DE4441980A1 - Walzengleichlaufkontrollvorrichtung - Google Patents
WalzengleichlaufkontrollvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle einer Vielzahl von Walzen,
über die z. B. ein bahnförmiges Material geführt wird, auf Gleichlauf. Gleichlauf
bedeutet Vermeidung der Abweichung von einem Drehzahlsollwert. Die
Vorrichtung ist in der Lage, aus der Umdrehung der Walzen Energie zu gewinnen
und mit Hilfe dieser Energie Informationen über die Drehzahl der Walzen zu
generieren, aufzuarbeiten und drahtlos über eine entsprechende Sender/Empfänger
einheit A) an eine weitere Empfänger/Sendereinheit B) weiterzugeben sowie von
diesen Informationen zur Veränderung der Drehzahl zu erhalten. Die Vorrichtung
ist von der Versorgung mit Fremdenergie unabhängig.
Bahnförmige Materialien wie fotografische Filme, Papier oder Folien werden bei
ihrer Herstellung oder Verwendung über eine Vielzahl von Walzen geleitet, deren
Gleichlauf entscheidend für die Qualität des bahnförmigen Materials ist. Kommt es
zum Beispiel an einer oder mehreren der Walzen zu einem Lagerschaden und
somit zu einem Schlupf der Walzen, d. h. zu einer ungewollten Abweichung von
der vorgegebenen Drehzahl, so können, insbesondere wenn es sich um besonders
empfindliche Materialien wie fotografische Filme handelt, Beschädigungen an dem
bahnförmigen Material auftreten, beispielsweise Kratzer.
Da bahnförmige Materialien oft mit hoher Geschwindigkeit über diese Walzen
geführt werden, ist bereits ein erheblicher Anteil des bahnförmigen Materials
geschädigt, bevor der Fehler bemerkt wird. Zu diesem Materialverlust kommt noch
die Stillstandszeit der Maschine, die erforderlich ist, bis die Walze mit dem
Lagerschaden aus der Vielzahl der Walzen ausfindig gemacht und ausgewechselt
ist.
Es stellt sich daher die Aufgabe, möglichst früh den Schlupf einer Walze fest
zustellen und diese Walze auch zu identifizieren. Eine befriedigende Lösung für
dieses Problem existiert bisher nicht. Es ist zwar bekannt, Stroboskope zur Prüfung
von Umdrehungszahlen (z. B. an Maschinenwellen) ("Wie funktioniert das?"
Meyers erklärte Technik, Band 1, Seiten 162-163, Bibliographisches Institut
Mannheim/Zürich 1963) oder als sogenannte Registerbeobachtungsgeräte, das sind
Beobachtungsgeräte an Mehrfarbenrotationsdruckmaschinen, die es gestatten, an
der laufenden Papierbahn die gedruckten Bilder in stillstehende Bilder umzuwan
deln, einzusetzen (Ernst Born, Lexikon für die graphische Industrie, Seite 541,
Polygraph Verlag GmbH, Frankfurt am Main, 1958), dies reicht aber allein nicht
aus, unter einer Vielzahl von rotierenden Walzen solche schnell und sicher, auch
in der Dunkelheit, herauszufinden, die einen Schlupf aufweisen. Die Möglichkeit,
jede Walze mit einem Drehzahlsensor auszurüsten, der über ein Kabel mit einem
Gerät verknüpft ist, das die Signale der Sensoren auswertet, scheitert nicht nur an
den hohen Kosten, sondern auch daran, daß die Anlage mit einer Vielzahl
elektrischer Kabel ausgerüstet werden müßte, wofür häufig der erforderliche Platz
nicht vorhanden ist und was wiederum leicht Anlaß zu Schädigungen gibt. Ist bei
spielsweise eine Kabelverbindung zu einer Walze durch Reparatur oder Montage
arbeiten beschädigt worden, so kann diese Walze nicht mehr ordnungsgemaß über
wacht werden; ein an dieser Walze auftretender Fehler bliebe daher unbemerkt.
Aufgabe der Erfindung war daher die Schaffung einer Vorrichtung zur Durch
führung des eingangs genannten Verfahrens, wobei dieses Verfahren wirtschaftlich
und sicher sein sollte.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Aufgabe dadurch lösen kann, daß man an
jeder Walze eine Generatorvorrichtung aus wenigstens einem Magneten und
wenigstens einer Spule derart anbringt, daß sich entweder der wenigsten eine
Magnet mit der Walze dreht und die wenigstens eine Spule nicht-drehbar ange
ordnet ist oder umgekehrt, wobei in der wenigstens einen Spule nach dem
Induktionsprinzip eine Spannung erzeugt wird, und die Spule in elektrischem Kon
takt mit einer Vorrichtung steht, die eine elektronische Auswerteeinheit, eine
Sender-/Empfängereinheit A und gegebenenfalls einen Akkumulator enthält.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Magnet an der Walze angebracht und dreht
sich mit ihr mit, während die wenigstens eine Spule nicht-drehbar angebracht ist.
