DE2316083B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Auftragens einer bestimmten ölmenge auf eine sich fortlaufend bewegende Materialbahn - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Auftragens einer bestimmten ölmenge auf eine sich fortlaufend bewegende MaterialbahnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern des Auftragens einer bestimmten ölmenge auf
eine sich fortlaufend bewegende Materialbahn, bei welchem vor und nach dem Auftragen polarisierte
Lichtstrahlen an der Bahnoberfläche reflektiert werden und die Lichtmengen der reflektierten Strahlen für
ausgewählte Strahlenebenen gemessen und die gemessenen Lichtmengenwerte zur Steuerung des ölauftrags
verglichen werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer ölauftragsvorrichtung
zum Auftragen von öl auf eine bewegte Materialbahn und zwei optischen Abtastvorrichtungen, die jeweils aus
einem polarisiertes Licht auf die Oberfläche der Materialbahn vor bzw. hinter der ölauftragsvorrichtung
strahlenden Projektor und einem die an der Materialbahn reflektierten Strahlen empfangenden Polarisations-Analysator
mit einer Lichtmeßvorrichtung beste-
hen, über welchen die ölauftragsvorrichtung gesteuert
ist.
Verschiedene Metaflerzeugnisse, z. B. verzinntes Stahlblech, werden mit dünnen Ölfilmen bedeckt, um sie
leichter handhaben zu können und Kratzer und Rosten
*>5 zu vermeiden. Die Menge und Gleichmäßigkeit des
Ölfilms haben einen großen Einfluß auf die Sekundärbcarbeitung der geölten Bänder, z. B. das Anstreichen oder
Bedrucken. Aus diesem Grund ist es äußerst wünschcns-
wert, die aufgebrachte ölmenge immer auf einem bestimmten Wert zu halten. Die ölmenge ist jedoch im
allgemeinen sehr klein, z. B. hat der Film eine Dicke von ungefähr 25 bis 80 A, so daß es schwierig ist, die Dicke
des Ölfilms genau zu messen.
Gemäß dem eingangs genannten, aus der US-PS 31 85 024 bekannten Verfahren wird jeweils die relative
Winkellage der Polarisationsebenen der beiden reflektierten Strahlen über eine Lichtwertmessung jeweils
dann festgesu-llt, wenn das Lichtwertminimum gemessen
wird. Hierzu wird das Polarisationsfilter des Empfängers drehend angetrieben, bei jeder Umdrehung
ein Bezugsschlitz der Filterscheibe abgetastet und dann festgestellt, um welchen Winkel die Filterscheibe sich
weiterdreht, bis das Lichtwertminimum auftritt. Hierdurch ist jedoch einerseits keine kontinuierliche
Messung möglich, denn es muß stets eine Umdrehung der Filterscheibe abgewartet werden, bevor ein für die
Lage der Polarisationsebene des reflektierten Strahls repräsentativer Meßpunkt erzeugt werden kann, so daß
auch die Steuerung der ölauftragsvorrichtung diskontinuierlich
iäi. Andererseits iSi die gefiiiüe WirikeibeMilM-mung
bei rotierender Filterscheibe aufwenoig. Schließlich ist auch der Steueraufwand beträchtlich kompliziert,
wie aus den erforderlichen Verarbeitungsschritten der erhaltenen Signale in F i g. 5 ersichtlich ist.
In der US-PS 27 97 171 wird ein lichtelektrische!. Steuerverfahren zum Auftragen einer bestimmten
Flüssigkeitsmenge auf eine sich fortlaufend bewegende Materialbahn und eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens dargestellt und beschrieben. Hierbei handelt es sich insbesondere um das Aufbringen
gleichförmig dicker Schichten von Lack auf Papierbänder. Die Dicke der Lackschichten win! mit einer
lichtelektrischen Abtasteinrichtung angegriffen und mit einem Sollwert einer /weiten lichtelektrischen Abtasteinrichtung
verglichen; die sich ergebende Differenz wird zur Steuerung verwendet. Bei diesem Verfahren
wird die Materialbahn nach dem Beschichten abgetastet und entsprechend den Differentialkräften an verschiedenen
Punkten, die sich durch unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit ergeben, gepreßt, um gleichförmige
Spannungen an der beschichteten Matcrialbahn zu erzielen. Es wird mit durchgehendem Licht gemessen
und ein Vergleich mit einem ebenfalls beschichteten Muster vorgenommen.
