DE2317428A1

DE2317428A1 - Vorrichtung zum ueberwachen der lage eines fortlaufenden lichtundurchlaessigen bandmaterials

Info

Publication number: DE2317428A1
Application number: DE2317428A
Authority: DE
Inventors: Tokumatsu Emura; Shigeo Kawabata; Takashi Shimoma
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1973-11-08
Also published as: US3833816A; FR2179224B1; GB1424418A; JPS48101960A; FR2179224A1

Description

Dr. F. Zumsteln sen. · Dr, Ε« Assmann Dr, R. Koenigsberger - Dlph-Phys, R. Holzbauer - Dr. F. Zumsieln Jun.

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Case 48P280-03
3/By*

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan

Vorrichtung zum überwachen der Lage eines fortlaufenden lichtund-urchläf-si-gen Bandmaterials

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen der Lage eines fortlaufenden lichtundurchlässigen Bandmaterials, beispielsweise eines gewalzten Bandstahls oder eines Bogens Papier» die auf einer Förderanlage laufen.

Wenn ein durch eine Walzvorrichtung gewalzter Bandstahl über eine Förderanlage zu einer Schneidemaschine geleitet wird, um in eine bestimmte Grosse geschnitten zu werden, ist es wünschenswert, dass die Schneidmesser der Schneidemaschine vorher im rechten Winkel zur zentralen Achse der Förderanlage angeordnet werden. Wenn in diesem Falle die zentrale Achse eines laufenden gewalzten Stahlbandes und die der Förderanlage

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parallel zueinander sind, .dann befinden sich die Schnittkanten des Stahlbandes im rechten Winkel zu seinen Längskanten* Wenn umgekehrt die zentrale Achse des laufenden Stahlbandes und die der Fördefanlage nicht parallel zueinander gehalten werden, wird es unmöglich sein, ein genau rechtwinkliges Stahlband zu bekommen. Wenn bisher die ftechtwinkligkeit von aus einem gewalzten Stahlband geschnittenen Stücken geprüft werden sollte, wurden einige Probestücke willkürlich der Förderanlage entnommen und erfolgte die Prüfung bei jedem Probestück beispielsweise unter Verwendung eines Ifessin- ■ . . . strumentes. Dieses Verfahren benötigt nicht nur sehr viel . .... Zeit und bereitet bei der gesamten Messung Schwier !gleiten, sondern führt auch zu einer Herabsetzxing dies Betrielaswxrkungsgrades infolge der Entnahme von geschnittenen. Pr©be^_; stücken des gewalzten Stahls während der Schneide^Vorgang fortgesetzt wird. Weiterhin aamgelt ;es diesem Verfahren an, einer genauen Prüfung, so dass sich dieses Verfahren dann, wenn eine enge Toleranz für' die ftechtwlntcligkelt der mis dem gewalzten Stahl geschnittenen Stücke erforderlich ist, als im wesentlichen ungeeignet erwiesen. hat_;, etee solche Forderung zu erfüllen. . „. .... %

Die Erfindung geht von den oben; genannten Verhältnissen aus und hat zur Aufgabe., eine = Vorrichtung ',zur Überwachung der Lage eines lichtundurchlässigen BandmaterialSy das auf einer Förderanlage läuft,- zu entwickeln, die die Parallelität zwischen der zentralen Achse oder der Längskante eines langgestreckten lichtundurchlässigen Bandmaterials wie beispielsweise eines gewalzten:.Bandstahls oder eines Bogens Papier, die auf einer- Förderanlage-laufen, und der zentralen Achse der Förderanlage mtßt^ um die Lage des-laufenden Materials zu überwachen, wodurch die Rechtwinkligkelt der Schnittkanten beispielsweise eines gewalzten Stahlbandes zu seinen Längskanten während des laufenden Betriebes festgestellt wird.

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum tJberwachen der Lage eines lichtundurchlässigen Bandmaterials, das auf einer Förderanlage läuft, ist durch einen ersten und einen zweiten Detektor, die im Abstand voneinander an einer derjenigen Längskanten des lichtundurchlässigen Bandmaterials entlang angeordnet sind, die in die Richtung verläuft, in die das"Bandmaterial auf der Förderanlage läuft, um die Lage dieser Kante zu überwachen, wobei jeder Detektor aus einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger besteht, der quer über die Längskante des laufenden Materials der Lichtquelle zugekehrt ist, und durch eine Einrichtung gekennzeichnet, auf den Empfang der Ausgangssignale vom ersten und zweiten Detektor ein Signal zu erzeugen, das die Lage des auf der Förderanlage laufenden Bandmaterials anzeigt.

