DE2812873A1

DE2812873A1 - Automatisches steuersystem fuer papierbahnen

Info

Publication number: DE2812873A1
Application number: DE19782812873
Authority: DE
Inventors: John F Mooney; Allan Brent Woolston
Original assignee: Molins Machine Co Inc
Current assignee: Molins Machine Co Inc
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1978-03-23
Publication date: 1978-11-02
Also published as: JPS53132664A; GB1567720A; FR2388742A1; FR2388742B1; US4089482A

Description

Licht Schmidt, Hansmann & Herrmann Licht. Schmidt. Hansmann. Herrmann · Postfach 701205 · 8000 München 70

Dipl.-Ing. Martin Licht Dr. Reinhold Schmidt Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Albert-Roßhaupter-Str. 8000 München 70

Telefon: (089)7603091 Telex: 5 212 284 pats d Telegramme: Lipatli München

23. März 197B

Neuanmeldung für: PIOLINS MACHINE COMPANY; INC. 111 Woodcrest Road Cherry Hill, New Jersey 08034 V. St. A.

"Automatisches Steuersystem für Papierbahnen"

80S8U/8S4S

Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010) Postscheck München Nr. 163397-802

MOLINS MACHINE COMPANY, INC. 111 Woodcrest Road Cherry Hill, New Jersey 08034 U. S. A.

"Automatisches Steuersystem für Papierbahnen"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Steuerungssystem für Papierbahnen verarbeitende Maschinen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein digitales System mit modularem Aufbau, in dem die Steuerung ausschließlich über die Umdrehungen der Papierbahnrolle und die Länge der von einer laufenden Rolle abgewickelten Papierbahn stattfindet. Bei diesem System werden optische Meßfühler und dergleichen überflüssig, die in bekannten Vorrichtungen zur Steuerung von Papierbahnen dazu verwendet werden, die Menge der auf einer laufenden Rolle verbleibenden Papierbahn nachzuweisen. Das erfindungsgemäße System macht ferner umfangreiche Rechnerschaltungen überflüssig, die in bekannten Steuervorrichtungen für

809844/0666

Papierbahnen zur Berechnung der Querschnittsfläche der Papierrolle, der Papierbahndicke und dergleichen verwendet werden müssen.

Steuervorrichtungen für das Verbinden von Papierbahnen sind bekannt. Bekannt sind ferner rechnergesteuerte Vorrichtungen zur Verbindung von Papierbahnen, bei denen ein Hauptkomputer und beträchtliche Programmierung notwendig sind, die jedoch durch die vorliegende Erfindung überflüssig gemacht werden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein automatisches Steuersystem für eine Bahnmaterial verbrauchende Maschine, die mindestens eine laufende Rolle mit Bahnmaterial unL eine bereitstehende Rolle mit Bahnmaterial umfaßt, sowie einen das Bahnmaterial bearbeitenden Mechanismus aufweist, der wirksam wird, nachdem eine vorgegebene Bahnlänge von der laufenden Rolle abgewickelt worden ist. Erste Einrichtungen dienen zur Messung der Länge des von der laufenden Rolle pro Umdrehung derselben abgewickelten Bahnmaterials. Zweite Einrichtungen dienen dazu, nachzuweisen, daß die Länge des von der laufenden Rolle pro Umdrehung derselben abgewickelten Bahnmaterials kleiner als eine erste vorgegebene Länge ist. Dritte Einrichtungen dienen dazu, nachzuweisen, daß die Länge des von der laufenden Rolle abgewickelten Bahnmaterials in einer vorgewählten Anzahl von Umdrehungen dieser Rolle einen zweiten vorgegebenen Längenwert erreicht. Schließlich sind vierte Einrichtungen an die ersten und zweiten Einrichtungen

80984A/0648

angeschlossen, um laufend die Länge des Bahnmaterials, die mit den ersten Einrichtungen festgestellt wurde, zu erhöhen. Fünfte Einrichtungen sind an die dritten und vierten angeschlossen, um die Betriebsvorrichtung für einen Arbeitsgang auszulösen.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen eine vorzugsweise Ausführungsform dargestellt, doch ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Einzelheiten beschränkt.

