DE2301161C3 - Vorrichtung zum berührungslosen Längenmessen von strangförmigem, laufendem Gut - Google Patents

Description

s, = t_x · v_b

angibt, dadurch gekennzeichne!, daß sowohl die erste als auch die zweite Meßvorrichtung (M', M") aus mehreren, aber mindestens zwei hintereinandergeschalteten Meßwerken (M\, M₂', Ai₃', Af₄'; M_x", M₂", Ai₃", Af₄") (Schieberegister) besteht, die so geschaltet sind, daß ein Folgeimpuls bei der ersten Meßvorrichtung (M') automatisch dessen nächstes Meßwerk (z. B. Af₂') einschaltet, auch wenn das vorhergehende noch belegt ist, und ein Folgeimpuls bei der zweiten Meßvorrichtung (M") das vorher eingeschaltete Meßwerk (z. B. Mi") ab- und gleichzeitig das nachfolgende Meßwerk (z. B. Af₂") einschaltet «>

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber (A, B) als Farbmarkentaster ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber (A, B) als nach dem i^r> Induktionsprinzip arbeitende Abstandsgeber ausgebildet sind.

4. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Längenmessen von laufenden elektrischen Kabeln oder Leitungen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungslosen Längenmessen von strangförmigem, laufen- <r> dem Gut nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Länge von strangförmigem, laufendem Gut, wie elektrische Kabel oder Leitungen, kann direkt, d. h., über mechanische und/oder elektrische Hilfsmittel, gemessen werden. Man kann hierzu beispielsweise die Umdre- ^r> <> hungszahlen der Auf- und Abwickeltrommeln benutzen oder das strangförmige Gut selbst über ein Meßrad führen. Diese Methoden weisen jedoch einen relativ großen Fehler auf.

Es sind deshalb Überlegungen angestellt worden, das ^r>^r> strangförmige laufende Gut berührungslos zu messen. So ist aus der DE-OS 1809 628 ein Verfahren zum berührungslosen Längenmessen von laufendem Gut bekannt, bei dem über ein Meßwerk die Zeit t_x zwischen zwei Markierungsstellen gemessen, mit einem bekann- «> ten Zeitintervall zwischen einer festgelegten Meßstrekke verglichen wird, woraus sich nach der Weg-/Zeitformel die Geschwindigkeit v& ermitteln läßt und eine Auswertschaltung die Länge der Strecke ebenfalls nach der Weg-/Zeitformel μ

t_x ■ v_b)

angibt.

Die hier verwendete Vorrichtung zählt zu den als bekannt vorausgesetzten Vorrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens bzw. der dazugehörigen Vorrichtung besteht darin, daß die festgelegte Meßstrecke kleiner sein muß als der kleinste Abstand der Markierungsstellen. Verfahren und Vorrichtung basieren nämlich auf dem Prinzip, nur einen Teilbereich zwischen zwei Markierungsstellen zur Ermittlung der jeweiligen Geschwindigkeit Vb auszunutzen, aber die Zeit i, über den Gesamtbereich zu messen. Da die Markierungsstellen oft relativ eng beieinander liegen und außerdem aufgrund des Massenträgheitsgesetzes keine allzu großen Beschleunigungen auftreten, arbeiten Verfahren und Vorrichtung mit hinreichender Genauigkeit In der Praxis ist aber die Bedingung, die festgelegte Meßstrecke kleiner zu halten als den Abstand der Markierungsstellen, oft nicht einzuhalten, weil der Abstand der Markierungsstellen erheblichen Schwankungen unterworfen ist

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mittels der strangförmiges, laufendes Gut gemessen werden kann, bei dem der Abstand der Markierungsstellen sowohl größer als auch kleiner als auch gleich einer festgelegten Meßstrecke sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. So können als Markierungsstellen gemäß Patentanspruch 2 Farbaufdrucke auf dem laufenden Gut dienen. Als Geber zum Erfassen derartiger Markierungsstellen können Farbmarkentaster verwendet werden. Handelt es sich beim laufenden Gut z. B. um elektrische Kabel, so kann man Geber verwenden, die gemäß Patentanspruch 3 nach dem Induktionsprinzip arbeiten. Bei Kabeln mit gewelltem Außenmantel können beispielsweise mit handelsüblichen induktiven Abstandsgebern die Punkte höchster Differenz des Wellmantels als Markierung angesehen werden.

Die Zeichnungen verdeutlichen die Erfindung an einem Beispiel. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild,

F i g. 2 einen Laufplan, in dem die einzelnen Markierungsstellen beim Passieren der Geber gezeichnet sind und

F i g. 3 das zu F i g. 2 zugehörige Zeitbild.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sind mit A und S die Geber bezeichnet. Die Meßvorrichtung Af'ermittelt die Zeit tb, die eine Markierungsstelle zum Durchlauf der festgelegten Meßstrecke (Abstand der beiden Geber A und B) braucht bzw. damit die Geschwindigkeit Vb des laufenden Gutes. Das Einschalten der Meßvorrichtung Af'geschieht dabei stets durch einen Impuls vom Geber A, das Ausschalten durch einen Impuls vom Geber B. Der Impuls von A schaltet aber zugleich die Meßvorrichtung Af" ein, der nachfolgende Impuls die Meßvorrichtung Af" aus. Damit wird die Zeit f, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Markierungsstellen gemessen. Eine Auswertschaltung mißt die gesuchte Wegstrecke s_x nach der Weg-/Zeitformel

S_x= U- Vb.

Eine nicht gezeigte Summenschaltung addiert dann sämtliche Teilwege S_x.

Damit nun auch die ±-Abstände im Bezug auf die festgelegte Meßstrecke gemessen werden können, sind

in der Meßvorrichtung Ai'bzw. M"mehrere Meßwerke nach Art eines Schieberegisters hintereinandergeschaltet Die F i g. 2 und 3 gehen von jeweils vier derartigen Meßwerken aus: M_x'; M₂'; M₃'; W und Mt"; M₂"; AZ₃"; Ma" — in F i g. 3 als gestrichelte Kästchen angedeutet Ist dann z. B. das Meßwerk M\ noch belegt, wenn schon der Folgeimpuls vom Geber A eintrifft, wird automatisch das nächste Meßwerk Ai₂' eingtschaltet — Bei der Meßvorrichtung M" schaltet der Folgeimpuls dagegen das vorher belegte Meßwerk — z. B. Mi" — ab und ίο gleichzeitig das nachfolgende Meßwerk — z. B. Mj' — ein. Das Zeitschema nach F i g. 3 gibt die Wirkungsweise und die Belegung der einzelnen Meßwerke an.

Gemäß Fig.2 und 3 weist ein Kabel sechs Markierungsstellen l bis 6 auf, deren Abstand kleiner, ι > gleich und größer ist als der konstante Abstand a zwischen den Gebern A und B. So ist z. B. die Strecke zwischen den Markierungsstellen 1 und 2 kleiner als a, zwischen 2 und 3 größer als a, zwischen 3 und 4 gleich a, zwischen 4 und 5 wieder größer als a und zwischen S und 6 kleiner als a (vgL hierzu F i g. 2). Die Einteilungen wurden dabei völlig willkürlich vorgenommen. Die in F i g. 2 und 3 gezeichneten Zeiten tb bis tj wurden so gewählt, daß jeweils der nächste Schaltimpuls entweder von A oder von B oder von A und B erzeugt wird. Die r> Impulse können also nicht nur periodisch, sondern auch aperiodisch erzeugt werden; das hängt lediglich vom Abstand der Markierungsstellen ab. Rechts neben den F i g. 2 und 3 ist angegeben, welcher Geber dabei gerade einen Impuls abgibt. Zur Zeit fo (Zeitpunkt, zu dem der in erste Impuls von der Markierungsstelle 1 durch den Geber A erzeugt wird) arbeitet also A. Da der Absiand zur nächsten Markierungsstelle 2 kleiner ist als der Geberabstand a, muß als nächstes die Markierungsstelle 2 wieder zur Impulserzeugung führen usw. Durch die r> Unregelmäßigkeit der Abstände kommt es dazu, daß hier zunächst zweimal der Geber A arbeitet, dann zweimal der Geber B, dann wieder A, dann sowohl A als auch S, dann A usw. — Der Pfeil deutet auf die Laufrichtung des Gutes, hier des Kabels. to

Die Fig.3 ist im selben Maßstab wie Fig.2 gezeichnet Die einzelnen Zeitintervalle, die in F i g. 2 in x-Richtung dargestellt sind, sind in F i g. 3 in y-Richtung dargestellt.