Die Anbringung des Magneten kann z. B. am Umfang der Walze oder an der Stirn
seite erfolgen. Sofern die Anbringung am Umfang erfolgt, wird man dies zweck
mäßigerweise außerhalb des Bereiches vornehmen, in dem das Material über die
Walze läuft.
Die Frequenz der induzierten Spannung wird gegebenenfalls nach Umformung der
Sinuskurve in z. B. eine Rechteckkurve von der Auswerteeinheit gemessen, mit
einem Sollwert verglichen, in eine Information verwandelt, die über den Sender
von A abgegeben werden kann. Diese Information beinhaltet (a) eine Kennzeich
nung der jeweiligen Walze und (b) eine Information über deren Laufverhalten,
vorzugsweise nur eine Information über das Laufverhalten, wenn dies vom Soll
wert abweicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ferner einen weiteren Empfänger B, der
in einer größeren Entfernung vorgesehen ist und die vom Sender A der Auswerte
einheit abgegebenen Informationen aufnimmt, sowie einen weiteren Sender B, mit
dem Informationen an die Auswerteeinheit geliefert werden, die dort vom Empfän
ger A aufgenommen werden.
Die Energie für die Auswerteeinheit und die mit der Auswerteeinheit direkt ver
knüpften Sender und Empfänger A wird von der Strom erzeugenden Spule gelie
fert. Überschüssige Energie wird gegebenenfalls an den Akkumulator abgegeben,
der als Notstromaggregat fungiert, so daß auch bei Stillstand der Walze die erfor
derliche Energie zur Informationsweitergabe an die Auswerteeinheit zur Verfügung
steht.
Alle Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind übliche elektrotech
nische und elektronische Bausteine.
Der Abstand zwischen der die elektronische Auswerteeinheit enthaltenden Vorrich
tung und der externen Empfänger- und Sendereinheit B kann beliebig groß ge
wählt werden, vorausgesetzt, die von der Auswerteeinheit abgegebenen Informatio
nen werden noch einwandfrei empfangen.
Die externe Empfänger- und Sendereinheit B wird insbesondere so angeordnet,
daß die Informationen einer größeren Anzahl von Walzen von ihr empfangen wer
den können und daß von ihr an eine größere Anzahl von Walzen Informationen
abgegeben werden können. Dies ist möglich, weil jede gesendete Information eine
Identifikation der einzelnen Walze beinhaltet.
Die Übertragung der Informationen kann z. B. akustisch oder elektromagnetisch,
z. B. mittels Infrarot, erfolgen.
Fig. 1 bis 3 zeigen erfindungsgemäße Anordnungen.
Fig. 1 zeigt das Ende einer Walze (1), die auf dem Lagerbock (2) gelagert ist und
an ihrer Stirnseite einen Magneten (3) enthält. In geringem Abstand vom
Magneten (3) befindet sich die Spule (4), in der bei laufender Walze eine
elektrische Spannung erzeugt wird. Mit der Spule elektrisch verknüpft sind ein
Akkumulator, eine elektronische Auswerteeinheit (5), die die sinusförmige
Spannungskurve in bekannter Weise umformt, zahlt, mit einem Sollwert vergleicht
und unter Angabe der spezifischen Walze gegebenenfalls über die angeschlossene
Infrarotsendediode A (6) eine Information drahtlos abgibt, die von der externen
Empfänger/Sendereinheit B (7) aufgenommen wird. Der Pfeil (8) gibt an, daß die
externe Empfänger/Sendereinheit B in einem größeren Abstand von der Walze
angeordnet und nicht mit der Spule (4) und der elektronischen Auswerteeinheit (5)
verdrahtet ist.
Die elektronische Auswerteeinheit verarbeitet die in der Spule erzeugte Wechsel
spannung z. B. mit den Schritten Gleichrichten, Impulsformen, Impulszählen, Ver
gleichen mit einem vorgegebenen Wert und Speichern. Über z. B. einen
Infrarotsender können die Werte an die externe Empfänger-/Sendereinheit B
abgegeben werden. Die Energie dazu wird ebenfalls aus der Wechselspannung der
Spule entnommen.
Bei dem Magneten handelt es sich z. B. um einen einfachen Süd-Nord-Ferromagne
ten, der zusammen mit der Spule folgende Charakteristiken aufweist:
Flußdichte B = 0,6 T
Spulenlänge 1 = 10 mm
Spulendurchmesser di = 8 mm, da = 30 mm
Windungszahl N = 2000
Frequenz 8,33 Hz.
Flußdichte B = 0,6 T
Spulenlänge 1 = 10 mm
Spulendurchmesser di = 8 mm, da = 30 mm
Windungszahl N = 2000
Frequenz 8,33 Hz.