Figur 1 ist ein Aufriß einer Vorrichtung zur Verbindung von Papierbahnen, wobei Bahnmaterial von zwei Rollen an eine Maschine geführt wird, die auf das Bahnmaterial einwirkt.

Figuren 2a und 2b zeigen Blockschaltbilder des erfindungsgemäßen automatischen Steuersystems.

In den Zeichnungen sind gleichartige Teile mit gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet. Figur 1 zeigt eine vorzugsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Betriebsvorrichtung, beispielsweise eine Vorrichtung 10 zum Verbinden von Papierbahnen, liefert Bahnmaterial von zwei Rollen an eine das Bahnmaterial verbrauchende Maschine. Bei dieser handelt es sich zum Beispiel um eine Maschine zur Wellpappenherstellung. Die Verbindungsvorrichtung verbindet die Vorderkante des von der einsatzbereiten Rolle 12 ablaufenden Bahnmaterials mit dem Ende des von der ablaufenden Rolle H abgelaufenen Bahnmaterials, ohne daß hierbei der Betrieb der das Bahnmaterial verarbeitenden Maschine unterbrochen

809844/0646

wird. Die Vorrichtung 10 ist an sich bekannt. Die Beschreibung der Einzelheiten und des Betriebs der Vorrichtung 10 zum Verbinden von Papierbahnen werden als unnötig angesehen.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, verläuft das abgewickelte Bahnmaterial 16 um eine Leitrolle 18 in einem Verbindungskopf 20. Von Leitrolle 18 verläuft das Bahnmaterial 16 durch eine Klemmvorrichtung 22 und dann um eine Leitrolle 24.

Das Bahnmaterial 16 verläuft von der Leitrolle 24 nach oben um eine Leitrolle 26 in eine Verbindungsstation 28; danach ist die Bahn um eine Losrolle 30 geführt, von der aus das Bahnmaterial 16 über eine G-irlande 32 oder eine ähnliche Ansammlungsvorrichtung verläuft und dann in Richtung des Pfeils 34 an die das Bahnmaterial verarbeitende Maschine, beispielsweise eine Maschine zur Wellpappenherstellung, weitergeleitet wird.

Es entspricht dem Stand der !Technik, daß, wenn Beobachtungen ergeben, daß die abgewickelte Rolle 14 fast leer ist, die Bedienungsperson einen Knopf drückt, um einen Motor in Betrieb zu nehmen, der einen Verbindungsvorgang auslöst. Dabei wird die ablaufende Rolle 14 angehalten und die Vorderkante der bereitstehenden Papierbahn 35 wird mit dem auslaufenden Ende des Bahnmaterials 16 verbunden. Die Herstellung der Verbindung ist an sich bekannt.

Zu einem geeigneten Zeitpunkt nach Herstellung der Verbindung wird eine neue Bahn für den Rest der abgewickelten Rolle 14 eingesetzt. Die Vorderkante der neuen Rolle wird durch

8098U/0645

den Verbindungskopf 20 geführt, sobald dies der Bedienungsperson möglich ist.

Die vorliegende Erfindung macht die manuelle Überwachung des Verbindungsvorgangs überflüssig. Der Verbindungsvorgang wird ohne Beteiligung der Bedienungsperson eingeleitet. Die Steuerung ist vollautomatisch und wird nur durch einen ersten Meßfühler 36, einen zweiten Meßfühler 38 und einen dritten Meßfühler ausgelöst und durchgeführt, die auf die einsatzbereite Rolle 12 bzw. die abgewickelte Rolle 14 bzw. die Leitrolle 26 ausgerichtet sind.

Messung der Papierbahnlänge, die von der abgewickelten Rolle pro Umdrehung derselben abgezogen wird. Ein erster Meßfühler 36 und ein zweiter Meßfühler 38 liefern erste bzw. zweite Signale bei jeder Umdrehung der zugeordneten Papierrollen. Wie in Figur 1 dargestellt, ist der Meßfühler 36 der Rolle 12, und der Meßfühler 38 der Rolle 14 zugeordnet. Pur die folgende Beschreibung wird Rolle 14 als laufende bzw. abgewickelte Rolle und Rolle 12 als Vorratsrolle angenommen. Haeh Herstellung einer Verbindung wird Rolle 12 natürlich die neue abgewickelte Rolle, während Rolle 14 durch eine neue Vorratsrolle ersetzt wird. Die Meßfühler 36 und 38 sind zweckmäßigerweise magnetische Meßfühler und ergeben jeweils einen Ausgangsimpuls bei jeder Umdrehung der zugeordneten Rolle.

