DE19936006A1

DE19936006A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen

Info

Publication number: DE19936006A1
Application number: DE1999136006
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wiechern
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell GmbH
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-03-01
Also published as: WO2001010759A1; AU6569000A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird zur Positionsbestimmung das Wickelverhältnis, also das Verhältnis zwischen Winkeldrehung und auf- und/oder abgewickelter Materialbahn-Länge, verwendet. Hierzu werden beim Auf- und/oder Abwickeln der Materialbahn forlaufend und zeitgleich die Umdrehungen der gewickelten Materialbahn und die Umfangsbewegungen derselben gemessen sowie aufgezeichnet. Einer Bobine, auf der und/oder von der die Materialbahn auf- und/oder abwickelbar ist, ist mindestens eine Einrichtung zum Erfassen des Wickelverhältnisses der Materialbahn auf der Bobine zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 5.

Nach dem Stand der Technik wird zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten mit vorbestimmten Eigenschaften in gewickelten Materialbahnen eine Markierung, z. B. ein Farbzeichen, eine Plakette oder dergleichen, während der Produktion der Materialbahn auf derselben aufgebracht. Diese Markierungen müssen dann bei der Weiterverarbeitung der Materialbahn, z. B. beim Umrollen oder Schneiden derselben, durch geeignete Lese- Einrichtungen aufgefunden und eindeutig zugeordnet werden, um eine exakte Ansteuerung - z. B. ein Anhalten an Fehlerstellen der Materialbahn - zu gewährleisten. Die hierbei auftretenden Nachteile liegen auf der Hand, nämlich unter anderem die notwendige Aufbringung der Markierungen auf der Materialbahn, die sich infolge der aufgebrachten Markierungen ergebenden Störungen bei der Weiterverarbeitung der Materialbahn und die sich bei Verwendung unterschiedlich gefärbter Materialbahnen ergebenden Unsicherheiten beim Auffinden der Markierungen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine verbessertes Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen zu schaffen.

Zur Lösung dieses Problems ist die eingangs genannte Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren verfügt über die Merkmale des Anspruchs 5.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine auf einer Bobine aufgewickelte Materialbahn mit unterschiedlichen Wickelverhältnissen,

Fig. 2 eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips der in Fig. 2 gezeigten, erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist die Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen einfach und sicher bestimmbar.

Fig. 1 zeigt eine Bobine 10 (auch Tambour genannt) mit einer auf der Bobine 10 aufgewickelten Materialbahn 11, und zwar in unterschiedlichen Wickelverhältnissen. So kann aus Fig. 1 leicht erkannt werden, daß die noch relativ leere Bobine 10 bei der Aufwicklung oder Abwicklung eines Materialbahn-Abschnitts 12 mit einer Länge von z. B. 5 Metern einen relativ großen Drehwinkel 13 überstreicht, selbstverständlich im Vergleich zu dem Drehwinkel 14, den die schon relativ volle Bobine 10 beim Aufwickeln oder Abwickeln des Materialbahn-Abschnitts 12 mit der Länge von z. B. 5 Metern überstreicht.

Bei der relativ leeren Bobine 10 ist demnach das Verhältnis von Drehwinkel (bzw. Winkeldrehung) zu aufgewickelter oder abgewickelter Materialbahn-Länge (bzw. zur Umfangsbewegung) groß, während bei der relativ vollen Bobine 10 dieses Verhältnis klein ist. Im nachfolgenden wird dieses Verhältnis Wickelverhältnis genannt.

Erfindungsgemäß wird dieses Wickelverhältnis fortlaufend gemessen sowie aufgezeichnet und zur Positionsbestimmung von Materialabschnitten mit vorbestimmten Eigenschaften in gewickelten Materialbahnen genutzt. Es kann zur Synchronisation des Auf- und/oder Abwickelns der Materialbahn 11 mit einem Weiterverarbeitungs-Prozeß, insbesondere zur Synchronisation mit einer Rollenschneidemaschine oder einem Umrollvorgang, genutzt werden.

