DE2040615B2 - Seitenkantensteuerung - Google Patents
SeitenkantensteuerungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/02—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
- B65H23/032—Controlling transverse register of web
- B65H23/038—Controlling transverse register of web by rollers
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
- Controlling Sheets Or Webs (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Seitenkantensteuerung eines laufenden bahnförmigen Guts
mit mindestens einem Abtastelement für berührungslose Abtastung.
In der Papiermaschinentechnik und Drucktechnik werden Seitenkantensteuerungen der genannten Art
ständig benutzt um eine laufende Papierbahn in einer genau vorbestimmten Lage ihrer Kanten in Bezug auf
Förderrollen einer Vorrichtung zur Weiterverarbeitung der Papierbahn, wie beispielsweise zum Schneiden oder
Bedrucken zu führen. Bei bekannten Vorrichtungen sind hierbei auf beiden Seiten der laufenden Kante, d. h. also
innerhalb und außerhalb der Papierbahn selbst, je ein Abtastelement für berührungslose Abtastung, /_ B. je
eine Optik mit Fotozelle, angeordnet Durch diese beiden Abtastelemente wird die seitliche Lage der
Papierbahn eingestellt bzw. gesteuert und geregelt.
Derartige bekannte Seitenkantensteuerungen weisen einmal den Nachteil auf, daß die Regel- und
Stelleinrichtungen kompliziert und teuer im Aufbau sowie in der Wartung sind, während andererseits die
Regelgenauigkeit nicht sehr hoch ist da es sich bei diesen Steuerungen um Zweipunktregelungen handelt,
welche durch das wahlweise Ansprechen der beiden Abtastelemente ausgesteuert werden. Für die gesteuerte Papierbahn selbst ergibt sich hierdurch ein ständiges
Hin- und HeVwandern zwischen den durch den Abstand
und die Anordnung der beiden Abtastelemente zueinander gegebenen Grenzen.
Durch die DE-PS 4 74 162 ist eine Seitenkantensteues rung bekannt geworden, bei welcher ein Bandkantenfühler als Luftstrahldüse im Bereich der Bahnkante
ausgebildet ist die einen Luftstrahl auf die Bahn richtet. Wandert die Bahn aus dem Luftstrahl aus, so wird durch
den auf den Arm eines Kontakhebels auftreffenden
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Seitenkantensteuerung zu schaffen, bei welcher eine
sehr genaue Regelung bei gleichzeitiger Vereinfachung der Steuer- und Stelleinrichtungen selbst und des
r> gesamten Regelkreises erreicht wird. Die Vorrichtung
soll sowohl wirtschaftlich herstellbar als auch betriebssicher und einfach in der Wartung sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß im Ausgangskrus eines einzigen Abtastelements
2» zumindestens ein Elektromagnet mit einer von diesem
bewegten Zunge angeordnet ist durch welche mindestens eine Düse zur Steuerung eines pneumatischen
Stellerkreis?s nach dem Prinzip einer Prallplattenanordnung mehr oder weniger verschließbar ist
r> Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Spannung im Ausgangskreis des
Abtastelements eine Wechselspannung überlagert ist Diese Wechselspannung kann von außen zugeführt oder
im Ausgangskreis des Abtastelements selbst erzeugt
M) werden.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Zunge zwischen zwei einander gegenüberstehenden Düsen angeordnet welche mit entsprechenden pneumatischen Stellern in der Art einer Differenz-
<r> schaltung zusammengeschaltet sind. Die pneumatischen
Steller können vorzugsweise Membranverstärker sein.
Zweckmäßig sind in den Zuleitungen zu den pneumatischen Siellern Magnetventile zur vollständigen Sperrung der Steuerung vorgesehen.
•to Mit der Erfindung läßt sich eine sehr genaue
Steuerung von laufenden Materialbahnen praktisch ohne Totzeiten im Regelkreis erreichen. Die Verwendung eines einzigen Hauptabtastelements führt zu
einem vereinfachten Aufbau auf der Abtastseite,
■π während die pneumatische Steuerung entsprechender
pneumatischer Steller einen einfachen, betriebssicheren und robusten Regelkreis ergibt Für die Versorgung der
pneumatischen Regelkreisglieder genügt dabei eine einzige Druckquelle.