Wenn Rolle 14 abgewickelt wird, werden die vom zweiten Meßfühler 38 erzeugten Impulse von WEDER-UOCH-Gatter 42,

809844/0648

WSDER-ITOGH-Gatter 44 und V/EDER-ITOGH-Gatter 46 an die Synchronisationsstufe 48 durchgelassen (siehe .Figur 2a). Wenn Holle 12 gerade abgewickelt wird, werden die vom ersten Meßfühler erzeugten Impulse von WEDER-1TOOE-Gatter 50, WEDER-liOCH-Gatter 44 und WEDEE-NOGH-Gatter 46 an die Synchronisationsstufe 48 durchgelassen. Die vom vVEDEli-iTOCH-Gatter 46 stammenden Impulse werden mit der Synchronisationsstufe 48 mit den vom dritten Meßfühler 40 erzeugten Impulsen synchronisiert (siehe Figur 2b). Ein dritter Meßfühler 40 arbeitet mit der Leitrolle 26 in der Vorrichtung zur Verbindung der Papierbahnen zusammen (siehe Figur 1). Der Meßfühler 40 ist vorzugsweise als von der Welle betätigte Kopiervorrichtung ausgebildet und erzeugt Ausgangsimpulse bei jedem bestimmten Betrag des Weiterrückens der abgewickelten Papierbahn 16. Die Impulsfolgefrequenz der Ausgangssignale des Meßfühlers 40 wird um einen konstanten Faktor, vorzugsweise um den Faktor 2, mit Hilfe der Multiplikatorschaltung 52 erhöht (siehe Figur 2b). Dadurch wird die Auflösung der Ausgangssignale der Meßfühler verbessert. Die Synchronisationsstufe 48 ergibt serielle Eingangsdaten für das Schieberegister 54. Die Daten werden durch das Schieberegister mit Hilfe eines Haupttaktsignals elk Ir. 2 getaktet, bei dem es sich um ein digitales Signal mit einer Frequenz von etwa 70 kHz handelt und das von einem Haupttaktgeber 55 erzeugt wird. Das Schieberegister 54 ergibt mehrere Synchronisationssignale A, B, C und D, von denen jedes eine Dauer von etwa

1,4- Mikrosekunden hat. Die Synchronisationssignale werden nacheinander bei jeder Umdrehung der abgewickelten Rolle erzeugt. Wie im folgenden beschrieben, werden die Synchronisationssignale zur Synchronisierung der Folge der Messungen verwendet, die zur Bestimmung der von der abgewickelten Rolle entfernten Papierbahnlänge durchgeführt werden.

Das Synchronisationssignal A stellt Synchronisationsstufe 48 zurück, sodaß diese serielle Eingangsdaten an das Schieberegister bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der abgewickelten Rolle 14 liefern kann. Die Ausgangssignale der Multiplikatorstufe 52 werden zwischen aufeinanderfolgenden Synchronisationssignalen C, die aufeinanderfolgenden Umdrehungen der abgewickelten Rolle entsprechen, von einem Zähler 56 gezählt. Der Zählerstand des Zählers 56 entspricht der Länge der abgewickelten Papierbahn 16, die pro Umdrehung der Rolle von ihr abgewickelt wird. Dys Synchronisationssignal B löst ein.e Speicherschaltung 58 aus, die vorübergehend den Zählerstand des Zählers 56 speichert, ehe dieser Zähler vom Synchronisationssignal 0 gelöscht wird«, Eine Vergleichsstufe 60 vergleicht ständig den in Schaltung 58 gespeicherten, mit "X" bezeichneten Wert mit dem mit "Y" bezeichneten Ausgangssignal einer Schaltung 62 zur Einsatzpunkteinstellung. Die Y-Ausgangssignale der Schaltung 62 entsprechen einer ersten, vorgewählten Papierbahnlänge, die von der laufenden Rolle abgewickelt wurde» Bei Schaltung 62 handelt es sich vorzugsweise um Schalter in der Form von Wähler-

8098U/0648

scheiben oder dergleichen, die für den jeweiligen Anwendungsfalls voreingestellt werden. Später werden diese Schalter von der Bedienungsperson nicht mehr verstellt.

Die X- und X-Signale werden bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der abgewickelten Holle verglichen. Wenn die Länge der von der abgewickelten Rolle pro Umdrehung abgezogenen Bahn größer als die erste, vorgewählte Bahnlänge ist, ist das X-Signal größer als das Y-Signal und Vergleichsstufe 60 sperrt UHD-G-atter 64. Die abgewickelte Rolle dreht sich weiter, und wenn die Länge der pro Umdrehung der abgewickelten Rolle von dieser abgesogenen Papierbahn kleiner als die erste vorgewählte Bahnlänge ist, ist das X-Signal kleiner als das Y-Signal und Vergleichsstufe 60 entsperrt UKD-Gatter 64. ITach seiner Entsperrung läßt UHD-G-atter 64 das Synchronisationssignal D an einen Zähler 66 durch, der das Synchronisationssignal D bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der abgewickelten Rolle zählt, solange das X-Signal kleiner als das Y-Signal ist. Mit anderen Worten, der Zähler 66 zählt die Anzahl der Umdrehungen der abgewickelten Rolle, bei denen die Länge der von dieser Rolle, abgezogenen Papierbahn kleiner als die erste vorgewählte Länge ist. Der Zählerstand des Zählers 66 stellt damit die Länge der von der laufenden Rolle abgewickelten Papierbahn dar, nachdem die Dicke der Rolle einen ersten vorgegebenen Radius erreicht hat, der der ersten vorgegebenen Bahnlänge entspricht.

Zähler 66 zählt die Synchronisationssignale D weiter,

8098U/QS46

bis ein fester Zählerstand NO erreicht ist. Der feste NO-Zählerstand stellt eine zweite vorgegebene Länge des von der abgewickelten Rolle abgezogenen Bahnmaterials dar und gibt insbesondere an, daß die Höhe des auf der abgewickelten Rolle verbleibenden Bahnmaterials einen zweiten, vorgewählten Radius vor dem Radiuswert erreicht hat, bei dem eine Verbindung eingeleitet werden soll. Wenn der Zähler 66 den festen Zählerstand ITO erreicht, schaltet die Entkodierungsstufe 68 eine Plip-Elop-Stufe 70 zur Warnsignalgabe um« Die Jj'lip-ilop-Stufe 70 zur Anzeige des Warnpegels erzeugt an ihrem Q-Ausgang ein Alarmsignal, das eine Alarmvorrichtung, beispielsweise eine Warnlampe oder eine Hupe betätigt und damit die Bedienungsperson darauf hinweist, daß in Kürze eine Verbindung hergestellt werden wird.

Bei der Umschaltung entsperrt die Flip-Flop-Stufe 70 auch ein UND-Gatter 72, das das Synchronisationssignal D an eine Schaltung 74 zur Zählerstandserhöhung weiterleitete Schaltung 74 erhöht dynamisch den Zählerstand des Zählers 56, um die länge des von der abgewickelten Rolle abgezogenen Bahnmaterials zu messen, nachdem die Flip-Flop-Stufe für Warnsignalgabe umgeschaltet wurde»

Wenn die Flip-Flop-Stufe für Warnsignalgäbe geschaltet worden ist, lösen ihre Q-Ausgangssignale eine Warn-Synchronisationsstufe 75 aus, die ein elk Nr„1-Haupttaktsignal über NIOHT-UND-G-atter 77 an den Zähler 66 zu dessen Löschung durchläßt. Die Impulsfolgefrequenz des elk Nr₀ 1-Taktsignals ist etwa gleich der achtfachen Impulsfolgefrequenz des

8098U/06AS

elk ¥r. 2-Signals.

Dynamische Weiterschaltung bei der Messung der Bahnlänge. Die Schaltung 74 zur Zählerstandserhöhung ist vorzugsweise ein ODM-G-atter mit zwei Eingängen. Ein Eingang dieser Schaltung nimmt die Aus gangs signale des UND-Gatters 72 auf, während der andere Eingang Signale von den Stufen des Zählers 56, vorzugsweise von der Zehnerstufe, zugeführt erhält« Die Ausgangssignale der Schaltung zur Zählerstandserhöhung werden einer anderen Stufe des Zählers 66, vorzugsweise der Hunderterstufe, zugeführt. Das Synchronisationssignal D wird über UND-Gatter 72 und die Schaltung 74 weitergeleitet, um dynamisch die Hunderterstufe des Zählers 56 bei jeder Messung der Länge der von der abgewickelten Äolle pro Umdrehung abgezogenen Bahn weiterzuschalten, nachdem das Warnsignal erzeugt worden ist. "Dynamisch" bedeutet hierbei, daß der Zählerstand des Zählers 56 bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der abgewickelten Rolle um den gleichen Betrag weitergeschaltet wird. Durch die dynamische Erhöhung des Zählerstands des Zählers 56 nach der Erzeugung des Warnsignals wird erreicht, daß die digitalen Schaltungen, die zur Bestimmung des Zeitpunkts der Erzeugung des Warnsignals verwendet werden, auch zur Bestimmung des Zeitpunkts einer durchzuführenden Verbindung herangezogen v/erden können.

Mit dein Zähler 56 werden die Ausgangssignale der Multiplikatorstufe 52 weitergezählt, die um die Zählungen der Schaltung 74 zur Zählerstands erhöhung vergröi3ert sind; die

809844/0646

Vergleichsstufe 60 vergleicht weiter das X-Signal mit dem Y-Signal, v/ie vorher beschrieben. Wenn der erhöhte Zählerstand des Zählers 56, der vom X-Signal hervorgerufen wird, unter den vom Y-Signal dargestellten Vvert der ersten vorgegebenen .Bahnlänge fällt, wiederholen Zähler 66 und Entkodierungsstufe 68 die Zählung der gesamten Bahnlänge, die von der abgewickelten Rolle bei HO Umdrehungen derselben abgesogen wurde. Wenn der feste ITO-Zählerstand wieder erreicht wird, entsperrt Entkodierungsstufe 68 das UND-Gatter 76. Das UFD-G-atter 76 läßt das Alarmsignal an den Q-Ausgang der !''lip-Flop-Stufe 70 durch, um damit eine Synchronisationsstufe 78 für Verbindungsherstellung auszulösen« Diese Stufe errseugt ein den gerade stattfindenden Verbindungsvorgang kennzeichnendes Signal beim Auftreten eines elk Nr₀1-Ausgangs signals des Haupttaktgebers 55»

Das die Ausführung einer Verbindung kennzeichnende Signal wird an den' Verbindungsmechanismus in der Vorrichtung 10 geführt, damit dieser Mechanismus den Verbindungsvorgang beginnt, ferner wird dieses Signal über ein WEDER-ITOCH-Gatter 80 an die Umschalt-Flip-i'lop-Stufe 62 geleitet, wodurch das System zur Wiederholung all der vorhergehenden Operationen nach Herstellung der Verbindung freigegeben wird (siehe Eip^iren 2a und 2b). Nach Herstellung der Verbindung wird Rolle 12 zur abgewickelten Rolle und Rolle 14 wird durch eine neue einsatzbereite Rolle ersetzt«, I¹Iip-Flop-Stufe wählt automatisch den Meßfühler 36 oder 38 aus, der der neuen abzuwickelnden Rolle zuzuordnen ist« Das System

8098UZDSiI

wiederholt dann jede der beschriebenen Messungen für die neue abzuwickelnde Holle (siehe Figur 2a). Im folgenden wird der Betrieb der Flip-Flop-Stufe 62 bei der Wahl von den von Meßfühlern 36 bzw„ 38 gelieferten Impulse beschrieben, die zur Steuerung der Vorrichtung zur Herstellung der Verbindungen verwendet werden.

Wahlerschaltung 81 stellt fest, ob die Steuerung der Verbindungsvorrichtung über die Ausgangesignale des Meßfühlers 36 über v/EDER-HOCH-Gatter 50, 44 und 46 oder über die Ausgangesignale des Meßfühlers 38 und über WEDEE-ITOGH-Gatter 42, 44 und 46 durchgeführt wird (siehe Figur 2a). Wenn Flip-Flop-Stufe 82 umgeschaltet wird, entsperrt der Q-Ausgang dieser Flip-Flop-Stufe ein NIOHI-UliD-Gatter 84. Zunächst wird Rolle 14 abgewickelt und die vom zweiten Meßfühler erzeugten Impulse werden über NICHI-UMD-Gatter 84 an Flip-Flop-Stufe 62 weitergeleitet. Die Q-Ausgangssignale der I¹IiP-Flοp-Stufe 62 entsperren dann WEDER-NOCH-Gatter 42, sodaß dieses die von Meßfühler 38 erzeugten Impulse an WEDER-NOCH-Gatter 44 durchläßt. WEDER-NOCH-Gatter 44 wird durch die Ausgangssignale des WEDER-NOCH-Gatters 50 entsperrt, da die Q-Ausgangssignale der Flip-Flop-Stufe 62 das WEDER-ITOOH-Gatter 50 gesperrt halten. WEDER-IiOCH-Gatter 46 wird entsperrt und läßt die Ausgangssignale des WEDER-lTOüH-Gatters 44 an die Synchronisationsstufe 48 durch, da die Q-Ausgangssignale der Flip-Flop-Stufe 82 den "niederen" Wert annehmen, sobald diese Flip-Flop-Stufe umgeschaltet

809844/0646

wird, Synchronisationsstufe 48 steuert damit das Schieberegister 54 beim Auftreten von von Heßfühler 38 stammenden Impulsen, d.h. entsprechend den Umdrehungen der abgewickelten Rolle 14.

Wenn I'lip-Flop-Stufe 82 geschaltet wird, halt der Q-Ausgang der Flip-Flop-Stufe die Flip-Flip-Stufe 62 in einem Umsehaltzustand. Nach der Einleitung eines Verbindungsvorgangs wird das Verspleissungssignal über WEDER-NOCH-Gatter öO an die Flip-Flop-Stufe 62 in der oben beschriebenen weise durchgelassen. Die Folge ist, daß sich die Zustände der Q- und Q-Ausgänge der Flip-Flop-Stufe 62 verändern, sodaß WEDER-NOCH-Gatter 42 gesperrt und WEDER-NOCH-Gatter entsperrt werden. WEDER-ITOCH-Gatter 50 läßt danach die vom ersten Meßfühler 36 erzeugten Impulse durch« Da nun Rolle 12 zu der Rolle wird, die gerade abgewickelt wird, zeigt Meßfühler 36 die Umdrehungen der abzuwickelnden Rolle an, Die vom Meßfühler 36 erzeugten Impulse werden über WEDER— NOÜII-G-atter 50, 44 und 46 an Synchronisationsstufe 48 durchgelassen,, Die Steuerung der Verbindungs- bzw. Verspleissungsvorrichtung findet dann über die von Meßfühler 36 stammenden Impulse statt, d»h_e entsprechend der Umdrehung der neuen abzuwickelnden Rolle 12_O Wenn Rolle 12 ganz abgewickelt ist, wird Rolle 14 zur neuen abzuwickelnden Rolle j Flip-Flop-Stufe 62 wird umgeschaltet, und die Steuerung der Verbindungsvorrichtung findet über die Drehung der Rolle 14 statt«, Unabhängig davon, welche der Rollen 12 und

14 abgewickelt wird, bleibt die bteuerung eier Verbindungsvorrichtung unverändert.

Rausch-Diskrimination. Bei der Inbetriebnahme den Systems uewegen sich die beiden Rollen 12 und 14 nicht. Aufgrund unerwünschter Schwingungen der Rollen können aber die l-ießföliler 36 und/oder 3d Rauschimpulse aussenden., Im System v/ird eine Unterscheidung von derartigen Rauschimpulsen mit HiIe eines NICHT-UlJD-Gatters 66, eines Z-üilers bb und einer Entkodierungsstufe 90 erreicht (siehe Figur 2a).