Die L-S-PS 2/50 986 zeigt und beschreibt eine Steuerung für Kaianderwalzen, die eine Guinmischicht
oder dergleichen auf eine Gewebebahn aufbringen. Bei diesem Verfahren wird die Dicke einer Gummischicht
oder dergleichen durch die Menge hindurchtretender ^-Strahlen vor und nach dem Auftragen gemessen, um
die Dickw innerhalb vorbestimmter Grenzen zu halten. Gemäß diesem Stand der Technik wird /war vor und
nach dem Auftragen gemessen, jedoch mit /i-Strahlen,
die durch die Materialbahn hindurchgehen.
Der Artikel »Lichtelektrische Steuerverfahren« in der Zeilschrift »Industrie-Anzeiger«, Essen, vom 28.
Februar 1958, Seite 238, beschreibt die Kantenstcucrung einer fortlaufenden Materialbahn beim Aufwickeln.
Hierzu ist ein Bezugsstreifen auf der Materialbahn angebracht, der mit einem Lichtstrahl abgetastet wird.
Das von dem Streifen bzw. dem Streifen und danebenliegenden Bereich der Materialbahn reflektierte
Licht wird erfaßt, und die Kantensteuerung der h5 Materialbahn erfjlj?t dann entsprechend der gemessenen
Lichtintensität.
Der Erfindung lieg die Aufgabe zugrunde, eine
einfache und dabei kontinuierlich arbeitende Messung und Steuerung der aufzutragenden ölmenge bei hoher
Laufgeschwindigkeit der Materialbahn zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, daß
die Azimutwinkel vorbestimmter Bezugsstrahlenebenen der reflektierten Strahlen kontinuierlich so
eingeregelt werden, daß die für die Bezugsstrahlenebenen gemessenen Lichtwerte übereinstimmen und die
Azimutwinkel der Bezugsstrahler.ebenen für die Steuerung
des ölauftrags kontinuierlich verglichen werden. oder daß die Azimutwinkel der Bezugsebenen auf
denselben Wert fest eingestellt werden und die für diese Bezugsebenen gemessenen Liehtwertc- für die Steuerung
verglichen werden.
Diese Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die sich dadurch kennzeichnet,
daß die Analysatoren über einen über die Lichtmeßvorrichtung
gesteuerten Regelantrieb kontinuierlich auf vorbestinmte Azimutwinkel ihrer optischen Achsen
einregelbar sind, bei denen die \< den Lichtmeßvorridnuiigeii
gemessenen Lichtwent :bereinstimmen,
und die ölaufrragsvorrichtung von dem aus der
Differenz der Azimutwinkel gebildeten Differen/signal
gesteuert ist, oder daß die Anaksatoren auf dieselben
Azinruwinkel eingestellt sind und die ölauf-.raas\orrichtung
von dem aus der Differenz der Lichtmeßwene
der Lichtmeßvorrichtungen gebildeten Differs/signal gesteuert ist.
Im Gegensatz zum Stand der Technik werden erfindungsgemäß nicht die Winkellagen der Polarisationsebenen
der reflektierten Strahlen zur Steuerung des Ölauftrags unmittelbar verglichen, sondern es
werden die Azimutwinkel der optischen Achsen der Polarisations-Analysatoren für die Steuerung in Vergleich
gesetzt oder die bei übereinstimmenden A/imuiwinkeln
der optischen Achsen der Analysatoren gemessenen Lichtwerte für die Steuerung verglichen.
Nach der ersten Alternative werden die Azi nutwinke!
der optischen Achsen der beiden Analysatoren über eine entsprechende Rückkopplung so eingeregelt, daß
dci von der Lichtmeßeinrichtung gemessene Lichtwert Vi für beide Analysatoren gleich bleibt. Die Differenz
der beiden bei diesem gleichbleibenden Lichtwert gemessenen Azimutwinkel wird dann unmittelbar a!s
IST-Wert für die Steuerung des ölauftrags verwendet.
