DE750202C

DE750202C - Wechselstromgespeiste Vorrichtung zur Quersteuerung von in Laengsrichtung bewegten langgestreckten Werkstoffbahnen, z. B. Papierbahnen

Info

Publication number: DE750202C
Application number: DEW105833D
Authority: DE
Inventors: Finn H Gulliksen
Original assignee: Westinghouse Electric and Manufacturing Co
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1938-06-08
Filing date: 1939-06-09
Publication date: 1945-01-17

Description

Wechselstromgespeiste Vorrichtung zur Quersteuerung von in Längsrichtung bewegten langgestreckten Werkstoffbahnen, z. B. Papierbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine wechselstronigespeiste Vorrichtung zur Quersteuerung von in Längsrichtung bewegten Werkstoffbahnen, z. B. Papierbahnen, mit Hilfe von Lichttastern, welche Markierungen der Werkstoffbahn auf richtige Sollage abtasten und Lichtzellensteuerungen auslösen, welche einen die Werkstoffbahn seitlich verschiebenden Verstellmotor steuern, wenn die Bahn und dadurch die Markierung quer zur Solllage abweicht und eine Unsymnietrie in die L ichtabtastung bringt. Solche Vorrichtungen werden bei vielen Maschinen, z. B. bei Schneidmaschinen, verwendet, bei welchen die Werkstoffbahnen- mit Bezug auf die Schneidvorrichtung in liestinimter @t"ei.e geführt werden müssen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch Lichttaster, die im Takte der Wechselstrornfrequenz die Werkstoffbahn quer zur Laufrichtung in einem praktisch ausreichenden Bereich symmetrisch zur Sollage der Markierung abtasten und über eine oder mehrere Lichtzellen auf mit derselben Wechselstroinfrequenz gespeiste Entladungsröhren (Stromtore) wirken.
Es sind Lichtzellensteuerungen bekannt, bei welchen beiderseits einer Markierungslinie der Warenbahn, z. B. einer Papierbahn, die Kanten der Markierungslinie abtastende Lichtzellenanordnungen vorgesehen sind, welche abwechselnd anpreclien, wenn die -NIarhierungsliiiie in den Tastbereich der einen oder anderen Lichtzelle gerät, und welche über einen von der betreffenden Lichtzelle gesteuerten Verstvllmotor mit der @Varenbaltn die -farkiei-tuigslinic wieder in die richtige 'Mittellage zurückbringen. Derartige Anordnungen versagen, sobald die Markierungslinie ganz aus dem Tastbereich beider Lichtzellen herauskommt, so daß sie für -die Praxis nur sehr bedingt brauchbar sind, weil' bei einer Verbreiterung cles Tasthereiches der teststehenden Lichttaster auch die Einstellgenauigkeit sich verschlechtert, besonders dann, wenn die Verstellinotorsteuerung über Schütze erfolgt. Durch die vorliegende Erfindung soll .der Überwachungsbereich der 'Markierungslinie quer zur Laufrichtung der Warenbahn vergrößert und trotzdem die Steuerung derart verfeinert werden, daß sie bei der geringsten Abweichung der Markierungslinie von der Sollage ' ZD z auge , nblicklich. d. h. ini Bruchteil einer _',ekunde, eingreift, und zwar um so wirksamer, je größer diese Abweichung ist.
Aufgabe der Erfindung ist also die Schaffung einer Steuereinrichtung, welche erstens die Abweichung der Werkstoffbahn von der vorgeschriebenen Lage bemerkt und zweitens Kräfte wirksam werden läßt, durch welche die Werkstoffbahn in die vorgeschriebene Lage zurückgeführt wird. Dabei soll die Abweichung sofort bemerkt und die Werkstoffbahn unverzüglich in ihre Sollage zurückgeführt werden, insbesondere soll die Größe des Steuerimpulses :der Größe der Abweichung proportional sein. Der Wirkungsbereich der Regeleinrichtung soll außerdem größer sein, als der Wirkun'gsbereich der bisher bekannten ähnlichen Vorrichtungen ist.
Weiter soll die Steuervorrichtung nach der Erfindung besonders einfach aufgebaut sein.
Urn das U'esen der Erfindung besser erklären zu können, ohne sie jedoch dadurch zu beschränken, wird ihre Anwendung bei einer Papierschneidmaschine erklärt. Bei diesen Maschinen ist die laufende Papierhahn einem Messer zuzuführen, welches die Papierbahn in Streifen von bestimmter Breite schneidet. Dabei wird die Papierbahn dem Messer oder den Messern in bestimmter Lage zugeführt. damit die Papierstreifen gleichmäßig breit werden. Zum Leiten der Papierbali, ist aui ihr in der Längsrichtung eine Linie gezogen. die als Führungsoder Markierungslinie dient. Die bekannten, mit 'Markierungslinien arbeitenden Steuerungen haben, wie erwähnt, den Nachteil, daß die Markierungslinie bei starker Abweichung von der Sollage aus dein überwachten Bereich tritt und die Steuerung daher unwirksam wird.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist es daher, die zu überwachende Breite der Papierbahn zu vergrößern, ohne jedoch die Empfindlichkeit der Steuerung dadurch zu verringern. Zu diesem Zweck werden nach der Erfindung bewegliche Lichtstrahlen verwendet, welche breite Streifen beiderseits der in der Sollage ,befindlichen Markierungslinie auf der Papierbahn bestreichen.
Bei einer Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens «erden zum Zwecke der periodischen Überwachung der Lage der Markierungslinie zwei Lichtstrahlen benutzt, die die Papierbahn -beiderseits der sich in der Sollage befindlichen Markierungslinie abtasten, indem sie quer zur Papierbahnlaufrichtung rasch hin und her geführt werden. Die Lichtstrahlen oszillieren mit sehr hoher Geschwindigkeit, beispielsweise mit 6o Perioden je Sekunde über die Papierbahn. Dies,-> Frequenz entspricht der Spannungsfrequenz des Stromes in dem bei der Steuerung nach der Erfindung angewendeten elektrischen Netz. 'fit dieser Anordnung ist es möglich, die Lage der, -Markierungslinie in der Sekunde 6ornal zu überwachen und 6omal Abweichungen von der Sollage festzustellen. Für die Schwingbewegung der Lichtstrahlen mit der hohen Frequenz sind gemäß der Erfindung mehrere verschiedenartige Vorrichtungen und Anordnungen möglich.
Um die Steuereinrichtung als Intensitätssteuereinrichtung auszubilden, werden nach der Erfindung elektrische Entladungsröhren benutzt, welche die Charakteristiken der gewöhnlichen gittergesteuerten Entladungs- röhren haben, die den Anodenstrom, nur dann durch die Entladungsröhre fließen lassen, wenn die Gitterspannung bestimmte einstellbare Werte hat. Sobald die Entladungsröhre den Anodenstrom durchläßt, führt sie ihn so lange, bis sich die Spannung auf Null verr n- rt hat. Durch Regelung des Augeni -5 1 blicks, in welchem die Entladungsröhre Anodenstrom zu führen beginnt, ist es möglich, die Korrekturgröße der Abweichungsgröße der Markierungslinie von ihrer Sollage anzupassen. Die Größe der Abweichung der 1Iarkierungslinie von ihrer Sollage wird durch eine Photozelle festgestellt, welche die gittergesteuerte Entladungsröhre beeinflußt.
Auf diese `Veise ist es möglich, während jeder Halbwelle einer Periode eine A #lr weichuni der Markierungslinie von ihrer Sollare festzustellen und einen Regelimpuls zu heben, welcher in seiner Größe der Größe der Abweichung entspricht, so daß die Papierbahn mit einer Geschwindigkeit in ihre richtige Lage zurückgeführt wird, welche der Größe Gier genannten Abweichung proportional ist.
