DE1499001A1 - Device for controlling the tension of running webs - Google Patents

Description

Vorrichtung ur Steuerung der Zugspannung von laufenden Bahnen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Zugspannung von laufenden Bahnen aus dehnbarem Material, mit einem relativ langen Saugkasten mit zwei flachen Seitenwänden, die in Abstand voneinander angeordnet sind, einem Bonden, welcher die Längskanten der beiden Seitenwände miteinander verbindet, zwei Stirnwänden und vorzugsweise entlang der anderen Längskanten jeder Seitenwand angeordnete, umgebogene Ränder, deren Flächen in die Innenfläche der Seitenwände übergehen, so daß eine glatte, stetige, in den Kasten führende Oberfläche entsteht, wobei der Kasten auf einer Seite der Bahn derart angeordnet ist, daß seine Seitenwände quer zur Bahn verlaufen, und wobei eine mit dem Innern des Kastens verbundene Unterdruckquelle im Bereich des Bodens vorgesehen ist, mittels welcher eine Schleife aus der Bahn in den Kasten hineingezogen wird, wobei die Unterdruckquelle im Kasten vorzugsweise einen konstanten Luftdruck unterhalb des atmosphärischen Druckes unabhängig von der Schleifenlänge erzeugt, und wobei ferner eine Licht. od. dgl. -schranke im Bereich der Schleife zum Erzeugen eines die Geschwindigkeit der Bahn steuernden Signals vorgesehen ist. Device for controlling the tension of running webs The invention relates to a device for controlling the tension of running Sheets made of stretchable material, with a relatively long suction box with two flat ones Side walls that are spaced apart, a bonding, which connecting the longitudinal edges of the two side walls, two end walls and bent over, preferably arranged along the other longitudinal edges of each side wall Edges, the surfaces of which merge into the inner surface of the side walls, so that a smooth, steady surface is created leading into the box, with the Box is arranged on one side of the web so that its side walls transverse to the track, and wherein a vacuum source connected to the interior of the box is provided in the area of the floor, by means of which a loop out of the web is drawn into the box, the vacuum source in the box preferably a constant air pressure below atmospheric pressure regardless of generated the loop length, and wherein further a light. or the like -barrier in the area the loop for generating a signal controlling the speed of the web is provided.

Wenn ein elastischer Gegenstand auf Zug beansprucht wird, so neigt dieser dazu, sich zu dehnen, da die Spannungskräfte das Material strecken. Bei der Steuerung der Geschwindigkeit in einer Bahn aus dehnbarem Material, wie z. B. Papier, ist es zumeist erforderlich, die Spannung auf einen Wert zu begrenzen, der so niedrig ist, daß das Material nicht über seine Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt wird. Wenn ein Blatt, wie z. B. ein Papierblatt, nicht gleichmäßig gebildet ist, so können Teile des Blattes über die Elastizitätsgrenze des Materials hinaus gedehnt und so für immer verzogen werden. Diese Teile sollten so klein wie möglich gehalten werden, da das Material, welches einmal über seine Elastisitätsgrenze hinaus gedehnt worden ist, einen Teil seiner Elastizität verliert, und so keinen Widerstand gegen Beanspruchungen bietet, so daß das Auftreten einer erneuten Spannung zum Reisen des Materials fuhren könnte. Bevor eine Papierstoffbahn zu einem Fertigprodukt wird, z. B. zu einem Zeitungspapier, unterliegt es einer Anzahl von Bearbeitungsstufen, bei denen die Bahn unter Spannung steht; infolgedessen ist die Geschwindigkeitssteuerung und die dadurch erfolgende Spannungssteuerung hinsichtlich einer jeden Stufe erforderlich, damit keine oder allenfalls nur eine geringe Überdehnung des Papiers erfolgt, da Papier, das einmal in einer Stufe überdehnt wurde, in den folgenden Stufen Schwierigkeiten bei der Bearbeitung verursacht. Durch inkorrekte Geschwindigkeitssteuerung und dadurch auftretende zu große Spannung kann das Papier sehr rasch an Haltbarkeit verlieren, wodurch seine Qualität vermindert wird.When an elastic object is subjected to tensile stress, it tends This causes it to stretch as the tension forces stretch the material. In the Control of the speed in a web of stretchable material, such as. B. paper, it is mostly necessary to limit the voltage to a value that is so low is that the material is not stretched beyond its elastic limit. if a sheet such as B. a sheet of paper, is not formed uniformly, so can Parts of the sheet stretched beyond the elastic limit of the material and so on be spoiled forever. These parts should be kept as small as possible, because the material, which has once been stretched beyond its elastic limit loses part of its elasticity and thus no resistance to stresses offers so that the occurrence of a renewed tension will cause the material to travel could. Before a paper web becomes a finished product will, z. B. on a newspaper, it is subject to a number of processing stages, where the web is under tension; as a result, the speed control and the resulting voltage control with regard to each stage is required, so that there is no or at most only a slight overstretching of the paper, since Paper that has been overstretched once in one stage has difficulty in the following stages caused during processing. By incorrect speed control and thereby excessive tension can cause the paper to lose its durability very quickly, thereby reducing its quality.

Bei Anlagen bzw. Einrichtungen zur Bearbeitung einer Bahn aus dehnbarem Material, wie z. B. Papier, ist es meist erforderlich, eine Vorrichtung vorzusehen, die die Geschwindigkeit in der Bahn innerhalb feststehender Spannungsgrenzen steuert. Jede wesentliche Verbesserung der Anlage oder Einrichtung führt vor allem zu einer Erhöhung der Laufgesclibindigkeit der Bahn bei der Bearbeitung. Dies bedingt, daß die Geschwindigkeit noch genauer gesteuert werden muß, und daß die Steuervorrichtungen in noch kürzerer Zeit als zuvor auf Fehler ansprechen und korrekturen vornehmen müssen.In systems or equipment for processing a web made of stretchable Material such as B. paper, it is usually necessary to provide a device which controls the speed in the web within fixed tension limits. Every significant improvement of the plant or facility leads above all to one Increasing the running speed of the web during processing. This implies that the speed must be controlled more precisely, and that the control devices respond to errors and make corrections in an even shorter time than before have to.