Von den Meßfühlern 36 bzw. 3B erzeugte Rauschimpulse werden von JtfICHT-UND-Gatter 86 durchgelassen und von Zähler bb gezahlt. Wenn dieser Zähler bis auf einen bestimmten Zählerstand EO gezählt hat, schaltet die Entkodierungsstufe 90 die -U¹IiP-Ji¹IOp-Utufe 82 um. Die feste Zahl £0 v/ird empirisch so bestimmt, daß sie die Maximalzahl von Rauschimpulsen übersteigt, die wahrscheinlich von den Meßfühlern 36 bzw. 3ö bei unerwünschten Schwingungen der Papierrollen erzeugt werden. Wenn nur Rauschimpulse auftreten, erreicht Zähler Lb nicht die feste Zahl EO und Elip-Flop-Mnife tZ bleibt zurückgestellt. Die Q-Ausgangssignale der iⁱ'lip-i^llop-Stufe u2 sperren dann WiSDER-NOCH-Gatter 46, sodaß es keine Impulse an Synchronisationsstufe 4ö durchläßt. Der Betrieb dei. Systems bleibt damit gesperrt.

Wenn die abzuwickelnde Rolle 14 sich zu drehen beginnt, erzeugt Heßfühler 3o an seinem Ausgang eine iJOlge von Impulsen. Diese Impulse werden von NICHT-UKD-Gatter b6 an

8098U/064S

Zähler 88 durchgelassen, der die Impulse zählt. Wenn der Zählerstand dieses Zählers den festen Wert EO erreicht, schaltet Entkodierungsstufe 90 die JTlip-Plop-Ütufe 82 um. Danach findet die Steuerung der Verbindungsvorrichtung in der oben beschriebenen Weise statt.

Im Betrieb mißt das System die Länge der pro Umdrehung der abgewickelten Rolle abgezogenen Papierbahn. Wenn diese Länge einen ersten vorgegebenen Wert unterschreitet, mißt das System die Länge der von der Rolle bei einer festen Anzahl HO von Umdrehungen abgewickelten Papierbahn. Nach Ή0 Umdrehungen der Rolle erreicht die Länge der abgewickelten Papierbahn einen zweiten vorgegebenen Wert. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Warnsignal erzeugt, das der Bedienungsperson anzeigt, daß ein Verbindungsvorgang bald beginnen wird. Dann wird die Messung der pro Umdrehung der abgev/ickelten Rolle abgezogenen Papierbahnlänge dynamisch weitergeschaltet und die vorhergehenden Messungen werden mit den gleichen digitalen Schaltungen wiederholt» nachdem die zweite vorgewählte Länge wieder erreicht worden ist, wird ein Verbin— dungsvorgang eingeleitet.

Diese Messungen sind einfach und unkompliziert. Keine komplizierten Berechnungen der Querschnittsfläche der Rolle, der Dicke der Papierbahn und dergleichen sind erforderlich. Komplizierte Rechnerschaltungen werden gänzlich vermieden. Das Systesi umfaßt modulare digitale Bauelemente, die ohne weiteres verfügbar sind. Das System kann leicht repariert

werden, da die modularen Bauelemente ausgewechselt werden können.

Das System bedarf keiner Software zur Programmierung und ist so aufgebaut, daß es als selbständige Einheit ohne Anschluß an einen Hauptkomputer oder andere kostspielige Ausrüstung betrieben werden kann.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bestimmte logische digitale Bauelemente, wie Zähler, Entkodierungsstufen, Plip-Flop-Stufen, Synchronisationsstufen und Gatter, beschrieben. Dem Durchschnittsfachmann ist klar, daß bestimmte dieser Bauelemente durch andere Bauelemente ersetzt werden können, die die gleichen Funktionen wie die beschriebenen Bauteile im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausüben können. Auch können natürlich bestimmte, an sich bekannte Bauelemente im Rahmen der Erfindung hinzugefügt werden. Beispielsweise kann eine bekannte Rückstellschaltung dazu verwendet werden, jedes der beschriebenen digitalen Bauelemente zurückzustellen, wenn das System erstmalig in Betrieb genommen wird.