Bei der Papierschneidmaschine wird das Papier der Schneid'vorrichtung über Rollen zugeführt. Diese Rollen sind. axial, d. h. quer zur Papierlaufrichtun- verstellbar. Zum Verstellen -der Rollen dient ein in der Drelirichtung umkehrbarer Motor mit einem Schneckeilgetriebe.
Sobald eine Abweichung der 'Markierungslinie festgestellt wird, wird der Rollenverstellmotor in der einen oder anderen Richtung eingeschaltet.
Bei einer anderen Ausführungsform der Steuerung nach der Erfindung wird nur eine einzige Photozelle benutzt, welche mit einem umlaufenden Linsensystem zusammenarbeitet, welches die Lichtstrahlen im Kreise führt, so daß .die Markierungsliilie in ihrer Sollage von den Lichtstrahlen gleichzeitig all zwei Stellen svinmetrisch getroffen wird. 'I?itl@ Abweichung der Markierungslinie voll ihrer Sollage stört die Symmetrie und dadurch die Beleuchtungsstärke der Photozelle, welche dementsprechend den Antrieb für die Verstellvorrichtung der die Papierbahn führenden Rollen steuert. Diese Anordnung hat den besonderen Vorzug, daß der überwachte Papierbahnbereich nicht nur sehr groß ist, soll-(lern auch den, daß die Einrichtung an sich sehr vereinfacht wird.
Einige Ausführungsbeispiele von Licht-7 ellensteuerungen nach der Erfindung sind in den Fig. i bis 35 näher erläutert. Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Steuervorrichtungen für die obengenannten Papierschneidmaschinen.
In den Fig. i bis io ist ein Ausführungsbeispiel finit zwei Lichtstrahlen an Hand einer schematischen Darstellung der Einrichtung, eines Schaltungsschemas und mehrerer Kurvenbilder in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise ini einzelnen erläutert.
Die Fig. i r und 17. zeigen besondere Ausführungsformen von bei der Vorrichtung nach der Erfindung verwendeten Blenden, die Fig. 12 bis 16. 21 und 28 'betreffen verschiedenartige elektrische Schaltungsmöglichkeiten, die Fig. 22 bis 27 betreffen Ausführungsbeispiele mit Linsensystemen, und die übrigen Figuren zeigen kurvenmäßige Darstellungen der Wirkungsweise der verschiedenen Einrichtungen bei verschiedenen Betriebszuständen.
In der Fig. i ist die Markierungslinie nlit 3 bezeichnet. Zu beiden Seiten treffen die Lichtstrahlen das Papier all den Stellen z und 2. Die Lichtstrahlen wandern senkrecht zur Laufrichtung des Papiers über die Papieroberfläche sehr schnell hin und her, wie es in der Fig. 2 durch die gestrichelten Linien 4 und j angedeutet ist. Die Steuereinrichtung bestellt im wesentlichen aus einem Synchronmotor ,11, dessen NVelle eine mit ihr

:Indern. Dadurch wird die von der Entladungsröhre der Verstellvorrichtung für (hie Papierleitwalzen gelieferte Energie, und zwar entsprechend der Abweichung der 'Markierungslinie von ihrer Sollage, geändert.
In den Fig.4 und 5 ist die Wirkungsweise dieser Steuereinrichtung an Hand von Kurven näher erläutert.
Die Kurven 1S" und i`b der Fig. 4 stellen den Verlauf der Anodenspannung dar. Wenn die gittergesteuerten Entladungsröhren 20 und 21 entsprechend der Fig.7 angeordnet und eingeschaltet sind, so wird jede Entladungsröhre anodenstrotnführend, sobald ihre Anode positiv ist. Wenn die Kurve 18" den Verlauf der Anodenspannung ,der Entladungsröhre 2o angibt und wenn dem Gitter der Entladungsröhre keine negative Spannung zugeführt wird. so wird die Entladungsröhre anodenstromführend, wenn die Spannung z. B. den beim Punkt A angegebenen positiven Wert hat. Die Entladungsröhre läßt den Anodenstrom bis zum Punkt B durch. Danach ist sie wieder stromlos. Erhält das Gitter Spannung, so kann die Entladungstöhre Anodenstrom führen oder auch nicht, obgleich die Spannung an den Hauptklemmen der Entladungsröhre auf andere Weise genügend groß gemacht werden kann, um die Entladungsröhre wieder leitend zu machen.
Daraus geht hervor, daß die Entladungsröhre durch die Kontrolle ihrer Gitterspannen- zu beliebiger Zeit zwischen den Punkten A und B der Kurve der Anodenspannung j e nach Wunsch stromführend oder nicht stromführend gemacht werden kann.
Da die Röhre, wenn sie einmal anodenstromführend ist, auch anodenstrotnführend bleibt, bis sieh die Spannung auf den Wert Null senkt. so ist es, um die Entladungsröhre anodenstromführend zu machen, nur nötig, das Gitter kurzzeitig an Spannuri- zu legen, wie es beispielsweise in der Fig.5 durch die Kurve 23 dargestellt ist. Ein so kurzzeitiger Spannungsstoß auf das Gitter macht die Entladungsröhre anodenstrotnführend, und die Entladungsröhre wird daher anodenstromführend für den. Kurventeil bleiben, der in der Fia. 4 gestrichelt und mit 24 bezeichnet ist.
Wenn jetzt der Spannungsstoß entsprechend der Kurve 23 nach der Fig. gegenüber dem Anodenstromverlauf nach der Fig..I verschoben und außerdem noch von der Größe der Abweichung der Markierungslinie auf dem Papier von der Sollage Überwacht werden kann, dann wird das Maß des von der Entladungsröhre durchgelassenen Anodenstromes proportional der Größe der Abweichung der Markierun-slinie von ihrer Sollage sein. Die dem Verstellcnotor zugeführte, durch die gestrichelte Fläche 2.. veranschaulichte Energie wird dann gerade so bemessen sein, daß ein t%erregeln vermieden ist. Die sich auf der laufenden Papierbahn abzeichnenden Wege der Lichtstrahlen sind in der Fig. 6 mit q." und 5b bezeichnet. Beide Lichtstrahlen bewegen sich gleichzeitig und gleichmäßig auf die Markierungslinie zu.
ach Fig. ; besteht der elektrische Teil 2 der Steuereinrichtung im wesentlichen aus einem Transformator 3o, der als Stromquelle für .den Motor 3 dient, welcher als Reihenschlußmotor mit einem Anker 32 und zwei besonderen Reihenschlußwicklungen 33 und 34. dargestellt ist, die entgegengesetzte Wirkungen haben. Die dem Motor zugeführte Energie fließt über die Entladungsröhren 2o und 21. Die beiden Anoden der Entladungsröhren 2o und 21 sind an die Sekundärseite 30" des Transformators 30 angeschlossen. Die beiden Entladungsröhren werden daher anodenstromleitend, sobald ihre Anoden positiv sind, es sei denn, daß -die Entladungsröhren durch die Polaritäten ihrer Gitter gesteuert werden.
Zur Steuerung der Entladungsröhren 2o und 21 dient eine normalerweise im Gleich-' gewicht befindliche Brückenschaltung 35, die durch die Photozellen 36 und 37 beiderseits der Markierungslinie über die Lichtstrahlen beeinflußt und aus dem Gleichgewicht gebracht werden kann. Zu der Brückenschaltung gehören die beiden Teile :Io und 41 eines zweiteiligen Potentiometerwiderstandes, welche zwei Teile der Brücke bilden. Der dritte Teil der Brücke wird durch die Röhre 42, der vierte Teil durch den Widerstand .43 gebildet. Ein Spannungsabfall am Punkt 46 zwischen den Widerständen 4.o und 41 bewirkt eine Spannungsdifferenz gegenüber den Punkten 44 und _1.5. Die Gitter der Motorsteuerröhren 2o und 21 sind an die Punkte d.6 und 4.7 der Brückenschaltung angeschlossen.