Eine Einrichtung, die seit langem für die Aufrechterhaltung einer möglichst konstanten, zumindest eine vorbestimmte Grenze nicht überschreitenden Spannung einer bewegten Bahn verwendet wird, umfaßt eine Laufrolle, über die die Papierbahn in Form einer Schleife geformt wird. Die Rolle ist so dimensioniert, daß sie durch ihr Gewicht in einem bestimmten Bereich die für den bestimmten Vorgang erforderliche Spannung erzeugt; die Rolle dient im wesentlichen nur zum Ausgleich eines überflüssigen Spiels, das in der Bakn entsteht0 Da die Rolle und ihre Haltevorrichtung schwer sind, sind auch die schon bei geringen Veränderangen der Rollenlage auftretenden Trägheitskräfte sehr groß, weshalb diese Vorrichtung dazu neigt, relativ träge zu arbeiten. Bei großen Bahngeschwindigkeiten vermag diese Vorrichtung den raschen Schwankungen der Bahnspannung trotz der Empfindlichkeit der Anzeigeelemente nicht zu folgen. Infolgedessen sind derartige Vorrichtungen für hohe Geschwindigkeiten, mit denen die Bahn die modernen Bearbeitungsmaschinen durchläuft, nicht geeignet.A facility that has long been used to maintain a as constant as possible, at least not exceeding a predetermined limit Tension of a moving web is used, includes a roller over which the Paper web shaped in the form of a loop will. The role is like this dimensioned that they are due to their weight in a certain range for the generates tension required for a specific process; the role essentially serves only to compensate for a superfluous game that arises in the Bakn0 Da the role and their holding device are heavy, they are even with minor changes The inertial forces occurring in the roller position are very large, which is why this device tends to work relatively sluggishly. This is able to do so at high web speeds Device copes with the rapid fluctuations in web tension despite the sensitivity not to follow the display elements. As a result, such devices are for the high speeds at which the railroad uses modern processing machines passes through, not suitable.

Nach einem anderen, neueren Verfahren wird die Spannung in der Bahn durch Bewegen der Bahn mit einer gesteuerten Geschwindigkeit entgegen der Wirkung einer Bremskraft, die an einer anderen als der Antriebsstelle an der Bahn angreift, aufrechterhalten, und zwar aufgrund der von einem Bahnspannungsprüfer gegebenen Steuersignale.Another, newer method is used to adjust the tension in the web by moving the web at a controlled speed against the action a braking force that acts at a point other than the drive point on the track, maintained, based on the given by a web tension tester Control signals.

Die Anwendung dieses Verfahrens findet man vielfach bei der Papierverarbeitung, wenn eine Papierbahn von einer Rolle abgerollt und auf eine andere Rolle aufgewickelt wird. Die Rolle, auf-die das Papier aufgewickelt wird, wird mit einer gesteuerten, konstanten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, während die Rolle, von der das Papier abgerollt wird, gebremst wird. Eine Spannungsanzeigevorrichtung zwischen den Rollen steuert die Bremskraft mit Hilfe eines Regelsystems, so daß die Durchschnittsspannung in der Bahn innerhalb festgesetzter Grenzen liegt.This process is often used in paper processing, when a paper web is unwound from one roll and wound onto another roll will. The roll on which the paper is wound is controlled by a constant peripheral speed while the roll from which the paper is driven unrolled is braked. A tension indicator controls between the rollers the braking force with the help of a control system so that the average voltage in the track is within set limits.

Da ein solches System Spannungsfehler mißt, nachdem die se aufgetreten sind, diese Messung als Sgrral auf einen Regler übertragen wird und der Regler dafür sorgt, daß die Bremse nachgestellt wird, ist die Verzögerungsperiode in dem Steuersystem die Ursache für eine bestimmte Grenze für die Einhaltung des vorgegebenen Spannungsbereiches und damit die erreichbare Bahngeschwindigkeit ebenfalls begrenzt.Because such a system measures voltage errors after they have occurred are, this measurement is transmitted as a Sgrral to a controller and the controller for it ensures that the brake is adjusted, is the delay period in the control system the reason for a certain limit for compliance with the specified voltage range and thus the achievable path speed is also limited.

Für manche Gebiete der Papierherstellung und-verarbeitung, wie z. B. für das Umwickeln einer Papierbahn von einer Rolle auf eine andere, gibt es Einrichtungen, die mit so großen Geschwindigkeiten arbeiten, daß ein derartiges letztgenanntes Steuersystem nicht mehr ausreicht.For some areas of papermaking and processing, such as B. for wrapping a paper web from one roll to another, there are facilities working at such high speeds that the latter Tax system is no longer sufficient.

Außerdem würde bei hoher Geschwindigkeit eine Esgentrizität der abzuwickelnden Rolle meist als ähnlicher Effekt bei der aufzuwickelnden Rolle wiederkehren, da das Steuersystem und die Bremse nicht in der Lage sind, so schnell die nötigen Korrekturen durchzuführen; und selbst dann, wenn sie es währen, ist doch die Trägheit der Rolle meist zu groß, als daß die erforderlichen Geschwindigkeitsänderungen erfolgen könnten.In addition, there would be an esgentricity of the process at high speed Role usually recur as a similar effect with the roll to be wound, there the control system and the brake are unable to make the necessary corrections so quickly perform; and even if they were, there is still the inertia of the role mostly too large for the required speed changes to take place.

Um derartig hohe Geschwindigkeiten zu beherrschen und hierbei die Zugspannung in der Bahn möglichst konstant, zumindest unterhalb eines vorbestimmten Wortes zu halten, ist vorgeschlagen worden, mittels zweier hinter einander angeordneter Saugkästen auf die Bahn einen unterdurck einwirken zu lassen und so zwei hintereinanderliegende Schleifen zu bilden, wobei auf eine der beiden Schleifen durch einen größeren Querschnitt des der Aufwickelvorrichtung zugewandten Kastens eine entsprechend größere Kraft als auf die erste, der Abwickelvorrichtung zugewandte Schleife einwirkt. Die Zugspannung in der Bahn wird nun in der Weise konstant gehalten, daß auf die Abwickelvorrichtung eine Bremskraft einwirkt, deren Größe immer dann zunimmt, wenn die schmälere Schleife kurz vor dem Boden des Saugkastens angekommen ist und damit in den Weg einer dort angeordneten Lichtschranke gelangt. Auf diese Weise werden Trägheitskräfte, die auf die Bahn einwirken, durch Änderung der Schleifenlänge der schmäleren Schleife abgefangen und so wegen des im wesentlichen konstanten Unterdruckes im Saugkasten trotzdem die Spannung in der Bahn praktisch konstant gehalten. Die breitere Schleife, welche in Bahnrichtung auf die schmälere Schleife folgt, bleibt stets auf ihrer vollen Länge.To master such high speeds and here the Tensile stress in the web as constant as possible, at least below To hold a predetermined word has been suggested by means of two after mutually arranged suction boxes to act on the web a unterdurck and so to form two loops one behind the other, with one of the two Grinding through a larger cross section of the one facing the winder Box a correspondingly greater force than on the first, the unwinding device facing loop acts. The tension in the web is now in that way kept constant that acts on the unwinding a braking force whose Size always increases when the narrower loop is just before the bottom of the suction box has arrived and thus gets in the way of a light barrier arranged there. In this way, inertial forces acting on the web are changed by change the loop length of the narrower loop intercepted and so because of the essentially constant negative pressure in the suction box, the tension in the web is still practical kept constant. The wider loop, which in the web direction on the narrower one Loop follows, always remains at its full length.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die zuletzt beschriebene Vorrichtung zwar sehr hohe Bahngeschwindigkeiten zuläßt, jedoch noch verhältnismäßig umständlich ist, da zwei Schleifen vorgesehen werden müssen und die Steuerung der Bremseinrichtung verhältnismäßig ruckweise erfolgt, was keineswegs günstig ist. Insbesondere wird durch die beiden Schleifen verhältnismäßig viel Raum besnsprucht, was bei Anlagen zum Bearbeiten von laufenden Bahnen eine entsprechende Vergrößerung der Anlage mit sich bringt.It is readily understood that the device last described although it allows very high web speeds, it is still relatively cumbersome is because two loops must be provided and the control of the braking device occurs relatively jerkily, which is by no means cheap. In particular, will takes up a relatively large amount of space due to the two loops, which is the case with plants to process running webs a corresponding enlargement of the system with brings itself.

