DE2461720A1

DE2461720A1 - Vorrichtung zur steuerung der breite einer materialbahn

Info

Publication number: DE2461720A1
Application number: DE19742461720
Authority: DE
Inventors: Ivor Thomas Wood
Original assignee: Institue for Industrial Research and Standards
Current assignee: Institue for Industrial Research and Standards
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1974-12-28
Publication date: 1975-07-10
Also published as: GB1494507A; IE39327L; IT1027895B; FR2256019B1; FR2256019A1; IE39327B1

Description

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fsir. 0, TeJ.24027S

Institute for Industrial Research and Standards, Dublin/Irland.

Vorrichtung zur Steuerung der Breite einer

Materialbahn

Die Erfindung bezieht sich-auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Breite einer Haterialbahn, beispielsweise der Breite eines Polyäthylen-Filmes oder -Bohrmaterials.

Sie Bahnbreite eines Polyäthylen-Filmes oder ähnlichen streifenförmigen Materials wird im allgemeinen während der Herstellung durch eine Bedienungsperson gesteuert« die mechanische Messungen einer Bahnbreite ausführt und die von Hand Korrekturmaßnahmen durchführt, wenn diese erforderlich sind. Dieses System ist von seiner Natur her sehr stabil,

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es erfordert jedoch, die gesamte Zeit eine menschliche Arbeitskraft und ist daher sehr kostspielig und wird in vielen Fällen als wenig wirkungsvoll betrachtete

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Vorgänge wirkungsvoller und bei geringerem Kostenaufwand durchführt ο

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung zur Steuerung der Breite einer Materialbahn während des Herstellungsvorgangs, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung Detektoren einschließt, die so angeordnet sind, daß sie änderungen der Breite der Bahn feststellen und ein elektrisches Ausgangssignal liefern, das eine Funktion der Breite ist, daß eine logische Schaltung vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang der Detektoren verbunden ist, und daß eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Herstellungsverfahrens vorgesehen ist, deren Eingang mit einem Ausgang der logischen Schaltung verbunden ist und die in Abhängigkeit von dem Ausgang der logischen Schaltung betätigbar ist, um einen Parameter des Herstellungsverfahrens zu ändern und um änderungen der Breite zu korrigieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1st von spezieller Bedeutung bei Anwendung im Bereich von extrudierten Polyäthylen-Filmen und in diesem Fall wird das Korrektursignal von der digitalen Logikschaltung dazu verwendet, eine Betätigung einer Druckquelle oder einer Saugquelle zu bewirken, um eine in dem extrudierten Material enthaltene Blase "aufzublasen" oder "abzusaugen", um die extrudlerte Bahn auf die Nennbahnbreite zurückzubringen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert»

Jn der Zeichnung ist eine Aueführungsform der Vorrichtung dargestellt.

In der Zeichnung ist ein Extruder dargestellt„ mit dessen Hilfe ein geblasenes Bohr 10 hergestellt wird, das eine Bahn 12 mit doppelter Dicke aus Polyäthylen-Film bildet. Zwei Mehrkanal-Photoköpfe 13 und 14 sind Jeweils symmetrisch im Bereich einer Kante der Bahn 12 angeordnet, wenn diese an den Detektorköpfen vorbei zwischen zwei Walzenpaaren und 1? hindurchläuft. Die JRhotoköpfe 13 und 14· sind auf einem (nicht gezeigten) Balken quer zur Bewegungslinie der Bahn 12 angeordnet und die Photoköpfe 13 und 14 sind verschiebbar auf diesem quer verlaufenden Balken befestigt und können entlang des Balkens bewegt werden, um eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Breiten der Bahn 12 zu ermöglichen»

Die beiden Mehrkanal-Photoköpfe 13 und 14· sind jeweils so angeordnet, daß sie elektrisch um die jeweilige Kante der laufenden Nennbreite der Bahn 12 ausgerichtet sind. Bs sind sechs Photozellen 15 in jedem Photokopf 13 und 14 vorgesehen und es ist zu erkennen, daß bei der Nennbreite der Bahn 12, bei der die jeweiligen Kanten über die Mitte des Photokopfes laufen« drei Zellen in jedem Kopf von der Bahn 12 bedeckt sind und ein "Bahnauflage"-Signal abgeben. Wenn eine Bahn 12 mit Nennbreite über die Walzen 16 und/oder "auswandert", so bleibt die Gesamtzahl der Photozellenkanä-Ie, die sich in dem "Bahnauflage"-Zustand befinden, weiterhin gleich sechs. Wenn die Bahnbreite verringert oder vergrößert wird, befindet sich eine kleinere oder größere An-= zahl von Photozellenkanälen in dem "Bahnauflage"-Zustand. Signale von den einzelnen Zellen der Photoköpfe 13 und 14

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werden ei&er digitalen Logikschaltung 18 zugeführt,, dies durch Pfeile an den Verbindungsleitungsn angedeutet 1st» Durch Auswahl von Paaren von Zellenkanälen, und swar jeweils eines Paares von Jedem Photokopf, ist es möglich, festzustellen, ob sich sieben oder mehr Zellenkanäle oder fünf oder weniger Zellenkanäle in dem "Bahnauflage"-Zustand befinden»

Es ist zu erkennen, datt im ersten Fall die Bahnbreite groß ist und daß die digitale Logikschaltung 18 daher ela Ausgangssignal über einen Schalter 28 an einen "Korrektur=· ein"-Zeitgeber 19 abgibt, der für eine vorgegebene Periods einen "Korrektur-ein"-Absaugvorgang auf der statischen BIa-= se in dem Bohr 10 mit Hilfe eines Signals einleitet, das über einen Verstärker 25 einem Absaugventil 2? zugeführt wird, das mit dem Extruder verbunden 1st, wie dies durch die strichpunktierte Linie dargestellt ist. Wenn der gemessene Fehler der Bahn für mehr als die "Korrektur-ein"~ Periode andauert, ermöglicht es ein "Verfahrensverzögerungs"-Zeitgeber 20, dessen Eingang mit einem Ausgang des Zeitgebers 19 und dessen Ausgang mit einem Eingang des Zeitgebers 19 verbunden ist, dem im Verfahren befindlichen Material,von dem Steuerpunkt am Extruderkopf bis zum Meßpunkt an den Photoköpfen 13« 14- zu laufen, bevor irgendeine weitere Korrektur ausgeübt werden kann»

Im zweiten Fall wird eine zu geringe Breite der Bahn 12 durch einen Ausgang von der digitalen Logikschaltung 18 korrigiert, der über einen zweiten Kontakt des Schalters einem getrennten "Korrektur~ein"-Zeitgeber 21 zugeführt wird, der einen kurzzeitigen Stoß eines vergrößerten Druckes für eine vorgegebene Periode in die statische Blase in dem Rohr 10 mit Hilfe eines Signals einleitet, das über einen Verstärker 24 einem Luftdruckventil 26 zugeführt wird, das mit dem Extruder gekoppelt ist, wie dies durch die sweitia

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gestrichelte Linie dargestellt ist. Sin "VerfahrensverζÖgerungs"-Zeitgeber 22 ist mit seinem Eingang mit einem Ausgang dee Zeitgebers 21 und mit seinem Ausgang mit einem , Eingang des Zeitgebers 21 verbunden, um die Herstellung ir» gendeiner weiteren Korrektur zu verzögern.

Wenn die Bahn 12 auswandert, so daß der äußerste Photozellenkanal 15a des Photokopfes 14 sich im "ßahnauflage"-Zustand befindet, befindet sich die Steuereinrichtung an den Grenzen des zulässigen Auswanderungsbereichs und ein Alarmsigna Ige norator 23 wird durch einen Ausgang von der Schaltung 18 in Betrieb gesetzt. Wenn sich die Bahn 12 zusammenzieht und so auswandert, daß ein innerster Photozellenkanal 15b des Photokopfes 13 sich nicht in dem "Bahnauflage"-Zustand befindet, ist die Bahn 12 wiederum aus den zulässigen Grenzen herausgewandert und der Alarmsignalgenerator 23 kann ebenfalls in Betrieb gesetzt werden.

Die Betriebsweise der digitalen Logikschaltung 18 ist relativ einfach und zur Erleichterung der Erläuterung sind die Photozellenkanäle mit 1 bis 6 für den Photokopf 13 und mit A bis 7 für den Photokopf 14 bezeichnet und diese Photοζellenkanäle sind bezüglich der Bahn 12 in der nachstehend angegebenen Weise angeordnet.

Bahn 12

OOOOOO 0 00000

123456 ABCDEP

Photokopf 13 Photokopf 14

Wenn im Betrieb die Bahn 12 die Nennbreite aufweist und innerhalb des toten Bereichs liegt, ergibt sich kein Ausgang

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von der Schaltung 18, d. h. es befinden sich lediglich, sechs Photοzellenkanäle in dem "Bahnauflage"-Zustand.

Wenn die Bahn 12 eine Überbreite aufweist, befinden sich sieben oder mehr Photozellenkanäle in ihrem "Bahnauflage "-Zustand. Dies kann dadurch festgestellt werden, daß die Koinzidenz aller der döglichkeiten hierfür überwacht wird, während die Bahn auswandert; das heißt, wenn 1 + B oder 2 + O oder 3 + D oder 4 + S oder 5 + F Photozellenkanäle sich in ihrem "Bahnauflage"-Zustand befinden, weist die Bahn eine größere oder kleinere Überbreite auf. Sin Ausgangesignal von irgendwelchen dieser gepaarten Photozellen ruft die Einleitung eines zeitgesteuerten kurzzeitigen Korrektur-Absaugvorgangs hervor, auf den eine Periode einer Verfahrensverzögerung folgt. Wenn die Bahn 12 eine Unterbreite aufweist, sind fünf oder weniger PhotoZeilenkanäle gesteuert. Dies kann dadurch festgestellt werden, daß die Koinzidenz aller der Möglichkeiten hierfür überwacht wird, während die Bahn auswandert; das heißt, wenn sich 2 + A oder 3 + B oder 4 + C oder 5 + D oder 6 + E nicht in dem "Bahnauflage"-Zustand befinden, weist die Bahn eine größere oder kleinere Unterbreite auf« Ein Auegangssignal von einem dieser gepaarten Photozellen leitet einen kurzzeitig gesteuerten Korrektur-Druck ein, auf den eine Periode einer Verfahrensverzögerung folgt.

Wenn sioh die Photozellenkanäle 1 oder F in ihrem "Bahnauflage "-Zustand befinden, hat die Bahn die äußeren Grenzwerte des Auswanderungsbereichs erreicht, und wenn die Photozellenkanäle 6 oder A sich nicht in dem "Bahnauflage"-Zustand befinden, hat sich die Bahn über die inneren Grenzwerte des Auswanderungsbereichs bewegt. In jedem Fall wird ein Alarmsignal ausgelöst.

Entsprechend leitet die Vorrichtung die erforderliche

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Korrekturwirkung ein, wenn eich die Bahn 12 über die Todbereichsgrenzen hinaus vergrößert oder verkleinert. Ein Unterbreit en-Signal löst den "Korrektur-ein"-Zeitgeber 21 aus und bewirkt die Korrektur über den Verstärker 24, der das Druckluftventil 26 betätigt. Wenn der Signalausgang von der Schaltung 18 für mehr ale die Einachaltzelt des Zeitgebers

21 vorhanden ist, wird der VerfahrensVerzögerungs-Zeitgeber

22 ausgelöst und es erfolgt keine weitere Einwirkung, bis die Verfahrensverzögerungszeit, die durch den Zeitgeber 22 bestimmt ist, abgelaufen ist ο Wenn ein Korrektursignal auch am Ende der Verzögerungezeit noch vorhanden ist, wird das Druckluftventil 26 erneut betätigt. Wenn ein Unterbreiten-Signal für eine geringere Zeit als die Einschaltzeit des Zeitgebers 19 vorhanden ist, wird das Druckluftventil 26 genau für die Zeit betätigt;Hie ein Unterbreiten-Signal von der Schaltung 18 empfangen wird. Daher hat ein kurzes Signal^ das sioh aus einer momentanen Auswanderung der Bahn 12 ergibt, nur eine geringe Auswirkung auf das Verfahren,, Ein andauerndes Unterbreiten-Signal bewirkt jedoch eine Betätigung des Druckluftventils 26 über eine ausreichende Zeit, damit die Bahn 12 wieder auf die Kennbreite gebracht wird. Die Verfahrensverzögerungs- oder Sperrzeit kompensiert die dem Verfahren innewohnende Verzögerung₉ die sich daraus ergibt„ daß die Korrekturwirkung am Extruderkopf erfolgt und daß das Verfahren einige Sekunden benötigt, um das Ergebnis der Korrektur an den Photοköpfen 13 und 14 sichtbar zu machen. Ein ähnlicher Vorgang erfolgt zur Korrektur einer Überbreite, bei der das Absaugventil 27 über den Verstärker 25 betätigt wird. Bs ist verständlich, daß momentane Abweichungen der Bahn 12 aus dem Todbereich heraus lediglich geringfügige Auswirkungen auf das Verfahren habenο

Das Alarmsignal 25 kann vorteilhafterweise eine Lampe sein, die beleuchtet wird, oder es kann statt dessen oder

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zusätzlich ein Relais vorgesehen sein, das erregt wird wenn die Bahn 12 eine der inneren PhotozeHeη 15b freigibt oder wenn die Bahn 12 eine der äußeren Photozellen 15a überdeckt«

Sin manueller Betrieb der Vorrichtung kann dadurch erzielt werden, daß der Schalter 28 so betätigt wird, daß die Zeit- eteuerechaltungen 19 bis 22 von der digitalen Logikschaltung 18 getrennt werden.

Es ist verständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bei anderen Produktionsverfahren für streifenförmiges Mate» rial als bei Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen-Film verwendet werden kann und daß die Korrektursignale von der digitalen Logikschaltung so verwendet werden können, daß Korrekturen an anderen Verfahrensparametern durchgeführt werden, als Druck- und/oder Absaugsteuerung, nämlich beispielsweise auf die Bahngeschwindigkeit.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Steuerung der Breite einer Materialbahn, gekennzeichnet durch Detektoren (13, 14) zur Feststellung von Änderungen der Breite der Bahn (12) und zur Lieferung eines elektrischen Ausgangssignals, das eine Funktion der Breite ist, eine Jjogikschaltung (18), deren Eingang mit dem Ausgang der Detektoren (13, 14) verbunden ist, und eine Verfahrenssteuereinrichtung (19 bis 22), deren Eingang mit einem Ausgang der Logikschaltung (18) verbunden ist und die in Abhängigkeit von dem Ausgang von der Logikschaltung (18) arbeitet, um einen Parameter des Herstellungsverfahrens der Bahn (12) zu ändern und um Änderungen in der Breite zu korrigieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Photoköpfen (13, 14) vorgesehen ist, die die Detektoren bilden, daß eine gleiche gerade Anzahl von Photozellen (15, 15a« 15b) quer zur Länge der Bahn (12) in jedem Photokopf (13, 14) angeordnet ist, und daß die Photoköpfe (13, 14) so angeordnet sind, daß die Photozellen jedes Kopfes symmetrisch um eine jeweilige Kante einer Bahn (12) mit Nennbreite angeordnet sind.

3ο Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ausgang von der Logikschaltung (18) nur dann erzielt wird, wenn die Tatsache, daß die Bahnbreite größer als die Nennbreite ist, von allen Photozellen oder von keiner der Photozellen eines der Köpfe festgestellt wird.

4„ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Zeitgeber (19, 21) zwischen den Ausgang der Logikschaltung (18) und die Verfahrenssteuereinrichtungen

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(24- bis 27) singesctLaltet ist, daÜ βία zweiter Zeitgeber (20, 22) vor ge Beilen ist, de see η Eingang mit dem Auegang dee ersten Zeitgebers (19, 21) und dessen Ausgang mit dem Bingang des ersten Zeitgebers (19* 21) verbunden ist, so daß, wenn die Dauer des Ausgangssignals von der Logikschaltung (18) gröiier als eine von dem ersten Zeit« geber (19, 21) festgelegte Zeitperiode ist, die Betätigung der VerfahrensSteuereinrichtungen (25 bis 2?) bis sum Ablauf einer Zeitperiode gesperrt ist, die von dem zweiten Zeitgeber (20, 22) bestimmt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Verwendung mit einer in Fora eines Rohres extrudlerten Bahn, dadurch gekenn« zeichnet, daß die Verfahrenssteuereinrichtungen ein Druckluftventil zur Verwendung bei der Vergrößerung der Breite der Bahn (12) und ein Absaugventil (2?) zur Verwendung bei der Verringerung der Breite der Bahn (12) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung (23), die mit einem Ausgang der Logikschaltung (18) verbunden ist und betätigbar ist, wenn eine Kante der Bahn (12) sich über eine vorgegebene Grenze hinaus bewegt.

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