Im folgenden werden beispielsweise bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutertι

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Förderanlage zum Leiten eines gewalzten Bandstahls.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten und zweiten Detektors gernäss einer Ausführungsform der Erfindung, die im Abstand voneinander an einer der Längskanten des laufenden gewalzten Bandstahles entlang angeordnet sind.

Fig. 3 erläutert die relative Lage der Kante eines gewalzten Bandstahles zu dem ersten und dem zweiten Detektor, wenn die Zentralachse des Bandstahles von der der Förderanlage versetzt ist.

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Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Lichtempfängers, der in "den in Figur 2 und 3 dargestellten Detektoren enthalten ist, wobei der Aufbau des Empfängers im einzelnen dargestellt ist,

Fig. 5 zeigt eine optische Faser von Figur 4, bei der Licht auf die lichtempfangende Fläche der Faser fällt.

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm die Fähigkeit eines photoelektrischen Wandlerelementes, Licht in elektrische Signale umzuwandeln.

Fig. 7 zeigt den konkreten Aufbau einer photoelektrischen Wandlerschaltung, die in den Detektoren gemäss der Ausführungsform von Figur 2 enthalten sind.

Fig. 8 zeigt den konkreten Aufbau eines in Verbindung mit der in Figur 7 dargestellten photoelektrischen Wandlerschaltung verwandten Schalters.

Fig. 9 zeigt das Blockschaltbild der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung.

Fig.10 erläutert das Prinzip, auf dem ein Detektor gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung beruht.

Fig.11 zeigt ein Blockschaltbild einer Überwachungsvorrichtung, die den in Figur 10 dargestellten Detektor verwendet.

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Fig.12 und 13 zeigen die Wellenform der Ausgangssignale des in der Figur 11 dargestellten ersten und zweiten Detektors jeweils.

Fig.14 zeigt die Wellenformen von Signalen zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Figur 11 dargestellten Ausführungsforoi.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei die erfindungsgemässe Vorrichtung dazu verwandt wird, die Lage eines auf einer Förderanlage laufenden gewalzten Stahlbandes zu überwachen, um dadurch die Rechtwinkligkeit der während des Schneidevorgangs erhaltenen Schnittkanten zu seinen Längskanten festzustellen. Es ist jedoch anzumerken, dass die Erfindung nicht auf diese Anwendung begrenzt ist, sondern auch zur Überwachung der Lage eines Bogens Papier verwandt werden kann, der auf einer Förderanlage läuft, die beispielsweise in einer Papiermühle installiert ist, um dadurch die genaue Rechtwinkligkeit der Schnittkanten des Bogens Papier zu seinen Längskanten zu erreichen.

In Figur 1 läuft ein gewalztes Stahlband 1 in die durch den Pfeil angezeigte Richtung mit Hilfe einer Klemmwalzenanordnung 3 durch eine Höhenwalzenanordnung 2 zu einer Schneidemaschine 6, nachdem es den ersten und zweiten Detektor 4 und 5 passiert hat. Obwohl in Figur 1 die Höhenwalzenanordnung 2 und die Klemmwalzenanordnung 3 gemeinsam eine Förderanlage für das Stahlband 1 bilden, ist es möglich, diese Förderanlage dadurch aufzubauen, dass zusätzlich eine Seitenführungswalzenanordnung (nicht dargestellt) vorgesehen wird, um die Querversetzung des laufenden Stahlbandes zu steuern.