Hierzu ist eine dauernde Rotation der entsprechenden Filterscheibe nicht erforderlich. Außerdem kann die
Einregelung und die Messung kontinuierlich erfolgen, so daß auch die Steuerung kontinuierlich ist.
Nach der anderen Alternative wird der Azimutwinkel der optischen Achse beider Analysatoren auf denselben
Wert fest eingestellt, und es wird bei dieser konstanten Einteilung der jeweilige Lichtwert gemessen. Hier wird
die Differenz dieser Lichtwette für die Steuerung verwendet. Auch hierbei ist eine Messung beim
laufenden Polarisationsfilter nicht erforderlich und die entsprechende Steuerschaltung einfach. Auch hierbei
wird eine kontinuierliche Steuerung ermöglicht.
Weitere vorte,.hafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Ur.teransprüchen.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine schemalische Darstellung des mit polarisiertem Licht arbeitenden optischen Systems, das
in der erfindungsgemäßen neuen Meßvorrichtung verwendet wird,
I ig 2 ein Diagramm ties pulat isiei fen I.iclucs.
welches this MeHergehnis darstellt, das vom optischen
Meßfühler erhalten winJ" wobei die Abszisse den
Λ/imiilwinkcl der optisihcn / chse des polarisiertes
Lieht ausstrahlenden Llements des optischen McDfUhli-rs
und die Ordinate die Menge des gemessenen Lichtes darstellen.
I ι g. 3 ein Diagramm, das das Verhältnis /wischen der
Differenz der Λ/imiitwinkel der optischen Achsen
darstellt, welches eine minimale Menge vom Meßfühler empfangenden I ichtos vor und nach dem ölen anuibi
iiihl du· Menge des ein Metallhand bedeckenden (")ls.
I ι ι.'.-1 ein Blocke halthild nach der neuen Mcllvoi
ι u lining, welche die Menge des beschichtenden Ols in
I inheHeii der Differenz der Mengen des vor und nach
dem ()len gemessenen Lichtes iniOt.
I ic. "' ein lüockschaltbild. das eine Mel.Kornchtiuig
zum fortlaufenden Messen der Menge des aufgebrai Ii
um (')ls in l.uiheitcn der Differenzen der Azimutwinkel
dei ι 'ptischen Achse eines Meßfühlers vor und nach dein
Öler darstellt, wobei diese Figur hauptsachlii h die
Voimi htiing zum Messen der Menge des Öls ii.ilIi dem
Hi '■ι hu liten zeigt, und
■ g. β ein Blockschaltbild eines Steuersystems, d.is
;'i<rti.iiifend die entsprechend dem von der ΜιΊΙνοπκ ίι-iung
der I ι g. "' erhaltenen Meßergcbms aulgebi.u i.ic
< '!menge steuert.
Die I ι g. I der Zeichnung zeig! si heinatisi Ii de"
optischen Meßfühler der neuen MelUrrni litung. m
wek her polarisierte·- Licht auf die Oherllache emev
Gegenstandes, ζ H. eines Vietallbandes piou/ier: wii\l.
das mit einem dünnen Ölfilm bedeckt ist und d.is Min
dem Ölfilm reflektierte Licht durch einen MeIIf;,h-er
zum Lrzeugen eines der Ouantitai d· auh.vm uninenen
Lichtes proportion,ilen Signals gemessen wird line
solche Messung wird an zwei bestimmten Stellen ■■ ί
und nach dem öler, vorgenommen, um Oberflächen!·.
dingungen des Bandes, wie ζ B. den Oherflachensehim-"UT.
die Rauhigkeit o(.ler die Menge de^ ''l.it-'c ° ::':g--:
talis. an der Beeinflussung des M -ergcbn^se1. .· .
hindern und dadurch eine genaue Messung nur dei das
l',.i:id bedeckenden Ölmenge zu ermogln:hen
k Ii g. 1 wird ein geölter Gegenstand /B e ■
erzirintes Stahlband I. mit hoher Geschw itv.ligkeii .!'if
•(■'ilen 2 bewegt. An einer Rolle. «i'Vhe zur
iii i'i'igsandcrung der Bewegung des Bande·· ρ ei eine'
mir. ;-,oher Geschwindigkeit arbeitenden foni.Mtetxie.";
Behandiungsstraße dien!, ist das Wobbein des iauferuien
B.t;.d-.-s auOcrordentlich gering, so daß es vorteilhaft i-t.
die .Mische Meßvornchtung an dieser Stelle anzuordr-.en.
