DE2638455A1

DE2638455A1 - Automatische steuerung der breite einer flachen materialbahn

Info

Publication number: DE2638455A1
Application number: DE19762638455
Authority: DE
Inventors: Larry Howard Loy
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1976-08-26
Publication date: 1977-03-03
Also published as: JPS5229368A; BE845560A; DK387076A; CA1046604A; DE2638455C3; SE7609462L; AU1719576A; NL7609511A; DE2638455B2; FR2322357A1; US3992107A; ZA765138B

Description

PATENTANWALT HELMUT GORTZ

6 Frankfurt am Main 70
Schneckenhofstr. 27 - Tel. 617079

25. August 1976 Gzq/Ra.

Union Carbide Corporation, 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017

Automatische Steuerung der Breite einer flachen Materialbahn

Die Erfindung betrifft eine Apparatur zum Nachweis und zur Messung der Abweichung von einer vorgewählten Breite in der Breite einer sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn.

Nachweis und Messung von Abweichungen in der Breite einer kontinuierlich sich bewegenden flachen Materialbahn wird im Arbeitsablauf gewöhnlich verwendet zur Überwachung und Steuerung der Breite durch Abtasten von Veränderungen von einer vorbestimmten Norm, zum Entwickeln von entsprechenden Korrektursignalen auf die abgetasteten Veränderungen von der vorbestimmten Norm und zum Anwenden dieser Signale auf einer Breitensteuerungsfunktion irgendwo im Produktionsprozeß.

Film und Bandbreitensteuerungen sind in der Industrie nicht unbekannt. Die US-PS 3 153 501 beschreibt ein Paar Luftströme, die direkt an den Kanten eines kontinuierlich sich bewegenden Gewebes entlanggeführt werden, die Schalteinrichtung anstoßen und offenhalten. Wenn einer der Luftströme durch eine Abweichung in der Filmbreite unterbrochen wird, schließt der Schalter und ein Signal wird erzeugt und so gesteuert, daß die

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Abweichung berichtigt v/ird.

Bei der Herstellung von Kunststoffoliensäckchen, Hülsen und Bogen für die Verpackungsindustrie wird ein thermoplastisches Material bei einer Temperatur, die höher ist als ihr Erweichungspunkt extrudiert, mit Luft zu einer Form einer Blase aufgeblasen, auf eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes des thermoplastischen Materials abgekühlt, zwischen Rollen zusammengedrückt, um die Luft zu entfernen und weggenommen wie ein abgeflachtes Rohr, welches bequem zusammengerollt werden kann für die weitere Bearbeitung oder für eine andere Verwendung bei der Produktion. Die flache Breite eines solchen Rohrmaterials ist, wie leicht durch das Vorhergesagte verstanden werden kann, festgelegt durch den Umkreis der aufgeblasenen Blase, welche dann wiederum bestimmt ist durch das Luftvolumen innerhalb der Blase. Somit kann überlegt werden, daß, wenn das Luftvolumen innerhalb der Blase eine Funktion der Flächenbr'eite des Filmrohrmaterials sein kann, wie sie irgendwo in dein Arbeitsablauf während des Abflachprozesses festgelegt wird, eine automatische Closed-Loop-Steuerung des Arbeitsablaufes erreicht werden kann.

Bestrebungen dahingehend erwiesen sich bis jetzt zumindest als wenig erfolgreich, wobei gerade die meisten Schwierigkeiten bei der kontinuierlichen Überwachung der abgeflachten Filmkanten, die sieh mit hoher Geschwindigkeit bewegen, ergaben. Wenn Sensorvorrichtungen benutzt werden, die den Film berühren, tritt das Risiko auf, daß das abgeflachte Rohrmaterial zerstört wird, welches durch Zerreißen, Zerkratzen oder etwas ähnlichem geschehen kann, was zur Folge hat, daß eine Betriebsstillegung erfolgt oder zumindest ein Ausfall an Produktionszeit und Ma-

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terialien eintritt. Wenn andererseits ebenfalls vor der Zeit der vorliegenden Erfindung eine nicht berührende Abtasteinrichtung oder Sensoren gebraucht werden, waren die Systemantwortzeiten zufällig zu schnell oder zu langsam, und bewirken ein Hin- und Herpendeln der Steuerapparatur oder falsche Fehlersignale werden empfangen, die woanders herstammen als von einer Filmbreitenabweichung.

Das Problem des Standes der Technik vor dieser Erfindung war es, daß es kein System für eine geeignete automatische Closed-Loop-Steuerung für flache Breiten von aufgeblasenen röhrenförmigen Kunststoffolien gab, welche in der Lage waren, einen Film abzutasten ohne ihn zu berühren, oder ohne ihn zu zerstören, die Antwortzeiten innerhalb der gewünschten Grenzen zu halten, ein Pendeln des Steuersystems zu verhindern und ganz allgemein eine absolute Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei Überwindung der vorher beschriebenen Nachteile eine Einrichtung zur Messung der Abweichungen von einer vorherbestimmten Breite in der Breite einer kontinuierlich sich bewegenden Materialbahn zu schaffen.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Technik vorgesehen zur kontinuierlichen Steuerung der Breite einer kontinuierlich sich bewegenden Materialbahn und zur Erzeugung von entsprechenden Fehlersignalen von und proportional zu Abweichungen in der Breite in jeder Untergrößen- oder Obergrößenrichtung.