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Wie es aus Figur 2 zu ersehen ist, besteht der erste Detektor 4 aus einem Scheinwerfer 7 und einem: Lichtempfänger 9_f der dem Scheinwerfer 7 quer über eine der Längskanten 8 eines gewalzten Stahlbandes 1 zugewandt ist₀ Ein Teil des Lichtes vom Scheinwerfer 7 wird durch die Längskante 8 des Stahlbandes 1 unterbrochen, während der Rest direkt den Lichtempfänger 9 erreicht. Der zweite Detektor 5 ist an der Längskante 8 in der Nähe des Eingangs einer Schneidemaschine 6 an einem Punkt angeordnet, der sich in einem bestimmten Abstand von beispielsweise 550 mm abseits des ersten Detektors 4 befindet. Ähnlich wie der erste Detektor 4 besteht der zweite Detektor5 aus einem Scheinwerfer 10 und einem Lichtempfänger 11. Beide, der erste und der zweite Detektor 4 und 5, sind, wie es in Figur 3 dargestellt ist, in einem bestimmten Abstand D parallel mit der zentralen Achse 0-0 der Förderanlage angeordnet. Wenn daher die Längskante 8 oder die zentrale Achse S-S des gewalzten Stahlbandes 1 sich parallel¹ zu der zentralen Achse 0-0 der Förderanlage befindet, dann'"' werden die Schneidkanten des Stahlbandes 1 im rechten Winkel zu seinen Längskanten 8 gehalten. Wenn jedoch die Längskänte 8 oder die zentrale Achse S-S des Stahlbandes 1 ,wie in Figur 3 dargestellt, zur zentralen Achse 0-0 der Förderanläge geneigt ist, dann wird die oben genannte Rechtwinkligkeit ungenau v/erden. Es sei angenommen, dass der Abstand vom äusseren Ende des Lichtempfängers "9 des ersten Detektors 4 zu der Kante 8 des Stahlbandes 1, die dem Lichtempfänger 9 "zugewandt ist, X1 beträgt" und dass der Abstand "vom aus s er en Ende des" Lichtempfängers 11 des zweiten Detektors 5 zur Kante 8 des' Stahlbandes 1, das dem Lichtempfänger 11 züge-wandt ist_s X2beträgt. Darin beträgt die Differenz dieser beiden Abstände X1 - X2 = d. Wenn daher der Abstand D zwischen den beiden Detektoren 4 und 5 vorher festgelegt ist, wird die Grosse dieser Differenz d unmittelbar den Grad anzeigen₉ mit dem die zentrale Achse S-S oder die Längskante 8 des Stahl-

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bandes 1 von der zentralen Achse 0-0 des Fördersystems versetzt ist. Die erste Ausführungsform der Erfindung besteht in einer elektrischen Bestimmung der Differenz el während des laufenden Betriebs. Der Lichtempfänger 9 des ersten Detektors 4 enthält, wie es in Figur 4 dargestellt ist, ein Bündel 14 aus zahlreichen optischen Fasern 13. Jede der optischen Fasern 13 stellt ein feines Element dar, das in Form eines dünnen langgestreckten Elementes ausgebildet ist, bei dem die längere Seite des Querschnittes beispielsweise 5 mm und die kürzere Seite des Querschnittes 0,05 bis 0,10 mm beträgt. Diese dünnen Elemente 13 sind zu dem oben genannten Faserbündel 14 aufgeschichtet. Die obere Seite des Faserbündels 14 bildet die lichtempfangende Fläche des Lichtempfängers 9 und die untere Seite ist optisch mit einer Anzahl von photoelektrischen Wandlerelementen verbunden, die so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen optischen Fasern 13 zugewandt sind. Es sei angenommen, dass der Bereich des feinen Faserelementes 13» der in Figur 5 nicht schraffiert ist, mit Licht versorgt wird und dass die kürzere Seite der lichtempfangenden Fläche 15 des Elementes 13 die Länge ^ und die kürzere Seite des Bereiches der lichtempfangenden Fläche 15, die tatsächlich belichtet wird, die Länge 6 aufweist. Dann wurde aus dem Verhältnis <y £ = d , nämlich der Länge der kürzeren Seite des Bereiches, der wirklich belichtet wird, zu der Länge der kürzeren Seite der gesamten lichtempfangenden Oberfläche 15 und aus der Bedingung, dass die Intensität des Lichtes, das vom Scheinwerfer 7 ausgestrahlt wird, konstant ist, experimentell gefunden, dass die Ausgangssignale des photoelektrischen Wandlerelementes die durch die Kurve in Figur 6 dargestellte Beziehung zu dem Wert c/_N des oben genannten Verhältnisses aufweisen.

Um bei der ersten Ausführungsform eine genaue Bestimmung zu erreichen, ist es notwendig, das Ausgangssignal vom photo-

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elektrischen Wandlerelement, das dem Teilflächenbereich des Bereiches der lichtempfangenden Flache 15 des Elementes 13 entspricht, der tatsächlich belichtet wird, zu quantisieren. Zu diesem Zweck ist es ratsam, ein Ausgangssignal von beispielsweise mehr als 50% als "1" und ein Ausgangssignal von beispielsweise weniger als 50% als "O" zu bezeichnen und in diesem Falle an der Ausgangsseite des photoelektrischen Wandlerelementes ein solches Schalterelement vorzusehen, das leitend gehalten wird, wenn das Aus gangs signal, vom photo-' elektrischen Wandlerelement sich auf mehr als 50% beläuft.