Der Projektor für polarisiertes Licht der in Fi g. 1
gezeigten Meßvorrichtung enthält eine Lichtquelle 3. /.. B. cmc Wolframlampe, einen Schlitz 4 zum Ausrichten
des Lichtes von der Lichtquelle 3, eine Kollimatorlinse 5. ein Filter 6, z. B. ein Silberinterferenzfilter mit einer
zentralen Wellenlänge von 5900 A und welches zum Begrenzen der Wellenlänge des gefilterten Lichtes auf
einen zweckmäßigen Bereich geeignet ist. eine Polarisationsscheibe 7. z. B. einen »Polaroid«, und eine
Viertelwellenscheibe 8. Der Projektor dient dazu, das Licht von der Lichtquelle 3 durch Wirkung eines aus der
Polarisationsscheibe 7 und der Viertelwellenscheibe 8 bestehenden Polarisationselements umzuwandeln und
das polarisierte Licht auf das mit öl beschichtete Band zu projizieren. Der optische Empfänger zur Aufnahme
des vom Ölfilm 2uf dem Bsrid reflektierten Lichtes
besteht aus einem Analysator 9 in Form einer Polarisationsscheibe, z. B. einem »Polaroid«, einer
Kon;ivM'..Miinsc Kt einer I
>iffiisionsscheibe II. /.Ii.
einei w ,ι serhelleii ' il.issi heihe. und einem fotoelcktri
sehen I ,emnit \2 / B einem I olotransistor. einer
I olozclle oder eifern fotoelektiisi hen Vervielfacher.
ί Hei dem in I ι g 1 gezeigten Ausfuhriingsbcispicl wird
der Analysator 9 dur\h einen Kcgclantrieh. z. B. einen
Servomotor I i. gedreht, um den Aziinutw inkel der
optischen Achse des mit polarisiertem Licht arbeiten den optischen Svstems des optischen I mpfangers zu
in andern. Bei dem oben beschriebenen optischen
Meßfühler sind der l'roielilor und der npii<.<
Iu-I mpfaugei . ι .mgei
>i dnel. dall dct I infaiKw in>.t 1
<\ im del RcIl-. ι io!i<.w inke1
<\ i'leii Ί mikI. d h ι/ ,/ "ι ι
In I ! Γ J dargestellte, pol,ι'isier les lullt kennzeii'1
ti en de Kuxen zei ren ι Iu Λ in Irr' im i'en dct f ,)u,tu 111 a I (!-■·
wun lotoelektnsi hen I iei::cfl 12 ,iufgernunmerii ι
I κ hies, wenn del Λ,-iriutw ιπκ · I ) ('der η pt ι μ In Ί Λ ι h sides
Λ 11,ι1·, S,ι tut S M ,:-■-. I ιΐφΙ,ιΐΗ'ΐ ,··. ι Iu U h ι\ιν Se r\ "in<
■ Im Il gi-ilii'l" '.'. ud w.diri.Tid ·: A/iniutw ink·, dei
;,■ optiM hen Ai hse di ■ pc Ί,ιι is'·-. I'm. ι- I eiK des in I >
c : gez'-ik'ten. .ris dei I'nl.u ^,ii«ii^, heibe 7 und iii ι
Viel-, !weMeiis; neil-r K heMehendeii I'riueklois l.-st,··
hai'·-!1 «υ.I Du- kurve ,/ ze-gi du· Ardeiung rei
Ou.iilll' ■ '· Viii JiIIl l)|i'f ■ ■ 111 pf .III ge U C Il I ΙιΙΐΙι--
;· wahn ,!.luK.Hi /■ die Ou,mi Ha! des n.u h i|,. ;u <
")|i ■■ empl iL'eiiel Li lit· s dalM"|it I= I ι ΐ· ; zeigen i:<
Ahs/i·.., le·· \zimutw inkel JJiIe-. .ipusihen Svsiin·-
des Aiaivs.Mies <4 i:i|,| d'.· Ouhra'e le!· eieVl ι is·, h.-f
Aus,Vi Hf I c Ii .s I, υ ι M-Ie k I mm ',· ; I leun -n1·- I 2
W ■· in I ;g J gcze'g! isi ,tinli-i; .ieli.;e: A/'-.-itw·;
i>el)l' del I)[HlSi hei- Ai If-. des ir- | ,■ I ,eZillJlef
An.ms.clots 9 fortlaufend fcaiidci' ■ n I aiu'-.-ii -ich dei
Visl·.,:-· I des fi'ic.eleL tns^'ien l\"un's 12 weKi-s
.!as v.hi der Oherflaihe des ('llfil-us '-.!IeI-HeI-.