Sobald die Brücke im Gleichgewicht ist, arbeitet die Entladungsröhre q.2 unter ihrem Sättigungspunkt. Um das zu erreichen, ist (las Gitter der Entladungsröhre 42 über einen Widerstand -.S an eine negative Spannung und über einen Widerstand 39 an den Potentiometerwiderstand 4.o, 41 angeschlossen. Die Kathode der Röhre .42 ist über einen Widerstand und einen Kondensator 42" an den Punkt .I der Brücke angeschlossen. Das Gitter der Röhre 42 ist durch einen Kondensator 5o an eine Klemme 4.9 zwischen den beiden Photozellen 36 ünd 37 angeschlossen.
Solange die Photozellen 36, 37 gleichtn:iliig beleuchtet sind, sorgt die Entladungsröhre .I2 dafür, daß die Brücke im Gleichgewicht ist. Sobald die Photozellen aber verschieden stark beleuchtet .werden, wird die Gitterspannung der Entladungsröhre 42 augenblicklich verändert, so daß der Anodenstrom durch die Entlaelungsröhre 42 entweder vergrößert oder verkleinert wird, was von der unterschiedlichen Beleuchtungsweise der Photozellen abhängt. Wird der Anodenstrom in der Entladungsröhre .I= augenblicklich geändert, se werden die Gitterspannungen an den Entladungsröhren 2o und 21 ebenfalls geändert.
Um zu erreichen, , daß die Entladungsröhren 2o und 21 nur dann arbeiten, wenn es erfbrderlich ist, ist eine Ba- tterie 51 angeordnet, die den Gitternder Entladungsröhren 2o und 21 eine Spannung aufdrückt. Zwei Widerstände 53 und 54. sind zwischen die Punkte 4.6 und 47 der Brücke 35 geschaltet. Die beiden Widerstände 55 und 56 sind vor die Kathoden der Entladungsröhren 20 und 21 geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 53 und 54 ist an die eine, die negafive Seite und .der Verbindungspunkt nvischen den Widerständen 55 und 56 an die andere, die positive Seite der Spannungsduelle 5 angeschlossen. Zwei Gleichrichter 57 und 58 liegen in Gegenschaltung parallel zu den Widerständen 55 und 56, welche durch die Gleichrichter überbrückt werden können. Sobald eine der beiden Entladungsröhren 20 und 21 anodenstromleitend ist, so schließt der entsprechende Gleichrichter 57 oder 58 den zugehörigen Widerstand 55 oder 56 kurz und verringert dadurch den Widerstand im Gitterstromkreis, so daß :die Brückenspannung die -Netzspannung überwinden kann.
Im einzelnen ist über die Arbeitsweise der Anordnung noch das Folgende zu bemerken Solange die Markierungslinie in der Solllage ist, werden die Photozellen 36 und 37 von den Lichtstrahlen 4" und 5. gleichmäßig getroffen. Daher ist der Punkt 4.9 zwischen den Photozellen spannungslos, so daß däs Gitter der Entladungsröhre 42 unbeeinflußt j ist. Die Brücke 33 ist daher im Gleichgewicht, und die Gittervorspannung der Batterie 51 sorgt dafür, daß beide Entladungsröhren 2o und 21 stromlos sind.
Sobald die lIarkierungslinie 3 von ihrer Sollage abweicht, wird die Photozelle der Seite der Abweichung weniger stark beleuchtet als die andere Photozelle. Weicht die Markierungslinie beispielsweise nach rechts ab, so wird die Photozelle 36 mehr als die Photozelle 37 beleuchtet, und die Spannung an dem Punkt 4.9 wird negativ werden und entsprechend auf das Gitter der Entladung: röhre .12 in der Brücke 35 wirken. Die Entladungsröhre 42 wird daraufhin ihren @\-ider stand vergrößern, so daß die Brücke 3; nicht mehr im Gleichgewicht ist und eine Spannungs,differenz zwischen .den Punkten 46 und -.7 der Brücke 35 hervorrufen. Der Punkt 47 wird positiv und der Punkt 46 dementsprechend negativ. Die Gitter der beiden Entladungsröhren 2o und 21 werden verschieden dementsprechend beeinflußt. Das Gitter der Entl#pdungsröhre 2o wird positiv, während das Gitter der Entladungsröhre 21 negativ wird. Infolgedessen wird das Entladungsrohr 2o besser anodenstromleitend, während das Entladungsrohr 21 schwächer anodenstromleitend wird. Daher wird das Entladungsrohr 2o die Erregerwicklung 33 und den Anker 32 des Motors 31 mit Energie versorgen. Der Motor 31 wird daher die Papierbahn seitlich in ihre Ausgangsstellung zurück-; bringen.
Während die Entladungsröhre 2o anodenstromleitend wird, ist die Richtung der Spannung indem Stromkreis des Widerstandes 56 und des Gleichrichters 58 derart, daß der Gleichrichter 58 leitend wird und ,den Widerstand 56 kurzschließt. Dadurch wird der. Widerstand in dem Gitterkreis der Entladungsröhre 2o vermindert und die Spannung an dem Gitter genügend hoch, um die Spannung des Elements 51 zu überwinden.
Sobald der Verstellmotor 31 Strom erhält, führt er die Papierbahn in ihre richtige Lage zurück. Wenn die Bewegung des Motors ausgereicht hat, um die Markierungslinie in die richtige Lage während einer Periode zurückzuführen, welche die positive und die negative Welle umfaßt, so ist anschließend der Brückenkreis sofort wieder im Gleichgewicht. Hat hingegen der Impuls für die kückführung der Papierbahn nicht ausgereicht, so wird ein zweiter Impuls über die Lichtzelle und die einzelnen Entladungsröhren gegeben, und diesem Impuls werden weitere Impulse so lange folgen, ;bis -die Papierbahn wieder die richtige Lage hat.
Wenn die Abweichung nach der entgegengesetzten Seite erfolgt, so wird die andere Photozelle 37 entsprechend anders beleuchtet und der Brückenstromkreis in anderer Richtung aus dem Gleichgewicht gebracht. Dadurch wird .die Entladungsröhre 21 in ähnlicher Weise wie oben beschrieben arbeiten und die Erregerwicklung 34 des Motors 31 einschalten. In diesem Stromkreis sind die Steuerimpulse nur' während der positiven Halbwelle wirksam, wie es die Fig. 7 erkennen läßt.
Da die Scheibe 6 entsprechend der Fig. 3 von einem Synchronmotor angetrieben wird, der aus derselben Wechselstromquelle wie die Entladungsröhren 2o und 21 gespeist wird, und da in der Praxis die Plraseiilage des den Svnchronmotor J1 speisenden Stromes nach Belieben mit Rücksicht auf das Anodenpotential der Röhren verschoben werden kann, oder da die Scheibe auf der Welle des Motors verdreht werden kann, so ist es klar, daß ein gegebener Punkt, z. B. P, auf der Scheibe 6 in eine solche Stellung gebracht werden kann, daß er die Stellung B' in der Fig. 3 a einnimmt, wenn die positive Spannung an der Anode der beiden Entladungsröhren 20 und 21 den Wert t B in der Fig. a. hat.
Da die Scheibe 6 synchron mit der Att.-odenspannung arbeitet, so wird der Punkt I' immer an der Stelle B' sein, wenn die Anodenspannung den Wert B oder nahezu den Wert Null hat. In ähnlicher Weise ist der Lichtpunkt, der durch den Schlitz 8 in der Scheibe 6 durchgelassen wird, immer an derselben Stelle, wenn die Anodenspannung Null oder nahezu 1\u11 ist. In der gleichen Weise hat der durch den anderen Schlitz freigegebene Lichtstrahl eine entsprechende Stellung auf der anderen Seite der Markierungslinie. Solange die lIarkierungslinie 3 von der Sollage nicht' abweicht, ist die Brücke im Gleichgewicht und der Motor 3i iln Stillstand. Weicht die Markierungslinie jedoch ab, so kann sie sich bis zum Punkt A' bewegen. Hierdurch zeigt es sich, daß der durch den Schlitz 8 hindurchgehende Lichtstrahl, welcher sich vom Punkt A' zu einem Punkt in .der Nälie der Achse der Scheibe 6 bewegt, die Markierungslinie 3 immer früher trifft, je größer die Abweichung ist.
Ist -die Abweichung z. B. klein, so wird die verschobene Markierungslinie 3 beim Punkt _-14' oder zu einer Zeit die Linie erreichen, wenn der Punkt P in der Stellung A4 ist. In diesem Fall ist die Brücke nicht im Gleichgewicht, so daß ein Spannungsimpuls 23 nach der Fig.5 entsteht, der das Entladungsrohr 2o anodenstromleitend für den in der Fig. 4. schraffiert gezeichneten Teil 24. macht. Wenn aus irgendeinem Grunde die Markierungslinie 3 ein größeres, also ein erheblicheres Stück von der Sollage abweicht, so wird der Lichtstrahl, welcher ja von außen nach innen wandert, die von der vorgeschriebenen Stellung abgewichene Markierungslinie schon früher, beispielsweise bei A313 A.' oder bei Ai oder sogar schon bei A', erreichen und die Brücke 35 schon elftsprechend früher aus dem Gleichgewicht bringen. Daher wird der Spannungsimpuls 23 nach der Fig. 5 mehr und mehr nach links verschoben, bis er die Stellung A erreicht, welche der Stellung A' des Punktes I' entspricht, zu welcher Zeit clie Entladungsröhre 20 anoclenstroinleitend gemacht wird, und zwar für die volle Halbwelle, die durch die Kurve i<<, in der Fig. 4. dargestellt ist. Die voll der Entladungsröhre :..>o gelieferte Energie ist daher unmittelbar proportional der Größe der Abweichung der Markierungslinie 3 von ihrer Sollage. Wenn die Größe der Abweichung auf den Wert -Null zurückgeht, so ,geht auch die von der Entladungsröhre dein Motorar gelieferte Energie sofort auf .den Wert \u11 zurück. Hierdurch wir,-1 ein Überregeln vermieden.
In den Fig. 8,bis 1a sind die Vorgänge bei einer Anordnung dargestellt, bei welcher heile Halbwellen, also die positive und die negative Hälfte .der Welle des Wechselstromes zur Steuerung benutzt ist. In diesem Fall ist, wie die Fig. 1z zeigt, eine Entladungsröhre aoa all die Sekun:liirwicklung 30a des Transformators 3o angeschlossen, beispielsweise an die linke Seite der Wicklung, während eine Entladungsröhre Zia alt die rechte Seite der Wicklung 3o, angeschlossen ist. Die Brücke kontrolliert dann das Arbeiten der beiden Entladungsröhren in cler gleichen Weise, wie es für die Fig. 7 beschrieben ist, jedoch mit denn Unterschied; daß bei der Schaltung nach Fig. i= die Polaritäten der Anoden der Entladungsröhren einander immer entgegengesetzt sind. Bei der Schaltung nach Fig. 12 ist der Überwachungsvorgang doppelt so häufig wie bei der Einrichtung nach Abb. 7, weil beich-Halbwellen zur Steuerung verwendet werden. Die Schaltung arbeitet daher genauer.
In der Fig. 13 ist eine Schaltung dargestellt, bei welcher zwei Entladungsröhren finit entgegengesetzten Polaritäten arbeiten und einen Nebenschlußmotor steuern. Da die Feldwicklung bei diesem Motor immer in cler gleichen Weise erregt ist, so wirst die Ankerstromrichtung geändert, was durch die besondere Schaltung der beiden Entladungbröhren bewirkt wird.
Bei der Anordnung nach der I# ig. i-. arbeiten die Entladungsröhren finit entgegengesetzter Polarität in Verbindung niit einem Reihenschlußmotor. In diesem Fall sind besondere getrennte Feldwicklungen für den Motor notwendig, da der Strom durch den Anker immer in der gleichen Richtung fließt.
In der Fig, 15 ist eine Schaltung dargestellt, hei welcher die Entladungsröhren so angeordnet sind, daß sie beide mit derselben Polarität arbeiten, d. 1i. (laß sie während derselben Halbwelle Stroni führen. Dabei ist ein Nel)ensclilufiniotor zuni Antrieb der Verstellvorrichtung benutzt. In diesem I, all müssen die I:ntladungsröltreii abwechselnd arbeiten, da beide Entladungsröhren Strom durch den Anker des Motors in entgegengesetzter Richtung schicken. Es darf also zu einer Zeit ilnnier nur eine Entl<idungsrölire -arbeiten.
Fig. 16 zeigt eine. Schaltung, in welclieibeide 1?utl.ldtitigsröliren finit der gleichen Polarität arbeiten und daher Strom zur selben Geit führen. Sie speisen immer nur eine der .beiden finit dem Motoranker in IZeilie geschalteten Feldwicklungen abwechselnd.
In der Fig. 17 ist eine Scheibe 59 mit einem einzigen Schlitz 59" dargestellt, welcher die verschiedenen Seiten der Papierbahn nacheinander überwacht, wie es in -Fig. 2o angedeutet ist. Dabei können beide I-Ialliwellen benutzt werden, wie es die Fig. 18 und 19 zeigen.
Die dazugehörige Schaltung für die Entladungsröhren ist in der Fig. 21 dargestellt. Diese Figur zeigt auch ein Beispiel für die Verwendung nur einer einzigen Photozelle 7d.. Wie das Schaltbild der Fig. 2i zeigt, wird der Strom für den Verstellinotor 6o von einem Transformator 62 mit der Primärwick-lung 61 geliefert. Die Sekundärwicklung des Transformators 62 ist beiderseits an je eine Entladungsröhre 63 und 64 und in der Mitte an den Verstellinotor 6o angeschlossen, und zwar an den einen Pol der Ankerwicklung. Anden anderen Pol der Ankerwicklung sind die Feldwicklungen 65 und 66 des Motors artgeschlossen. Die Feldwicklung 65 wird von der Entladungsröhre 63 uncl die Feldwicklung 66 von der Entladungsröhre 64. beein-Rußt. Ferner sind @1-iderstände 6; und 67" und parallel dazu und einander entgegengerichtet Gleichrichter 68 und 69 vorhanden. Die Batterie für die Gittervorspannung ist finit 70 bezeichnet.
Die Gitterspannungen für die Entladungsröhren 63 und 64. werden von einem Spannungstransformator 71 finit den Sekundiirwicklungen 71Q, 74 und ;1, geliefert. Die Wicklung 7,b gehört zur Entladungsröhre 63, die Wicklung 71, zur Entladungsröhre 6.4. Die Primärwicklung 71Q liegt im Anodenkreis der Lntla:dungsrölire 75, «-elche zum Kreis der Photozellen 74 gehört. Zu diesem gehört außerdem ein Potentiometerwiderstand 72, eine Gleichstromduelle (mit -j-und - bezeichnet), ein Widerstand 73 und die schon erwähnte Entladungsröhre 75. Die Kathode der Entladungsröhre 7 5 ist an den Punkt 76 des Widerstandes 72 angeschlossen. Das Gitter der Entladungsröhre 75 ist über einen Widerstand 77 mit <dem negativen Pol des Potentiometerwiderstandes 72 und außerdein noch über einen lZondensator 78 mit der Klemme 79 am Widerstand 73 und der 1'1iotozelle 74. verbunden.
Wird die Photozelle bestrahlt, dann ist die Photozellenschaltung insofern im Gleichgewicht, als ein Strom durch die Entladungsrölire 75 von einem ganz bestimmten U'ert fließt, welcher unter dem Knick der Sättigungskurve liegt. @@'enn rlie Beleuchtung; der Photozelle geändert wird, so ist denicntsprecliend -die Photozellcnschaltung nicht im Gleichgewicht, indem sich der Strom durch die Entladungsröhre /-5 -ändert. Der Wechsel in dem Anodenstrom wirkt in der Primärwicklung des Spannungstransformators 71 und bewirkt sekundärseitig einen Stromstoß, der die Gitter der beiden Entladungsröhren 63 und 64 becinflußt.
Jede Entladungsröhre wird anodenstroin-Ieitend, wenn ihre Anode positiv ist. Jede Entladungsröhre sollte daher so mit ihrer Anode verbunden sein, daß die Anode positiv ist und die Entladungsröhre die zu ihr gehörende Feldwicklung mit Strom versorgt, so daß der Motor 6o in der entsprechenden Richtung eingeschaltet wird.
Sobald der Lichtstrahl beispielsweise nach der rechten Seite wandert, so wird die Entladungsröhre, deren Anode zu dieser Geit positiv ist, ansprechen und die Erregerwicklung des Verstellmotors speisen, welcher die Papierbahn in die richtige Lage zurückführt. Die Entladungsröhre wird automatisch dadurch ausgewählt, claß die Netzpolarität und die Stellung der Scheibe 59 in Übereinstimniüng gebracht sind.
Die Scheibe 59 ist so auf der Welle des Motors 31 angeordnet, daß der Lichtstrahl die Markierungslinie 3 trifft, wenn die Markierung slinie 3 in der Sollage steht, in welchem Augenblick die Anodenspannungswelle den Wert 1Tu11 hat. Wenn der Lichtstrahl dic Markierungslinie in der Sollage trifft, so wird der Spannungsstoß die Entladungsröhre in dem Augenblick treffen, in welchem die Anodenspannung an der Entladungsröhre Null ist, so daß die Entladungsröhre keine Isorrelcturhewegung des Motors veranlassen kann. Die Photozelle ist voll und ganz durch das reflektierte Licht nur so lange beleuchtet, bis der Lichtstrahl die .Iarkierungslinie trifft. In diesem Augenblick lindert die Entladungsröhre 75 ihren Anodenstrom und dadurch den Strom inl Transformator 71. Dadurch ergeben sich Spannungsstöße in den Sekundärwicklungen des Transformators 71. Die Shannungsstölie sind von der gleichen Polarität in beiden Windungen. Da aber die Polaritäten der beiden Entladungsröhrengitter einander entgegengesetzt sind, so wird nur eine von den beiden Entladungsröhren arbeiten.
Der Antriebsmotor für die Scheibe 59 ist ein Synchronmotor. und es können an sich bekannte Mittel dazu verwendet werden, seinen synchronen Lauf ifn Verhältnis zu den Anodenspannungsänderungen an den Entladungsröhren zu regulieren.
\Venn die Markierungslinie von ihrer Sollstellung abweicht, so trifft der Lichtstrahl die 1Iarlderungslinie an einer anderen Stelle, und die Änderung des auf die Photozelle reflektierten Lichtes bewirkt in diesem Augenblick eine Änderung der Gitterspannung an der Entladungsröhre 75, was eine Änderung des Anodenstromes hervorruft. Dadurch wird ein Spannungsstoß an der Sekundärseite des Transformators schon zu einer Zeit auftreten, zu der die Anodenstroniwelle noch nicht abgeklungen ist. Die entsprechende Entladungsröhre wird dann einen Regelimpuls dem Verstellmotor geben. Da das Wandern des Lichtstrahles der Spannungsänderung im fetz proportional ist, so ist die Länge des Prüfweges gleich der Länge einer Halbwelle von i8o °. Daraus folgt. wenn der prüfende Lichtstrahl die Markierungslinie außerhalb der Sollage trifft, (1a13 sich dann das Zusammentreffen ereignet, bevor der Lichtstrahl das Ende seiner Prüfbewegung erreicht hat. Auf diese Weise ist die Größe der Abweichung gemessen und direkt proportional dem Abstand des Zündpunktes von dem Anfangspunkt der Spannungswelle. Der Spannungsstoß wird durch die Abweichung hervorgerufen und dient gleichzeitig dazu, die Entladungsröhre zum Ansprechen zu bringen. Das 'Maß des Impulses, der durch die Entladungsröhre gegeben ist, ist daher eine Funktion der Abweichung .der -Markierungslinie von der Solllage. Sobald die Markierungslinie ihre Solllage erreicht hat, so ist der Spannungsstoß nach Fig. i9 um i8o° verschoben. Ist die Markierungslinie außerhalb ihrer Sollage. so ist nur ein Spannungsstola wirksam. rungsbeispiel einer Steuereinrichtung mit Linsen dargestellt. Die umlaufende Welle 9o trägt eine Scheibe 9o finit zwei oder mehreren paarweise symmetrisch angeordneten Linsen 92 und 93. Die Lichtstrahlen werden von den Lampen 94. und 95 durch die Linsen 92- und 93 auf die Papierbahn 96 mit der Markierungslinie 97 geworfen. Es können dabei eine oder mehrere Photozellen benutzt werden.
In der Fig.24 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem auf einem Drehtisch ioo zwei Linsen ioi und 102 angeordnet sind. Der Drehteller hat einen Zahnkranz io4, in den das Zahnrad ia5 eingreift, welches von dem 'Motor io6 angetrieben wird. Als Lichtquelle dient die Lampe 107 mit einem Schirm, der dafür sorgt, daß das Licht nur auf den Drehteller fällt.
Die Fig.25 zeigt den kreisförmigen Wevon zwei Paar Lichtstrahlen und die Lage der Markierungslinie in. ihrer Sollstellung. Die Fig. 26 zeigt die Abweichung der Markierungslinie nach der anderen Seite. Diese Überwachungsvorrichtung läßt sich. leicht und einfach dadurch gegenüber der zu überwachenden Papierbahn einstellen, daß der von den Lichtstrahlen beschriebene Kreis von der Markierungslinie halbiert wird, wenn diese ihre Sollage einnimmt.
Die Fig. 28 zeigt ein Schaltbild für eine Steuervorrichtung finit nur einer Photozelle In der Fig.22 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Prüfvorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt, (las mit 8o bezeichnet ist und zwei Lampen 81" und 81r, als Lichtquellen für die Beleuchtung der Papierbahn und der Photozellen hat. Die Lichtstrahlen werden durch zwei Linsen 82 und 83 gesammelt, welche in oszillierenden Hebeln oder Trägern 84. und 85 befestigt sind. Sie fallen auf die zu überwachende Stoffbahn 86 zu beiden Seiten der Markierungslinie 87. Die Linsenträger 84. und 85 sind um Achsen 94" und 85" drehbar. An dem Lager 184 sind Federn 185 und 186 Je tnit einem Ende befestigt, deren andere Enden an den Linsenträgern 84 und 85 angreifen. \ockenscheiben 88 und 89 bewegen die Linsenträger mit der gewünschten Frequenz hin und her, so daß die Lichtstrahlen in cler gleichen Weise wie bei den anderen Anordnungen die Papierbahn beiderseits der Markierungslinie 87 auf ein Verschieben der Markierungslinie 87 abtasten.
Der Weg der Lichtstrahlen auf dem Papier entspricht der Darstellung der ifi Fig. 6.
In der I# ig. 23 ist ein anderes Ausfüli-und einem Linsensystem nach den Fig.23, 25. Die Steuervorrichtung wird von einem Wechselstromtransforniator r i i gespeist. dessen Primärwicklung mit iio bezeichnet ist. Der Transformator i i i hat eine größere Zahl von Sekundärwicklungen, welche mit i i i,' his i i i" bezeichnet sind. Von diesen speist die Sekundärwicklung i I i, eine Gleichrichterbrücke 11r, welche einen Gleichstrom für den Photozellenkreis Liefert. Die Gleichrichterbrücke 112 ist über eine Drosselspule 113 an einen Potentionieterwiderstand i 1q. angeschlossen. Ein Kondensator i 1 5 ist dein Widerstand 114 parallel geschaltet, uni die Gleichspannung möglichst konstant zu halten.
Parallel zu denn Potentiometerwiderstand 114 ist eine Entladungsröhre i 16 geschaltet, und zwar ist die Kathode der Entla;lungsröhre 116 mit der negativen Klemme und die Anode der l?ntladtingsrölire 116 finit der positiven Klemme des Potentiometerwiderstandes 114 verbunden. Die Entladungsröhre i i6 liat zwei Gitter, von denen das eine mit dem l'tinkt 117 des Potentiometerwiderstandes 114, also finit einem negativen elektrischen Potential verbunden ist. Die Photozelle i 18 ist in Reibe finit einem Widerstand iig geschaltet, der niit dem negativen 1'o1 fles Potentionieterwiderstandes 114 verbunden ist. Die andere Seite der Pliotozclle 11S ist finit der Kleinnie 117 des Potentioineterwiderstandes 114 verbunden. Das zweite Gitter der Entladungsröhre 116 ist über einen Kondensator 126 an die die 'Photozelle 118 finit dein Widerstand rig verbindende Leitung angeschlossen. Der Anodenstromkreis der Entladungsröhre 116 führt über die Primärwicklung eines Stoßtransformators 121. Die Konstanten der einzelnen mit der Entladungsröhre 116 verbundenen Teile sind so gewählt. claß ein konstanter, unter -dem höchsten Punkt .der Kurve liegender Anodelistron aufrechterlialten wird. jeder Wechsel des Anodenstromes bewirkt einen Spanntiingsstoß ini Spannungstransformator 121.
Die Photozelle 118 ist gegenüber der zu überwachenden Papierbahn entsprechend der Fig. 4 angeordnet. Das umlaufende Linsensystein ist schematisch gezeichnet; es besteht entsprechend der Fig. 28 aus einer von einem Synchronmotor 124 angetriebenen Welle 122, die das Linsensystem 123 trägt. Der Synchronmotor 124 wird von der Sekundärwicklung i r 1" des Transformators i i r gespeist.
Solange die Photozelle 118 konstant beleuchtet wird, fließt durch die Entladungsröhre r i6 ein konstanter Anodenstrom, so daß der Stoßtransformator 121 unwirksam ist. Sobald der Anodenstrom der Entladungsröhre 116 geändert wird, wird der Stoßtransformator 121 eine Stoßspannung dem Gitter der Entladungsröhre 13o aufdrücken. Die Entladungsröhre 130 wird dann einen Anodenstrom durchlassen, sofern in dieseln Augenblick die dazu notwendige Polarität vorhanden ist. Die gittergesteuerte Entladungsröhre 130 wird von der Sekundärwicklung 111j des Transformators l i i gespeist. In diesem Stromkreis liegt der Widerstand 13r. Zu dem Gitterkreis der Entladungsröhre 130 gehört außer der Sekundärwicklung des Stoßspannungstransformators 1a1 ein Teil des Potentiometerwiderstandes 114, der die Vorspannung für das Gitter der Entladungsröhre 130 liefert.
Sobald die vom Stoßtransformator 121 gelieferte Spannung die Gittervorspannung überwindet, und wenn dann die von der Sekundärwicklung i i i J gelieferte Spannung die richtige Polarität hat, wird die Entladungs= röhre 130 den Anodenstrom durchlassen. Der Anodenstrom fließt über den Widerstand 131. Die Spannung an diesem Widerstand wirkt als Vorspannung auf das Gitter der Entladungsröhre 132.
Der Anodenstrom der Entladungsröhre 132 wird von der Sekundärwicklung 111f, des Transformators 11r geliefert. Zu diesem Anodenstromkreis gehört die Wicklung 133" des Transformators 133. Das Gitter der Entladungsröhre 132 wird von dein Widerstand 131 über die Kathode der Entladungsröhre 132, die Leitung 134, ferner über die Leituni; 135 und über die Gleichrichterbrücke 136 und über eine Verbindungsleitung 137 beeinflußt. Die Spannung an dem Widerstand rar wirkt .der Spannung aus der Gleichrichterbrücke 136 entgegen und bewirkt gegebenenfalls das Arbeiten der Entladungsröhre 132.
Der Verstellnioror 140 für die Papierbahn hat eine \ ebenschlußwicklung 14o, die ihren Strom von der Sekundärwicklung 111b über einen Gleichrichter 141 erhält. Die gegebenenfalls erforderlichen Feldwiderstände sind nicht dargestellt. Der Anker des Motors ido erhält seinen Strom von der Sekundärwicklung i i i, des Transformators i i i, und zwar entweder über die. Entladungsröhre 142 oder über die Entladungsröhre 43. Die beiden 1?ntladungsröhren 14a und 143 sind verschieden, und zwar derart geschaltet, daß jede Entladungsröhre nur Strom einer bestimmten Polarität durchläßt.
Die Gitter der beiden Entladungsröhren 142 und 143 werden durch einen Stoßtransformator 114 beeinflußt, dessen Sekundärwicklung einerseits an die Mitte eines Doppelwiderstandes 145 angeschlossen ist, der zwischen den beiden Gittern liegt. Die andere Seite des Stoßtransformators 144 ist an die Verbindung zweier einander entgegengeschalteter Gleichrichter 147 und 148 angeschlossen. Eine Drosselspule 149 ist in den ' Ankerstromkreis des Motors 14o geschaltet.
Die vom Stoßtransformator 144 gelieferte Spannung bewirkt, daß entweder die Entladungsröhre 142 oder die Entladungsröhre 143 den Ankerstrom für den Motor 14o in der einen oder anderen Richtung fließen läßt, so daß der Motor 140 entweder vorwärts oder rückwärts arbeitet.
Die Sekundärwicklung i i r f des Transformators i i i gehört zu einem Stromkreis, in welchem der Widerstand 15o und ein Kondensator 151 liegen. Die Spannung in diesem Stromkreis ist schematisch in dem Vektordiagrainm in der Fig. z9 dargestellt. Dort ist der Spannungsabfall an dem Widerstand r5o durch den Vektor F_ 15ö dargestellt. Der Spannungsabfall an dem Kondensator 151 ist durch den Vektor E 15i dargestellt. Die Spannung an der Sekundärwicklung iii f ist durch den Vektor F_ i i i f dargestellt. Die Gleichrichterbrücke 136 hat zwischen ihrem Verbindungspunkt 1,32 und der Anzapfung der Sekundärwicklung I 1l f die durch dell Vektor E 136 dargestellte Spannung, welche senkrecht auf dein Vektor E i r i f steht. Die der Gleichrichterbrücke 136 aufgedrückte Wechselspannung ist uni go ° gegenüber -der Spannung am Transforttriator i i r f verschoben und in gleicher Weise gegenüber der Spannung an der Sekundärwicklung 111 l,. Die vom Gleichrichter 136 gelieferte Spannung wird also normalerweise die Entladungsröhre 132 mit einer Nacheilung von go' gegenüber der Netzspannungswelle beeinflussen, wenn nicht (las Gitter der Entladungsröhre 132 in anderer Weise beeinflußt wird.
Die Entladungsröhre 130 ist, wie oben erwähnt wurde, mit dem Widerstand 131 in Reihe geschaltet. Infolgedessen wird am Widerstand 131, sobald die Entladungsröhre 130 arbeitet, eine Spannung wirksam, die entgegengesetzt der Spannung des-Gleichrichters 136 und größer als diese Spannung is;. Wenn die Entladungsröhre i3o nicht arbeitet und der Widerstand 131 stromlos ist, so ist der Wert des Widerstandes 131 genügend gering, _ o daß die Spannung vom Gleichrichter 136 ausreicht, die Entladungsröhre 132 zum Ansprechen zu bringen. 'Mit Hilfe des Widerstandes 131 wird eine elektrische Abhängigkeit zwischen den beiden Entladungsröhren 130 und 132 derart herbeigeführt, dar die Entladungsröhre i#32 nicht arbeiten kann, wenn nicht die Entladungsröhre 130 schon arbeitet.
Der Widerstand 131 und der Gleichrichter 136 haben die Aufgabe, die Entladungsröhre 132 in Abhängigkeit von der Stellung der 1larkierungslinie, und zwar entsprechend deren Lage in bezug auf ihre neutrale Stellung zu steuern. Wenn die Entladungsröhre 13o durch den Stoßtransformator 121 wirksam geworden ist und der Widerstand 131 Spannung erhält, bevor der Gleichrichter 136 das Gitter .der Entladungsröhre 132 beeinflußt, sö ist die Entladungsröhre 132 stromlos, und -der Gleichrichter 136 kann die Entladungsröhre 132 nicht wirksam werden lassen.
Wenn jedoch der Gleichrichter 136 die Entladungsröhre zündet, bevor der Stoßtransformator 121 die Entladungsröhre 130 gezündet hat, so wird die Entladungsröhre 132 schon Anodenstrom führen, bevor die Spannung an dem Widerstand 131 die Entladungsröhre 132 ausschalten kann. Ist die Entladungsröhre 13o anodenstromführend, so ist es unbeachtlich, ob der Widerstand 131 genügend Spannung hat, um die Entladungsröhre 13o auszuschalten.
Die zeitliche Folge zwischen dem Auftreten der Spannung des Gleichrichters 136 und dein der Spannung am Widerstand 131 wird durch den Stoßtransformator 121 bzw. durch die Entladungsröhre 116 überwacht, welche ihrerseits wieder von der Photozelle 118 abhängt, die die Entladungsröhre l16 s s teuert. Die Markierungslinie kontrolliert also die Arbeitsfolge zwischen dem Widerstand 131 und dem Gleichrichter 136. Die Photo7ellenbeleuchtung wird immer dann geändert. wenn die Markierungslinie durch einen von den unteren rotierenden Lichtstrahlen getroffen wird. Wenn die Steuervorrichtung das erntemal in Betrieb genommen wird, so wird (las vom Motor angetriebene Linsensvstein entsprechend der gewünschten Lage der 1larkierungslinie eingestellt, d. Il. da:.; die 1larkierungslinie in ihrer neutralen oder Sollage von einem Lichtstrahl getroffen wird und einen Spannungsimpuls hervorruft, welcher um go ° gegenüber der positiven oder negativen Welle der Netzspannung verschoben ist; die in der Fig. 30 dargestellt ist. Die Lichtstrahlen von einem Paar einander gegenüberliegender Linsen treffen die Markierungslinie in dem Augenblick, in welchem die positive Spannung durch den Scheitel der Welle geht, und die Lichtstrahlen des anderen Linsenpaares treffen die Markierungslinie in dem Augenblick, in welchem die negative Netzspannung durch den Wellenscheitel geht, sofern sich die lIarkierungslinie in ihrer Sollage befindet. Der Einfachheit halber werden die einen Lichtstrahlen als positive und die anderen als negative Lichtstrahlen bezeichnet.
Wenn die positiven Lichtstrahlen die Markierungslinie in ihrer Sollage treffen, so wird ein Spannungsimpuls 170 erzeugt, welcher um go ° verschoben ist, also im Scheitel der Netzspannung liegt, wie es die Fig. 3i zeigt. In ähnlicher `'eise wird, wenn ein negativer Lichtstrahl die Markierungslinie in ihrer Sollage trifft, ein Spannungsimpuls 171 erzeugt, der ebenfalls um go' gegenüber der Netzspannung verschoben ist (vgl. Fig. 31).
Wenn ein positiver oder negativer Lichtstrahl die von ihrer Normallage abweichende Markierungslinie trifft, und zwar entweder vor oder hinter der normalen Lage, so wird der Stoßspannungsimpuls entsprechend vor oder hinter dieser go'-Stellung liegen.
Wenn ein positiver oder negativer Lichtstrahl die Markierungslinie vor ihrer Normallage trifft, so wird der Spannungsimpuls, 172 oder 173 erzeugt, welcher vor dein Scheitel der N etzspannungswelle liegt (vgl. F ig. 31 b). Die Stellung des Stoßspannungsimpulses gegenüber der Netzspannungsfrequenz ist daher durch die Lage der 'i%Tarkierungslinie gegeben.
Die gleichgerichtete Spannung 17..1. des Gleichrichters 136 ist immer uni go' gegenüber der Netzspannung verschoben, wie e: die Fig. 32 a und auch die Fit->- 3 2 b zeigen. Die Stellung des Stoßspannungsinipulses gegenüber der Gleichrichterspannung ist durch den Zeitpunkt bestimmt, an welcheili der Lichtstrahl die 'Markierungslinie mit Bezug auf deren neutrale Lage trifft.
Sobald ein positiver Lichtstrahl die Markierungslinie irgendwo links von der neutralen Stellung trifft, so wird die Photozelle einen Stoßspannungsimpuls verursachen, so daß die Entladungsröhre 13o Anodenstrom führt und der Widerstand rar Spannung er-11:ilt. Die Entladungsröhre i32 bleibt wä lirend der positiven Welle in Ruhe. Der Widerstand 13i erhält entsprechend,der Fig. 33 b Spannung.
Sobald ein positiver Lichtstrahl die Markierungslinie in ihrer neutralen Stellung oder rechts von ihrer neutralen Stellung trifft, so wird die Entladungsröhre 13o nicht arbeiten und auch der Widerstand 131 keine Spannung erhalten. Dagegen wird die Entladungsröhre 132 infolge der von dem Gleichrichter 136 gelieferten Spannung arbeiten. Dieser Zustand ist durch die Kurve 176 in der Fig. 33 a dargestellt. Dort ist die Spannung am Widerstand 131 gegenüber dem Maximum der Netzspannung nach rechts verschoben.
Sobald die 'Markierungslinie links ihrer neutralen Stellung liegt, wird -die Entladungsröhre 130 sofort arbeiten. Ist die'Markierungslinie jedoch rechts von ihrer neutralen Stellung. so wird die Entladungsröhre 132 zuerst arbeiten, wenn ein positiver Lichtstrahl die Markierungslinie trifft.
Wenn ein negativer Lichtstrahl die Markierungslinie trifft, so wird weder die Entladungsröhre i3o noch die Entladungsröhre 132 arbeiten, da ihre Anoden zu dieser Zeit negativ sind. Wenn die Entladungsröhre 132 arbeitet, so erregt sie und überwacht das Impedanzrelaisi33, dessen Primärwindung in den Anodenstromkreis der Entladungsröhre 132 eingeschaltet ist. Das Impedanzrelais überwacht einen besonderen Stromkreis, welcher das Arbeiten des Motors 140 kontrolliert.
Dieser besondere Stromkreis besteht aus einem @@'iderstand 154 und der Sekundär-oder @@'echselsttomwicklung 133b. Die Prini:ir- oder Gleichstromwicklung 133Q des Impedanzrelais 133 ist mit der Anode der Entladungsröhre 13a verbunden und wird durch einen Kondensator 139 überbrückt.
Der Stoßtransformator 144, welcher mit diesem besonderen Stromkreis gekoppelt ist, wird-,von einer Spannung gespeist, die einerseits an der Anzapfung in der Mitte der Sekundärwicklung i 11f und andererseits an dem Verbindungspunkt zwischen dein Widerstand 154 und der Sekundärwicklung 133b abgenommen wird. Die Reaktanz der Sekundärwicklung 133b ist variabel, daher kann ,die Phasenlage der Spannung, die dem Stoßtransformator 144 geliefert wird, verschoben werden.
Wenn die Entladungsröhre 132 Anodenstrom führt und die Primärwindung des Impedanzrelais 133 speist, so wird der magnetische Kreis des Impedanzrelais gesättigt und bringt die Impedanzwirkung der Sekundärwicklung .133a auf ein Minimum. Wenn die Entladungsröhre 132 keinen Anodenstrom führt, so hat die Impedanz der Sekundärwicklung 133b ihren maximalen Wert. Die Impedanz der Sekundärwicklung 133b schwankt also zwischen einem größten Wert, wenn,die Entladungsröhre ;32 stromlos ist, und einem niedrigsten Wert, wenn die Entladungsröhre 132 anodenstromführend ist.
Wenn die Impedanz der Sekundärwicklung 132U geregelt wird, so wird die Phasenlage der Spannung für die Primärseite des Impulstransformators 144 verschoben, und die Entladungsröhren 142 und 143 steuern den Verstellmotor 40. Die Spannung des Impulstransformators 144 ist zwischen 9o und 18o' verschiebbar.
Wenn die Polarität der Sekundärwicklung L 11e wechselt, so haben die Entladungsröhren i42 und 143 abwechselnd eine geeignete Polarität, um dem Motor 14o den entsprechenden Strom zuzuführen. Wenn das Gitter ein positives Potential gegenüber -der Kathode wegen einer positiven Welle des Impulstransformators 1q:1. hat, so wird die eine Entladungsröhre anodenstromführend. Die andere Entladungsröhre wird zu dieser Zeit keinen Anodenstrom führen, weil ihre Anode negativ ist. Daher wird eine Entladungsröhre einen vollen Impuls -dem Motoranker geben. Sollte dieser Impuls nicht ausgereicht haben, die Papierbahn in ihre richtige Bahn zurückzuführen, so folgen weitere Impulse, bis die richtige Lage erreicht ist.
Die Arbeitsweise der Anordnung ist derart, daß bei -der richtigen Lage der Markierungslinie keine.der beiden Entladungsröhren 142 und 143 Strom führt, und daß_bei Abweichung der Markierungslinie von ihrer Sollage nach der einen oder anderen Seite die eine oder die andere der beiden Entladungsröhren den Anker des Motors 140 mit Strom versorgt.
Während einer negativen Welle des Impulstransformators 144 sind beide Gitter negativ, und keine der beiden Entladungsröhren wird den Verstellmotor i4o speisen.
Die beiden Gleichrichter 147 und 148, mit denen der Impulstransformator 144 elektrisch verbunden ist, haben den Zweck, den Widerstand in der Zuleitung für die beiden Kathoden beim Vorhandensein einer geeigneten Polarität zu vermindern. Entsprechend der Fig.34a beginnt der Anodenstrom durch die Entladungsröhre 132 mit der wachsenden Spannung des Gleichrichters 136 zu fließen, wenn diese nicht durch den Widerstand rar verhindert wird. Dadurch wird die Wicklung 133Q mit Strom versorgt und eine Sattirung für einen Zeitraum entsprechend-360' erreicht. Während dieser Zeit arbeitet die Entladungsröhre 130, aber nicht die Entladungsröhre r32. Die Sättigung verringert sich, da die Wicklung 131, nicht mehr erregt ist, und vergrößert die Impedanz der Wicklung 133b. Diese Veränderung überwacht den Impedanzwert der Sekundärwicklung des Impedanzrelais 133, das seinerseits die Phasenlage der Sekundärspannung des Impulstransformators 144 übersacht (Fig.35).
Die Verwendung einer einzigen Photozelle vereinfacht die Einrichtung und macht es überflüssig, zusammenarbeitende Entladungsröhren gegeneinander abzustimmen.
Ein weiterer besonderer Vorteil der Einrichtung mit den vier Linsen, also mit den zwei Linsenpaaren, ist der, daß sich jede Kontrolle des Linsenantriebsmotors erübrigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wechselstromgespeiste Vorrichtung zur Quersteuerung von in Längsrichtung bewegten langgestreckten Werkstoffbahnen, z. B. Papierbahnen, mit Hilfe von Lichttastern, welche Markierungen der Werkstoffbahn auf richtige Sollage abtasten und Lichtzellensteuerungen auslösen, welche einen die Werkstoffbahn seitlich verschiebenden Verstellmotor steuern, wenn die Bahn und dadurch die Markierung quer zur Sollage abweicht und eine Unsymmetrie in die Lichtabtastung bringt, gekennzeichnet durch Lichttaster (4",5a), die im Takte der Wechselstromfrequenz die Werkstoffbahn quer zur Laufrichtung in einem praktisch ausreichenden Bereich symmetrisch zur Sollage der Markierung (3) abtasten und über eine oder mehrere Lichtzellen (74 bzw. 11s bzw. 36, 37) auf mit derselben Wechselstroinfrequenz gespeiste Entladungsröhren (Stromtore 2o, 21 bzw. 2oa, 2r" bzw. 63, 64 bzw. 142, 143) wirken.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine mit Öffnung bzw. Öffnungen (59Q bzw. 7, $) versehene, von einem Synchromnotor (.1-1) im Takte der Netzfrequenz in Umlauf versetzte Blende (6) zur Erzeugung der Lichttaster aus . Lichtbändern (12Q, 13Q, Fig. 3)-3. Vorrichtung nach Anspruch r, gekennzeichnet durch im Takte der Netzfrequenz schwingende Linsen (82, 83) zur Erzeugung der Lichttaster (Fig. 22). Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch umlaufende, von einem mit der Netzfrequenz gespeisten Synchronmotor (roh) angetriebene Linsen (92, 93 bzw. 1or, 1o2) zur Erzeugung der Lichttaster (Fig. 23 und 24). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Linsenpaare (92, 93 bzw. toi, 1o2) vorgesehen und die Linsen der Linsenpaare symmetrisch zueinander angeordnet sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung. nur einer Lichtzelle (118) diese über eine Entladungsröhre (116) und einen Stoßtransformator (121) zwei Entladungsröhren (13o, 132) beeinflußt, die ihrerseits über ein Impedanzrelais (133) und einen zweiten Stoßtransformator (144) den Werkstoffbahnverstellmotor (14o) über zwei weitere Entladungsröhren (142, 143) steuern (Fig.28). 7. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung von zwei Lichtzellen (36, 37) diese über eine Entladungsröhre (42) zwei Entladungsröhren (20, 21) steuern, welche in die Stromkreise der entgegengesetzt arbeitenden Erregerwicklungen (33, 34) des Werkstoffbahnverstellmotors (3r) eingeschaltet sind (Fig.7).