"><> Besonders vorteilhaft ist die Überlagerung einer
Wechselspannung in dem Speisekreis der Elektromagneten. Durch diese Überlagerung läßt sich unabhängig
von Hystereseerscheinungen insbesondere im Abtastelement eine proportionale Abtastung erreichen,
">"> welche hierauf in einem Regelkreis mit Integralregler
verarbeitet wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung näher dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigt
W) F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf einen
Ausschnitt aus einer laufenden Materialbahn,
F i g. 2 eine Draufsicht wie in F i g. 1 mit einer anderen Lage der Materialbahn,
F i g. 3 eine Draufsicht wie in F i g. 1 mit einer anderen
<·> Art von Materialbahn und anders angeordneten
Abtastelementen,
Fig.4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
F i g. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
F i g. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer in Pfeilrichtung laufenden Materialbahn, z. B. einer Papierbahn 1
unter zwei in Bezug auf die Laufrichtung der Papierbahn 1 nebeneinander angerordneten Abtastelementen,
einem Abtastelement 2 und einem Hilfsabtastelement 3. Das Abtastelement 2 dient zur eigentlichen
Abtastung der Lage der Seitenkante 4 der Papierbahn 1, während dzs Hilfsabtastelenient 3 dazu dient, bei
Auftreten einer Fehlstelle, z. B. eines Abrisses 5 in der
Papierbahn 1 die gesamte automatische Seitenkantensteuerung abzuschalten. Bei den Abtastelementen kann
es sich z. B. urn Reflexabtastköpfe zur optischen Abtastung handeln. In F i g. 1 und 3 zeigen die
schwarzen Flächen innerhalb der die Abtastelemente darstellenden Kreise den Bereich an, für weichen keine
Lichtreflexion von der Papierbahn I auftritt Solange das Hilfsabtastelement 3 keine Fehlerstelle feststellt,
erfolgt die Lageeinstellung der Seitenkanten 4 der Papierbahn 1 aufgrund der Ergebnisse der Abtastung
durch das Abtastelement 2. Ein derartiger Zustand ist in F i g. 1 angedeutet
F i g. 2 zeigt den Fall, daß die Fehlstelle 5 in F i g. 1 so weitergewandert ist, daß sie sich nunmehr im Bereich
der beiden Abtastelemente 2 und 3 befindet In diesem Falle ist die automatische Seitenkantenstcuerung
abgeschaltet, da durch das Hilfsabtastelemen: 3 die Fehlstelle 5 im Bereich der Kantenabtastung durch das
Abtastelement 2 entdeckt worden und der entsprechende Abschaltbefehl für die gesamte Regelung für die
Dauer des Durchlaufs der Fehlstelle 5 gegeben worden ist. Hierdurch wird verhindert, daß die Regelung durch
die Fehlstelle in irreführender Weise beeinflußt wird, und erreicht, daß die Papierbahn in einer konstanten
Lage kurzfristig ungeregelt weiterläuft, bis nach Durchlauf der Fehlstelle 5 die Regelung wieder
aufgenommen wird.
In F i g. 3 ist eine Modifikation der Abtastung gezeigt,
bei welcher nach einem parallel zur Kante 4. verlaufenden Hilfsstrich 6 abgetastet wird. Um eine
Fehlstelle, z. B. eine Slrichunterbrechnng 7, mit dem
Hilfsabtastelement 3 entdecken zu können, ist dieses in diesem Falle entgegen der Laufrichtung der Papierbahn
I vor dem Abtastelement 2 angeordnet Dabei muß das Hilfsabtastelement 3 den Regelkreis um die Zeit
verzögert abschalten, welche vergeht, bis ein bestimmter Punkt der [sahn vom Hilfsabtastelement 3 zum
Hilfsabtastelement 2 gewandert ist. Die Wiedereinschaltung erfolgt ebenfalls entsprechend verzögert.
Auch hier können die Abtastelemente beispielsweise Optiken mit Fotozellen, z. B. Fotodioden, Fototransistoren
oder Fotowiderständen sein und njch dem Reflexionsprinzip arbeiten.
Fig.4 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Seitenkantensteuerung nach der
Erfindung. Die Ausgangsgröße eines Fototransistors 8 wird über einen Verstärker 9 in Form einer Gleichspannung
einem Elektromagneten 10 zugeführt Der der Ausgangsgröße des Fototransistors 8 proportionalen
Gleichspannung wird dabei eine Wechselspannung überlagert, welche entweder von außen zugeführt oder
im Ausgangskreis des Verstärkers selbst erzeugt wird. Dies hat zur Folge, daß der Elektromagnet 10 mit einer
Wechselspannung gespeist wird, deren Nullinie infolge der vom Fototransistor 8 kommenden Ausgangsgröße
um einen Gleichspannungsbetrag verschoben ist.