Die Figuren 7 und 8 erläutern gemeinsam eine photoelektrische Wandlerschaltung, die das oben genannte Schalterelement enthält. Diese Schaltung umfasst eine Vielzahl von photoelektrischen Wandlerelementen oder Phototransistoren 16-1 bis 16-n, die optisch mit den entsprechenden optischen Faserelementen 13 verbunden sind. Die Kollektoren der Phototransistoren 16-1 bis 16-n sind gemeinsam mit der Ausgangsklemme (beispielsweise + 6 V) einer kostanten Spannungsguelle 17 verbunden. Die photoelektrisch umgewandelten Ausgangssignale von den Emittern der Phototransistoren 16-1 bis 16-n werden zu den entsprechenden Verstärkern 18-1 bis 18-n zur Verstärkung geleitet. Die so verstärkten Ausgangssignale verursachen ein Aufleuchten der entsprechenden Anzeigelampen 19-1 bis 19-n und betätigen gleichzeitig die, entsprechenden Relais 20-1 bis 20-n. · _-■=-;.■·.■■■--

Diese Relais 20-1 bis 20-n sind so ausgelegt, dass sie zu arbeiten beginnen, wenn die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandlerelemente 16-1 bis 16-n über mehr als 50% der Kurve in Figur 6 Rechenschaft ablegen. Da die photoelektrischen Wandlerelemente 16-1 bis 16-n etwas abweichende Eigenschaften zeigen, sind die Verstärker 18-1 bis 18-n so ausgelegt, dass sie einen.so eingestellten-Verstärkungsgrad-aufweisen, dass

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sie die Betätigung der Relais 20-1 bis 20-n an solchen Punkten ermöglichen, sowie die unterschiedlichen Eigenschaften der photoelektrischen Wandlerelemente 16-1 bis 16-n ausgleichen.

Die Kontakte 20-1a bis 20-na der Relais der 20-1 bis 20-n sind, wie in Figur 8 dargestellt, mit den veränderlichen Widerständen 21-1 bis 21-n in Serie geschaltet. Zwei Schaltkreise, die aus den in Serie geschalteten Kontakten 20-1 a bis 20-na und den in Serie geschalteten veränderlichen Widerständen 21-1 bis 21-n jeweils bestehen, sind miteinander parallelgeschaltet. Diese parallelgeschalteten Schaltkreise werden mit den Ausgängen einer Schaltung 22 zum Einstellen einer Spannung versorgt, die von der Ausgangsspannung der konstanten Spannungsquelle 17, die in Figur 7 dargestellt ist, betrieben wird. Die Ausgänge der parallelgeschalteten Schaltkreise werden durch einen Verstärker 23 zur Ausgangsklemme 24 des in Figur 8 dargestellten Schalters geleitet. Diese Ausgangsklemme erzeugt einen solchen Spannungswert, der der Gesamtmenge an Licht entspricht, die den optischen Fasern 13 des Lichtempfängers 9 geliefert wird. Der andere Detektor 5 besteht ähnlich aus einem Lichtempfänger 11, einer photoelektrischen Wandlerschaltung und einer Schaltereinheit.

Die vom Lichtempfänger 9 des ersten Detektors 4 empfangenen Lichtstrahlen werden, wie in Figur 9 dargestellt, durch einen ersten photoelektrischen Wandler 25 in elektrische Signale umgwandelt, der die photoelektrischen Wandlerelemente 16-1 bis 16-n von Figur 7 enthält, und werden ansehliessend einer Eingangsklemme einer Vergleichsschaltung 27 über eine erste Schaltereinheit 26 geliefert, die die Relais 20-1 bis 20-n enthält, die in. Figur 7 dargestellt sind. Brnlx.eh werdendie vom Lichtempfänger- 11 des zweiten Detektors 5 empfangenen Lichtstrahlen durch einen zweiten photoelektrischen Wandler 2i

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in elektrische Signale umgewandelt, der die photoelektrisehen VTandlerelemente 16-1 bis 16-n von Figur 7 enthält, und. dann der anderen Eingangsklemme der Vergleichsschaltung 27 zugeleitet. Diese Vergleichsschaltung 27 besteht beispielsweise aus einem Differentialverstärker und Ist so ausgelegt," dass sie ein Ausgangssignal erzeugt, das einer Differenz zwischen den Spannungswerten der oben genannten zwei Eingänge der Vergleichsschaltung 27 entspricht. Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 27 repräsentiert nämlich eine Differenz d zwischen den Längen X1 und X2 derjenigen Teile des ersten und zweiten Lichtempfängers 9 und 11, die mit Licht versorgt werden (wie es im Zusammenhang mit Figur 3 definiert wurde). Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 27 wird" an eine Mlttlungsschaltung 30 übertragen. Wenn ein Stahlband 1 den ersten und zweiten Detektor 4 und 5 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit passiert, ändern sich die Ausgangssignale von den Detektoren 4 und 5 in jedemAugenblick, infolge der feinen Rauheit des Kantenbereiches des gewalzten Stahlbandes 1. Infolge der Schwierigkeit, eine genaue Bestimmung zu erreichen, ist die Prüfung solcher sich momentan ändernder Ausgangssignale praktisch unvorteilhaft. Erfindungsgemäss werden daher die Werte der Ausgangssignale der Detektoren 4 und 5 über eine vorbestimmte Zeitspanne durch die Mittlungsschaltung 30 gemittelt. Die Mittlungsschaltung 30 ist beispielsweise dine Zeltgeberschaltung, die aus einem Integrationskondensator besteht, der für eine bestimmte Zeitspanne T betätigt wird, um die Ausgangssignale von der Vergleichsschaltung 27 zu integrieren und aus einer Divis ions Schaltung., um die Aus gangs signale vom' Integrationskonden-sator durch die vorgeschriebene Zeltspanne £ zu dividiere^., Di:© Divisijo^sse-feltun^; erzeugt; einen Mittelwert; der Vierte der- AmsgangssIigEtale: ve© der 27«

Ein AaäS:ganf:ss;ipi;al ^oisa der Mlttlumgssisih-altunvg; JB wILrdi Iieh &±n^m, Mehrtg^rät 31^; "und falls notwendig

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richtung 32 geliefert. Damit erfolgt eine Anzeige mit einem Wert, der der Grosse der Differenz d in Figur 3 entspricht und wenn die Differenz d einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird durch die Alarmeinrichtung 32 ein Alarm ausgelöst.

Wenn während des Schneidvorganges eines Stahlbandes 1, das auf einer Förderanlage läuft, eine Betriebsperson die Lage des Bandes 1 einstellt, um die zentrale Achse S-S des Bandes 1 parallel zu der Achse 0-0 der Förderanlage zu machen, und damit die oben genannte Differenz auf 0 zu reduzieren, während sie auf die Ablesewerte auf dem Sichtgerät 31 schaut, dann wird ein Stahlband 1 erhalten, dessen Schnittkanten senkrecht zu den Längskanten ausgebildet werden.

Bei der im.vorhergehenden beschriebenen Ausführungsform enthalten die Lichtempfänger optische Fasern, so dass die Empfindlichkeit des erfindungsgemässen Detektors von der Grosse der gesamten lichtempfangenden Oberfläche jeder der optischen Fasern abhängt. Wenn die lichtempfangende Oberfläche einen Flächenbereich von beispielsweise 5 mm χ 0,05 bis 0,10 mm auf v/eist, wie es in Figur 4 dargestellt ist, beträgt das Ausmass der Versetzung des laufenden Stahlbandes, das vom Detektor feststellbar ist, 50 bis 100 Mikron. Obwohl es wünschenswert sein kann, die Empfindlichkeit des Detektors der optische Fasern verwendenden Ausfuhrungsform der Erfindung durch die Minimalisierung ihrer Grosse zu erhöhen, ist es doch extrem schwierig, die kürzere Seite der optischen Fasern auf beispielsweise 10 Mikron zu verringern, so dass der Detektor bei einer praktischen Verwendung für eine Präzisionsbestimmung versagt.

Figur 10 erläutert eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Detektors 4a, der im Hinblick auf die obigen Ausführungen verbessert ist. Figur 10 zeigt lediglich den Detektor" 4a, da der andere Detektor 5a den gleichen Aufbau zeigt. Der

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Aufbau und die Arbeitsweise des Detektors 4a werden im folgenden beschrieben./Paralleles, vom Scheinwerfer 7 von Figur 2 ausgesandtes Licht L wird durch eine Objekt!vlinse 33 fokussiert und tritt in die Öffnung 35 einer Blende 34 ein. An der Innenseite einer Abtasttrommel 37, die der Öffnung 35 in der Blende 34 zugekehrt ist, ist eine Fokussierungslinse 36 angeordnet. Ein durch die Fokussierungslinse 36 fokussierter Lichtstrahl·wird auf die lichtempfangende Oberfläche eines photoelektrischen Wandlerelementes 38 gesandt» Die Abtasttrommel 37 weist eine Anzahl von beispielsweise vier Abtastschlitzen 39 auf, die es ermöglichen, die Öffnung 35 der Blende 34 von oben nach unten mit der Drehung der Abtasttrommel 37 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung abzutasten. In der Nähe eines Punktes am äusseren Rand der Abtasttrommel 37 sind eine Lampe 40 und eine Fokussierungslinse 41 so vorgesehen, dass sie dem photoelektrischen Wandlerelement 42 durch die Wand der Trommel 37 zugekehrt sind* Alle oben genannten Bauteile 40 bis 42 bilden einen Synchronsignalgenerator.