Aufgabe der Erfindung ist est eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Geschwindigkeit von laufenden Bahnen unter Konstanthalten der Zugspannung gesteuert werden kann und gleichzeitig bei Anwendung einer Unterdruckschleife ein beachtlich geringerer Raumaufwand als bei der zuletzt genannten Anlage erforderlich ist und wobei trotzdem höchstmögliche Geschwindigkeiten erreichbar sind.The object of the invention is to create a device with which the speed of running webs is controlled while the tension is kept constant and at the same time a considerable when using a vacuum loop less space is required than with the last-mentioned system and although the highest possible speeds can still be achieved.

Diese Aufgabe wiX mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die sich erfindungsgemäß auszeichnet durch in den Seitenwänden des Kastens gegenüberliegend angeordnete, für Strahlungsenergie durchlässige, im Bereich der Bahnsch:Leife angeordnete, längs der Schleifenlage bzw. des -längenbereiches durchgehende Fenster, eine vor dem ersten Fenster angeordnete, an sich im wesentlichen kontinuierlich entlang dem ersten Fenster erstreckendes Strahlungs-, beispielsweise Lichtband erzeugende Strahlungsenergiequelle sowie eine Empfangsvorrichttig hinter dem zweiten Fenster, deren strahlungsempfindlicher Bereich klein ist im Vergleich zur Fensterfläche des zweiten Fenster und eine zuge ordnete Reflexionsvorrichtung zum Reflektieren der durch das zweite Fenster hindurchgetretenen Strahlung auf die Empfangsvorrichtung.This task wiX with a device of the type mentioned above solved, which according to the invention is characterized by in the side walls of the box oppositely arranged, permeable to radiant energy, in the area of Bahnsch: loop arranged, continuous along the loop position or length range Window, one arranged in front of the first window, essentially continuous in itself along the first window extending radiation, for example light band generating Radiant energy source and a receiving device behind the second window, whose radiation-sensitive area is small compared to the window area of the second window and an assigned reflection device for reflecting the radiation which has passed through the second window on the receiving device.

Auf diese Weise ist es ohne weiteres möglich, mit einem einzigen und dazu in seiner Höhe verhältnismäßig niedrigen Saugkasten auszukommen, und die Schleifenlänge bzw.In this way it is easily possible with a single and to get along in its height relatively low suction box, and the loop length respectively.

-lage ändert sich infolge der kontinuierlichen Geschwindigkeitsregelung nur in sehr geringem Maß, so daß mit der verhältnismäßig kurzen Schleifenlänge erhebliche Trägheitskräfte unter Konstanthalten der Zugspannung in der Bahn aufgefangen werden können.position changes as a result of the continuous speed control only to a very small extent, so that considerable with the relatively short loop length Inertial forces while keeping the tension in the web constant can be caught.

Es sind zwar auch Saug- bzw. Unterdruckkästen bekannt geworden, bei denen eine mittlere und zwei äußere Lichtschranken vorgesehen sind, wobei jedoch auch hier verhältnismäßig hohe Saugkästen erforderlich sind, da von diesen äußeren Lichtschranken aus noch eine entsprechende Sicherheitshöhe vorgesehen sein muß. Außerdem ist es bekannt geworden, eine längliche Lampe und zwei langgestreckte Fotozellenanordnungen zum kontinuierlichen Messen der Länge der Schleifen zu verwenden. Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Lichtempfänger in Gestalt eines reflektierenden Kastens, der das Licht, welches die Schleife passiert, sammelt und auf eine im Verhältnis zur Fensterfläche kleine strahlungsempfindliche Fläche weitergibt, vorgesehen. Diese strahlungsempfindliche Fläche kann beispielsweise aus einer oder wenigen Fotozellen bestehen, und es ist nicht nötig, eine, sich über die gesamte Kastenlänge erstreckende Fotozelle bzw. -zellenanordnung vorzusehen. Dadurch ergeben sich über die Einsparung kostspieliger Strahlungsempfängeranordnungen hinaus entscheidende Vorteile: Es wurde nämlich festgestellt, daß die vorliegende einfache Anordnung, die darin besteht, das reflektierte Licht auszuwerten, äußerst wirksam ist, da hierbei die Strahlungsempfänger, beispielsweise Fotozellen, alle annähernd bzw. im wesentlichen gleich stark belichtet werden. Unbelichtete Fotozellen stellen nämlich hohe Widerstände dar, die die Wirkungsweise der belichteten (aktiven) Zellen in der bekannten Anordnung störend beeinflussen.Although there are also suction and vacuum boxes are known one middle and two outer light barriers are provided, but Here, too, relatively high suction boxes are required because of these outer ones Light barriers must be provided from an appropriate safety height. It has also become known an elongated lamp and two elongated photocell arrays to be used to continuously measure the length of the loops. In contrast, will in the device according to the invention a light receiver in the form of a reflective Box that collects the light that passes the loop and on one in proportion passes on small radiation-sensitive area to the window area, provided. These Radiation-sensitive surface can, for example, consist of one or a few photocells exist, and it is not necessary to have one that extends over the entire length of the box Provide photocell or photocell arrangement. This results in savings costly radiation receiver arrangements in addition to decisive advantages: It was namely found that the present simple arrangement, which consists in evaluate the reflected light, is extremely effective, as this is the radiation receiver, for example photocells, all approximately or substantially equally exposed will. Unexposed photocells represent high resistances that make it work the exposed (active) Cells in the known arrangement disruptive influence.

Jede der Aufoahmeeinrichtungen bei dieser bekannten Anordnung besteht aus einer Vielzahl von Zellen von denen einige belichtet und einige unbelichtet sind. Deswegen stellen die unbelichteten Zellen unerwüschte Widerstände im Stromkreis der belichteten Zellen dar.Each of the receptacles in this known arrangement is made from a multitude of cells some of which are exposed and some of which are unexposed are. This is why the unexposed cells create undesirable resistances in the circuit of exposed cells.

Im Gegensatz hierzu sind in der erfindungsgemäßen Anordnung alle Zellen annähernd gleich stark belichtet, so daß sie in vorteilhafter Weise zusammenwirken und das elektrische Signal wesentlich besser erzeigen, als wenn nur einige der Fotozellen das Signal erzeugen würden und die anderen Fotozellen durch ihren hohen Widerstand eine entgegengesetzte Wirkung auf das erzeugte Signal ausüben.In contrast to this, all cells are in the arrangement according to the invention exposed approximately equally so that they work together in an advantageous manner and show the electrical signal much better than if only some of the photocells would generate the signal and the other photocells due to their high resistance have an opposite effect on the generated signal.