Andere Ausiührungsfoimsn. der vorliegenden Erfindung sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, deren Umfang durch die Patentansprüche und nicht durch die obige Beschreibung definiert ist.

8098U/0646

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur automatischen Steuerung einer ein Bahninaterial verbrauchenden .Maschine mit mindestens einer abgewickelten Rolle des Bahnmaterials und einer Vorrichtung zum Bearbeiten des Bahnmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Länge des von der laufenden (abzuwickelnden) Rolle pro Umdrehung derselben abgewickelten Bahnmaterials gemessen wird, b) festgestellt wird, ob die Länge des von der laufenden Rolle pro Umdrehung derselben abgewickelten Bahnmaterials kleiner als eine erste vorgegebene Länge ist, c.·) festgestellt wird, ob die Länge des von der laufenden Rolle in einer vorgewählten Anzahl von Umdrehungen derselben abgewickelten Bahnmaterials einen zweiten vorgegebenen Längenwert erreicht, d) die Messung der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Bahnlänge dynamisch weitergeschaltet wird, und e) ein Signal erzeugt wird, das angibt, daß die Bearbeitungsvorrichtung einen Bearbeitungsvorgang einleiten soll.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung ist und daß der Vorgang im Verfahrensschritt e) das Herstellen einer Verbindung ist.

— 1 —

809SU/06Ä8

5. Automatisches Steuersystem zur Steuerung einer ein Bahnmaterial gemäß Anspruch 1 verbrauchenden Maschine, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen, mit denen die Länge des von der laufenden Rolle pro Umdrehung derselben abgewickelten Bahnmaterials gemessen wird, zweite Einrichtungen, mit denen festgestellt wird, daß die Länge des von der laufenden Holle pro Umdrehung derselben abgewickelten Bahnmaterials kleiner als eine erste vorgewählte Länge ist, dritte Einrichtungen, mit denen festgestellt wird, dals die Länge des von der laufenden Rolle in einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen derselben abgewickelten Bahnmaterials einen aweiten vorgegebenen Längenwert erreicht, vierte, betriebsmäßig an die ersten und dritten Einrichtungen angeschlossene Einrichtungen, mit denen die ersten Einrichtungen dynamisch weitergeschaltet werden, und fünfte Einrichtungen, die an die dritten und vierten Einrichtungen angeschlossen sind und die Betriebsvorrichtung zur Einleitung eines Bearbeitungsvorgangs auslösen.

4. Automatisches Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Einrichtungen weitere Einrichtungen zur Erzeugung eines Warnsignals umfassen, das erzeugt wird, wenn die Länge des von der laufenden Rolle in einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen derselben abgewickelten Bahnmaterials den zweiten vorgegebenen L^ringenv/ert erreicht.

5. Automatisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen einen ersten

8099' ;/06i6

Meßfühler umfassen, der auf die abgewickelte Rolle :.it Bahnniaterial ausgerichtet ist und ein erstes Signal "bei jeder Umdrehung dieser Rolle erzeugt, daß ein zweiter Meßfühler der Rolle mit bereitstehendem Bahnmaterial zugeordnet ist und ein zweites Signal bei jeder Umdrehung dieser Rolle erzeugt, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die automatisch das erste Signal wählen, um die Länge des von der abgewickelten Rolle abgezogenen Bahnmaterials zu messen.

60 Automatisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Unterscheidung zwischen dem ersten Signal und Rauschen, das aus unerwünschten Schwingungen der abgewickelten unü der bereitstehenden Rollen entsteht, vorgesehen sind.

7. Automatisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem für die Herstellung von Verbindungen ausgebildet ist und mindestens eine bereitstehende Rolle mit Bahnmaterial umfaßt, und daß die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung der Verbindung zwischen dem auslaufenden Ende der ablaufenden Rolle und der Vorderkante der bereitstehenden Rolle ist.

B09844/06ÄB