Fig. 2 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei in Fig. 2 die Bobine 10 in zwei unterschiedlichen Zuständen dargestellt ist, nämlich als relativ leere Bobine sowie als relativ volle Bobine. Weiterhin zeigt Fig. 2 Rollen 15 und 16, mit Hilfe derer die Materialbahn 11 von der Bobine 10 abgewickelt und/oder aufgewickelt werden kann. Der Bobine 10 sind Einrichtungen 17 und 18 zum Erfassen des Wickelverhältnisses der Materialbahn 11 auf der Bobine 10 zugeordnet. Eine erste Einrichtung 17 dient der fortlaufenden Erfassung der Winkeldrehung der Bobine 10, eine zweite Einrichtung 18 dient der fortlaufenden sowie zeitgleichen Erfassung der Umfangsbewegung der Bobine 10, also der auf und/oder abgewickelten Materialbahn- Länge. Wie Fig. 2 zeigt, rollt die Einrichtung 18 auf dem Umfang der Bobine 10 ab, sie verändert demnach ihre Position abhängig vom Zustand der Bobine 10, während die Bobine 10 und die Einrichtung 17 ortsfest sind. An dieser Stelle soll angemerkt werden, daß selbstverständlich auch die Einrichtung 18 ortsfest sein kann uns dann die Einrichtung 17 zusammen mit der Bobine 10 ihre Position verändert.

Den Wirkungszusammenhang zwischen Wickelverhältnis und aufgewickelter Materialbahn-Länge bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 zeigt die Fig. 3. So ist im Diagramm der Fig. 3 auf der X-Achse 19 die Gesamtlänge der aufzuwickelnden Materialbahn 11 und auf der Y-Achse das Wickelverhältnis aufgetragen. Beginnend mit einer leeren Bobine 10 ist bei einem aufzuwickelndem Materialbahn-Abschnitt von gegebener Länge ein großer Drehwinkel auszuführen, es liegt dann also das größte Wickelverhältnis vor. Mit zunehmender Aufwicklung und damit Gesamtlänge nimmt das Wickelverhältnis entsprechend der Kurve 21 ab, wobei zu Beginn des Aufwickelns das Wickelverhältnis schneller abnimmt als zum Ende des Aufwickelns hin. Aus Fig. 3 ergibt sich auch, daß das Wickelverhältnis für jeden Meter der Materialhalm 11 ein charakteristisches Verhältnis bildet. Jede Position innerhalb der Materialbahn 11 ist über das Wickelverhältnis also exakt auffindbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt des weiteren über eine nicht dargestellte Auswerteelektronik, die im Realtime-Betriebsmodus arbeitet. Bei dieser Auswerteelektronik kann es sich um einen PC handeln, der mit den Einrichtungen 17, 18 verbunden ist.

Die Einrichtungen 17, 18 können auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. So kann es sich hierbei um Impulsgeber bzw. Impulsgeneratoren oder berührungslos arbeitende LDI-Meßgeräte handeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von materialbahnspezifischen Eigenschaften. Es kann auch dort eingesetzt werden, wo die Materialbahnen während der Wicklung in Dicke und Härte variieren. Es müssen keine Veränderungen an der Materialbahn durch Aufbringen von Markierungen oder dergleichen vorgenommen werden. Das Verfahren ist unabhängig von Abrissen der Materialbahn und kann an jeder beliebigen Stelle des Wickelvorgangs wieder aufgenommen werden. Bei der Materialbahn kann es sich um Papierbahnen, Bahnen aus Aluminiumfolien, Stoffen oder dergleichen handeln.

Bezugszeichenliste

10

Bobine

11

Materialbahn

12

Materialbahn-Abschnitt

13

Drehwinkel

14

Drehwinkel

15

Rolle

16

Rolle

17

Einrichtung

18

Einrichtung

19

X-Achse

20

Y-Achse

21

Kurve

Claims

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß einer Bobine (10), auf der und/oder von der die Materialbahn (11) auf und/oder abwickelbar ist, mindestens eine Einrichtung (17, 18) zum Erfassen des Wickelverhältnis der Materialbahn (11) auf der Bobine (10), insbesondere der Winkeldrehung und der Umfangsbewegung der Bobine (10), zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Einrichtung (17, 18) als Impulsgeber ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Einrichtung als berührungslos arbeitendes LDI-Meßgerät ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine im Realtime-Betriebsmodus arbeitende Auswerteelektronik.

5. Verfahren zur Bestimmung der Position von Materialabschnitten in gewickelten Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionsbestimmung das Wickelverhältnis, also das Verhältnis zwischen Winkeldrehung und auf und/oder abgewickelter Materialbahn-Länge, verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Wickelverhältnisses beim Auf- und/oder Abwickeln der Materialbahn fortlaufend und zeitgleich die Winkeldrehungen der gewickelten Materialbahn und die Umfangsbewegungen derselben gemessen sowie aufgezeichnet werden.

7. Verwendung des Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 zur Synchronisation des Auf- und/oder Abwickelns der Materialbahn mit einem Weiterverarbeitungs-Prozeß, insbesondere zur Synchronisation mit einer Rollenschneidemaschine oder einem Umrollvorgang.