Aufgrund der Erfindung ergibt sich eine einfache und kompakte Anlage, mit der höchstmögliche Geschwindigkeiten beherrschhar sind, da jede kleinsts Änderung der Schleifenlänge sofort und weitgehend trägheitslos zur Geschwindikgietssteuerung benutzt wird. Die Lunge der Schleife kann in kleinstmöglichen Grenzen gehalten werden.The invention results in a simple and compact system, with the highest possible speeds are manageable, since every smallest change the loop length immediately and largely without inertia for speed control is used. The lungs of the loop can be kept within the smallest possible limits.

Wenn die Anlage für laufende Bahnen aus lichtundurchlässigem oder -hemmendem Material bestimmt ist, so werden vorzugsweise eine Lichtquelle als Strahlungsenergiequelle und lichtdurchlässige Fenster verwendet, Hierbei kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft so ausgebildet sein, daß sich die den Kasten durehquerende Lichtschranke vorn Boden bis nahe der oberen Öffnung des Kastens erstreckt, und daß außerhalb des Kastens nahe dem zweiten Fenster Reflektoren zur Reflexion der die Fenster und den Kasten durchdringenden Lichtstrahlen auf eine oder mehrere Fotozellen vorgesehen sind.If the system for running webs made of opaque or -inhibiting material is intended, a light source is preferably used as the radiant energy source and translucent windows are used, the device according to the invention advantageously be designed so that the light barrier passing through the box extends from the bottom to near the top opening of the box, and that outside of the box close the second window reflectors for reflection the light rays penetrating the window and the box on one or more Photocells are provided.

Im einzelnen kann die Vorrichtung in der Weise aufgebaut sein, daß die Empfangseinrichtung aus einer oder mehreren Fotozellen zum Empfang und zur Umwandlung der Lichtenergie in elektrische Signale besteht, die ein Maß für die Schleifenlänge sind, daß der Empfangseinrichtung ein Differenzierkreis zur Differentiation der empfangenen Signale und zur Erzeugung von Signalen, die ein Haß für die Bahngeschwindigkeit sind, nachgeschaltet ist> daß dieser Einrichtung ein Verstärker folgt, dessen ausgang einen elektrisch-hydraulischen Wandler zur Umwandlung der Verstärkerleistung in hydraulische Energie speist, welche die im Weg der laufenden Bahnen angeordnete Bremse steuert.In detail, the device can be constructed in such a way that the receiving device consisting of one or more photocells for receiving and converting The light energy consists of electrical signals that are a measure of the loop length are that the receiving device has a differentiating circuit for differentiating the received signals and to generate signals that are a hatred for the web speed are, downstream is> that this device is followed by an amplifier, its output an electro-hydraulic converter to convert the amplifier output feeds into hydraulic energy, which is arranged in the path of the running webs Brake controls.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 8 der Zeichnung näher erläutert> wobei insbesondere auf die vorteilhafte Möglichkeit der Kompensation kontinuierlich sich ändernder Trägheitskräfte sowie der sich durch die Schleifenlänge ändernden Reibungskräfte eingegangen wird.A preferred embodiment of the device according to the invention is explained in more detail below with reference to Figures 1 to 8 of the drawing> wherein in particular on the advantageous possibility of compensation continuously changing inertia forces as well as the frictional forces changing due to the loop length is received.

Die Erfindung ist nicht ausschließlich auf die Anwendung für Papierbearbeitungseinrichtungen oder die speziell, nachfolgend beschriebene Einrichtung beschränkt.The invention is not exclusively applicable to paper processing equipment or limited to the specific facility described below.

Die Figuren der Zeichnungen zeigen im einzelnen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der schemasschedargestellten Anordnung der Teile einer Papierbear beitungsmaschine; Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Saugkasten, an den eine Meß- und eine Regeleinrichtung gemäß der Erfindung angebaut ist Fig. 3, 4 und 5 Içurvendarstellungens die das Verhältnis zwischen Eingangs-und Ausgangssignalen des in Fig. 2 dargestellten Stromkreises zeigen; Fig. 6 eine Maske für die Verwendung im optischen System zum Ausgleich der Trägheit; Fig. 7 und 8 die geometrischen Verhältnisse in zwei Saugkästen.The figures of the drawings show in detail Fig. 1 a perspective View of the schematic arrangement of the parts of a paper processing machine; Fig. 2 shows a cross section through a suction box to which a measuring device and a control device grown according to the invention, Figs. 3, 4 and 5 are graphs showing the relationship between input and output signals of the circuit shown in FIG demonstrate; Fig. 6 shows a mask for use in the optical system to compensate for the Inertia; 7 and 8 the geometric relationships in two suction boxes.

Fig. 1 veranschaulicht eine Bearbeitungseinrichtung, bei der eine Bahn 1 aus dehnbarem Material mit hoher Geschwindigkeit nach rechts in Richtung des Pfeils 2-durch ein Antriebsmittel an der Stelle 3 bewegt wird, entgegen einer Bremskraft, die auf die Bahn 1 an einer Stelle 4 die von der Steile 3 entfernt liegt, einwirkt. In dem Kasten 5, der zwischen den Steilen 3 und 4 quer zur Bahn 1 liegt, bildet die Bahn 1 eine Schleife 6, und zwar aufgrund einer Saugkraft, die einen Teil der Bahn in den Kasten 5 hineinsaugt; diese Schleife sorgt für eine konstante Spannung der in den Kasten eintretenden und aus ihm austretenden Bahn. Da die Bahn nicht unbedingt mit gleichbleibender Geschwindigkeit von der Stelle 4 aus freigegeben wird, verändert die Schleife ihre Länge um diese Abweichungen auszugleichen; d. ii. die Schleife wird größer, sobald eine Schlaffheit in der die Stelle 4 verlassenden Bahn auftritt, und sie wird kleiner, sobald sich eine zu große Straffheit zeigt. Da die Bahn, die sich vom Saugkasten 5 aus zu der Stelle 3 fortbewegt, eine konstante Spannung beibehalten soll, muß die Schleife 6 für eine ausreichende Speicherung für die Bahn sorgen, da sich die Geschwindigkeit, mit-der die Bahn an der Stelle 4 freigegeben wird, ändern kann; die Schleife muß diese Änderung ab fangen.Fig. 1 illustrates a processing device in which a Panel 1 of stretchable material at high speed to the right in the direction of the arrow 2-is moved by a drive means at the point 3, against a Braking force applied to track 1 at a point 4 that is remote from slope 3, acts. In the box 5, which lies between the steps 3 and 4 across the track 1, the web 1 forms a loop 6, due to a suction force that one Sucking part of the web into the box 5; this loop ensures a constant Tension of the web entering and exiting the box. There the train not necessarily released from point 4 at a constant speed the loop changes its length to compensate for these deviations; d. ii. the loop becomes larger as soon as there is a slackness in the one leaving the point 4 Orbit, and it becomes smaller as soon as it becomes too tight. Since the path that extends from the suction box 5 moved off to position 3, a constant voltage is to be maintained, the loop 6 must for a sufficient Saving for the train takes care of the speed with which the train advances the position 4 is released, can change; the loop must catch this change.

Die Änderungen der Schleifenlänge dienen als geeignetes Mittel zur Steuerung der Bremskraft, die auf die Bahn 1 an der Stelle 4 ausgeübt wird. Durch fortlaufende Messung der sich ändernden Schleifenlänge erhält man eine Anzeige der Schleifenlänge in Form eines Signals, das in einem Regelgerät 7 ausgewertet wird, um kontinuierlich den Bremsenmechanismus 8 zu steuern, der die Bremskraft auf die Bahn 4 ausübt. Die durch das Regelgerät bewirkte Steuerung erfolgt in der leise, daß die Verlängerung der Schleife gegenüber einem bestimmten Wert die Bremskraft erhöht, und eine Verkürzung der Schleife die Bremskraft vermindert ; das Regelgerät ist also so abgestimmt, daß es die Schleifenlänge innerhalb bestimmter Grenzen hält.The changes in the length of the loop serve as a suitable means for Control of the braking force that is exerted on the web 1 at point 4. By Continuous measurement of the changing loop length gives an indication of the Loop length in the form of a signal that is evaluated in a control device 7, to continuously control the brake mechanism 8, which applies the braking force to the Lane 4 exercises. The control effected by the control device takes place in the quiet, that the lengthening of the loop compared to a certain value the braking force increases, and shortening the loop decreases the braking force; the control device is so tuned that it keeps the loop length within certain limits.

Es gibt zahlreiche Anwendungsgebiete für den Gegenstand der erfindung; die Papierindustrie ist ein Gebiet, auf dem er mit großem Vorteil anwendbar ist, wie z. B. bei Wickelvorgängen allgemein, beim Zerschneiden einer Papierbahn in zwei oder mehrere Bahnen, sowie bei Zuführen einer Papierbahn zu einer Druckmaschine.There are numerous areas of application for the subject invention; the paper industry is an area in which it is applicable to great advantage, such as B. in winding processes in general, when cutting a paper web in two or several webs, as well as when feeding a paper web to a printing machine.

Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung beim Zerschneiden einer Papierbalin. Wie dargestellt, wird die Papierbahn 1, die von der Papierrolle 9 abgewickelt wird, durch einen Schnitt 10 geteilt, dç h. auseinandergeschnitten und beide Bahnen werden auf Je eine Rolle 11 bzw. 12 aufgewickelt. Die Bahn 1 wird mit hoher Geschwindigkeit von der Rolle 9 zu den Rollen 11 und 12 mittels eines Antriebsmotors 13 bewegt, der die Rolle 14 über einen Treibriemen 16 antreibt; die Rolle 14 treibt die Rolle 15 und die Papierrollen 11 und 12 an. Die Rollen 14 und 15 liegen in einem geringen Abstand parallel zueinander ; die Rollen 11 und 12 liegen frei auf ihnen, so daß die Drehung der beidenRollen 14 und 15 das Aufwickeln der Bahnen auf die Rollen 11 und 12 bewirkt.Fig. 1 shows the application of the invention in cutting a paper balin. As shown, the paper web 1, which is unwound from the paper roll 9, by a section 10 divided, dç h. cut apart and Both webs are wound onto a roll 11 or 12 each. The path 1 is with high speed from the roller 9 to the rollers 11 and 12 by means of a drive motor 13 moves, which drives the roller 14 via a drive belt 16; the roller 14 drives the roll 15 and the paper rolls 11 and 12 on. The rollers 14 and 15 are in one small distance parallel to each other; the rollers 11 and 12 are exposed on them, so that the rotation of the two rollers 14 and 15 causes the webs to be wound onto the Rolls 11 and 12 causes.

Nach dem Zerschneiden der Bahn 1 mittels des Ereismessers 17 laufen die beiden Papierbahnen unter der Rolle 15 durch, umschlingen die Rolle 14 von unten her und werden dann auf die Rollen 11. und 12 aufgewickelt, die zusammen mit der Rolle 15 durch die Bewegung der Rolle 14 in Pfeilrichtung gedreht werden. Alle Teile 11 bis 16 befinden sich an der Stelle 3.After the web 1 has been cut, run by means of the ice knife 17 the two paper webs under the roll 15, wrap around the roll 14 from below and are then wound onto reels 11. and 12, which together with the Roller 15 can be rotated by moving the roller 14 in the direction of the arrow. All parts 11 to 16 are at position 3.

Der Antriebsmotor 13 treibt die Papierbahn mit gesteuerter hoher Geschwindigkeit an; und ein Widerstand bei der Bewegung der Bahn wird durch eine auf die Rolle 9 einwirkende Bremskraft hervorgerufen, indem der Bremsschuh 18 gegen die Bremstrommel 19 gedrückt wird, welche auf der Welle 20 der Papierrolle 9 angebracht ist.The drive motor 13 drives the paper web at a controlled high speed at; and a resistance to the movement of the web is provided by an on the roller 9 acting braking force caused by the brake shoe 18 against the brake drum 19, which is mounted on the shaft 20 of the paper roll 9 is pressed.

Zum Andrücken des Bremsschuhs gegen die Trommel 19 dient ein hydraulischer Zylinder 21, der von dem Regelgerät 7 gesteuert wird. Bremsschuh 18, Trommel 19 und Zylinder 21 sind Teile des Bremsmechanismus. Die Teile 9 und 18 bis 20 sind an der Stelle 4 angeordnet.A hydraulic one is used to press the brake shoe against the drum 19 Cylinder 21, which is controlled by the control device 7. Brake shoe 18, drum 19 and cylinder 21 are part of the braking mechanism. Parts 9 and 18-20 are arranged at point 4.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Bremskraft kontinuierlich so gesteuert, daß die Länge der Schleife 6 innerhalb kleinstmöglicher festgesetzter Grenzen bleibt, und die Saugkraft, die in dem unteren Teil des die Schleife aufnehmenden Kastens wirkt, bestimmt die Spannung der Bahn. Das verwendete und nachstehend beschriebene Regelsystem wirkt so schnell, daß tatsächlich nur sehr geringe Anderungen der Schleifenlänge bei einer Papierbahn, die ruckartig von der Rolle 9 abgewickelt wird, auftreten.In the device according to the invention, the braking force is continuous controlled so that the length of the loop 6 is set within the smallest possible Limits remains, and the suction force that is in the lower part of the receiving loop Box acts, determines the tension of the web. The one used and described below The control system works so quickly that actually only very small changes in the loop length occur in a paper web that is jerkily unwound from the roll 9.

Bei der vorzugsweise zu verwendenden Schleife 6 erfolgt der Zug durch die relativ konstante Saugkraft ungeachtet der Schleifenlänge ; ihr Zug nimmt mit größerer Schleifenlänge leicht ab; die Gründe hierfür sind später erläutert.In the case of the loop 6, which is preferably to be used, the train is carried out the relatively constant suction regardless of the loop length; their train takes with them slightly longer loop length; the reasons for this are explained later.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Kasten sind die oberen Ränder 29 und 30 beider Seitenwände 23 und 24 nach außen gebogen. Die Oberflächen der gebogenen Ränder 29 und 30 sind glatt und gehen in die glatten Oberflachen der flachen Abschnitte der Wände 23 und 24 über.In the case of the box shown in Figs. 1 and 2, the top edges are 29 and 30 of both side walls 23 and 24 are bent outwards. The surfaces of the curved Edges 29 and 30 are smooth and go into the smooth surfaces of the flat sections of walls 23 and 24 above.

Die glatten gebogenen Ränder führen die Bahn in den bzw. aus dem Kasten, wobei sie verhindern, daß sich die Schleife über die Breite 31 des Kastens ausdehnt. Die gebogenen Ränder 29 und 30 gehen bei den Geraden 32 und 33 in die glatten Wand teile über, welche von diesen Geraden aus parallel zueinander verlaufen.The smooth, curved edges guide the web in and out of the box, preventing the loop from expanding across the width 31 of the box. The curved edges 29 and 30 go into the smooth wall at the straight lines 32 and 33 divide which of these straight lines run parallel to each other.

In Fig. 2 ist die Wand 23 der Wand 24 gegenüber gelegen, wobei die durchbrochen dargestellte Linie 31, welche die Breite des Kastens oder der Schleife darstellt, senkrecht auf den vertikalen Seitenwänden steht, welche in den Qeraden 32 und 33 enden. Obwohl es zweckmäßig ist, um bei vorgegebenen Kastenabmessungen eine maximale Kastentiefe zu ermöglichen, ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Wände 23 und 24 auf gleicher Höhe liegen.In Fig. 2, the wall 23 is located opposite the wall 24, the broken line 31 showing the width of the box or loop represents, is perpendicular to the vertical side walls, which in the Qeraden 32 and 33 ends. Although it is useful to have a To enable maximum box depth, it is not absolutely necessary that the Walls 23 and 24 are at the same height.

Bei manchen Systemen kann es von Vorteil sein, wenn eine der Geraden 32 oder 33 des Kastens tiefer als die andere gelegen ist.In some systems it can be an advantage if one of the straight lines 32 or 33 of the box is located lower than the other.

Die Länge der Schleife 6 wird, wie Fig. 2 erkennen läßt, kontinuierlich mittels einer bandförmigen Strahlungsquelle gemessen, welche auf einer Seite der Schleife angeordsich net ist und deren Strahlen in die Bahn der verlängernden oder verkürzenden Schleife gelenkt werden; ein Teil der Strahlen, nämlich diejenigen, welche sich unterhalb der Schleife befinden, gehen an dieser vorbei, während der andere Teil von der Schleife abgefangen wird. Die Verlängerung bzw. Verkürzung der Schleife stört das Strahlenband durch entsprechende Abdeckung, so daß sich diese Störung in der aufgefangenen Strahlenenergie widerspiegelt ; demzufolge hängt die aufgefangene Energie von der Länge der Schleife ab. Es sind Mittel zur laufenden Umwandlung der aufgefangenen Strahlenenergie in elektrische Energie vorgesehen, deren Größe der Länge der Schleife entspricht, und die daher in dem Regelsystem zur Steuerung der an der Rolle 9 angreifenden Bremskraft Verwendung finden kann. Sowohl der Strahlengeber als auch der Empfänger liegen außerhalb der Kastenwände an einander gegenüberliegenden Seiten; die Seitenwände des Kastens sind mit Fenstern versehen, durch die Strahlen austreten; auch können die Seitenwände vollständig aus die Strahlen durchlassendem Material bestehen. Geeignete Strahlenenergiequellen emittieren elektromagnetische Strahlen, wie Licht-, Wärme-, Radio- und Radarstrahlen usw. sowie Schallenergiestrahlen, insbesondere Ultraschallstrahlen.As shown in FIG. 2, the length of the loop 6 becomes continuous measured by means of a band-shaped radiation source, which is located on one side of the Loop is angeordsich net and its rays in the path of the extending or shortening loop are directed; part of the rays, namely those which are below the loop pass it while the other part is caught by the loop. The lengthening or shortening of the Loop disrupts the beam band by appropriate cover, so that this Reflects disturbance in the captured radiation energy; consequently the captured energy depends on the length of the loop. There are means of running Conversion of the captured radiation energy into electrical energy is planned, whose size corresponds to the length of the loop, and which is therefore in the rule system can be used to control the braking force acting on the roller 9. Both the radiation source and the receiver are located outside the box walls on opposite sides; the side walls of the box are with windows provided through which rays emerge; the side walls can also be completely consist of material permeable to the rays. Suitable sources of radiation energy emit electromagnetic rays such as light, heat, radio and radar rays etc. as well as sound energy rays, particularly ultrasonic rays.

Wenn die Bahn 1 aus einem Material besteht, das keine gute Leitfähigkeit besitzt, wie z. B. Papier, so ist das Licht eine gute Strahlenquelle, da es leicht erzeugbar, leicht zu steuern und leicht als elektrisches Anzeigesignal erfaßbar ist. Fig. 2 zeigt die Verwendung gewöhnlichen, sichtbaren Lichts zur Meßung der Länge der Schleife 6 und stellt einen Schnitt durch den Saugkasten und die an ihn angebaute optische Meßeinrichtung dar. Zehn Lampen 56 sind als Quelle für die Strahlungsenergie vorgesehen. Diese Lampen sind vorzugsweise in zwei Reihen mit je fünf Lampen, und zwar gegeneinander versetzt außerhalb des Kastens vor einem Glasfenster 52 in der Seitenwand 23 angeordnet, so daß sie innerhalb des Kastens ein Lichtband bilden. Ein für dieses Fenster geeignetes Glas besteht aus einem durchsichtigen Glas mit einem feinen Muster an der Oberfläche, die eine größere Anzahl von kleinen Linsen aufweist. Das Lichtband reicht etwa vom oberen Ende bis zum Boden des Kastens, da sich das Fenster 52 über die ganze Höhe des ebenen Abschnitts in der Seitenwand 23 erstreckt; es befindet sich vorzugsweise in der Mitte der Wand.If the web 1 is made of a material that does not have good conductivity owns such. B. Paper, light is a good source of radiation because it is light can be generated, easily controlled and easily recorded as an electrical display signal is. Fig. 2 shows the use of ordinary visible light to measure the Length of the loop 6 and represents a section through the suction box and the one attached to it built-on optical measuring device is. Ten lamps 56 are used as a source for the radiant energy intended. These lamps are preferably in two rows with five lamps each, and although offset from one another outside the box in front of a glass window 52 in the Side wall 23 arranged so that they form a light band within the box. A glass suitable for this window consists of a transparent glass with a fine pattern on the surface that has a greater number of tiny lenses having. The light band extends roughly from the top to the bottom of the box, there the window 52 extends over the entire height of the flat section in the side wall 23 extends; it is preferably in the middle of the wall.

Um Streulicht zu vermeiden, sind die Lampen 56 mit Verblendungen 54 versehen. Serienmäßige Autoscheinwerfer mit Niederspannungswechselstromlampoen haben sich bewährt, da diese Lampen Glühfäden besitzen, die stark genug sind, um die Schwingungen bei der Lichtabgabe niedrig zu halten. Ein Gleichstrom zum Betrieb der Lampen ist hinsichtlich einer konstanten Lichtabgab-vorteilhaft. Eine relativ konstante Lichtquelle ist wichtig, da sonst das elektrisch. Anzeige signal aus der Lichtabtastvorrichtung zu viele Störungen aufweist; so z. B.In order to avoid stray light, the lamps 56 are provided with covers 54 Mistake. Have standard car headlights with low voltage AC lamps Proven because these lamps have filaments that are strong enough to absorb the vibrations to keep the light emission low. A direct current to operate the lamps is advantageous in terms of constant light output. A relatively constant light source is important, otherwise it is electrical. Display signal from the light scanning device to has many disorders; so z. B.

Störungen durch sinusförmige Schwingungen, die von der die Lampen speisenden elektrischen Energie herrühren.Interference from sinusoidal oscillations caused by the lamps feeding electrical energy originate.

Wie Fig. 2 zeigt, unterbricht die Schleife 6 das Lichtband und fängt zumindest einen Teil des in den Kasten einfallenden Lichtes ab. Das Licht, das an der Schleife vorbeifällt, fällt durch das Fenster 53 in der Seitenwand 24 in den Lichtauffangkasten g52 der außerhalb des Saugkastens liegt. Das Fenster 53 ist das gleiche wie das Fenster 52 es erstreckt sich jedoch nicht über die Gesamthöhe der Wand 24. Das Fenster 53 liegt dem Fenster. 52 genau gegenüber, so daß das Licht, das nicht von der Schleife abgefangen wird, ungehindert in den Auffangkasten einfallen kann, Ein Gitter 53a aus einem mattschwarz gestrichenen Leichtmetallblechstreifen ist in dem Lichtauffangkasten, nahe dem Fenster 53 angebracht und erstreckt sich über die ganze Fläche des Fensters 53. Dieses Gitter entspricht im Prinzip einer Jalousie; es gestattet ungehindert den Lichtdurchtritt von den Lampen 56 in den Kasten 55, verhindert jedoch das Einfallen von zusätzlichen Streustrahlen bzw, reflektierten Strahlen usws, die ansonst das Ergebnis verSlschen könnten. Der Lichtauffangkasten 55 ist ein großer Reflektor in der Größe des Fensters; er kann aus einem rechteckigen Gehäuse bestehen, dessen Innenflächen hell sind und das Licht reflektieren. Die Lichtstrahlen 58, die durch den Saugkasten unterhalb der Schleife hindurchfallen, treffen auf die reflektierenden Oberflächen im Kasten 55, von wo sie in verschiedene Richtungen reflektiert werden; einige der Strahlen 59 gelangen zu der Lichtabtasteinrichtung 60. Obwohl die Einrichtung 60 in der Zeichnung am Boden des Gehäuses 55 liegend dargestellt ist, kann sie auch an anderen Stellen, an denen sich die Lichtstärke mit der Länge der Schleife ändert, angeordnet sein. Etwas Licht von den Lampen 56 und dem beleuchteten Raum oberhalb der Schleife kann auch durch die die Schleife bildende Bahn durchdringen ; diese Lichtmenge hängt von der Lichtundurchlässigkeit des Materials ab. Das Gitter 53a dient zur Abschirmung des Kastens gegen das sich über der Schleife befindende Licht.As FIG. 2 shows, the loop 6 interrupts the light band and begins at least part of the incident light in the box. The light that on falls past the loop, falls through the window 53 in the side wall 24 into the Light collection box g52 which is outside the suction box. The window 53 is that same as the window 52 but does not extend over the total height of the Wall 24. Window 53 is next to the window. 52 exactly opposite, so that the light that is not caught by the loop can fall unhindered into the collecting box A grid 53a made from a strip of light metal sheet painted matt black is installed in the light collecting box, near the window 53, and extends over the entire surface of the window 53. This grid corresponds in principle to a Louvre; it allows the passage of light from the lamps 56 into the unhindered Box 55, however, prevents the incidence of additional scattered rays or reflected rays Rays etc. which could otherwise extinguish the result. The light collection box 55 is a large reflector the size of the window; it can be made from a rectangular one Housings exist, the inner surfaces of which are bright and reflect the light. the Light rays 58 falling through the suction box below the loop, meet the reflective surfaces in box 55, from where they are in various Directions be reflected; some of the beams 59 arrive at the light scanner 60. Although the device 60 is located on the bottom of the housing 55 in the drawing is shown, it can also be in other places where the light intensity changes with the length of the loop. Some light from lamps 56 and the lighted space above the loop can also be through the the loop penetrate the forming path; this amount of light depends on the opacity of the material. The grid 53a serves to shield the box against itself light above the loop.

Die Lichtmeßeinrichtung 60 kann aus einem oder mehreren Widerständen bestehen, deren Widerstand sich mit der Menge einfallenden Lichts ändert; sie kann aber auch aus einer oder mehreren Halbleiterzellen bestehen, die Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln; die letztgenannte Ausführung ist vorzuziehen; beispielsweise können Silicium-Solar-Zellen eingesetzt werden. Eine Anzahl dieser Zellen sind hintereinandergeschaltet, um bei einfallender maximaler Lichtmenge eine maximale elektrische Stromabgabe zu erreichen. Außerdem sollten alle Zellen umwandelbar sein, da sie, wenn sie sich nicht umwandeln, einen relativ hohen Widerstand in dem Stromkreis bilden.The light measuring device 60 can consist of one or more resistors exist, the resistance of which changes with the amount of incident light; she can but also consist of one or more semiconductor cells that convert light energy into convert electrical energy; the latter version is preferable; for example silicon solar cells can be used. A number of these cells are connected in series, in order to achieve a maximum electrical current output when the maximum amount of light is incident reach. Also, all cells should be convertible as they when they are do not convert, form a relatively high resistance in the circuit.

Die Zellen müssen nicht unbedingt hintereinandergeschal tet sein, jedoch kann dadurch wegen der nur sehr geringen Spannung, die in einer Zelle erzeugt wird, eine Reihenschaltung ein einfaches Mittel zur Erzeugung einer elektrischen Spannung darstellen, die für Steuerzwecke ausreicht, ohne eine umfangreiche Verstärkung, Filtern usw. erforderlich zu machen. Ein entstörtes Kabel 61 übermittelt die elektrischen Anzeigesignale bzw. -ströme zum Regelgerät. Da das Anzeigesignal der Einrichtung 60 sehr klein ist und sehr leicht gestört wird, ist das Regelgerät vorteilhafterweise in dem Kasten 55 untergebracht, wie dies Fig. 6 zeigt. Hierdurch wird eine besondere Abschirmung überflüssig, da das Gerät vollständig von einem Metall gehäuse umgeben ist.The cells do not necessarily have to be connected in series, however, this can do so because of the very low voltage that is generated in a cell a series circuit is a simple means of generating an electrical Represent voltage sufficient for control purposes without extensive amplification, Filters, etc. to make necessary. A suppressed cable 61 is transmitted the electrical display signals or currents to the control device. As the display signal the device 60 is very small and very easily disturbed, is the control device advantageously housed in the box 55, as shown in FIG. Through this special shielding becomes superfluous, since the device is completely controlled by a Metal housing is surrounded.

