DE3308746C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kanten- oder mittengenauen Führung von bandförmigen Materialbahnen, die über Rollen laufen und von einem mittels eines Reglers verstellbaren Stellglied geführt werden, mit aus einer Sendedüse und einer Empfangsdüse bestehenden pneumatischen Fühlern denen auf der Empfangsseite je ein pneunomisch- elektrischer Wandler nachgeschaltet ist.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 17 74 177 bekannt. Der pneunomisch-elektrische Wandler der bekannten Einrichtung stellt einen Zweipunktregler dar. Der Wandler ist eine auf einen vorgegebenen Unterdruck ansprechende Schalteinrichtung, die ein digitales Ausgangssignal abgibt, und zwar nur bei einem vorgegebenen Druck. Als nachteilig ist anzusehen, daß die Ansprechempfindlichkeit des Reglers nicht mit elektrischen Mitteln angepaßt werden kann.

Bei pneumohydraulischen Regeleinrichtungen (z. B. DE-OS 27 30 733) wird die Ansprechempfindlichkeit der Regeleinrichtung über die hydraulische Verstärkung eingestellt. Die dadurch erzielte Ansprechempfindlichkeit entspricht jedoch nicht den technischen Erfordernissen. In diesen Fällen kann die Ansprechempfindlichkeit nur dadurch erhöht werden, daß der Empfängerdruck durch Vergrößerung des Senderdruckes verstärkt wird. Bei dünnen Materialbahnen findet dann jedoch ein unerwünschtes Verwehen der Materialbahn statt.

Aus der DE-AS 10 04 131 ist ferner eine Vorrichtung zur selbständigen Steuerung der Führung von Materialbahnen mittels eines Saugluftstromes bekannt, wobei der Druck über einen Impulsgeber in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Hierbei ist jedoch nur eine Dreipunkt-Regelung möglich, und zwar beschränkt auf eine kantengenaue Führung.

Ausgehend von der eingangs definierten Einrichtung zur kanten- oder mittengenauen Führung von bandförmigen Materialbahnen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Einrichtung derart weiterzubilden, daß die Regelung stetig erfolgt und die Ansprechempfindlichkeit nur mit elektrischen Mitteln angepaßt werden kann, wobei die Einrichtung wartungsfrei und ohne Verwehen der Bahn arbeitet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Verstellung des Stellglieds ein stetiger Regler vorgesehen ist, daß der pneunomisch-elektrische Wandler als Druckmeßdose ausgebildet ist, die ein zum Druck des Luftstroms in der Empfangsdüse proportionales elektrisches Signal abgibt und daß dieses Signal einem Verstärker zugeführt ist, so daß die Ansprechempfindlichkeit des Reglers nur mit elektrischen Mitteln an die Regelstrecke angepaßt werden kann.

Die Druckänderung wird auf der Empfängerseite mittels einer Druck­ meßdose in ein elektrisches Signal umgeformt. Derartige Druckmeß­ dosen sind bekannt und sprechen auch auf kleine Drucke an, so daß auf der Senderseite der Druck des Luftstroms so klein gehalten werden kann, daß auch bei dünnen Materialbahnen keine Verwehungen stattfinden. Selbst ein relativ kleines elktrisches Ausgangssignal kann entsprechend verstärkt und dann mittels eines elektrischen An­ triebs, beispielsweise eines Elektromotors, direkt zur Verstel­ lung des Stellglieds verwendet werden, wobei die Regelung stetig und druckproportional erfolgt. Das Verfahren arbeitet absolut wartungsfrei und ist unabhängig von der Transparenz des Materials der Materialbahnen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch einfache elektrische Umschaltung die gewünschte Abtastung gewählt werden kann, nämlich ob nur der linke oder rechte Fühler zur Kan­ tenregelung oder gleichzeitig beide Fühler unter Differenzbildung der beiden Bandkanten zur Mittenregelung herangezogen werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Das Wesen der Erfindung soll anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung eines Fühlers mit Druckmeßdose gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine Einrichtung zur mittengenauen Regelung gemäß der Erfindung.

In den Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 verläuft die Materialbahn 1 senkrecht zur Zeichenebene. Der Fühler 2 besteht aus der Senderdüse 3 und der Empfängerdüse 4. Die Senderdüse 3 bläst einen Luftstrahl in Richtung des Pfeiles 5 auf die Empfängerdüse 4. Je nach Lage der Materialbahn 1 wird der Luftstrahl mehr oder weniger abgedeckt, so daß in der Empfänger­ düse ein lageabhängiger Druck entsteht. Der in die Empfängerdüse eintretende Luftstrom wird direkt in die mit der Empfängerdüse ver­ bundene Druckmeßdose 6 geleitet und dort in ein druckproportionales elektrisches Signal umgewandelt. Die Druckmeßdose 6 ist üblicher­ weise elektrisch derart ausgerüstet, daß sie an ihrem elektrischen Ausgang eine Gleichspannung abgibt, die dem auf die Druckmeßdose einwirkenden Druck proportional ist.