Eine ganz besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Closed-Loop-Steuerung, um eine vorher gewünschte Flächenbreite

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der aufgeblasenen röhrenförmigen Kunststoffolie zu erhalten
durch Veränderung des Luftvolumens innerhalb des aufgeblasenen Rohrmaterials gemäß den vom Sensor entwickelten Signalen, die jeweilige Abweichungen von der vorher ausgewählten gewünschten Breite darstellen.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich im allgemeinen mit dem berührlosen Machweisen und Messen einer Abweichung von
einer vorherbestimmten Breite in der Breite einer kontinuierlich sich bewegenden Materialbahn mittels folgender Schritte:

Erzeugung eines ersten Paares von Gewebenachweisfeidern, die
einzeln in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner ist als die vorherbestimmte Breite und an quer gegenüberliegenden Orten angeordnet sind, die zu den Orten der sich bewegenden Gewebekanten benachbart sind;

Erzeugung eines zweiten Paares von Gewebenachweisfeldern, das im wesentlichen linear zu dem ersten Paar von Gewebenachweisfeldern ausgerichtet ist und an quer gegenüberliegenden Orten angeordnet ist, wobei sie den Orten der sich bewegenden Gewebekanten benachbart sind, und zwar einzeln in. einem Abstand, der größer ist als die vorher ausgewählte Breite;

gemeinsames, wechselseitiges kontinuierliches Bewegen der Paare von Gewebenachweisfeldern, kreuzweise über die Kanten des sich kontinuierlich bewegenden Gewebes;

Erzeugung eines ersten Signales, welches die Abwesenheit des
Gewebematerials von beiden ersten Paaren der Nachweisfelder
anzeigt;

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Erzeugung eines zweiten Signales, um das Vorhandensein von Gewebematerial an beiden zweiten Paaren der Nachweisfelder anzuzeigen;

Übertragung des ersten Signals in einer Anzeige, entsprechend und proportional zur Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die kleiner ist als die vorher bestimmte Breite ,*

und Übertragung des zweiten Signals in einer Anzeige, entsprechend und proportional zur Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die größer ist als die vorherbestimmte Breite.

Eine typische Ausführungsform der Apparatur der vorliegenden Erfindung enthält in Kombination:

ein erstes Paar von Gewebedetektoreinrichtungen, die einzeln mit einem Zwischenraum angeordnet sind, der kleiner ist als die vorherbestimmte Breite und an quer gegenüberliegenden Orten benachbart den Orten der bewegenden Gewebekanten angeordnet sind;

ein zv/eites Paar von Gewebedetektoreinrichtungen, die einzeln in einem Abstand, der größer ist als die vorherbestimmte Breite, beabstandet angeordnet sind, im wesentlichen linear zu dem ersten Paar von Gewebedetektoreinrichtungen an quer gegenüberliegenden Orten, die benachbart den Orten der bewegenden Gewebekanten angeordnet sind;

eine Trageinrichtung zum Befestigen von Sensorteilen des ersten Paares und des zweiten Paares der Detektoreinrichtung, die quer zur Richtung der Bewegungsbahn des Gewebes angeordnet und auf-

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gestellt wird;

Bewegungseinrichtung zum Hin- und Herbewegen der Trageinrichtung tuid der Teile der ersten und zweiten Paare der Detektoreinrichtung, die daran befestigt sind, umgekehrt quer durch die Kanten der kontinuierlich sich bewegenden Gewebebahn;

eine erste Signalerzeugungseinrichtung, die betriebsfähig mit dem ersten Paar der. Gewebedetektoreinrichtung verbunden wird, um ein Signal zu erzeugen, welches ausgelöst wird, wenn kein Gewebematerial an beiden Teilen des ersten Paares der Gewebedetektoreinrichtung nachgewiesen wird;

eine zweite Signalerzeugungseinrichtung, die betriebsfähig mit dem zweiten Paar der Gewebedetektoreinrichtung verbunden wird, um ein Signal zu erzeugen, wenn gleichzeitig an beiden Teilen des zweiten Paares der Gewebedetektoreinrichtung kein Gewebematerial nachgewiesen wird;

Einrichtung zur Übertragung eines Signals von der ersten Signalerzeugungseinrichtung zu einer Anzeige, entsprechend und proportional zur Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die kleiner ist als die vorherbestimmte Breite; und

eine Einrichtung zur Übertragung eines Signals von der zweiten Signalerzeugungseinrichtung zu einer Anzeige, entsprechend und proportional zur Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die größer ist als die vorherbestimmte Breite.

Bei der Verwendung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, eine lichtempfindliche Detektoreinrichtung zu gebrauchen, in Verbindung mit einer Lichtquelle, um ein

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Abtasten der Gewebekanten zu erreichen, und einen elektrischen Stromkreis beliebiger Art zu benutzen, um Signale zu erzeugen und zu übertragen, sowie Steuerkomponenten.

In einer besonderen Betriebsausführungsform der Erfindung werden die Korrektursignale als elektrische Impulse ausgeführt und durch Nachprüf- und Zeitverzögerungsstromkreise angewendet, um pneumatische Größen in der Luftversorgung und im Luftauslaß zu der aufgeblasenen Blase des«Kunststoffolienrohrmaterials bei der Herstellung, zu steuern.

Mit der automatischen flachen Breitensteuerungsapparatur der vorliegenden Erfindung wird die flache Breite der kontinuierlich sich bewegenden flachen Materialbahn verglichen mit einer festen Abmessung einer entsprechend vorher ausgewählten flachen Bezugsbreite. Wenn eine Breite entweder nach oben oder nach unten von einer vorherbestimmten obersten Toleranzgrenze abweicht, wird ein Fehlersignal erzeugt und übertragen, um anzuzeigen, ob der Fehler zu einer Obergröße oder einer Untergröße gehört und nach Überprüfung einer vorherbestimmten Anzahl von sich daran anschließenden Impulsen wird im Lauf einer geeignet berechneten Zeitverzögerung eine Steuereinrichtung in Gang gesetzt, um den Fehler zu korrigieren.

Kurz gesagt verwendet die Erfindung zwei hin- und herbewegende Paare von Fotozellensensoren, um die sich bewegenden Gewebekanten kontinuierlich zu überwachen und somit nachzuweisen, ob das Gewebe,in unserem Fall eine abgeflachte röhrenförmige Folie, wie es oben beschrieben worden ist, sich innerhalb oder außerhalb der Breitentoleranzen befindet. Die Amplitude der Oszillation der Sensoren genügt, um den maximalen Abstand

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lieh quer durch die von dem Gewebe zurückgelegte Strecke zu umfassen. Wenn der Film zu schmal wird, werden die innenseitigen Sensoren gleichzeitig Licht empfangen, und wenn der Film zu breit wird,-werden die beiden außenseitigen Sensoren überdeckt und somit von der gleichzeitigen Lichtaussendung blockiert, Es können andere Sensoren als Fotozellen verwendet werden, und es ist ganz besonders wichtig, daß sie nicht auf Filme festgelegt sind. Andere Formen von Sensoren sind geeignet, um in der erfindungsgemäßen Apparatur verwendet zu werden, wie z.B. Energiestrahlungsquellen verschiedenen Typs, akustische Wellen, pneumatische Felder und andere Formen, die geeignet sind verwendet zu werden, wobei nicht ausschließlich solche physikalischen Kontaktvorrichtungen gebraucht werden müssen, wie sie verwendet worden sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in den Fig. 1 bis dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematiscjhe Darstellung des Gesamtsystems und apparative Komponenten der Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitsignaldiagramm, welches die Beziehung zwischen und die Dauer der Zeiten der verschiedenen Signale zeigt, die in Übereinstimmung mit der Anwendung der Erfindung entwickelt werden; und

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Fig. 3 ein Diagramm,welches schematisch eine elektrische Steuerung für eine Ausführungsform einer Apparatur gemäß der Erfindung darstellt.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Apparatur gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Abtastkombination, die allgemein mit 1 bezeichnet wird, bei einem sich bewegenden Gewebefilm 2, welcher im Schnitt dargestellt ist. Die Abtastkombination 1 enthält vier Fotozellen 7, 8, 9, 10 mit einem ersten Paar 8, 10, welches an der Innenseite der Film 2-Kanten und ein zweites Paar 7» 9, welches an der Außenseite der Film 2-Kanten angeordnet sind. Lichtquellen 3, 5 sind vorgesehen und fest montiert angrenzend an den Fotozellen, so daß Licht, welches von der Lichtquelle 3 ausgesendet wird,' auf die Fotozellen 7, 8 trifft, wenn es nicht versperrt wird, und Licht von der Lichtquelle 5 wird, wenn es ungehindert durchtreten kann, auf die Fotozellen 9, 10 stoßen. -

Die Fotozellen sind fest an einer gemeinsamen Tragstange 18 befestigt und die Abstände sind so bemessen, daß die Entfernung von dem Mittelpunkt zwischen den linksseitigen Fotozellen 7» 8 zu dem Mittelpunkt zwischen den rechtsseitigen Fotozellen 9, 10 gleich ist, damit die Flächenbreite möglichst beibehalten wird.

Die Tragstange 18 ist drehbar an einer Grundfläche 19 befestigt, um sich frei abwechselnd hin und her quer ab zur Breite des Filmes 2 zu bewegen mit einem genügenden Abstand, um den innen- und außenseitigen Fotozellenpaaren zu erlauben, die Filmkanten während einer jeden Oszillation zu überqueren. Ein'

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- ίο -

Ende der Tragstange 18 ist mit einer Kurbelarm-Mitnehmerscheibe 13 verbunden und an einer Welle des Antriebsmotors 11 befestigt, um die erforderliche Übertragung der Rotation in eine Hin- und Herbewegung des Antriebs durchzuführen.

Die Signalausgänge des innenseitigen Paares der Fotozellen 10 sind untereinander in Reihe verbunden und mit einer Fotozellenverstärker-Untergrößensteuerung 21 durch einen Stromkreis 40 verbunden. Die Signalausgänge des außenseitigen Paares der Fotozellen 7, 9 sind untereinander parallel und mit einer Fotozellenverstärker-Obergrößensteuerung 23 durch einen Stromkreis 41 verbunden.

Ein Stromkreis 46 ist zwischen dem Ausgang der Untergrößensteuerung 21 und einem Signalnachprüfer 25 vorgesehen und ein Stromkreis 47 ist vorgesehen zwischen dem Ausgang der Obergrößensteuerung 23 und einer Signalnachprüfvorrichtung 25. Ferngesteuerte Trenneinrichtungen 32, 33 _f deren Funktionen etwas später beschrieben werden, sind jeweils in den Stromkreisen 46 und 47 vorgesehen. Von der Signalnachprüfvorrichtung 25 geht ein Stromkreis 48 zu einem Untergrößensignal-Übersetzer 27 und ein Stromkreis 49 ,geht von der Signalnachprüfvorrichtung 25 zu einem Obergrößensignalübersetzer 29.

Der Untergrößensignalübersetzer 27 ist verbunden mit einem Luftzuf ührungssteuerventil 35 und der Obergrößensignalübersetzer 29 ist verbunden mit einem Luftauslaßsteuerventil 37, welche in einer Hauptluftleitung 55 angeordnet sind, in v/elcher die Aufblaseluft durch einen Durchgang in der Extruderdüse zu dem aufgeblasenen Rohrmaterial^gelangt, wie es dargestellt ist. Die Signalübersetzer 27, 29 sind auch durch Stromkreise

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52, 53 mit einem Zeitverzögerungskreis 31 verbunden, welcher wiederum rückwärtig mit den ferngesteuerten Trenneinrichtungen 32, 33 jeweils durch Stromkreise 70 und 71 verbunden ist.

Ebenso wie die vorangegangene Beschreibung - einschließlich der Fig. 1 der Zeichnungen - werden ebenso die Fig. 2 und 3 einschließlich der nachfolgenden Beschreibung der Betriebsweise der Erfindung für das Verständnis nützlih sein.

So wie der Film 2 sich in eine Richtung weg von dem Betrachter in Fig. 1 bewegt, treibt der Motor 11 die Tragstange 18 durch die Kurbelarmmitnehmerscheibe 13 und einen Kurbelarm 15 umgekehrt an, um die Fotozellenpaare unterhalb der Filmkanten hin- und herzubewegen. Die Amplitude der Oszillation muß ausreichen, damit die Fotozellenpaare vollständig unterhalb und dann wieder vollständig frei von den Kanten des Filmes hindurchgelangen an den extremen Stellen der seitlichen Anordnung, oder um zu triften, wodurch der fortlaufende Film 2 zu irgendeiner Zeit in eine normale Betriebsstellung gelangt. Der Zwischenraum zwischen den Fotozellenpaaren 7» 8 und 9, 10 ist, wie bereits oben erwähnt, so eingestellt, daß die Breite während des Arbeitsablaufes immer gleich ist.

Während die Fotozellen oszillieren, schwenken sie unterhalb einer genauen Breite des Filmes beim Start von links nach rechts, wobei zu beiden Zellen 7 und 8 Licht von der Lichtquelle 3 gelangen kann und beide^ Zellen 9 und 10 von dem Licht, welches von der Lichtquelle 5 ausgesendet wird, abgeschnitten sind, durch die rechte Kante des Filmes. Während des Weiterschwenkens von links nach rechts gelangt die Fotozelle 9 in das Licht, während gleichzeitig die Fotozelle 8 unter der linken Kante

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des Filmes aus dem Licht herauskommt. Beim Abschluß eines Schwenkprozesses wird die Fotozelle 10 der Fotozelle 9 folgend in das Licht bei der rechten Kante gelangen und die Fotozelle 7 wird der Fotozelle 8 folgend unter die linke Kante des Filmes gelangen, wodurch das Zellenpaar 9, 10 an der rechten Kante nun dem Licht, das von der Lichtquelle 5 kommt, direkt ausgesetzt ist und beide Zellen 7 und 8 von dem Licht der Lichtquelle 3 durch die linke Kante, des Filmes abgeschnitten sind. Darauf erfolgt eine umgekehrte Versetzung von rechts nach links.