Wenn eine Längskante 8 des Stahlbandes 1 sich an der Stelle R im Abtastbereich E1 - E2 befindet₉ wird ein Bild von R bei r innerhalb der Öffnung 35 der Blende 34 abgebildet« Wenn einer der Schlitze 39 der Abtasttrommel 37 den Punkt r als Folge seiner Drehung in der Richtung, die durch den Pfeil angezeigt wird, passiert, wird paralleles Licht L vom Scheinwerfer 7 durch das photoelektrische Wandlerelement 38 empfangen^ dessen Ausgangsimpuls bei E1 ansteigt und bei E2 abfällt_s wie es in Figur 12A dargestellt ist,, Wenn sich die Abtasttrommel 37 weiterdreht, passiert der Abtastschlitz 39 das photoelektrische Wandlerelement 42 und erzeugt einen Synchronimpuls nach der in Figur 12B dargestellten Zeitdauer«

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Geraäss Figur 11 wird das Licht, wie in Figur 10,zunächst vom Scheinwerfer 7 zu einem ersten Detektor 4a geleitet und werden die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandlerelemente 38 und 42 von Figur 10 einer signalformenden Schaltung 45 übermittelt, wo diese Ausgangssignale gemeinsam ein Ausgangssignal bilden, wie es in Figur 12C dargestellt ist, das dadurch erhalten wird, dass die hintere Flanke des Impulses in Figur 12A bis zu dem Punkt des Synchronimpulses von Figur. 12B ausgedehnt wird. Damit soll eine instabile zeitliche Lage der hinteren Flanke des Ausgangsimpulses-von Figur 12A infolge einer unregelmässigen Lage der Abtastschlitze 39 vermieden werden. Der Synchronimpuls von Figur 12B erreicht nämlich die geeignete zeitliche Lage der hinteren Flanke. Falls notwendig kann die signalformende Schaltung 45 mit einem Vorverstärker ausgerüstet sein. Licht vom zweiten Scheinwerfer 10 wird einem zweiten Detektor 5a geliefert, der denselben Aufbau aufweist wie der erste Detektor 4a. Ein Ausgangssignal des zweiten Detektors 5a wird zu einer zweiten signalformenden Schaltung 46 gesandt. Es wird angenommen, dass ein Ausgangsimpuls vom zweiten Detektor 5a,wie in Figur 13A dargestellt, eine kleinere Impulsbreite als der von Figur 12A aufweist. Dann wird das Ausgangssignal, das durch den Synchronimpuls von 13B geformt wurde, schmaler als der Impuls, der in Figur 12C dargestellt ist, und weist eine hintere Flanke auf, die mit der des Impulses von 12C synchronisiert ist.

Die Ausgangssignale der ersten und zweiten signalformenden Schaltung 45 und 46 werden zusammen mit Taktimpulsen von einem Taktimpulsgenerator 47 an eine erste und eine zweite UND-Gatterschaltung jeweils angelegt. Im folgenden wird angenommen, dass das Ausgangssignal der ersten signalformenden Schaltung 45 die in „Figur 14A dargestellte Form und ein Ausgangssignal von der zweiten signalformenden Schaltung 46 die in Figur 14B dargestellte Form aufweist, und dass ein vom Im-

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pulsgenerator 47 erzeugter Impuls die in Figur 14C dargestellte Form hat. Dann bestehen die Ausgangstaktimpulse, die zu jedem Zeitpunkt von der UND-Gatterschaltung 48 erzeugt werden und diejenigen, die von der UND-Gatterschaltung 49 erzeugt werden, aus "Gruppen von kleineren Impulsen unterschiedlicher Anzahl, wie es in den Figuren 14D und 14E dargestellt ist, wobei jede dieser Gruppen von kleineren Impulsen eine Breite aufweist, die einem Ausgangsimpuls vom ersten Detektor 4a und vom zweiten Detektor 5a jeweils entspricht»

