Eigenschaft steuernde Teil entsprechend dem Steuersignal gesteuert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Bahn in eine Vielzahl von Zonen aufgeteilt wird, daß eine Abtastdauer für jede Zone in Abhängigkeit von der gemessenen Bahngeschwindigkeit berechnet wird, um ein Steuersignal für jede Zone, über eine ganze Anzahl von Arbeitsspielen der vorherrschenden Frequenzkomponente gemittelt, zu erzeugen, daß eine mittlere Abtastgeschwindigkeit für jede Zone in Abhängigkeit von der berechneten Abtastdauer aufrechterhalten wird, und daß jeder entsprechende Abschnitt des die Eigenschaft steuernden Teiles in Abhängigkeit von dem Steuersignal, das der von dem Abschnitt gesteuerten Zone zugeordnet ist, automatisch gesteuert wird.

11. Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ' 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Anzeige der Material ^ Geschwindigkeit, und eine Vorrichtung, die auf die Geschwindigkeitsanzeige anspricht, um jede der vorherrschenden Frequenzkomponenten des Meßsignales zu unterdrücken, so daß der Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf die Auswerteinrichtung auf ein Minimum herab gesetzt wird.

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12. Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Frequenz unterdrückende Vorrichtung ein Bandpaßfilter mit einer οDeren Grenzfrequenz aufweist, die entsprechend der Material - Geschwindigkeitsanzeige einstellbar ist.

13« Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Frequenz unterdrückende Vorrichtung einen Widerstands-Kapazitäts-Stromkreis mit einstellbarer Zeitkonstante aufweist.

14. Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß φ die die Frequenz unterdrückende Vorrichtung aus einer Vielzahl von Schlitzfiltern besteht, deren jedes eine unterschiedliche Mittenfrequenz aufweist, die entsprechend der Material— Geschwindigkeit einstellbar ist.

15. Steuereinrichtung nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein !Tiefpaßfilter einen einstellbaren hochfrequenten Grenzwert aufweist, und daß eine Vorrichtung auf das Geschwindigkeitssignal zur automatischen Einst el ung des hochfrequenten Filtergrenzwertes anspricht, um den Einfluß der Eigenschaftsveränderungen, die eine Frequenz aufweisen, welche % größer ist als die reziproke Transportdauer, von des Steuersignal

zu eliminieren· ^v

16. Steuereinrichtung nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, wobei eine Mittelungsvorrichtung das Meßsignal mittelt, dadurch

, gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung auf das Gesehwindigkeitssignal anspricht, um eine Mittelungedauer zu berechnen, die etwa gleich der Zeitdauer 1st, die für mehrere vollständige Arbeitsspiele einer vorherrschenden Irequenzkomponente erforderlich ist, und daß eine Vorrichtung dae Meßeignal über die berechnete Mittelungszeitdauer mitteltj um den Einfluß der nicht steuerbaren

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Änderungen auf die Auswerfeinrichtung weitgehend herabzusetzen.

17. Steuereinrichtung nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, bei der eine Meßsteuereinrichtung ein von einer Messung von Änderungen in der Materialeigenschaft abgeleitetes Signal mittelt und eine Betätigungsvorrichtung auf das gemittelte Signal anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tachometer mit dem Material zur Erzeugung eines Signales proportional der Bahngeschwindigkeit gekoppelt ist, daß eine Schaltvorrichtung das Sig-A nal mit einem Mittelungsstromkreis koppelt, und daß ein Mittelungszeitrechner auf die Größe des Geschwindigkeitssignales zur Steuerung der Arbeitsweise der Schaltvorrichtung anspricht, um das Signal über eine ganze Anzahl von vollständigen Arbeitsspielen der vorherrschenden Frequenzkomponente zu mitteln und damit den Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf die Betätigungsvorrichtung soweit wie möglich herabzusetzen.

19. Steuereinrichtung zur Einstellung eines eine Eigenschaft steuernden Bauteiles zur Herstellung eines bahnförmigen Materiales gesteuerter Eigenschaft und konstanter Breite, bei der eine Meßvorrichtung von einer Seite der Bahn zur anderen verschiebbar ist, um die Bahn abzutasten und ein Signal· proportional den Abweichungen in der Materialeigenschaft zu erzeugen, bei der eine Mittelungsvorriohtung das Meßsignal mittelt, wenn die Meßvorrichtung über die Breite der Bahn abtastet, damit ein Ausgangesignal erieugt wird, und bei der eine Auswertvorrichtung auf das Ausgangssignal anspricht, wobei ein Teil der Eigenschaftsänderungen nicht 8teuerbar ist und in Porn von Änderungen in dem Meßägnal erscheint, und wobei die nicht steuerbaren Änderungen wenigstens eine vorherrschende Prequensskonponente aufweisen, die von der

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Geschwindigkeit der Bahn abhängig ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung die Abtastgeschwindigkeit der Meßvorrichtung in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeitsteuert, um das Meßsignal über mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Prequenzkomponente zu mitteln, so daß der Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf die Auswerteinrichtung möglichst weitgehend herabgesetzt wird. '.'■■.

19. . Steuereinrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine

Vorrichtung zur Messung der Bahngeschwindigkeit, und eine Vorrichtung, die auf die gemessene Bahngeschwindigkeit anspricht, um die Abtastgeschwindigkeit der Meßvorrichtung zu steuern und das Meßsignal über mehrere vollständige Arbeitsspiele der vorherrschenden Frequenzkomponente zu mitteln, damit der Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen auf die Auswerteinrichtung ein Minimum wird.

20. Steuereinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei eine Meßvorrichtung ein Fehlersignal proportional den Abweichungen der Materialeigenschaft von einem Sollwert erzeugt, und wobei eine auf das Steuersignal ansprechende Betätigungsvorrichtung mit dem die Eigenschaft steuernden Bauteil gekoppelt ist, um die Ändermjspn in der Materialeigenschaft zu steuern, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Berechnung einer Abtastdauer proportional der gemessenen Bahngeschwindigkeit und gleich einem Zeitintervall, das für eine ganze Anzahl von vollständigen Arbeitsspielen der vorherrschenden Prequenzkomponente erforderlich ist, eine Vorrichtung zur Messung der Breite der Bahn, eine Vorrichtung, die auf die gemessene Bahnbreite und die berechnete Abtastdauer zur Erzeugung eines Abtastgeschwindigkeitssignales anspricht, und

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eine Antriebsvorrichtung, die auf das Abtastgeschwindigkeitssignal anspricht, um die Meßvorrichtung, quer zur Bahn mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu verschieben, um den Einfluß der nichi steuerbaren Änderungen auf das gemittelte Fehlersignal so klein wie möglich zu halten.

21. Steuereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tachometer mit der Bahn zur Erzeugung eines Signales proportional der Bahngeschwindigkeit gekoppelt ist, daßy&ine Vorrichtung den mittleren Wert der Eigenschaft in jeder einer Vielzahl von Zonen vorbestimmter Breite, die sich in Längsrichtung der Bahn erstrecken, mißt, wobei diese Meßvorrichtung Mittel aufweist, die auf das Bahngeschwindigkeitssignal ansprechen, um eine Zonenabtastdauer etwa gleich der Zeitdauer zu erzielen, die für eine ganze Anzahl von vollständigen Arbeitsspielen der vorherrschenden Frequenzkomponente erforderlich ist, und eine Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit der Meßvorrichtung über die Zonen in Abhängigkeit von der Zonenabtastdauer besitzt, wobei der Inte-

aus grator ein Zonensteuersignal erzeugt,/dem der Einfluß der nicht steuerbaren Änderungen in der Eigenschaft weitgehend beseitigt wird, und daß eine Vorrichtung die gemessenen mittleren Eigenschaftswerte für jede der Zonen auswertet.

22. Steuereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur selektiven Steuerung des die Eigenschaft steuernden Bauteiles in Abhängigkeit von dem der Zone zugeordneten Steuersignal aufweist.

23. Steuereinrichtung nach Anspruoh 21, wobei die zu steuernde Eigenschaft eine Sollwertdicke ist und die Mittelungsvorrichtung als Integrator ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Tachometer eine Spannung proportional der Bahngeschwindigkeit erzeugt, daß eine Stromkreisanordnung zur Messung der mittleren Dicke der Bahn in jeder aus einer Vielzahl von Zonen, die sich in Längsrichtung der Bahn erstrecken, vorgesehen ist, wo "bei diese Stromkreisanordnung eine Meßvorrichtung zur Erzeugung eines die Breite einer jeden Zone anzeigenden Signales und einen Rechner aufweist, der auf die laehometerspannung und die Zonenbreitensignale anspricht und eine Zonenabtastdauer erzeugt, die etwa gleich der Zeitdauer ist, die für eine ganze Anzahl von vollständigen Arbeitsspielen der vorherrschenden Frequenzkomponente erforderlich ist, und die ferner eine Abtasteteuervorrichtung aufweist, die auf die berechneten Zonenabtastzeiten zur Steuerung der Geschwindigkeit der Dickenmessvorrichtung über jede der Zonen . anspricht, und daß der Integrator ein mittleres Dickensignal für jede Zone erzeugt, aus dem der Einfluß der nicht steuerbaren Dickenänderungen weitgehend beseitigt ist.

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