Eine federnde Zunge 11, welche im Anziehungsbereich des Elektromagneten 10 angeordnet ist wird sich
daher proportional zum Gleichanteil der Ausgangsspannung des Verstärkers 9 aus ihrer Ruhelage zum
Elektromagneten 10 hinbewegen. Die jeweilige Stellung
·> der Zunge 11 entspricht also der Ausgangsgröße des
Fototransistors 8, die ihrerseits von der Seitenlage der Papierbahn gegenüber dem Abtastelement 3 abhängt.
Ohne die überlagerte Wechselspannung im Ausgangskreis des Verstärkers 9 würde die Zunge U in
ο Abwesenheit einer Ausgangsspannung am Verstärker in ihrer Ruhelage verharren, während sie bei Anwesenheit
eines Gleichsignals im Ausgang des Verstärkers 9 in eine einzige Betriebsstellung von dem Elektromagneten
10 angezogen würde. Hierdurch würde sich praktisch
ι ο eine unstetige Regelung ergeben.
Durch die Zunge 11 wird je nach Größe des Gleichanteils in der Ausgangsspannung des Verstärkers
9 eine Düse 12, aus welcher Luft strömt mehr oder weniger verschlossen. Der Düse 12 wird von einer
Druckquelle 13 über eine Drossel 14 Druckluft zugeführt. Hinter der Drossel 14 verzweigt sich die
Leitung und führt außer zu der Düse 12 über ein Magnetventil 15 zu einem pneumatischen Membranverstärker
16. Dieser Membranverstärker wirkt direkt als Steller auf die Leitwalze 17 für eine laufende
Materialbahn.
Mit Hilfe des Fototransistors 8 wird die Lage der Materialbahn abgetastet. Hierdurch ergibt sich bei
Abweichung der Materialbahn aus ihrer Sollage eine
jo dieser Abweichung entsprechende Gleichspannung im
Ausgangskreis des Verstärkers 9, welche bewirkt, daß die Zunge 11 durch den Magneten 10 näher zur Düse 12
hin bewegt wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß aufgrund des Prallplattenprinzips der dem Membran-
Ji verstärker 16 zugeführte Druck ansteigt und so die
Leitwalze 17 so lange versteilt wird, bis die Materialbahn wieder ihre Sollage eingenommen hat. Der
Stellkreis hat hierbei integrierende Wirkung, d. h. die Verstellung der Leitwalze 17 erfolgt so lange, bis keine
•to Abweichung der Materialbahn von der Sollage mehr
vorhanden ist.
Bei Auftreten von Fehlstellen wird das Magnetventil 15, gesteuert durch ein Hilfsabtastelement 3, wie es im
Zusammenhang mit F i g. 1 bis 3 beschrieben worden ist,
tr> geschlossen und somit die Stellung der Leitwalze 17
ungeregelt gehalten, bis die Fehlstelle durchgelaufen ist. Die Rückführung der Zunge 11 in ihre Nullage kann
entweder durch Federkraft der Zunge selbst, durch die Wirkung der aus der Düse 12 austretenden Druckluft,
w oder durch eine zusätzliche nicht gezeigte Feder erfolgen. In jedem Fall hat die gezeigte Anordnung den
großen Vorteil, daß der eigentliche Stellerkreis pneumatisch betrieben wird und nur eine einzige
Druckquelle aufweist. Der Kreis ist daher billig, robust
V) und wenig störanfällig. Andererseits hat die Überlagerung
der Wechselspannung im Ausgangskreis des Verstärkers 9 die Folge, daß eine stetige Regelung der
Papierbahn durchgeführt werden kann.
In F i g. 5 ist ein anderes Beispiel der Vorrichtung zur
In F i g. 5 ist ein anderes Beispiel der Vorrichtung zur
W) Seitenkantensteuerung schematisch dargestellt. Bei
dieser Ausführungsform ist auf beiden Seiten der Leitwalze je ein Membranverstärker 16 bzw. 16'
angeordnet. Die Speisung der beiden Membranverstärker erfolgt über Magnetventile 15 bzw. 15' und Drosseln
br. 14 bzw. 14' aus einer gemeinsamen Druckquelle 13. Als
Abzweigung zu den Speiseleitungen der Membranverstärker führen in ähnlicher Weise wie bei der im
Zusammenhang mit F i ß. 4 beschriebenen Ausführunes-
form Luftleitungen zu zwei Düsen 12 und 12'. Diese Düsen stehen einander mit ihren Öffnungen axial
gegenüber, und die Zunge 11 ist in ihrer Ruhelage in der Mitte zwischen beiden Düsen angeordnet. Statt des
einen Elektromagneten 10 werden zwei Elektromagnete ICi und 10' zur Stellung der Zunge Il verwendet.