In Fig. 2 wird die Materialbahn 1 zur mittengenauen Führung an beiden Kanten jeweils mittels eines Fühlers 2, 2′ abgetastet. Von den Empfängerdüsen 4, 4′ wird der Luftstrom jeweils einer Druckmeßdose 6, 6′ zugeführt. In Fig. 2 sind die Leitungen zur Weiterleitung des Luftstromes gestrichelt und die elektrischen Verbindungswege ausgezogen dargestellt. Ein von einem Motor 7 an­ getriebenes Gebläse 8 erzeugt den Luftstrom für die Senderdüsen 3, 3′. Die beiden Druckmeßdosen 6, 6′ werden von einem Druck be­ aufschlagt, der von der Position der Materialbahn abhängt. Zur Reinhaltung der Empfängerdüsen 4, 4′ wird in bekannter Weise über die Drossel 9, 9′ ein kleiner Luftstrom entgegengesetzt der Rich­ tung des Meßluftstromes geführt.

Wie bereits erwähnt, geben die beiden Druckmeßdosen an ihrem elektrischen Ausgang ein druckproportionales Gleichspannungssi­ gnal ab. Das Ausgangssignal der Druckmeßdosen wird auf den drei­ stufigen, zweipoligen Umschalter 10 geführt, wobei zwischen der Druckmeßdose 6 und dem Umschalter 10 ein invertierender Opera­ tionsverstärker 11 geschaltet ist. Das an den feststehenden Kon­ takten des Umschalters 10 anstehende elektrische Signal wird über zwei Widerstände R 1 und R 2 additiv auf den Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 12 gegeben. Die Verstärkung des Operations­ verstärkers 12 ist über den Rückkopplungswiderstand 13 einstell­ bar. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 12 wird dann in dem Leistungsverstärker 14 nochmals verstärkt, dessen Ausgangs­ signal dann einen Motor 15 beaufschlagt, der z. B. über einen Spin­ delantrieb eine Steuerrolle verstellt, welche die Bahn seitlich in ihrer Lage verändert. Anstelle des Motors kann auch ein elektro­ hydraulischer Antrieb mit einem elektrisch betätigbaren Servoven­ til und einem nachgeschalteten Stellzylinder eingesetzt werden. Der Nullpunkt der Regeleinrichtung wird über den Widerstand 13 eingestellt. Eine Abweichung von dem in bekannter Weise vorgegebenen Nullpunkt stellt sich dann entweder als positives oder negatives Signal dar, das jeweils den Drehsinn des Motors bestimmt.

Der Umschalter 10 weist drei Stufen auf. In der Stufe I erfolgt die Regelung nur aufgrund einer Abtastung der rechten Bandkante mittels des Fühlers 2′. In der Stellung III wird die linke Bandkante mittels des Fühlers 2 abgetastet und das Ausgangssignal der Druckmeßdose 6 zur Regelung herangezogen. Damit der Regelsinn beim Umschalten von dem Fühler 2′ auf den Fühler 2 erhalten bleibt, wird das Aus­ gangssignal der Druckmeßdose 6 mittels des Operationsver­ stärkers 11 invertiert. In der Stellung II werden die beiden Fühler 2 und 2′ gleichzeitig für eine mittengenaue Führung der Materialbahn herangezogen. Damit an dem Eingang des Summierverstärkers 12 die Regelabweichung als Differenz der beiden Ausgangssignale der Druckmeßdose 6, 6′ auftritt, wird für diesen Fall eines der beiden Signal invertiert. Die Widerstände R 3 und R 4 dienen zur Anpassung an die doppelte Regelungssteilheit gegenüber den Stufen I und III.

Claims (4)

1. Einrichtung zur kanten- oder mittengenauen Führung von bandförmigen Materialbahnen, die über Rollen laufen und von einem mittels eines Reglers verstellbaren Stellglied geführt werden, mit aus einer Sendedüse und einer Empfangsdüse bestehenden pneumatischen Fühler, denen auf der Empfangsseite je ein pneumonisch-elektrischer Wandler nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Stellglieds ein stetiger Regler vorgesehen ist, daß der pneunomisch- elektrische Wandler als Druckmeßdose (6, 6′) ausgebildet ist, die ein zum Druck des Luftstroms (5) in der Empfangsdüse (4, 4′) proportionales elektrisches Signal abgibt und daß dieses Signal einem Verstärker (12) zugeführt ist, so daß die Ansprechempfindlichkeit des Reglers nur mit elektrischen Mitteln an die Regelstrecke angepaßt werden kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der einen Druckmeßdose (6) mit einer invertierenden Einrichtung (11) verbunden ist, daß der Ausgang der invertierenden Einrichtung (11) mit den schaltbaren Kontakten eines zweipoligen, dreistufigen Umschalters (10) verbunden ist, daß die beiden festen Kontakte des Umschalters (10) über Widerstände R 1, R 2 mit dem Eingang eines Summierverstärkers (12) verbunden sind, dessen Ausgangssignal nach Verstärkung in einem Leistungsverstärker (14) zum Antrieb eines elektrisch betätigbaren Stellglieds dient.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Stufen I, II und III des Umschalters (10) die Einstellung von drei Regelabläufen gestatten, wobei

• I der Ausgang der Druckmeßdose (6′) mit dem Eingang des Operationsverstärkers (12) verbunden ist;
• II der Ausgang der Druckmeßdose (6) und der Ausgang der invertierenden Einrichtung (11) mit dem Eingang des Operationsverstärkers (12) verbunden ist;
• III der Ausgang der invertierenden Einrichtung (11) mit dem Eingang des Operationsverstärkers (12) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die invertierende Einrichtung ein invertierender Operationsverstärker (11) ist.