Es resultiert eine Wechselspannung von 20 V.
Die von der elektronischen Auswerteeinheit benötigte Versorgungsspannung be
trägt 5 V; sie ist somit ausreichend gesichert.
Während des normalen Betriebes kann der Akkumulator ständig geladen werden,
was bei einer Miniinalfrequenz von 6 Hz eine Leistungsaufnahme von 58 mW be
deutet. Damit kann bei Stillstand ein 30stündiger Betrieb ohne Nachladen auf
rechterhalten werden.
Die Informationsübertragung von A nach B kann z. B. von B aus betrachtet passiv
oder aktiv durchgeführt werden.
Aktive Informationsübertragung bedeutet, daß die Zentralstation B die Neben
stationen Al bis A-n nacheinander mit einem empfängerspezifischen Impuls PStl
bis PStn anspricht. Die Nebenstationen A, die jede ihre eigene Adresse haben,
quittieren mit einem alle Informationen enthaltenden Signal St-l bis St-n in einer
festen für alle Stationen A von der Zentralstation B bestimmten Zeit. Meldet sich
eine Nebenstation A nicht, wird eine identifizierte Fehlermeldung generiert, die
den Gesamtablauf jedoch nicht unterbrechen muß.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Kontrolle einer Vielzahl von Walzen, über die ein Material
geführt wird, auf Gleichlauf dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Walze
eine Generatorvorrichtung aus wenigstens einem Magneten und wenigstens
einer Spule derart angebracht ist, daß sich entweder der wenigstens eine
Magnet mit der Walze dreht und die wenigstens eine Spule nicht-drehbar
angeordnet ist oder umgekehrt, wobei in der wenigstens einen Spule nach
dem Induktionsprinzip eine elektrische Spannung erzeugt wird, und die
Spule elektrisch mit einer Vorrichtung verknüpft ist, die eine elektronische
Auswerteeinheit, eine Sender/Empfängereinheit A und gegebenenfalls einen
Akkumulator umfaßt, wobei die Sender/Empfängereinheit A Informationen
über die Identität der einzelnen Walze und ihren Gleichlauf abgeben, In
formationen über Soll-Laufeigenschaften empfangen und die notwendige
Energie für alle Funktionen zuleitungsfrei aus der Umdrehung der Walze
entnehmen kann, und daß in einigem Abstand von der Walze ohne elek
trische Verknüpfung mit der Vorrichtung A eine weitere Emp
fänger/Sendereinheit B vorgesehen ist, die die Informationen der
Sender/Empfängereinheit A aufnehmen und Informationen an diese ab
geben kann.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenig
stens eine Magnet an der Walze angebracht ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Frequenz der induzierten Spannung von der Auswerteeinheit gemessen, mit
einem Sollwert verglichen und in eine Information verwandelt wird, die
über den Sender A abgegeben wird, wobei die Information eine Kennzeich
nung der jeweiligen Walze und eine Information über das Laufverhalten
dieser Walze beinhaltet, sofern dieses vom Sollwert abweicht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441980 DE4441980A1 (de) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Walzengleichlaufkontrollvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441980 DE4441980A1 (de) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Walzengleichlaufkontrollvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4441980A1 true DE4441980A1 (de) | 1996-05-30 |
Family
ID=6534126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944441980 Withdrawn DE4441980A1 (de) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Walzengleichlaufkontrollvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4441980A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10330417A1 (de) * | 2003-07-04 | 2005-03-24 | Voith Paper Patent Gmbh | Zapfenlose Walze mit einer Einrichtung zur Messung der Drehgeschwindigkeit der Walze |
EP1681255A2 (de) | 2005-01-15 | 2006-07-19 | Koenig & Bauer AG | Rollenwechsler zur Zuführung einer Materialbahn |
DE102023104655A1 (de) | 2023-02-25 | 2024-08-29 | Ifm Electronic Gmbh | Drehzahlwächter |
-
1994
- 1994-11-25 DE DE19944441980 patent/DE4441980A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10330417A1 (de) * | 2003-07-04 | 2005-03-24 | Voith Paper Patent Gmbh | Zapfenlose Walze mit einer Einrichtung zur Messung der Drehgeschwindigkeit der Walze |
EP1681255A2 (de) | 2005-01-15 | 2006-07-19 | Koenig & Bauer AG | Rollenwechsler zur Zuführung einer Materialbahn |
DE102005002030A1 (de) * | 2005-01-15 | 2006-09-14 | Koenig & Bauer Ag | Rollenwechsel zur Durchführung eines fliegenden Rollenwechsels |
DE102005002030B4 (de) * | 2005-01-15 | 2007-08-30 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Rollenwechsler zur Zuführung einer Materialbahn |
DE102023104655A1 (de) | 2023-02-25 | 2024-08-29 | Ifm Electronic Gmbh | Drehzahlwächter |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |