DE3305082C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion der Aufwicklung von Wickelmaterial gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 3.

Bei der automatischen Aufwicklung von Wickelmaterial, insbesondere Bahnen- oder Streifenmaterial, wie z. B. Fotopapier- oder Filmbahnen, das von einer Zuführeinrichtung, beispielsweise einer Walze, auf einen Spulenkern geführt wird, kann das Bahnenmaterial, wenn es dort eingeklemmt wird, beschädigt oder zu Ausschuß werden, wenn die Zuführeinrichtung die Zufuhr des Wickelmaterials noch fortsetzt, obwohl dieses nicht sicher auf dem Spulenkern aufgewickelt worden ist. Es ist daher erforderlich, nach einer vorbestimmten Zeitdauer zu ermitteln, ob das Wickelmaterial tatsächlich auf dem Spulenkern aufgewickelt worden ist, und, falls erforderlich, ein Alarmsignal zu erzeugen. Die Zuführeinrichtung führt das Wickelmaterial kontinuierlich so lange zu, bis es sicher auf dem Spulenkern aufgewickelt worden ist, verringert jedoch anschließend die Geschwindigkeit des Spulenkernantriebs oder stellt den Antrieb zeitweilig ein, um das Wickelmaterial mittels eines intermittierenden Antriebs aufzuwickeln. Die oben erwähnte Detektion ist auch für einen derartig geschalteten Antrieb erforderlich.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch die Anordnung bekannter Vorrichtungen zur Überprüfung der Aufwicklung von Wickelmaterial.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird Papier 1, das von einer Zuführwalze 2 zugeführt wird, in Anlage mit einer Walze 3 für die Detektion der Aufwicklung gebracht, zwischen einer unteren Führung 4 und einer oberen Führung 5 hindurchgeleitet und dann auf einen Spulenkern 6 aufgewickelt, der durch einen Motor 7 gedreht wird. Bei Stillstand dreht sich die Walze 3 nicht. Wenn das Papier 1 jedoch auf den Spulenkern 6 gewickelt wird, bringt die dadurch verursachte Zugspannung die Walze 3 zum Drehen. Die so bewirkte Drehung wird beispielsweise mittels eines Tachogenerators 8 gemessen, um die Drehzahl des Papiers auf dem Spulenkern 6 abzutasten. Über die Drehzahl, die beim Aufwickeln des Papiers auf den Spulenkern 6 auftritt, kann der Zustand der Papieraufwicklung ermittelt werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist an der unteren Führung 4 eine flexible und gekrümmte Auswölbung 9 vorgesehen. Die nach unten gerichtete Spannung, die durch das Aufwickeln des Papiers 1 auf den Spulenkern 6 verursacht wird, wird beispielsweise durch einen Grenzschalter 10 ermittelt, der für den Eingriff mit der Auswölbung 9 vorgesehen ist.

Diese bekannten Vorrichtungen zur Detektion der Aufwicklung von Wickelmaterial haben jedoch den Nachteil, daß die Spuleneinrichtung zusätzlich einen Tachogenerator, einen Grenzschalter oder andere elektrische Einrichtungen benötigt, wodurch der Aufbau des Spulenteils komplizierter wird. Es ist gewünscht, daß der Spulenteil der Vorrichtung als Einheit in einem Magazin aufgenommen ist, so daß er herausgenommen werden kann, sobald die Aufwicklung beendet ist, und neue Spulen anschließend eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck sollte der Aufbau ausreichend vereinfacht sein, um die Detektion am Magazinbefestigungsabschnitt zu ermöglichen, und genügend kompakt, ohne voluminöse elektrische Einrichtungen, ausgebildet sein.

In der DE-AS 11 21 705 ist ein elektrischer Antrieb für Bandhaspel beschrieben, der zum Regeln von Bandzügen bei einer bestimmten Bandgeschwindigkeit geregelt wird. Durch diese Maßnahme soll der Haspelzug beim Aufwickeln konstant gehalten werden, wobei die Drehmomentänderungen durch den sich ändernden Wickelradius berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bzw. der das Aufwickeln von Wickelmaterial, insbesondere in Bahnenform, mittels einer einfachen elektrischen Schaltung detektiert wird, und für die keine elektrischen Einrichtungen, z. B. ein Tachogenerator oder ein Grenzschalter, benötigt werden. Ein hierbei verwendetes Detektorsystem zur Detektion der Aufwicklung von Wickelmaterial, insbesondere zur Detektion des Endes des Aufwickelvorganges, soll einfach aufgebaut sein und weniger Platz erfordern.

Erfindungsgemäß sind zur Lösung die im Anspruch 1 bzw. 3 genannten Merkmale vorgesehen. Merkmale, die die Erfindung weiterbilden, sind in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Detektion der Aufwicklung von Wickelmaterial, insbesondere für ein Papierbahn-Spulensystem, bei denen von einer Zuführeinrichtung zugeführtes Aufwickelmaterial auf einen Spulenkern aufgewickelt werden soll. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Schritte, daß der Antriebsstrom eines den Spulenkern antreibenden und drehenden Motors ermittelt wird, der ermittelte Strom mit einem Referenzwert verglichen wird und das Ende der Aufwicklung des Wickelmaterials auf dem Spulenkern abgefragt wird. Hierbei wird erfaßt, ob der vordere Rand der Materialbahn unter die Bahnenrückseite zu liegen gekommen ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird für die Aufwicklung als Vergleichsdetektorsignal ein Spannungssignal verwendet, das dem Wert des ermittelten Antriebsstrom entspricht. Erfindungsgemäß kann so die störungsfreie Zufuhr des Wickelmaterials zum Spulenkern und das Aufwickeln auf dem Spulenkern detektiert werden. Bevorzugte Anwendungsbereiche betreffen Papier- oder Filmbahnen, vorzugsweise der chemischen oder Elektrophotographie, oder Magnetbänder.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Darstellungen bekannter Vorrichtungen zur Detektion des Endes des Aufwicklvorgangs,

Fig. 3 den Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 ein Diagramm, das die zeitlichen Änderungen des Motorantriebsstroms bei der Vorrichtung der Fig. 3 zeigt, und

Fig. 5 den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Gleichstromquelle 22 über einen Schalter 21 mit einem Gleichstrommotor 20 verbunden ist, der den Spulenkern 6 antreibt und dreht, und bei dem ein Stromdetektor 23 zwischen dem Motor 20 und der Gleichstromquelle 22 zur Ermittlung des Antriebsstroms I_T geschaltet ist. Der von dem Stromdetektor 23 festgestellte Antriebsstrom I_T des Motors 20 wird für den Vergleich mit einem Referenzstromwert I_r in einen Komparator 24 eingegeben, der durch eine Stromeinstelleinrichtung 25 voreingestellt worden ist. Der Komparator 24 gibt ein das Ende des Aufwickelvorgangs anzeigendes Signal WF als Vergleichsausgangssignal ab, wenn der Antriebsstrom I_T die Größe des Referenzstroms I_r übersteigt.

Die Arbeitsweise der obenerwähnten Vorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf das in Fig. 4 gezeigte Zeitdiagramm erläutert. Wenn sich der Schalter 21 in der Aus-Stellung befindet, wird der Motor 20 nicht angetrieben, weil der Antriebsstrom I_T null ist. Wenn der Schalter 21 eingeschaltet wird, wird der Motor 20 in Drehung versetzt (Zeitpunkt t₀), und durch die Drehung des Spulenkerns 6 beginnt die Aufwicklung des Wickelmaterials 1, bei dem es sich hier um Papier handelt. Der Antriebsstrom I_T des Motors 20 ist zu dieser Zeit der stationäre Strom I₀. Wenn das Papier fast bis zum Ende aufgewickelt worden ist, d. h. wenn das Papier 1 um den Spulenkern 6 herumläuft und der Rand des Papiers 1 in den rückwärtigen Abschnitt des Papiers 1 versetzt ist, nimmt das auf den Motor 20 durch den Zug des Papiers 1 ausgeübte Drehmoment zu, und der Antriebsstrom I_T steigt entsprechend (nach dem Zeitpunkt t₁). Wenn der Antriebsstrom I_T die Größe des Referenzstroms I_r übersteigt, der anfangs mittels der Stromeinstelleinrichtung 25 (zum Zeitpunkt t₂) eingestellt worden ist, gibt der Komparator 24 ein Signal WF ab, das das Ende des Aufwickelvorgangs anzeigt. Es kann daher so detektiert werden, ob das Papier 1 auf dem Spulenkern 6 aufgewickelt worden ist oder nicht, indem einfach ein geeigneter Wert für den Referenzstrom I_r ausgewählt wird.