pi'l-.i! isti'■■·. I -. fit .iiilnu: int. entlang einer ki|i-\ e .ιίι-·Ί !■
eine' Κ.·ι-ν e zw eite'i ( ira.' s. so dal' del Au>-g.i ι·: \
ιιπγ!': in--1ιπι:ιιten -v/u' .ίν. .nke! iler o[)lis-. fieu \. 1^e
zu eiiu·:·; Minnv.u·!' wird Die die Änderung ti' .
Au'.ga'-gs ·. .-.r und -a-, I' de:-.i Ölen d ■ ■ s'ellencj,■:■ k. m--. ,·■
i' ,j '.1I-.: ''-in,: im we-enii- hen ident^, " l)i'm/i;i"!ij·- ;'
-.urii i !"Vren/ /w isv hen >;e" k .;■■·. er· ,ι und l· ν, ι; ';.:· Iv ■
:u ■.;-.-·■ Mfi'L'i' des ( )!s :■: ■ ip, irfi'U.i! ist. niu '·■:■ ι.:-
B.r .: !'edeik' ΛΙ Bei der.", ilai gi'sieliten Au-' .:>■ ■ ■ ■·;
i'·.·:-:' ■■'■ -si diese D:'le:'enz als die Diff-rc--/ .11!
r .■■»'. !sj-e-i den Azuiiu' .v in.keln H und H.- der c.;-:i-ii-, ■-.
"ν '·>,- .:·■, Anaivs.iic-s ο .:,--^eSIeHt. die den η:ι;::;'.·Κ ;
Ausgang 1 angibt Mu and-, .-en besteht t<.t/ά im iie;--Ji ·
Me-'i-e ,:es bedeckenden ' )is und der Differenz .1 Ώ. w n
:", f ι j.- i gezeigt λ;, ei·; bestimmtes proportionales
-„. \e;'haltnis Aus dieseni (!rund ist es möglich ,-n der
Meßstelle die Menge des beschichteten Öls /u crp*;tte!r·.
indem die Differenz J (JJ gemessen wird.
Der m ί ig. 2 gezeigte Wert I1- stellt eine Bezugsmenge des empfangenen Lichtes dar, die unabhängig
von dem minimalen Ausgang ausgewählt ist. Die Differenz JS1' zwischen den Azimutwinkeln 0j und Θ*
der optischen Achse des Analysator 9 am Schnittpunkt zwischen Vi, und den Kurven a bzw. b ist im
wesentlichen gleich Δ@. weil die Kurven a und b im
wesentlichen identisch sind, wie zuvor beschrieben wurde. Demzufolge ist es möglich, die Menge des
beschichtenden Öls durch Verwendung von 4©'
anstelle Δ © zu messen.
Es ist auch möglich, die Menge des beschichtenden
Öls zu messen, indem der Azimutwinkel der optischen
Achse des Analysator? 9 auf einen zweckmäßigen Winkel 6f für die Messungen sowohl vor als auch nach
dem Ölen fest eingestellt und dann die Differenz Δ Kin
den Ausgängen beider Messungen gemessen wird. Dies
isl möglich, well die Kurven α und />
im wesentlichen identisch sind, so daß Λ Γ dem Wert Δ ©oder /JIT'
proportion?! ist.
(■'ig. 4 ist cm Blockschaltbild, das den Meßfühler der
MeOvorrichiiing darstellt, der fortlaufend die beschichtende
Olmenge auf dem Band durch Messen der !^iffcren/. J Vdes Ausgangs mißt, sowie ein Signalumw-.-ndlungssystem.