Die in den Figuren 14D und 14E dargestellten Taktimpulse werden einer Subtraktionsgatterschaltung 50 zugeleitet _% die ein Ausgangssignal erzeugt, das einem Unterschied zwischen der Anzahl der Taktimpulse in Figur 14D und 14E entspricht . Die Anzahl der Ausgangsimpulse von der Subtraktionsgatterschaltung 50 drückt die Grosse des Unterschiedes d in Figur 3 aus. Die in Figur 11 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin mit einer dritten UND-Gatterschaltung 51 versehen, um auf den Empfang eines Ausgangsimpulses von der Subtraktionsgatterschaltung 50 ein Signal zu erzeugen, das die Anweisung gibt, von der Förderanlage diejenigen aus der Schneidemaschine 6 von Figur 1 entnommenen geschnittenen Stücke des Stahlbandes zu entfernen, bei denen eine unzureichende Rechtwinkligkeit der Schnittkanten gefunden wurde. Es dauert gewöhnlich eine bestimmte Zeit,um diejenigen Teile eines Stahlbandes 1, dessen Lage während des Laufes über die Förderanlage beispielsweise vom ersten und zweiten Detektor 4 und 5, die in Figur 1 dargestellt sind, geprüft wurde, von der Schneidemaschine 6 nach dem Schneiden abzugeben. Wenn von den Detektoren 4 und 5 vorher festgestellt wurde, dass einige Teile des Stahlbandes 1 auf der Förderanlage mit ihrer zentralen Achse oder Längskante von der zentralen Achse der Förderanlage versetzt liefen, was mit grosser Wahrscheinlichkeit zu einer ungenügenden Rechtwinkligkeit der Schnittkanten

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führt, dann sollte die Zurückweisung solcher unbrauchbarer Schnittstücke genau zu dem Zeitpunkt erfolgen, an dem sie die Schneidemaschine 6 passiert haben. Sonst wurden vielleicht brauchbare Schnittstücke des Stahlbandes zusammen mit den Ausschußstücken zurückgewiesen. Um eine solche fehlerhafte Zurückweisung zu vermeiden, ist die in der Figur 11 dargestellte Ausführungsform mit einem Zähler 52 versehen, um die von einem Impulsgenerator mit der Drehung der Schneidemaschine 6 erzeugten Impulse zu zählen. Wenn das Schneidmesser der Schneidemaschine 6 genau in die Schneidlage nach einer Umdrehung gebracht ist, liefert der Zähler 52 ein Trägersignal der UND-Gatters chaltung 51. Wenn nämlich einige Teile eines Stahlbandes 1, von denen festgestellt wurde, dass sie unbrauchbar sind, zum Eingang der Schneidemaschine 6 zum Schneiden bereit geleitet v/erden, wird die UND-Gatterschaltung 51 geöffnet, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das einer anderoi UND-Gatterschaltung 54 zusammen mit einem Ausgangssignal einer Einrichtung 53 zum Festlegen eines oberen und unteren Grenzwertes geliefert wird. Diese Einrichtung zum Festlegen eines Grenzwertes 53 ist dazu bestimmtj festzustellen, ob eine Anzahl von kleineren Impulsen, die die Differenz zwischen der Anzahl der kleineren Impulse des Ausgangssignals vom ersten und zweiten Detektor 4a und 5a darstellt, in einen bestimmten Bereich fällt. Wenn diese Differenz den Bereich überschreitet, liefert die UND-Gatterschaltung 54 ein Alarmsignal zu einer Alarmeinheit 55 für einen oberen und unteren Grenzwert. Ein Ausgangssignal von der UND-Gatterschaltung 51 wird zu einem Sichtgerät 56 geleitet, um die Lage des Stahlbandes 1 während seines Laufes anzuzeigen und weiterhin zu einer Einrichtung 57 zum Zurückweisen der Abgabe, um diese zu betätigen, wodurch ohne Fehler die geeignete Zurückweisung der unbrauchbaren Schnittstücke des Stahlbandes 1 von der Förderanlage bewirkt wird.

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Eine genaue Übereinstimmung der Teile eines Stahlbandes, dessen ^Lage während des Laufes vorher durch die Detektoren geprüft wurde, und der Schnittstücke des Stahlbandes direkt nach dem Verlassen der Schneidemaschine, sei es dass sie zurückgewiesen oder dass sie akzeptiert werden, kann auch auf einem anderen Wege sichergestellt werden als dem oben beschriebenen Verfahren der Betätigung eines Impulsgenerators mit der Drehung des Messers der Schneidemaschine 6, beispielsweise durch ein Signal, das die Laufgeschwindigkeit- der Förderanlage und die vorbeschriebene Länge bezeichnet, um die das Stahlband 1 durch die Schneidemaschine abgeschnitten wird. Wenn sich im letzteren Fall die Laufgeschwindigkeit der Förderanlage ändert, kann die oben genannte Übereinstimmung gleichwohl erreicht werden. "

