EP1652805B1 - Separiervorrichtung - Google Patents

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EP1652805B1
EP1652805B1 EP05109610A EP05109610A EP1652805B1 EP 1652805 B1 EP1652805 B1 EP 1652805B1 EP 05109610 A EP05109610 A EP 05109610A EP 05109610 A EP05109610 A EP 05109610A EP 1652805 B1 EP1652805 B1 EP 1652805B1
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EP
European Patent Office
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web
webs
part webs
cameras
separating device
Prior art date
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Application number
EP05109610A
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English (en)
French (fr)
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EP1652805A1 (de
Inventor
Hermann Albert Stitz
Josef Nelles
Alexander Klupp
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1652805B1 publication Critical patent/EP1652805B1/de
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    • B65H35/02—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with longitudinal slitters or perforators
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    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D2007/0012—Details, accessories or auxiliary or special operations not otherwise provided for
    • B26D2007/0075—Details, accessories or auxiliary or special operations not otherwise provided for so-called "winder slitters"
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    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting

Definitions

  • the invention relates to a separating device for separating a material web, in particular a paper or board web, in the web running direction into a plurality of sub-webs, with a means for arc-shaped separation of the sub-webs.
  • a material web produced from a machine for producing a fibrous web from a pulp suspension is cut by cutting devices in the longitudinal direction into a plurality of side webs running in parallel.
  • a device for separating material webs in two partial webs is known, by means of which the edges of the material web to be divided and the resulting partial webs are continuously monitored to ensure an exactly central division.
  • Other edge overgrowth devices in connection with the longitudinal dividing material webs are from the JP 08 039486 and the US 36,154 known.
  • a device for cutting elastic web-like material is known.
  • the knife can be fixed in various positions along the guide.
  • Each knife is mounted by means of a bearing block on a carriage which is displaceable along the guide.
  • a CCD camera such that it is capable of observing the cutting point created by the knife in the web.
  • the CCD camera is one such example Camera, which scans its field of view line by line and each line is able to distribute into individual areas in a position.
  • the camera is mounted on the carriage so as to be fixed so that the image taken by it can capture the cutting point and a small part of its surroundings; in the detection field, the cutting edges and parts of the knife should appear.
  • a position detection by the camera it is achieved that the camera can give a command for moving the carriage via a control device to a motor serving for moving the carriage.
  • the part webs Before the partial webs can be wound up in a winding device comprising two winding rolls and aligned in a roll bed arranged side by side in one of these roll beds, the part webs must be sufficiently separated in order to avoid mutual interference during the winding process. In addition, the individual coils must be separated from each other after completion of the winding process.
  • a means for arcuate separation of the partial webs serve, for example, rollers which are convexly bent over its entire width, so that the partial webs, which are guided over such a roller, are separated in the range of a few tenths of a millimeter from each other.
  • the same effect can also be achieved by a so-called Röllchenstreich instrumental.
  • many rolls are rotatably arranged on a transversely extending to the web running bar, which are movable by motor drives in the direction of the partial webs and can press against them so that the partial webs diverge slightly.
  • a further separating device for winding devices for longitudinally divided into several partial webs webs is known.
  • at least two rollers arranged substantially parallel to one another and bent in the same direction are provided with a stand for the pivotable mounting of the rollers about a common pivot axis.
  • the stand takes a support frame to the rotatable Mounting the two rollers about their respective axis of rotation and for pivoting the two rollers relative to the stator about the common pivot axis.
  • either only a single winding roll may be wound or a plurality of winding rolls each held in winding stations by individual tensioning devices, the tensioning devices alternating the winding rolls to both sides from a vertical axis passing through the center of the backing roll hold, wherein the connecting lines between the centers of the winding rollers and the support roller are inclined in each case to both sides of the vertical at an acute angle.
  • this object is achieved by a device according to claim 1.
  • the invention enables automated operation of separating devices.
  • the separation of the sections of the material web, in particular the Paper web is now detected by the monitoring device.
  • the components required for the web separation can now be adjusted until the desired separation of the cuts is achieved. Even with fluctuating quality of the material of the fibrous web, the rejects are reduced by a fully automatic monitoring of the separating devices.
  • a plurality of monitoring devices are arranged side by side, each of which monitors two adjoining cut edges of partial webs.
  • the monitoring devices are movable in the web running direction and / or transversely to the web running direction, in particular pivotable, arranged so that all sub-webs can be monitored and the monitoring devices can be swiveled as required to critical points in the course of the sub-webs.
  • a separating device it is advantageous if signals generated and evaluated by the monitoring device, in particular those corresponding to the positions of the cut edges of the partial webs, are fed to a control or regulating device, so that a motorized adjustment of the separating device serving as the actuator, ie the rolls in the separating device, takes place automatically.
  • the Set the distances of the partial paths due to control or regulating signals may also be a spreader roll or a combination of several spreader rolls each having a convexly curved lateral surface, wherein the sheet height and / or the axial position of a spreader roll or the plurality of spreader rolls due to signals from a control or Control device can be adjusted or leave.
  • the monitoring devices can thus be used in the area of a roller coating strip, a spreader roll or an arrangement comprising two spreader rolls arranged pivotably on a support frame.
  • both spreader rollers can be adjusted on the basis of optical signals obtained according to the invention.
  • the monitoring devices are cameras, in particular CCD cameras.
  • the monitoring devices can also work with electromagnetic waves in the non-visible range.
  • This shows a perspective view of a separating device with a roller coating.
  • a fibrous web 1 (FIG. 1) produced in a machine for producing a fibrous web from a pulp suspension is guided over a spreader roll 2.
  • the spreader roller 2 has a cambered shape, d. H. it has a convexly curved jacket 3, which serves to stretch the fibrous web 1 transversely to the web running direction.
  • the fibrous web 1 by a respective lower blade and a Upper knife comprehensive cutters 4, 5, 6 in parallel partial webs 7, 8, 9, 10 cut.
  • the partial webs 7 to 10 before being fed to a winding device, are fed to a single web separating device 11, by means of which they each receive a spacing of between 0 and 3 mm, preferably between 0.5 and 1 mm.
  • the separating device 11 either has a second spreader roll, which has the same shape as the spreader roll 2, or there is a roller coating strip 12 which comprises a multiplicity of rolls 13, which are juxtaposed over the entire web width of all sub-webs 7 to 10. These are individually adjustable by motor adjustment 14 to compensate for partially occurring web errors in the sub-webs 7 to 10, in particular at the edges, by readjustment of the sheet adjustment, which form the rolls 13 with each other.
  • cameras 15, 16, 17 are arranged as optical monitoring devices above or below the course of the partial webs 7 to 10 in the region of the separating device 11.
  • the cameras 15 to 17 are preferably arranged on a traverse (not shown).
  • the cameras 15 to 17 are additionally pivotable in the web running direction, so that they can observe the area of the cut edges between the part webs 7 to 10 over a large length. Additionally or alternatively, they are pivotable transversely to the web running direction.
  • the cameras 15 to 17 can be displaced on guide rails parallel to the cut edges of the partial webs 7 to 10.
  • the cameras 15 to 17 may additionally be pivotable in the transverse direction.
  • the cameras are arranged 15 to 17 on their own guides, for example, offset from one another, transversely to the web running direction.
  • the cameras 15 to 17 can each be moved individually and / or pivot.
  • the cameras 15 to 17 generate from the sub-webs 7 to 10, in particular from the areas of their cutting edges, recorded images of electronic signals which are supplied to a control or regulating device as a guide in which they are evaluated. By comparison with nominal values, control variables or control variables are obtained in the control or regulating device which are fed to the rollers 13 in order to adapt their position in accordance with the path of the partial webs 7 to 10. In this way, the invention ensures a continuous and uninterrupted monitoring of the separating device. It is understood that the cameras 15 to 17 can also be moved or pivoted in such a way that the cutting blades or the cutting devices 4 to 6 are additionally monitored in their function.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Separiervorrichtung zum Trennen einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, in Bahnlaufrichtung in mehrere Teilbahnen, mit einem Mittel zum bogenförmigen Auftrennen der Teilbahnen.
  • Eine aus einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension erzeugte Materialbahn wird durch Schneideinrichtungen in Längsrichtung in mehrere nebeneinanderlaufende Teilbahnen geschnitten.
  • Aus der DE 3733129 A1 , aus der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt sind, ist eine Vorrichtung zum Trennen von Materialbahnen in zwei Teilbahnen bekannt, mittels der zur Gewährleistung einer exakt mittigen Teilung die Kanten der zu teilenden Materialbahn und der entstandenen Teilbahnen fortlaufend überwachbar sind. Weitere Randüberwachsvorrichtungen im Zusammenhang mit dem Längsteilen von Materialbahnen sind aus der JP 08 039486 und der US 36,154 bekannt.
  • Aus der DE 295 04 644 U1 ist eine Einrichtung zum Schneiden von elastischem bahnartigen Material bekannt. Es ist mindestens eine quer zur Laufrichtung des bahnartigen Materials verlaufende Führung für ein Messer vorhanden, das das Material schneidet. Mittels einer Klemmeinrichtung lässt sich das Messer in verschiedenen Stellungen längs der Führung befestigen. Jedes Messer ist mittels eines Lagerblocks auf einem Schlitten gelagert, der längs der Führung verschiebbar ist. Auf dem Schlitten ist ferner eine CCD-Kamera befestigt und zwar derart, dass sie in der Lage ist, die von dem Messer in der Materialbahn erzeugte Schneidstelle zu beobachten. Die CCD-Kamera ist beispielsweise eine solche Kamera, welche ihr Blickfeld zeilenweise abtastet und jede Zeile in einzelne Bereiche zu verteilen in der Lage ist. Die Kamera ist auf dem Schlitten ein- und feststellbar so befestigt, dass das von ihr aufgenommene Bild die Schneidstelle und einen kleinen Teil ihrer Umgebung erfassen kann; in dem Erfassungsfeld sollen die Schneidkanten und Teile des Messers erscheinen. Mittels einer Positionserfassung durch die Kamera wird erreicht, dass die Kamera über eine Regeleinrichtung an einen zum Bewegen des Schlittens dienenden Motor einen Befehl zur Bewegung des Schlittens geben kann.
  • Bevor die Teilbahnen in einer zwei Tragwalzen umfassenden und in einem von diesen gebildeten Walzenbett fluchtend nebeneinanderliegende Wickelrollen aufweisenden Wickelvorrichtung aufgewickelt werden können, müssen die Teilbahnen ausreichend separiert werden, um eine gegenseitige Störung beim Wickelvorgang zu vermeiden. Außerdem müssen sich die einzelnen Wickel nach Beendigung des Wickelvorgangs voneinander trennen lassen.
  • Als Mittel zur bogenförmigen Auftrennung der Teilbahnen dienen beispielsweise Walzen, die über ihre gesamte Breite konvex durchgebogen sind, so dass die Teilbahnen, die über eine derartige Walze geführt werden, im Bereich einiger Zehntel Millimeter voneinander getrennt werden. Dieselbe Wirkung lässt sich auch eine sogenannte Röllchenstreichleiste erreichen. Hierbei sind auf einer sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Leiste viele Röllchen drehbar angeordnet, die durch motorische Antriebe in Richtung zu den Teilbahnen bewegbar sind und gegen diese derart drücken können, dass die Teilbahnen geringfügig auseinanderlaufen.
  • Aus der DE 295 09 516 U1 ist eine weitere Separierungseinrichtung für Aufwickelvorrichtungen für in mehrere Teilbahnen längsgeteilte Warenbahnen bekannt. Dabei sind mindestens zwei im wesentlich parallel zueinander angeordnete und in die gleiche Richtung durchgebogene Walzen mit einem Ständer zur schwenkbaren Lagerung der Walzen um eine gemeinsame Schwenkachse vorhanden. Der Ständer nimmt ein Traggestell zur drehbaren Lagerung der beiden Walzen um ihre jeweilige Drehachse und zum Verschwenken der beiden Walzen bezüglich des Ständers um die gemeinsame Schwenkachse auf.
  • Andererseits wird in der EP 0 829 438 B1 eine Stützwalzen-Wickelmaschine beschrieben. In diesem Fall wird eine Materialbahn, auf eine Stützrolle gestützt, auf eine Wickelhülse aufgewickelt, während sie durch einen Spalt tritt, der zwischen der Stützrolle und der zu erzeugenden Wickelrolle ausgebildet ist, wobei die Wickelrolle zusätzlich durch eine weitere, zwei kleine Rollen umfassende Vorrichtung gestützt wird. In einer Stützwalzen-Wickelmaschine kann ebenfalls entweder nur eine einzige Wickelrolle gewickelt werden oder eine Mehrzahl von Wickelrollen, die jeweils in Wickelstationen durch einzelne Spannvorrichtungen gehalten werden, wobei die Spannvorrichtungen die Wickelrollen im Wechsel zu beiden Seiten von einer durch den Mittelpunkt der Stützrolle hindurchlaufenden senkrechten Achse halten, wobei die Verbindungslinien zwischen den Mittelpunkten der Wickelrollen und der Stützrolle jeweils nach beiden Seiten von der Senkrechten unter einem spitzen Winkel geneigt sind.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine sichere Separierung der aus einer Materialbahn in einer Schneideinrichtung entstehenden Teilbahnen zu gewährleisten.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die Erfindung wird ein automatisierter Betrieb von Separiervorrichtungen ermöglicht. Im Unterschied zum Stand der Technik ist es gemäß der Erfindung nicht mehr erforderlich, dass ein Bediener manuell in den Bahntrennvorgang eingreift. Die Trennung der Schnitte der Materialbahn, insbesondere der Papierbahn, wird nun durch die Überwachungseinrichtung erfasst. Die für die Bahntrennung erforderlichen Komponenten lassen sich nun derart verstellen, bis die gewünschte Trennung der Schnitte erreicht ist. Selbst bei schwankender Qualität des Materials der Faserstoffbahn wird der Ausschuss durch eine vollautomatische Überwachung der Separiervorrichtungen verringert.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Erfindungsgemäß sind mehrere Überwachungseinrichtungen nebeneinander angeordnet, wobei jede von ihnen zwei aneinander angrenzende Schnittkanten von Teilbahnen überwacht.
  • Vorzugsweise sind die Überwachungseinrichtungen in Bahnlaufrichtung und/oder quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbar, insbesondere verschwenkbar, angeordnet, so dass sich sämtliche Teilbahnen überwachen lassen und die Überwachungseinrichtungen nach Bedarf an kritische Stellen im Verlauf der Teilbahnen geschwenkt werden können.
  • Bei einer Separiervorrichtung ist es von Vorteil, wenn von der Überwachungseinrichtung erzeugte und bewertete Signale, insbesondere die, die Positionen der Schnittkanten der Teilbahnen entsprechen, einer Steuer- oder Regeleinrichtung zugeführt werden, so dass eine motorische Verstellung der als Stellglied dienenden Separiervorrichtung, d. h. der Röllchen in der Separiervorrichtung, automatisch erfolgt. Auf diese Weise lassen sich die Abstände der Teilbahnen aufgrund von Steuer- oder Regelsignalen einstellen. Anstelle oder zusätzlich zu einer Vielzahl von Röllchen kann auch eine Breitstreckwalze oder eine Kombination aus mehreren Breitstreckwalzen mit jeweils konvex gebogener Mantelfläche vorhanden sein, wobei sich die Bogenhöhe und/oder die Achslage der einen Breitstreckwalze oder der mehreren Breitstreckwalzen aufgrund von Signalen aus einer Steuer- oder Regeleinrichtung verstellen lässt bzw. lassen.
  • Mit Vorteil lassen sich somit die Überwachungseinrichtungen im Bereich einer Röllchenstreichleiste, einer Breitstreckwalze oder einer zwei schwenkbar auf einem Traggestell angeordnete Breitstreckwalzen umfassenden Anordnung einsetzen. Im Fall dieser Anordnung lassen sich vorzugsweise beide Breitstreckwalzen aufgrund von erfindungsgemäß gewonnenen optischen Signalen verstellen.
  • In der Erfindung sind die Überwachungseinrichtungen Kameras, insbesondere CCD-Kameras. Die Überwachungseinrichtungen können aber auch mit elektromagnetischen Wellen im nicht-sichtbaren Bereich arbeiten.
  • Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Separiervorrichtung mit einer Röllchenstreichleiste.
  • Eine in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension erzeugte Faserstoffbahn 1 (Figur) wird über eine Breitstreckwalze 2 geführt. Die Breitstreckwalze 2 hat eine bombierte Form, d. h. sie weist einen konvex gekrümmten Mantel 3 auf, der dazu dient, die Faserstoffbahn 1 quer zur Bahnlaufrichtung zu strecken.
  • Anschließend wird die Faserstoffbahn 1 durch jeweils ein Untermesser und ein Obermesser umfassende Schneideinrichtungen 4, 5, 6 in zueinander parallele Teilbahnen 7, 8, 9, 10 geschnitten. Die Teilbahnen 7 bis 10 werden, bevor sie einer Wickelvorrichtung zugeführt werden, einer Einzelbahn-Separiervorrichtung 11 zugeführt, durch die sie jeweils einen Abstand zwischen 0 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 mm, erhalten. Dadurch geraten die Wickelrollen, zu denen die Teilbahnen 7 bis 10 während des gemeinsamen Aufwickelns in der der Separiervorrichtung 11 in Bahnlaufrichtung nachfolgenden Wickelvorrichtung aufgewickelt werden, nicht miteinander in Berührung, und seitliche Beschädigungen der Wickel werden verhindert.
  • Die Separiervorrichtung 11 weist entweder eine zweite Breitstreckwalze auf, die dieselbe Form hat wie die Breitstreckwalze 2, oder es ist eine Röllchenstreichleiste 12 vorhanden, die eine Vielzahl von über die gesamte Bahnbreite aller Teilbahnen 7 bis 10 nebeneinander angeordneten Röllchen 13 umfasst. Diese sind jeweils einzeln durch motorische Verstelleinrichtungen 14 verstellbar, um partiell auftretende Bahnfehler in den Teilbahnen 7 bis 10, insbesondere an deren Rändern, durch Nachjustierung der Bogeneinstellung, die die Röllchen 13 miteinander bilden, auszugleichen.
  • Zur Überwachung des Verlaufs der Teilbahnen 7 bis 10 sind als optische Überwachungseinrichtungen Kameras 15, 16, 17 oberhalb oder unterhalb des Verlaufs der Teilbahnen 7 bis 10 im Bereich der Separiervorrichtung 11 angeordnet. Die Kameras 15 bis 17 sind vorzugsweise auf einer (nicht dargestellten) Traverse angeordnet. Die Kameras 15 bis 17 sind zusätzlich in Bahnlaufrichtung verschwenkbar, so dass sie den Bereich der Schnittkanten zwischen den Teilbahnen 7 bis 10 über eine große Länge beobachten können. Zusätzlich oder alternativ sind sie quer zur Bahnlaufrichtung verschwenkbar.
  • Alternativ lässt sich auch vorsehen, dass die Kameras 15 bis 17 auf Führungsschienen parallel zu den Schnittkanten der Teilbahnen 7 bis 10 verschoben werden können. In diesem Fall können die Kameras 15 bis 17 zusätzlich in Querrichtung verschwenkbar sein.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass die Kameras 15 bis 17 auf jeweils eigenen Führungen, beispielsweise versetzt zueinander, quer zur Bahnlaufrichtung verschiebbar angeordnet sind. Die Kameras 15 bis 17 lassen sich jeweils einzeln verschieben und/oder verschwenken.
  • Die Kameras 15 bis 17 erzeugen aus den von den Teilbahnen 7 bis 10, insbesondere von den Bereichen ihrer Schnittkanten, aufgenommenen Bildern elektronische Signale, die einer Steuer- oder Regeleinrichtung als Führungsgrößen zugeführt werden, in der sie ausgewertet werden. Durch einen Vergleich mit Soll-Werten werden in der Steuer- bzw. der Regeleinrichtung Stell- bzw. Regelgrößen gewonnen, die den Röllchen 13 zugeführt werden, um deren Position entsprechend dem Verlauf der Teilbahnen 7 bis 10 anzupassen. Auf diese Weise gewährleistet die Erfindung eine andauernde und ununterbrochene Überwachung der Separiervorrichtung. Es versteht sich, dass sich die Kameras 15 bis 17 auch derart verfahren oder verschwenkt werden können, dass zusätzlich auch die Schneidmesser oder die Schneideinrichtungen 4 bis 6 in ihrer Funktion überwacht werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Faserstoffbahn
    2
    Breitstreckwalze
    3
    Mantel
    4
    Schneideinrichtung
    5
    Schneideinrichtung
    6
    Schneideinrichtung
    7
    Teilbahn
    8
    Teilbahn
    9
    Teilbahn
    10
    Teilbahn
    11
    Separiervorrichtung
    12
    Röllchenstreichleiste
    13
    Röllchen
    14
    Verstelleinrichtungen
    15
    Kamera
    16
    Kamera
    17
    Kamera

Claims (3)

  1. Separiervorrichtung (11) zum Trennen einer Materialbahn (1), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, in Bahnlaufrichtung in mehrere Teilbahnen (7, 8, 9, 10) mit einem Mittel (12) zum bogenförmigen Auftrennen der Teilbahnen (7, 8, 9, 10),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilbahnen durch mehrere Schnitte mehrerer Schneideinrichtungen erzeugt werden und dass im Bereich des Mittels (12) mehrere Kameras (15, 16, 17) nebeneinander angeordnet sind, wobei jede von ihnen zwei aneinander angrenzende Schnittkanten von Teilbahnen überwacht, wodurch der Abstand der Teilbahnen (7, 8, 9 ,10) überwachbar ist.
  2. Separiervorrichtung (11) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass von den Kameras (15, 16, 17) erzeugte Signale, die Positionen der Schnittkanten der Teilbahnen (7, 8, 9, 10) entsprechen, einer Steuer- oder Regeleinrichtung zuführbar sind und dass die Abstände der Teilbahnen aufgrund von Steuer- bzw. Regelsignalen durch Stellglieder, insbesondere durch eine Röllchenstreichleiste oder eine Breitstreckwalze, einstellbar sind.
  3. Separiervorrlchtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Kamera (15, 16, 17), eine CCD-Kamera ist.
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