Wie in F i g. 4 gezeigt ist, w ird das /u ölende Metallband I über Rollen 2 geführt, um durch
eine Bearbeitungsstraße mit piner Ölvorrichtung 17 /u
laufen In I ig 4 sind die optischen Meßfiihlei odci
Ssslcnie uti allgemeinen mit der Bezugszahl 14
be/eichnel. und ledi-i ist einschlieHlich lies in I ι l·. 1
gezeigten l'roieklors und Empfängers entsprechenden
Rollen 2 zugeordnet, um das pol.insn.Tle l.icht vor und
ti.ich dem ("ilen auf das Hand zu projizieren.
Die Au-l',1 ige von zwei Meßfühlern 14 werden einer
Subtrahierschaltung über entsprech' -nie Verstärker 15
zugeführt. Die Subtrahierschaltung ti- ιτ/eugt ein der in
I ig 2 gezeigten Differenz zwischen den Ausgängen In
und \ der zwei die Menge des reflektierten lichtes vor und naih dem ölen messenden Meßfühler entsprechendes
Signal. Wie oben beschrieben wurde, stellt die Differenz .1 V die gemessene Menge des das Hand
bedeckenden Öls dar. so daß es möglich ist. .1 Γ als
Steuersignal zum Steuern der Menge des beschicken den Öls zu verwenden. Bei dem in I ι g. 4 gezeigten
Beispiel enthalt die Ölvorrichtung eine elektrostatische Beschichtungseinrichtung mit einem Paar Elektroden
18. die an gegenüberliegenden Seiten des Bandes 1 angeordnet sind.
(■"ig 5 ist ein Blockschaltbild, das einen Meßfühler
einer Meßvorrichtung zeigt, die zum fortlaufenden
Messen der Menge des beschichtenden Öls auf dem Band durch Messen der oben beschriebenen Differenz
J © der Azimutwinkel ausgelegt ist. sowie ein Signalumwandlungssystem. Der Einfachheit halber ist
die Meßvorrichtung zum Messen des reflektierten Lichtes vor dem ölen nicht dargestellt.
In F i g. 5 wird ein Metallband über eiru· Rolle Z
geführt, und es ist ein Meßfühler mit demselben Aufbau wie in F'i g. 1 vorgesehen. Die Bezugszahl 13 zeigt
wiederum einen Regelantrieb, z. B. einen Servomotor,
zum Drehen des Analysator 9 des optischen Meßfühlers. Der Ausgang V vom Meßfühler 14 wird in einem
Komparator 19 mit einem vorbestimmten Bezugswert Vi verglichen, der vorzugsweise die Form einer
Höhendiskriminatorschaltung aufweist, welcher die Differenz zwischen Vi. und V ergibt. Dies Differenzsignal
wird durch einen Leistungsverstärker 20 verstärkt und dann zum Servomotor 13 geleitet. So wird
der Servomotor 13 so gesteuert, daß der Ausgang vom Meßfühler 14 immer gleich dem Bezugswert VL ist. Zwei
Meßfühler 14 erzeugen fortlaufend eine Differenz (Δ © = I β 3 - θ 4 |, in F i g. 2) zwischen den Azimutwinkeln der optischen Achsen ihrer Analysatoren 9. Die
gemessene Differenz stellt die Menge des beschichtenden Öls dar. Der Azimutwinkel der optischen Achse
wird durch einen Meßfühler 21 gemessen, der ein Potentiometer, Winkelkodierer oder dergleichen sein
kann, welcher ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt Dieses Ausgangssignal wird über einen Verstärker 22 zu
einer Subtrahierschaltung 23 geleitet. Wie die in F i g. 4 gezeigte Subtrahierschaltung vergleicht die Subtrahierschallung
23 den verstärkten Ausgang mit einem Eingang 24 vom Meßfühler 14, der von dem Band vor
dem Ölen Licht zum Erzeugen eines Differenzsignals Δ Q])' empfängt, das der Menge des das Band
"' bedeckenden Öls proportional ist.
Obwohl es mehr oder weniger kompliziert ist. ist es dunh den Aufbau des Steuersystems für den Servomotor
13, das einen Komparator 19 und Leistungsverstärker 20 aufweist, so daß das Steuersystem den
"> Lichtdetektor da/u veranlaßt, einem bestimmten Azimutwinkel
zu folgen, der einen minimalen Ausgang etgibt. z.B. öl oder H 2, wie in Eig 2 gezeigt ist.
mogkh .1 $fj (l'ig. 2) zu messen, und so genau·.·
Messungen zu erzielen.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung tier
Analysator 9 des optischen Meßfühlers gedreht wurde, um den Azimutwinkel seiner optischen Achse zu ändern,
versteht es sich, daß dieselbe Aufgabe durch Drehen eines der drei Elemente des Meßfühlers, die zur
.'" Polarisation beitragen, erreicht werden kann. d. h. durch
die Polarisationsschcibc 7. die Vietelwellenlangenschei
he 8 und den Anal>sator 9. während die anderen
Bauteile Elemente unter zweckmäßigen A/imiiiwinkeln
fmert sind. Welches der Elemente gedreht werden soll.
.' ■ wird durch die praktische Auslegung bestimmt.
Das durch die in I ι g. 4 oder 5 gezeigte Meßvorrich-
lung erzeugte und der Menge des beschichtenden Öls proportionale Signal wird zur automatischen Steuerung
der Menge des Beschichtungsöls in folgender Weise
'" verwendet.
E i g. b ist ein ülockschultbild eines Beispiels solch
eines automatischen Steuersystems, in welchem das öl
mittels einer elektrostatischen öleinrichtung mit Elektroden 18 auf eine Oberfläche eines Metallbandes
<"■ aufgebracht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
die Messung der ölmenge durch die in F ι g. 5 gezeigte
Meßvorrichtung durchgeführt. Die in Fig. 5 dargestellten
und von gestrichelten Linien eingeschlossenen Bauteile sind im allgemeinen mit der Be/ugszahl 2b
"! bezeichnet. In F i g. 6 wird das die beschichtende
ölmenge auf dem Band darstellende Signal über e nen Verstärker 22 zu einem Eingang einer Subtrahierschaltung
23 geleitet, während das durch einen Meßfühler erzeugte Signal 24. der von dem Band reflektiertes Licht
Ji vor dem ölen aufnimmt, dem anderen Eingang der
Subtrahierschaltung zugeführt wird. Ein Ausgangssignal 25 von der Subtrahierschaltung 23. entsprechend der
Differenz zwischen den zwei Eingängen wird im Komparator 30 mit einem Bezugssignal 31 verglichen,
■>° das die gewünschte ölmenge darstellt, wodurch ein
Differenzsignal ε zu einem Durchflußmengenregler 27 geleitet wird, der ein Durchflußregelventil 28 entsprechend
dem Differenzsignal ε steuert, so daß die Menge zerstäubter ölpartikeln reguliert wird, wie dem
Zwischenraum zwischen den Elektroden 18 der elektrostatischen Ölvorrichtung über eine Leitung 29
zugeführt wird.
Anstatt der Regelung der Durchflußmenge des zerstäubten Öls, wie es oben beschrieben wurde, kann
die Durchflußmenge des zum Beschichten zu verwendenden Öls auch durch mechanisches oder elektrisches
Steuern der Ölungsbedingungen, z. B. der an den Elektroden 18 anliegenden Spannung, gesteuert werden.
Das neue Steuerungssystem ist auch auf andere ölvorrichtungen als die dargestellte anwendbar.