Beide Elektromagnete werden gleichsinnig vom gleichen Strom durchflossen und sind beidseitig der Zunge
11 angeordnet. Die Speisung der Elektromagneten erfolgt wieder über einen Verstärker 9, welcher eine der
Ausgangsgröße eines Fototransistors 8 proportionale Gleichspannung überlagert mit einer Wechselspannung
abgibt.
Der derart in Differenzschaltung geschaltete Stellerkreis hat den Vorteil, daß die Stellung der Leitwalze Ii in beiden Richtungen symmetrisch erfolgt, d. h. keim der beiden Stellrichtungen bei Abweichen der Papier bahn aus ihrer Sollage wird durch rückfederndi Eigenschaften der Zunge 11 in einer Richtung bevorzug oder benachteiligt. Eine zusätzliche Rückstellvorrich tung für die Zunge 11 ist nicht erforderlich, da sie immei von zwei Seiten beaufschlagt wird. Auch die Membran Verstärker 16 und 16' können gegenüber den Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 jeder für sich schwä eher ausgelegt werden, da sie in ihrer Wirkung einandei ergänzen. Das gleiche gilt für die Elektromagnete K und 10'.
Der derart in Differenzschaltung geschaltete Stellerkreis hat den Vorteil, daß die Stellung der Leitwalze Ii in beiden Richtungen symmetrisch erfolgt, d. h. keim der beiden Stellrichtungen bei Abweichen der Papier bahn aus ihrer Sollage wird durch rückfederndi Eigenschaften der Zunge 11 in einer Richtung bevorzug oder benachteiligt. Eine zusätzliche Rückstellvorrich tung für die Zunge 11 ist nicht erforderlich, da sie immei von zwei Seiten beaufschlagt wird. Auch die Membran Verstärker 16 und 16' können gegenüber den Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 jeder für sich schwä eher ausgelegt werden, da sie in ihrer Wirkung einandei ergänzen. Das gleiche gilt für die Elektromagnete K und 10'.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Seitenkantensteuerung eines laufenden bahnförmigen Guts mit mindestens einem
Abtastelement für berührungslose Abtastung, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangskreis eines einzigen Abtastelements (2) mindestens
ein Elektromagnet (10, 10') mit einer von diesem bewegten Zunge (11) angeordnet ist, durch welche
mindestens eine Düse (12, 12') zur Steuerung eines pneumatischen Stellerkreises nach dem Prinzip
einer Prallplattenanordnung mehr oder weniger verschließbar ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Spannung im Ausgangskreis des
Abtastelements (2) eine Wechselspannung überlagert ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die überlagerte Wechselspannung von
außen zugeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die überlagerte Wechselspannung im
Ausgangskreis des Abtastelements (2) selbst erzeugt wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Zunge
(11) zwischen zwei einander gegenüberstehenden Düsen (12, 12') angeordnet ist welche mit entsprechenden pneumatischen Stellern (16,16') in der Art
einer Differenzschaltung zusammengeschaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die pneumatischen Steller Membranverstärker (16,16') sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß in der
Zuleitung zu den pneumatischen Stellern (16, 16') Magnetventile (15, IS') zur vollständigen Sperrung
der Steuerung vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
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DE2040615A DE2040615B2 (de) | 1970-08-14 | 1970-08-14 | Seitenkantensteuerung |
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DE2040615A DE2040615B2 (de) | 1970-08-14 | 1970-08-14 | Seitenkantensteuerung |
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DE2040615A1 DE2040615A1 (de) | 1972-02-17 |
DE2040615B2 true DE2040615B2 (de) | 1979-10-04 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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US6138885A (en) * | 1997-11-03 | 2000-10-31 | Gerber Scientific Products, Inc. | Web having alignment indicia and an associated web feeding and working apparatus |
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1970
- 1970-08-14 DE DE2040615A patent/DE2040615B2/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2040615A1 (de) | 1972-02-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |