DE1179595B - Bandfoerdereinrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche Kl.: 21 al-37/38

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

N 20963IX c/21 al
16. Dezember 1961
15. Oktober 1964

Die Erfindung betrifft Bandfördereinrichtungen mit Anzeige der Bandschleifenlänge mit Hilfe des Druckunterschiedes zwischen dem sich in zeitlicher Abhängigkeit vom Banddurchlauf ändernden oberen und unteren Teil einer den Banddurchhang anzeigenden Hohlsäule, die mit mehreren kleinen Öffnungen in der Wandung versehen ist, bei der die Länge des Banddurchhanges durch Messen der elektrostatischen Kapazität zwischen einer feststehenden Elektrode und wenigstens einer beweglichen Elektrode angezeigt wird, die durch die von dem Druckunterschied erzeugte Saugkraft bewegt wird.

Bekannte Bandfördereinrichtungen dieser Gattung arbeiteten mit einer einzigen, flexiblen, beweglichen Elektrode, auf die von einer Seite ein unter dem Banddurchhang erzeugter Unterdruck und von der anderen Seite ein schwächerer Unterdruck einwirkte. Oberhalb des Banddurchhanges überwiegt dabei der Einfluß des schwächeren Unterdruckes, unterhalb des Banddurchhanges der des stärkeren Unterdruckes, so daß die flexible Elektrode entsprechend verformt wird. Diese bekannte Einrichtung bringt die Schwierigkeit mit sich, die Abstimmung der beiden Unterdrucke mit Bezug aufeinander und mit Bezug auf den äußeren Luftdruck stabil zu halten. Schwankt das Druckverhältnis, so ändert sich auch die Lage der beweglichen Elektrode und damit die gemessene Kapazität, so daß Änderungen im Banddurchhang vorgetäuscht werden können.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine genaue und betriebssichere Anzeige der Banddurchhangslänge zu erreichen und auf diese Weise eine gleichmäßig arbeitende und sehr leistungsfähige Bandfördereinrichtung zu schaffen, die eine hohe Fördergeschwindigkeit und eine möglichst kurze Anlauftotzeit des Bandes aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Bandförderungseinrichtung der erwähnten Gattung eine Vielzahl von beweglichen Elektroden vorgesehen ist, die normalerweise durch ihre Eigenelastizität in einer vorgegebenen Stellung gehalten werden und deren Zahl und Lage der Anzahl der Öffnungen entsprechen.

Gegenüber der bekannten Einrichtung fehlt die zweite, das schwächere Vakuum erzeugende Einrichtung vollständig; ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Unterdruck unterhalb des Banddurchhanges nicht so empfindlich genau geregelt zu werden braucht wie bei der bekannten Einrichtung; es ergeben sich also erhebliche Einsparungen an Baukosten. Im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung ist es bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vorteilhafterweise auch möglich, durch Wahl der Elektrodenzahl, der Elek-Bandfördereinrichtung

Anmelder:

Nippon Electric Company Limited, Tokio

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Bunke, Patentanwalt,

Stuttgart W, Schloßstr. 73 B

Als Erfinder benannt:
Akira Kobayashi,
Toshio Aoyagi,
Sadao Ishihara, Tokio

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 17. Dezember 1960 (49 903)

trodengröße und des Elektrodenabstandes praktisch beliebige Kennlinien einzustellen.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen und Ansprüchen.

F i g. 1 ist eine Vorderansicht einer Magnetbandfördereinrichtung bekannter Bauart;

F i g. 2 a und 2 b zeigen in perspektivischer Ansicht die Rückseite und die Vorderseite der Anzeigevorrichtung für den Banddurchhang einer Einrichtung nach Fig. 1;

F i g. 3 a und 3 b zeigen in perspektivischer Ansicht die Rückseite und die Vorderseite einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung für den Banddurchhang;

F i g. 4 a zeigt in Vorderansicht einen Ausschnitt aus der Anzeigevorrichtung nach F i g. 3;

F i g. 4 b zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B nach F i g. 4a;

F i g. 5 zeigt ein Schaltbild einer gemäß der Erfindung verwendeten Einrichtung zur Spannungsumwandlung.

In F i g. 1 ist eine übliche Magnetbandzuführeinrichtung gezeigt, bei der der Bandzuführmechanismus aus zwei ständig umlaufenden Antriebsrollen 1,1' und Andruckrollen 2,2' besteht. Die Drehrichtung der Antriebsrollen 1,1' ist in F i g. 1 durch Pfeile angedeutet. Wenn die linke Antriebsrolle 1 gegen die linke Andruckrolle 2' gedrückt wird, wird das Magnetband 3 nach links bewegt, während für Rechtsbewegung die rechte Antriebsrolle 1 gegen die An-

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druckrolle 2' gedrückt wird. Eine Hohlsäule 4 für die Anzeige des Banddurchhanges führt luftdicht den durchhängenden Teil 5 des Magnetbandes 3. Die Luft in der Säule wird aus öffnungen 6 am unteren Ende der Säule 4 abgesaugt, so daß eine Druckdifferenz auf beiden Seiten des unteren Teiles des lose durchhängenden Bandes in der Säule 4 auftritt, die dem Magnetband 3 stets die erforderliche Spannung gibt. Die Bandspulen 8 bzw. 9 werden von einer Steuerschaltet, beispielsweise mittels einer Drahtleitung 108. Auf der Rückplatte 102 reicht die bewegliche Metallfederelektrode bis zur Kante 109 und bis zur festen Metallelektrode 110, die mittels Schrauben 112 unter Zwischenschaltung eines Isolierteils 111 so gehalten ist, daß sie den bogenförmigen Teil der Elektroden 105 um einen gewissen Betrag niederdrückt. Der eine Anschluß 113 ist mit der Elektrode 110, der andere mit der Drahtleitung 108 verbunden. An der Kante 109

vorrichtung angetrieben, die eine Antriebskraft in der io jeder beweglichen Metallfederelektrode 105, die unter-

halb des vorstehenden Teiles 114 der festen Metallelektrode 110 liegt, ist eine dielektrische Membran 115 vorgesehen, die einen elektrischen Isolator darstellt. Jede Elektrode 105 stellt somit in Verbindung mit der dielektrischen Membran 115 und der festen Elektrode 110 eine Art Kondensator dar, der die Federkraft der beweglichen Elektrode 105 ausnutzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die dielektrische Membran 115 als auf der beweglichen Elektrode 105 angebracht dargestellt; praktisch ist jedoch die induktive Membran 115 vorzugsweise an der starren Elektrode 110 befestigt, damit die Masse der beweglichen Elektrode 115 klein gehalten werden kann.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Luftdruck wegen des Absaugens von Luft aus den öffnungen 103 in der Säule 101 auf beiden Seiten des Magnetbanddurchhanges 7 verschieden groß. Der Luftdruck im oberen Teil der Magnetbandschleife ist gleich dem dem atmosphärischen Druck; im unteren

Aufwickelrichtung bzw. in der dazu entgegengesetzten Richtung entsprechend der Länge des Banddurchhanges in der Säule 4 erzeugt. Die Drehrichtung der Bandrolle 8 hängt davon ab, ob die Länge des Banddurchhanges in der Säule 4 eine bestimmte Größe über- oder unterschreitet. Somit besteht der wesentlichste Teil der Bandfördereinrichtung in der Hohlsäule 4 zur Anzeige der Länge des Banddurchhanges, also im Anzeigemechanismus für die Länge der durchhängenden Schleife.

Die F i g. 2a und 2b zeigen die Rückseite bzw. die Vorderseite einer bekannten Einrichtung zur Anzeige der Länge des Banddurchhanges. Die Vorderseite der Säule 4 paßt genau in die Rückfläche der Vorderplatte 11 in Fig. 1. Die Vorderplatte 12 der Säule4 weist Luftlöcher 6 auf, durch die hindurch die Luft aus der Säule 4 herausgesaugt wird, ferner ein schmales, schlitzförmiges Fenster 13, das durch eine luftdichte Abdeckung 14 auf der Vorderplatte 12

bedeckt ist. Das Fenster 13 steht über eine Leitung 15, 30 Teil ist er geringer als der atmosphärische Druck, die an der Abdeckung 14 befestigt ist, mit einem Somit strömt Luft über die Öffnungen 104, die unter-Umwandler 16 in Verbindung, der den Luftdruck in
elektrische Signale umwandelt. Die Luft wird aus den
Öffnungen 6 in der Säule 4 abgesaugt; der Luftdruck

wird im oberen Teil des durchhängenden Teiles des 35 durchhanges keine Luft einströmt, losen Bandes 6 auf atmosphärischen Druck gebracht, Infolgedessen wird der vorstehende

während er im unteren Teil des Banddurchhanges einen niedrigeren als den atmosphärischen Druck aufweist, so daß sich der Luftdruck in der Leitung 15 in Abhängigkeit von der Länge des Banddurchhanges linear ändert. Die Druckänderung in der Leitung 15 wird durch den Umwandler 16 in elektrische Signale umgewandelt, und die Druckänderung wird vom

Anschluß 17 in Form von Steuersignalen abgenommen. gg g g

ln bekannten Säulen für die Anzeige des Band- 45 durchhanges. Wenn man den Abstand der öffnungen durchhanges ändert sich der Luftdruck in der Leitung 15 104 auf der Rückplatte 102 kleiner macht und eine in Abhängigkeit von der Saugkraft an den Luftöffnungen 6 sowie von der Länge des Banddurchhanges, so daß es unmöglich ist, die genaue Länge p

des Banddurchhanges anzuzeigen, wenn die Saugkraft 50 Umwandlung der Kapazitätsänderung in elektrische an den Luftöffnungen 6 nicht konstant gehalten wird. Spannung und deren Verstärkung und durch Betreiben Es ist jedoch ein schwieriges technisches Problem, b

die Saugkraft auf einem konstanten Wert zu halten.

Durch die Erfindung wird eine Magnetbandfördereinrichtung geschaffen, die nicht direkt unter dem Einfluß der Saugkraft arbeitet.

In F i g. 3 und 4 weist die Rückplatte 102 der Säule 101 Luftdurchgangsöffnungen 103 auf, durch die Luft aus der Säule 101, die der in F i g. 2 dargestellten Säule 4 ähnlich ist, gesaugt wird; in

halb des unteren Teiles 7 des Banddurchhanges 3 vorgesehen sind, in den Zylinder 101, während über die öffnungen oberhalb des unteren Teiles des Bandund sich

bewegende Teil 109 der beweglichen Elektroden 105 gegen die Luftöffnungen 104 der Rückplatte 102 gezogen. Damit entsteht ein Spalt zwischen dem vorstehenden Teil 109 der Elektrode 105 und dem vorstehenden Teil 114 der festen Elektrode 110.

Die statische elektrische Kapazität zwischen den Klemmen 113 ändert sich somit stufenweise in Abhängigkeit von der Änderung der Länge des Bandö

größere Anzahl von beweglichen Elektroden vorsieht, kann die Änderung der statischen elektrischen Kapazität als praktisch linear angesehen werden. Durch

g , gg

F i g. 3 sind jedoch zahlreiche Öffnungen in einer Linie 104 an Stelle des Fensterschlitzes 13 vorgesehen. Jeder kleinen Öffnung 104 ist eine bewegliche, gewölbte Metallfederelektrode 105 zugeordnet, die die kleine Öffnung 104 bedeckt und mit Hilfe einer Schraube 107 auf der Rückplatte 102 direkt oder über ein Isolierteil 106, wie in F i g. 4 gezeigt, befestigt ist. Die Elektroden 105 sind elektrisch parallel ge-

pg von direkt mit den Bandspulen verbundenen Motoren in Abhängigkeit von den verstärkten Signalen läßt sich die angestrebte Steuerung der Bandspulen erreichen.

Ein Beispiel für die Erzeugung von elektrischer Spannung entsprechend statischer elektrischer Kapazität ist in F i g. 5 dargestellt. In F i g. 5 ist der Anschluß 205 mit dem Anschluß 113 (F i g. 3 und 4)

6u verbunden, so daß er an der statischen elektrischen Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode 105 und der festen Elektrode 110 liegt.

Einer bestimmten Länge der durchhängenden Schleife des Bandes 3 entspricht die statische elekirische Kapazität C₀, die bei 205 in die Schaltung eingeführt wird. Wenn der Banddurchhang sich um ± 1 gegenüber dieser Länge ändert, ergibt sich am Anschluß 205 eine elektrische Kapazität von C₀ ± AC.

Wird nach F i g. 5 die elektrische Kapazität der nicht einstellbaren Kondensatoren 201, 202, 203 und 204 mit C₁, C₂, C₃ und C₄ bezeichnet, so sind diese Kapazitäten durch die Erfüllung folgender Gleichung bestimmt:

C₁C,= C₂(C₀+ C₄).

Eine synchron arbeitende Gleichrichterschaltung 207, die vom Eingang 208 über die elektrische Hochfrequenzquelle 206 kommende elektrische Spannung synchron gleichrichtet, nimmt diese gleichgerichtete elektrische Spannung vom Ausgang 209 ab.

In F i g. 5 sei nunmehr angenommen, daß

C₁ + C₄ + C₀

V sei die Amplitude der hochfrequenten elektrischen Spannung am Eingang 208, und E sei die Amplitude der hochfrequenten elektrischen Speisequelle 206. Dann gilt folgende Gleichung

V =

E-Co

(C₁+ C,+ C₀) (C₂ ψ C₃)

V ist somit proportional Δ C, und die Phase der elektrischen Spannung am Eingang 208 verschiebt sich zwischen dem positiven und dem negativen Wert von AC um 180°.

Am Ausgang 209 der synchron arbeitenden Gleichrichterschaltung 207 läßt sich demgemäß eine elektrische Spannung proportional | Δ C\ oder proportional der Änderung der Länge des Banddurchhanges Δ1 erzielen.

Der Luftdruck im Zylinder soll geringer sein als der atmosphärische Druck, jedoch nur um so viel, daß die bewegliche Elektrode angesaugt wird. Eine kleine Änderung des Luftdruckes in der Säule bewirkt jedoch noch keinen direkten Anzeigefehler der Bandschleifenlänge.

Die so erhaltene, dem Banddurchhang entsprechende Spannung kann als Steuersignal für den direkt mit der Bandspule verbundenen Motor verwendet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bandfördereinrichtung mit Anzeige der Bandschleifenlänge mit Hilfe des Druckunterschiedes zwischen dem sich in zeitlicher Abhängigkeit vom Banddurchlauf ändernden oberen und unteren Teil einer den Banddurchhang anzeigenden Hohlsäule, die mit mehreren kleinen öffnungen in der Wandung versehen ist, bei der die Länge des Banddurchhanges durch Messen der elektrostatischen Kapazität zwischen einer feststehenden Elektrode und wenigstens einer beweglichen Elektrode angezeigt wird, die durch die von dem Druckunterschied erzeugte Saugkraft bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von beweglichen Elektroden vorgesehen ist, die normalerweise durch ihre Eigenelastizität in einer vorgegebenen Stellung gehalten werden und deren Zahl und Lage der Anzahl der Öffnungen entsprechen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 088 260.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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