Die Fig. 3 der Zeichnungen zeigt die innenseitigen Fotozellen 8, 10, die in Reihe mit einer Leistungsquelle und mit einer Spule in einem Relais 81 verbunden sind, welche in dem Untergrößendetektor 21 enthalten ist. Der Kontaktgeber 81' des Relais 81 ist normalerweise geöffnet, wobei geöffnet bedeutet, daß die Spule energielos ist. Bei der gezeigten Verbindung und wenn die normale Filmbreite konstant gehalten wird, wird die eine oder andere der Fotozellen 8, 10 immer durch eine Filmkante vom Licht abgeschnitten, und die Spule des Relais 81 bleibt energielos und der Relaiskontaktgeber 81' bleibt geöffnet. Wenn die Filmbreite durch irgendeinen Umstand kleiner als normal wird, trifft Licht auf beide Fotozellen 8 und 10 auf und bewirkt die gleichzeitige Schließung der Fotozellenkontakte, das Versehen der Spule des Relais 81 mit Energie und das Schließen des Kontaktgebers 81' des Relais 81.

Die außenseitigen Fotozellen 7» 9 sind zwischen einer Energiequelle und einer Spule in einem Relais 80, welches in einem Obergrößendetektor 23 enthalten ist, parallel verbunden. Der Kontaktgeber 80' des Relais 80 ist normalerweise geschlossen,

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d.h. die Spule ist energielos. Bei der gezeigten Verbindung und wenn die normale Filmbreite konstant gehalten wird, wird auf die eine oder andere der Fotozellen 7, 9 immer Licht auftreffen, während die andere vollständig oder nur teilweise vom Licht abgeschnitten ist. Das Offenhalten von mindestens einem der Kontakte der Fotozellen 7, 9 läßt die Spule in dem Relais 80 erregt und den Relaiskontaktgeber 80' geöffnet. Wenn die Füllbreite durch irgendeinen Umstand größer als normal wird, wird das Licht von beiden Fotozellen 7 und 9 blockiert und gleichzeitig bewirkt, daß der Fotozellenkontakt geöffnet, die Spule des Relais 80 energielos gemacht und der Kontaktgeber 80' des Relais 80 geschlossen wird.

Wenn eine Unter- oder eine Obergröße auftritt, bewirkt dies das Schließen des Relaiskontaktgebers 81', Linie 207 in Fig. 3, oder der Relaiskontaktgeber 80, Linie 209 in Fig. 3, wird mit Energie versehen, die Spule eines Impulsrelais 93 oder eines Impulsrelais 92 wird quer mit einer Steuerkraft verbunden, und dies bewirkt das Schließen des einen oder des anderen der Impulsrelaiskontaktgeber 92', 93' , Linie 213., 215 in Fig. 3. Dies bewirkt wiederum, daß ein Relais 101 mit Energie versehen wird, welches einen Kontakt 101' auf der Linie 217 in Fig. 3 in eine zeitlich gesteuerte Verschlußstellung zieht, und um die Spule eines Relais 103 mit Energie versehen und das Ziehen eines geschlossenen Kontaktes 103' in Linie 219. Die Schließzeit des Kontaktes 101' wird als Nachprüfperiode verwendet, um sicherzustellen, daß das, was registriert worden ist, ein Fehlersignal ist, welches genügend lange weiterbesteht, um eine Korrektur zu gewährleisten, und dies wird erreicht durch Verzögerung der automatischen Öffnung des Kontaktes 101, nachdem die Spule des Relais 101 energie-

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los geworden ist.

In den Linien A und B des Zeitdiagramms der Fig, 2 der Zeichnungen ist diese Zeitverzögerungs- oder Nachprüfungsperiode (entsprechend Relais 101) von genügender Dauer, um das Anlegen eines zusätzlichen Fehlersignalimpulses nach dem ersten Impuls, von welchem die Impulsverzögerung ausgelöst worden ist, zu erlauben. Wenn der zweite Impuls nicht erscheint, bleibt das Relais 101 lange genug energielos, um seinem seitlich gesteuerten Kontakt.101' zu ermöglichen, sich wieder zu öffnen, wodurch die Spule des Relais 103 energielos wird und seinem Kontaktgeber 103' erlaubt, sich ebenfa3-ls zu öffnen. Wenn dagegen ein zweites Fehlersignal erscheint, wird die Nachprüfungsperiode aufrechterhalten und erlaubt ein nächstes Anlegen oder einen dritten Fehlersignalimpuls in dieser Folge, um zu einem Impulsausdehner oder Signalübertragungsverzögerungsspule 105 oder 107 durch einen der Kontakte 93" oder 92" auf den Linien 219» 221 der Fig. 3 zu gelangen. Die Kontakte 93" und 92" werden Jeweils geschlossen bei der Versorgung der Spulen der Relais 93 und 92 mit Energie, wie es weiter oben beschrieben worden ist.

Demgemäß wird ein Untergrößenfehlersignalimpuls entweder ausgeblendet oder durch den geschlossenen Kontakt 93" zu der Spule des Relais 105 auf der Linie 219 übertragen oder ein Obergrößenfehlersignalimpuls wird ausgeblendet oder durch den geschlossenen Kontakt 92" zu der Spule des Relais 107 auf der Linie 221 übertragen, wobei die Kontakte 105' und 105" des Relais 105 oder die Kontakte 107' und 107" des Relais 107 geschlossen werden. Ein Untergrößensignal bewirkt somit die

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Versorgung der Spule des Relais 111 in der Linie 227 der Fig. mit Energie, welche das Luftzuführsteuerungsventil 35 betreibt, während ein Obergrößensignal die Spule des Relais 113 in der Linie 229 der Fig. 3, welche das Luftauslaßsteuerungsventil 37 betreibt, mit Energie versorgt.

Die Verwendung eines jeden der Untergrößen- oder Obergrößenimpuls aus dehner oder Signalübertragungsrelais 105, 107 bewirkt, wie weiter oben erwähnt worden ist, das Schließen eines der Relaiskontakte 105', 107' (Linien 223, 225 in Fig. 3), welche wiederum die Spule des Relais 109 in dem Pendelunterdrückungsstromkreis mit Energie versieht, um den Kontakt 109¹ an der Linie 213 zu öffnen und die Kontaktanordnung 92', 93" für eine vorherbestimmte Zeit ausreichend unbrauchbar zu machen, um dem Korrektursignal zu ermöglichen, einen sichtbaren Effekt an der überwachten Breite des Gewebes oder des abgeflachten Rohrmaterials zu bewirken.

Die vorangehende Beschreibung wird nicht allein das Wesen der Erfindung aufgezeigt haben, sondern auch die praktische Anwendung mit kommerziell erhältlichen zu einer Apparatur zusammengesetzten Bauteilen aufzeigen.

Eine typische Anlage gemäß der Erfindung wird erfolgreich bei der Plastikbeutelherstellung verwendet zur Überwachung einer Flächenbreite von 188 cm (74 inches) des abgeflachten Blasenpolyäthylen-Rohrmaterials von 0,038 mm (1,5 mil) Wanddicke, um hin- und herbewegend mit einer linearen Geschwindigkeit von 61 m/Min. (200 feet pro Minute) aufzurollen. Die zulässige Abweichung von der normalen 188 cm (74 inch)-Breite ist + 1 cm (+ 3/8 inch) aufgrund des eingeführten Herstellungsstandards.

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Es wird ein 110 Volt Steuersystem verwendet. Im Handel erhältliche Fotowiderstandselemente werden als Fotozellen verwendet und 61 cm (24 inch) lange fluoreszierende Lampen werden ungefähr 45,7 cm (18 inch) oberhalb der Fctowiderstände befestigt und werden als Lichtquellen gebraucht. Im Handel erhältliche industrielle Standard-Steuerrelaisbauteile werden gemäß der Erfindung verbunden. Jedes Kantenpaar der Fotowiderstände wird an 1 cm (3/8 inch) Zentren befestigt und der Mittellinienabstand zwischen den Kantenpaaren der Fotowiderstände ist 188 cm (74 inches). Die Fotowiderstände v/erden hin- und herbewegt mit einer Frequenz von 5 Umdrehungen pro Minute durch eine 10,2 cm (4 inch) Oszillationsamplitude. Die Luft wird, abhängig von der Natur und Größenordnung eines Fehlersignals, entweder hinzugegeben oder entfernt von der aufgeblasenen extrudierten Rohrmaterialblase durch eine Kombination von Ventilen und ein Venturi wird damit verbunden, um Luft von der Blase durch den Hauptluftdurchgang herauszulassen.

Verschiedene abwechselnde Bauarten, Verfeinerungen und Verbesserungen können bei der Verwendung der Erfindung gebraucht werden. Eine glattere Oszillationsbewegung der Sensorelemente und somit eine noch größere Geschwindigkeit ihrer Bewegungen wird z.B. erreicht, wenn die Tragstange 18 zum Befestigen der Sensorelemente den Mitnehmer eher betätigt als das Antreiben durch den Kurbelarm und die Kurbelarmscheibenanordnung, wie sie oben beschrieben worden ist. Es ist auch möglich, Anordnungen und Kombinationen zu gebrauchen mit durch Licht und/oder Dunkelheit betriebenen fotoempfindlichen Elementen, die anders funktionieren als die weiter oben beschriebenen, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

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Aufgrund der vorangegangenen Beschreibung ist es ersichtlich, daß die Erfindung einen wesentlichen Fortschritt des Standes der Technik darstellt und zum ersten Mal keine Überwachungstechnik vorschlägt, in der keine Regulierung oder Kompensation erforderlich ist, um den Betrag der seitlichen Randbewegung einer sich bewegenden flachen Breite zu überwachen, wobei dieses Problem durch die sich hin- und herbewegende Abtastung gelöst wird. Entsprechend dem Merkmal des überwachten Parameters und der zu überwachenden Einrichtung, kann gesagt werden, daß sie fließt und untereinander zusammenhangend unabhängig von irgendwelchen von außen festgelegten Bezugnahmen ist.

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Claims

Patentansprüche

Λ Apparatur zum Nachweis und zur Messung der Abweichung von einer vorgewählten Breite in der Breite einer sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn, gekennzeichnet durch

ein erstes Paar einer Gewebedetektoreinrichtung, .welches einzeln in einem Abstand, welcher kleiner ist als die vorher bestimmte Breite, beabstandet und an quer entgegengesetzt zu liegenden Orten angeordnet ist, die den Orten der sich bewegenden Gewebekanten benachbart sind;

ein zweites Paar einer Gewebedetektoreinrichtung, welches einzeln in einem Abstand, der größer ist als die vorher bestimmte Breite, beabstandet im wesentlichen linear ausgerichtet mit dem ersten Paar der Gewebedetektoreinrichtung angeordnet ist und quer an entgegengesetzten Orten, die benachbart den Orten der sich bewegenden Gewebekanten befinden;

eine Trageinrichtung zum Befestigen von Sensorteilen des ersten Paares und des zweiten Paares der Gewebedetektoreinrichtung, ausgerichtet und angeordnet quer zur Richtung der Bewegung der Materialbahn;

Bewegungseinrichtung zum Hin- und Herbewegen der Trageinrichtung und der Teile der ersten und zweiten Paare der Gewebedetektoreinrichtung, die daran befestigt sind und zwar umgekehrt transversal quer zu den Kanten des kontinuierlich sich bewegenden Gewebes;

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eine Signalerzeugungseinrichtung, die betriebsfähig verbunden ist mit dem ersten Paar der Gewebedetektoreinrichtung, zum Erzeugen eines Signales, wenn nicht gleichzeitig Gewebematerial an beiden Teilen des ersten Paares der Gewebedetektoreinrichtung nachgewiesen wird;

eine zweite Signalerzeugungseinrichtung, die betriebsfähig mit dem zweiten Paar der Gewebedetektoreinrichtung verbunden ist, um ein Signal zu erzeugen, wenn gleichzeitig an beiden Teilen des zweiten Paares der Gewebedetektoreinrichtung Gewebematerial nachgewiesen wird;

eine Einrichtung zum Übersetzen eines Signales von der ersten Signalerzeugungseinrichtung in eine Anzeige, entsprechend und proportional zu der Abweichung von der vorher bestimmten Breite zu einer Breite, die kleiner ist als die vorherbestimmte Breite; und

eine Einrichtung zum Übersetzen eines Signals von der zweiten Signalerzeugungseinrichtung zu einer Anzeige, entsprechend und proportional zu einer Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die größer ist als die vorherbestimmte Breite. .

2. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebedetektoreinrichtung eine Energieaussendungseinrichtung in Verbindung mit einer jeweiligen Energiesensoreinrichtung enthält.

3. Apparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieaussendungseinrichtung aus Lichtquellen besteht und die Energiesensoreinrichtung Fotozellen enthält.

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4. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Signalerzeugungs- und die Signalübersetzungseinrichtung elektrische Einrichtungen sind.

5. Apparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Signalerzeugungseinrichtung und die Signalübersetzungseinrichtung elektrische Einrichtungen sind.

6. Apparatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Signalerzeugungseinrichtung und die Signalübersetzungseinrichtung elektrische Einrichtungen sind.

7. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebebreitensteuerungseinrichtung betriebsfähig verbunden ist mit der ersten und der zweiten Signalerzeugungseinrichtung.

8. Apparatur zum Nachweis, zur Messung und zur Umkehr der Abweichung von einer vorherbestimmten Breite in der Breite einer kontinuierlich sich bewegenden Materialbahn, gekennzeichnet durch

ein erstes Paar Fotozellen, die einzeln in einem Abstand, der kleiner ist als die vorherbestimmte Breite, beabstandet und an quer gegenüberliegenden Orten, die benachbart den Orten der sich bewegenden Gewebekanten angeordnet sind und in einem Stromkreis in Reihe mit einer ersten Signalerzeugungseinrichtung verbunden sind;

ein zweites Paar von Fotozellen, die einzeln in einem Abstand, der größer ist als die vorherbestimmte Breite beabstandet und im wesentlichen linear ausgerichtet mit

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dem ersten Paar von Fotozellen an quer gegenüberliegenden Orten angeordnet sind, die den Orten der sich bewegenden Gewebekanten benachbart sind, untereinander parallel verbunden in einem Stromkreis mit einer zweiten Signalerzeugungseinrichtung ;

einen länglichen Stangenträger zum Montieren der Fotozellenpaare, die quer zur Richtung der Bewegung des Gewebes angeordnet und eingerichtet sind;

feste Lichtaussendungsquellen, die den Fotozellen benachbart angeordnet sind, um Licht darauf zu werfen und gleichzeitig in einem Abstand voneinander, der einen eindeutigen Durchgang der Gewebematerialkanten zwischen den Lichtaussendungsquellen und den jeweiligen Fotozellen ermöglicht;

eine Oszillationserzeugungseinrichtung, die betriebsfertig mit dem Träger verbunden und angepaßt ist, um den Träger hin- und herzubewegen und die Fotozellen sind daran befestigt quer an gegenüberliegenden Kanten des sich kontinuierlich bewegenden Gewebes;

erste
eine/Signalerzeugungseinrichtung in einem Stromkreis mit dem ersten Fotozellenpaar, die angepaßt ist, um einen Signalimpuls zu erzeugen, wenn kein Nachweis von Gewebematerial gleichzeitig zwischen beiden Teilen des ersten Fotozellenpaares und seinen jeweiligen Lichtaussendungsquellen erfolgt;

eine zweite Signalerzeugungseinrichtung in einem Stromkreis mit dem ersten Fotozellenpaar, das angepaßt ist, um ein Impulssignal zu erzeugen, wenn Gewebematerial gleichzeitig zwischen beiden Teilen des zweiten Fotozellenpaares und dessen jeweiligen Lichtatissendungsquellen nachgewiesen wird;

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eine Gewebebreitensteuerungseinrichtung in dem Stromkreis mit der ersten und zv/eiten Signalerzeugungseinrichtung;

einen ersten Signalübersetzer in dem Schaltkreis mit der ersten Signalerzeugungseinrichtung und der Gewebebreitensteuereinrichtung, der angepaßt ist, um ein Steuerkorrektursignal für ein Gewebe, welches kleiner ist als ein normales Gewebe, an die Gewebebreitensteuerungseinrichtung anzulegen, welches proportional über dem Impulssignal ist, welches durch die erste Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird;

einen zweiten Signalübersetzer in dem Stromkreis mit der zweiten Signalerzeugungseinrichtung und der Gewebebreitensteuerungseinrichtung, die angepaßt ist, um ein Korrektursteuersignal eines zu großen Gewebes an die Gewebebreitensteuerungseinrichtung zu geben, welches proportional dem Impulssignal ist, welches durch die zweite Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird;

eine Impulssignal-Nachprüfvorrichtung in dem Stromkreis mit der ersten und der zweiten Signalerzeugungseinrichtung und dem ersten und dem zweiten Signalübersetzer, die angepaßt sind, um eine vorherbestimmte Anzahl von Signalirapulsen von der Signalerzeugungseinrichtung zu empfangen, bevor ein erstes Impulssignal an einen Übersetzer weitergeleitet wird;

eine Trenneinrichtung in dem Stromkreis mit der ersten Signalerzeugungseinrichtung, den Signalübersetzern und der ersten Signalimpulsnachprüfvorrichtung, die mit Energie versehen wird und durch die Übersetzer betriebsfähig ist, um die einzelnen Signalgeneratoren von ihren jeweiligen Signalübersetzern zu trennen, während ein jeweiliges

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Korrektursignal an die Gewebebreitensteuereinrichtung angelegt wird, und

eine Signalpendelunterdrückungszeitverzögerung, die eingeschlossen ist in den Stromkreis mit den Übersetzern und der Gewebebreitensteuerungseinrichtung.

Verfahren zum Nachweis des NichtVorhandenseins von Gewebematerial und zur Messung einer Abweichung von einer vorherbestimmten Breite in der Breite einer kontinuierlich sich bewegenden Materialbahn, gekennzeichnet durch

Erzeugen eines ersten Paares von Gewebenachweisfeldem, die einzeln in einem Abstand, der kleiner als die vorherbestimmte Breite ist, angeordnet ist, und zwar an quer gegenüberliegenden Orten, die den bewegten Gewebekanten benachbart sind;

Erzeugen eines zweiten Paares von Gewebenachweisfeldern, die im wesentlichen linear mit dem ersten Paar der Gewebenachweisfelder ausgerichtet angeordnet sind und zwar quer an entgegengesetzten Orten, die den Gewebekanten benachbart sind, und zwar einzeln mit einem Zwischenraum, der größer ist als die vorherbestimmte Breite;

kontinuierliches Bewegen der Paare der Gewebenachweisfelder, zusammen, wechselseitig und quer zu den Kanten des sich kontinuierlich bewegenden Gewebes;

Ausbilden eines ersten Signals bei Abwesenheit des Gewebematerials an beiden Teilen des ersten Paares der Nachweisfelder;

Ausbilden eines zweiten Signales bei Anwesenheit von Gewebematerial bei beiden Teilen des zweiten Paares der· Nachweisfelder;

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Übersetzen des ersten Signals in einer Anzeige, entsprechend und proportional zur Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die kleiner ist als die vorherbestimmte Breite; und

Übersetzen des zweiten Signals in einer Anzeige, entsprechend und proportional zur Abweichung von der vorherbestimmten Breite zu einer Breite, die größer ist als die vorherbestimmte Breite.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebenachweisfelder von Lichtfeldern erzeugt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Signale elektrisch erzeugt und übersetzt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Signale elektrisch erzeugt und übersetzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Signale angelegt werden, um eine Steuerfunktion zu entwickeln, die die Breite des Gewebematerials ■näher bestimmen soll.

14. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die sich kontinuierlich bewegende Materialbahn eine abgeflachte, röhrenförmige Aufblaskunststoffolie ist und die ersten und zweiten entwickelten Signale zur Steuerung des inneren Luftvolumens der röhrenförmigen Aufblaskunststoffolie angelegt ist, wenn der Film sich in einem noch weichen Stadium befindet.

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