Durch die Erfindung wird der Zeitpunkt korrekt und stabil ermittelt, in dem das Aufwickeln des Papiers 1 auf dem Spulenkern 6 beendet ist, und die hierfür geschaffene Vorrichtung ist einfach und kompakt aufgebaut.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 5 dargestellt ist, weist einen über einen Schalter 21 mit einer Gleichstromquelle 22 verbundenen Gleichstrommotor 20, der den Spulenkern 6 antreibt und dreht, einen Widerstand 26 als Spannungsdetektoreinrichtung zur Ermittlung einer dem Antriebsstrom I_T des Motors 20 entsprechenden Spannung V_m und einen Komparator 28 auf, der die durch den Widerstand 26 ermittelte Spannung V_m mit der durch Betreiben der Gleichstromquelle 22 mit einem einstellbaren Widerstand 27 erhaltenen Referenzsspannung V_r vergleicht um abzufragen, ob die Aufwicklung des Papiers 1 auf dem Spulenkern 6 beendet worden ist oder nicht. Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung ist so aufgebaut, daß bei Abgabe eines das Ende des Aufwickelvorgangs anzeigenden Signals WF durch den Komparator 28 das Aufwickeln des Papiers 1 auf den Spulenkern 6 eingestellt wird.

Da die Spannung V_m, die dem Antriebsstrom I_T des Motors 20 entspricht, mit der eingangs durch Teilen der Gleichstromquelle 22 geformten Referenzspannung V_r verglichen wird, damit erfindungsgemäß ein das Ende des Aufwickelvorgangs anzeigendes Signal WF selbst dann abgegeben wird, wenn bei der Gleichstromquelle 22 Schwankungen auftreten, werden diese Schwankungen einfach wechselseitig kompensiert, um die korrekte Detektion des Endes der Aufwicklung sicherzustellen.

Die Erfindung ist zuvor an einem Ausführungsbeispiel erläutert worden, bei dem der Spulenkern durch einen Gleichstrommotor angetrieben und gedreht wird. Es kann jedoch auch ein Wechselstrommotor verwendet werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Detektion der Aufwicklung von Wickelmaterial wie Fotopapier- oder Filmmaterial, insbesondere in Bahnenform, bei dem festgestellt wird, ob Wickelmaterial auf einem Spulenkern aufgewickelt worden ist oder nicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstrom eines den Spulenkern antreibenden und drehenden Motors ermittelt wird und daß der ermittelte Antriebsstrom für die Feststellung der Aufwicklung des Wickelmaterials auf dem Spulenkern mit einem Referenzwert verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstrom über einen Widerstand in einen Spannungswert umgeformt wird und daß der Referenzwert in Form eines Spannungswertes eingegeben wird.

3. Vorrichtung zur Detektion der Aufwicklung von Wickelmaterial wie Fotopapier- oder Filmmaterial, insbesondere in Bahnenform, mit einem mit einer Versorgungsquelle verbundenen Motor, der einen Spulenkern einer automatischen Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln von Wickelmaterial antreibt und dreht, das von einer Zuführeinrichtung auf den Spulenkern zugeführt worden ist, und einer Detektoreinrichtung für den Aufwickelzustand, gekennzeichnet durch eine Spannungsdetektoreinrichtung (26) zur Ermittlung einer Spannung (V_m), die dem Antriebsstrom (I_T) des Motors (20) entspricht, und einen Komparator (28), der die von der Spannungsdetektoreinrichtung (26) ermittelte Spannung (V_m) mit einer durch Teilen der Versorgungsquellenspannung (22) für den Motor (20) erhaltenen Referenzspannung (V_r) vergleicht, um das Ende des Aufwickelvorgangs des Wickelmaterials (1) abzufragen, wobei das Ende der Aufwicklung des Wickelmaterials (1) auf dem Spulenkern (6) mit einem von dem Komparator (28) abgegebenen Vergleichsausgangssignal (WF) abfragbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsdetektoreinrichtung ein mit dem Motor (20) in Reihe geschalteter Widerstand (26) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung (V_r) über einen einstellbaren Widerstand (27) eingebbar ist.

6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 bei einer Aufwickeleinrichtung für Magnetbänder.