Wie oben ausgeführt hängt die Empfindlichkeit der in Figur dargestellten Ausführungsform von der Frequenz der Taktimpulse und der Anzahl der Umdrehungen der Abtasttrommel ab, so dass diese Ausführungsform eine weit genauere Bestimmung der Versetzung der zentralen Achse oder der Längskante eines laufenden Stahlbandes von der zentralen Achse einer Förderanlage beispielsweise in einem Ausmass von 10 Mikron, feststellen kann als es in dem Fall möglich ware, in dem der Liehtempfänger aus optischen Fasern besteht. Wenn die Abtasttrommel 37 sich mit einer Drehzahl von 2000 Umdrehungen/min dreht und mit vier Schlitzen 39 perforiert ist, von denen jeder eine Breite von 50 Mikron aufweist und die Taktimpulse eine Frequenz von 200 KHz haben, dann erreicht diese Ausführungsform des erfindungsgemässen Detektors eine Empfindlichkeit von +5 Mikron.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Überwachen der Lage eines lichtundurchlässigen Bandmaterials, das auf einer Förderanlage läuft, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Detektor, die im Abstand voneinander entlang einer der Längskanten des lichtundurchlässigen Bandmaterials in der Richtung, in der es auf der Förderanlage läuft, angeordnet sind, um die Lage der Kante zu überwachen, wobei jeder Detektor aus einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger besteht, der eine Anzahl photoelektrischer Wandlerelemente enthält, die so angeordnet sind, dass sie der Lichtquelle quer über die Längskante des laufenden Materials zugewandt sind, und durch eine Einrichtung, auf den Empfang der-Ausgangssignale vom ersten und zweiten Detektor ein Signal zu erzeugen, das die Lage des Bandmaterials, das auf der Förderanlage läuft, anzeigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor einen Lichtempfänger, der aus einer Anzahl von feinen optischen Faserelementen besteht, denen Licht von der Lichtquelle geliefert wird, eine Anzahl photoelektrischer Wandlerelemente, die optisch mit den optischen Faserelementen verbunden sind, und eine Anzahl von Schaltern aufweist, die mit den photoelektrischen Wandlerelementen verbunden sind, und dass die Einrichtung zum Erzeugen eines Signales, das die Lage des Bandmaterials anzeigt, eine Vergleichsschaltung, die mit den AusgangsSignalen vom ersten und zweiten Detektor versorgt wird, eine Mittlungsschaltung, die mit den AusgangsSignalen der Vergleichsschaltung während einer bestimmten Zeitspanne versorgt wird, und ein Sichtgerät sowie eine Alarmeinheit aufweist, die beide mit den Ausgangssignalen der Mittlungsschaltung versorgt werden.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter eine Anzahl von Relais enthalten, die dann betätigt werden, wenn die photoelektrischen Ausgangssignale von den photoelektrischen Wandlerelementen sich auf mehr als 50% belaufen«

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor eine erste Linse zum Fokussieren des Lichtes¹ von der Lichtquelle,eine Blende,in Sie eine Öffnung in dem Bereich' gebohrt ist, in dem das Licht durch die erste Linse fokussiert wird, eine zweite Linse, um das schon in der Blende erhaltene Lichtbild weiter zu fokussieren, ein photoelektrisches Wandlerelement, das an einer Stelle angeordnet ist, an der das Licht durch die zweite Linse fokussiert wird, eine Abtasttrommel, die zwischen der Blende und der zweiten Linse angeordnet und mit wenigstens einem Abtastschlitz perforiert ist und einen Synchronimpulsgenerator aufweist, der mit der Abtasttrommel verbunden ist, und die Einrichtung zum Erzeugen eines Signals, das die Lage des Bandmaterials beim Laufen über die Förderanlage anzeigt, eine Einrichtung zum Formen der Signalform der Ausgangssignale vom ersten und zweiten Detektor, einen Taktimpulsgenerator, eine erste und eine zweite UND-Gatterschaltung, die mit AusgangsSignalen von der Einrichtung zum Formen der Signalform und dem Taktimpulsgenerator versorgt werden, eine Subtraktionsgatterschaltung, die so ausgelegt ist, dass sie ein Signal erzeugt, das den Unterschied zwischen der Anzahl der Ausgarigsimpulse der ersten und zweiten UND-Gatterschaltungen repräsentiert, einen Zähler, um eine Anzahl der Impulse zu zählen, die mit der Umdrehung des Kessers der Schneidemaschine erzeugt v/erden, eine UND-Gatterschaltung, die mit TrägerSignalen vom Zähler und den Ausgangssignalen von der Subtraktionsgatterschaltung versorgt wird, sowie ein Sichtgerät, eine Alarmeinheit für eine obere und untere Grenze und eine Einheit zum Zurück-

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weisen der Abgabe aufweist, wobei diese drei Bauteile mit den Ausgangssignalen von der zuletzt genannten UND-Gatterschaltung versorgt werden.

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