Claims (7)
1. Verfahren zum Steuern des Auftrages einer bestimmten Ölmenge auf eine sich fortlaufend
bewegende Materialbahn, bei welchem vor und nach dem Auftragen polarisierte Lichtstrahlen an der
Bahnoberfläche reflektiert werden und die Lichtmengen der reflektierten Strahlen für ausgewählte
Strahlenebenen gemessen und die gemessenen Lichtmengenwerte zur Steuerung des ölauftrags
verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Azimutwinkel vorbestimmter Bezugsstrahlenebenen
der reflektierten Strahlen kontinuierlich so eingeregelt werden, daß die für die
Bezugsstrahlenebenen gemessenen Lichtwerte übereinstimmen und die Azimutwinkel der Bezugsstrahlenebenen
für die Steuerung des ölauftrags kontinuierlich verglichen werden, oder daß die
Azimutwinkel der Bezugsebenen auf denselben Wert fc.t eingestellt werden und die für diese
Bezugsebencn gemessenen Lichtwcrlc für die
Steuerung verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der polarisierenden Elemente
von zwei Empfängern für polarisiertes Licht so gedreht wird, daß die entsprechenden Mengen des
vor und nach dem ölen empfangenen Lichtes immer auf ein Minimum gebracht werden, während das
andere Element festgehalten wird, der Drehwinkel des gedrehten Elements gemessen wird, die Ausgänge
der 7 vei Empfänger für polarisiertes Licht
verglichen werden, um ein Differenzsignal zu erzeuger» und das Differenzsignal zum Steuern der
Ölvorrichtung verwendet wird
3. Verfahren nach Ansprui.ii 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eines der polarisierenden Elemente von zwei Empfängern für polarisiertes Licht so
gedieht wird, daß die entsprechenden Mengen des vor und nach dem ölen empfangenen Lichtes immer
einer vorbestimmten Menge gleich sind, während das andere Element festgehalten wird, der Drehwinkel
des gedrehten Elements gemessen wird, die Ausgänge der zwei Empfänger für polarisiertes
Licht verglichen werden, um ein Differenzsignal zu erzeugen und das Differenzsignal zum Steuern der
ölvorrichtung verwendet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Ölauftragsvorrichtung
zum Auftragen von öl auf eine bewegte Materialbahn und zwei optischen Abtastvorrichtungen, die
jeweils aus einem polarisierten Licht auf die Oberfläche der Materialbahn vor bzw. hinter der
ölauftragsvorrichtung strahlenden Projektor und einem die an der Materialbahn reflektierten Strahlen
empfangenden Polarisations-Analysator mit einer Lichtmeßvorrichtung bestehen, über welchen die
ölauftragsvorrichtung gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysatoren über einen über
die Lichtmeßvorrichtung (14) gesteuerten Regelantrieb (13) kontinuierlich auf vorbestimmte Azimutwinkel
ihrer optischen Achsen einregelbar sind, bei denen die von den Lichtmeßvorrichningcn (14)
gemessenen Lichtwerte übereinstimmen, und die Ölauftragsvorrichtung (17) von dem aus der
Differenz der Azimutwinkcl gebildeten Differenzsignal gesteuert ist, oder daß die Analysatoren auf
dieselben Azimutwinkel eingestellt sind und die ölauftragsvorrichtung (17) von dem aus der
Differenz der Lichtmeßwerte der Lichtmeßvorrichtungen gebildeten Differenzsignal gesteuert ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einrichtung zum Steuern des Regelantriebs (13) ein auf die minimalen Mengen durch entsprechende
Empfänger (14) für polarisiertes Licht empfangene Lichtmengen ansprechendes Servosystem aufweist
ίο und eine Subtrahierschaltung (16) einen Subtrahierer
zum Messen der Differenz zwischen den Azimutwinkeln aufweist.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
ι5 Einrichtung zum Steuern des Regelantriebs (13) ein
Servosystem mit Einrichtungen zum Vergleichen der Mengen polarisierten Lichtes mit demselben Bezugswert
aufweist, das von den Empfängern (14) empfangen wird, wodurch ein Differenzsignal
erzeugbar ist, und auf das Differenzsignal /um Steuern des Regelantriebs (13) ansprechende EinnCiitüfigcTi
Vorgesehen Sind, wüuci ciilc Sübii ühic'ischaltung
(16) einen Subtrahierer zum Messen der Differenz zwischen den A/imutwinkeln aufweist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einrichtung zum Steuern des Regelantriebs (13) einen auf die gemessenen Azimutwinkel zum
Steuern der Empfänger (14) für polarisiertes Licht ansprechenden Regler aufweist, so daß die Azimutwinkel
der optischen Achsen der zwei Empfänger (14) für polarisiertes Licht gleich einem vorbestimmten
Winkel einstellbar und die Antriebseinrichtung in den eingeregelten Stellungen fixierbar sind, und
daß eine Subtrahierschaltung (23) einen Subtrahierer zum Messen der Differenz zwischen den Mengen
des von den Empfängern (14) empfangenen Lichtes aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP47039557A JPS49141A (de) | 1972-04-21 | 1972-04-21 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2316083C3 DE2316083C3 (de) | 1980-09-18 |
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