Die Markierung 1 wird nun zur Zeit fo von dem Geber -n A erfaßt und setzt die Meßwerke Af 1' und M\" in Betrieb (vgl. auch Fig. 1). Markierung 2 wird zur Zeit fi ebenfalls von A erfaßt, überspringt das (in Betrieb befindliche) Meßwerk Af 1' und setzt das Meßwerk M₂' in Betrieb. Zugleich schaltet der Impuls das Meßwerk M\" w aus und das Meßwerk M₂" ein. Dann läuft die Markierung 1 zur Zeit t₂ zur Abtastvorrichtung B. Der von B kommende Impuls schaltet das Meßwerk M\ aus. Zur Zeit t₃ läuft die Markierungsstelle 2 an B vorüber, wodurch diese einen Impuls zur Abschaltung des Meßwerkes M₂ gibt Zur Zeit U schaltet Markierungsstelle 3 über A das Meßwerk Af₃' ein sowie das Meßwerk Ai₂" aus und M₃" ein usw.

Die Meßvorrichtung M' mißt also stets die Zeit, die ein Punkt (eine Markierungsstelle) braucht, um von A nach B zu gelangen, bzw. die Zeit, die der Punkt zum Durchlaufen des Abstandes a benötigt Nach der Weg-/Zeitformel läßt sich damit zugleich jeweils die Geschwindigkeit

(I

fj,

bestimmen, wobei a der konstante Abstand zwischen den Gebern fc die jeweils mit der Meßvorrichtung M' gemessene Zeit ist

Die Meßvorrichtung M" mißt die Zeit t_x zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten. Sie wird immer nur von den Impulsen des Gebers A angesteuert, wobei der folgende Impuls für das laufende Meflwerk »Stop« bedeutet und für das nächste Meßwerk »Start«.

Nach den hier willkürlich angenommenen vier Meßwerken wird nach Verlassen des Meßwerkes 4 wieder Meßwerk 1 angesteuert.

Während die aus der DE-OS 18 09 628 bekannte Lösung voraussetzt, daß der Abstand zwischen den Markierungsstellen größer ist als der Abstand der Geber, ist es hier gleichgültig, wie die Absiandsverhältnisse beschaffen sind. Ist der Markierungssteilenabstand kleiner als der Meßstellenabstand, so wird die zu ermittelnde Geschwindigkeit v_h des laufenden Gutes über eine längere Zeit als erforderlich bestimmt, umgekehrt über eine kürzere Zeit als erforderlich. Beides ist unkritisch, da die zur Messung herangezogenen Abstände kurz sind und Geschwindigkeitsunterschiede praktisch das Meßergebnis nicht beeinflussen (zwischen fo und ii ist eine längere Zeit als erforderlich zum Bestimmen von v/, herangezogen worden, nämlich t = t₂ — fo; zwischen ii und U eine kürzere, nämlich t = f₃ - f,). Selbst Fehlen von Markierungsstellelt ist unkritisch, da die Zeit f» über die Meßvorrichtung M" immer ermittelt wird.

Die einzelnen ermittelten Längen s« werden schließlich über eine Summenschaltung addiert.

Hier/.u 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum berührungslosen Längenmessen von strangförmigem, mit Markierungssteilen versehenem, laufendem Gut, bei der über eine erste gebergesteuerte Meßvorrichtung M' die Geschwindigkeit v_b aus dem Quotienten des Abstandes eimer festgelegten Meßstrecke a und der Zeit fc, die eine und dieselbe Markierungsstelle zum Durchlaufen dieser Meßstrecke braucht, ermittelt und über eine gebergesteuerte zweite Meßvorrichtung Af'die Zeit r, zwischen zwei Markierungsstellen gemessen wird und eine Auswertschaltung die Länge der gesuchten Strecke S_x nach der Formel