Das von Einrichtung 60 abgegebene elektrische Signal bezeichnet die Lage bzw. die Länge der Schleife 6 im Verhältnis zum Kasten 5. Anfänglich wird die an der Rolle 9 wirksame Bremskraft zur Beibehaltung einer bestimmten Länge der Schleife eingestellt, indem ein elektrisches Signal mit einem feststehenden Wert auf ein hydraulisches Regelventil übertragen wird. Dieser bestimmte Wert des elektrischen Signals ist das durch die Einrichtung 60 erhaltene Signal für die gegebene Schleifenlänge, welches zum Zwecke der Steuerung des Ventils umgewandelt worden ist. Bei Abweichungen des elektrischen Signals von einem bestimmten Sollwert verursacht das Ventil eine Änderung der Bremskraft, um so die Schleifenlänge wieder auf den vorbestimmten Wert zu bringen. Das Signal der Einrichtung 6o bezeichnet also die Abweichung der Länge der Schleife 6 von einer vorbestimmten Schleifenlänge. Wenn die Einrichtung 60 aus einer oder mehreren Solar-Zellen besteht, so ist ihr elektrisches Signal ein Zweifachsignal mit gleichmäßigem Spannungszustand mit einer übergelagerten Wechsel spannung, und die Größe der Signalanzeige ändert sich mit Veränderung der Schleifenlänge. Eine kleine Hochfrequenzstörung, wie z. B. das Flackern einer Lampe, kann sich ebenfalls auf dem Signal auswirken.The electrical signal emitted by device 60 denotes the Position or the length of the loop 6 in relation to the box 5. Initially, the on the roller 9 effective braking force to maintain a certain length of the loop set by applying an electrical signal with a fixed value to a hydraulic control valve is transmitted. This particular value of the electrical Signal is the signal received by device 60 for the given loop length, which has been converted for the purpose of controlling the valve. In the event of deviations of the electrical signal from a certain set point, the valve causes a Change the braking force so as to bring the loop length back to the predetermined value bring to. The signal of the device 6o thus denotes the deviation in length of the loop 6 of a predetermined loop length. When the device 60 is off If there is one or more solar cells, their electrical signal is a double signal with a constant voltage state with a superimposed alternating voltage, and the size of the signal display changes as the loop length changes. One small Radio frequency interference, such as B. the flickering of a lamp, can also affect the signal.

Da das elektrische Signal der Einrichtung 60 die Schleifenlänge bezeichnet und die Bremskraft, die ausschließlich durch diese gesteuert wird, das Maß der Beschleunigung bestimmt, kann das Signal nicht direkt zur Steuer rung der Bremse verwendet werden, wenn die Leistung des geschlossenen Regelkreises stabil sein soll, was in diesem Fall erforderlich ist. Wenn die Bremskraft, oder genauer gesagt das Drehmoment der Vorrichtung 8 an der Rolle 9 eine Bremskraft auf die Bahn ausübt, die die Länge der Schleife nicht beeinträchtigt, so wird die Drehmasse weder beschleunigt noch verlangsamt; wenn sich das Drehmoment jedoch ändert, so wird die Masse entweder beschleunigt oder verlangsamt. Wenn ein Drehmoment auf eine träge Masse einwirkt, so findet eine Beschleunigung oder eine Verzögerung statt.Since the electrical signal from device 60 denotes the loop length and the braking force that is exclusively controlled by this, the amount of acceleration determined, the signal cannot be used directly to control the brake, if the performance of the closed loop should be stable, what in this Case is required. When the braking force, or more precisely the torque of the Device 8 on the roller 9 exerts a braking force on the web which is the length the loop is not impaired, the rotating mass is neither accelerated nor accelerated slowed down; however, if the torque changes, the mass will either accelerates or decelerates. When a torque acts on an inert mass, so there is an acceleration or a deceleration.

T = I # α wobei T das Drehmoment, I die träge Masse undαdie Winkelbeschleunigung ist. Da das hervorgerufene Signal (60) die Schleifenlänge oder den Abstand bezeichnet, kann dieses als Abstand S oder als das doppelte Integral der Beschleunigung αim Verhältnis zur Zeit t, also ausgedrückt werden. Für die Konstruktion des Reglers bedeutet das, wenn das Signal (von 60) direkt zur Steuerung der Bremse verwendet wird, so wird S zur Steuerung von Vvverwendet. Eine solche Situation führt zu einem unstabilen geschlossenen Regelkreis, bei dem unweigerlich Regel schwankungen auftreten, obwohl keine zusätzlichen Verzögerungen durch die Schaltungselemente entstehen, da die gemessenen Parameter gegenüber den gesteuerten eine zu große Phasenverschiebung besitzen.T = I # α where T is the torque, I is the inertial mass and α is the angular acceleration. Since the generated signal (60) denotes the loop length or the distance, this can be used as the distance S or as the double integral of the acceleration α in relation to the time t, that is be expressed. For the design of the controller this means that if the signal (from 60) is used directly to control the brake, then S is used to control Vv. Such a situation leads to an unstable closed-loop control loop in which control fluctuations inevitably occur, although no additional delays occur due to the circuit elements, since the measured parameters have too great a phase shift compared to the controlled ones.

Da die Schaltungselemente zusätzliche Verzögerungen erzeugen, wird das Regeiproblem noch schwieriger, und es ist daher wichtig, daß das Signal der Einrichtung 60, das den Abstand S darstellt, umgewandelt wird, um so zumindest 80° der in dem geschlossenen Regelkreis erzeugten Phasenverschiebung zu vermeiden. Das kann durch Verwendung eines leistungsstarken Leitungsnetzwerkes oder einer differenzierenden Schaltung erreicht werden. Durch die Differenzierung werden ein Intergral oder fast 90° der Phasenverschiebung der mechanischen Teile des geschlossenen Regelkreises aufgehoben Jetzt kann der Regelkreis geschlossen werden, und falls die Verzögerungen in den Teilen des Stromkreises gering sind, treten keine Regel schwingungen in dem System auf. Nach der Terminologie der Regeltechnik hat der geschlossene Regelkreis ohne Leitungsnetzwerk eine Phasendrehung von mehr als 1800 und ist daher instabil. Mit dem Leitungsnetzwerk wird die Phasendrehung auf ca. 1200 reduziert und das System ist dann stabile Der in Fig. 2 dargestellte Stromkreis ist eine Kombination einer Reihen- und einer Parallelschaltung, bestehend aus den Widerständen R1 und R2 und dem Kondensator C1 Der Widerstand R1 und der Kondensator C1 sind parallelgeschaltet und an die Leitungen 64 und 66 angeschlossen, wobei die Leitung 64 ein Leiter des Kabels 61 und die Leitung 66 ein Leiter zur Verbindung der Schaltung mit dem Eingang eines Verstärkers 63 ist.As the circuit elements create additional delays, will the rule problem is even more difficult, and it is therefore important that the signal of the Means 60, which represents the distance S, is converted by at least 80 ° to avoid the phase shift generated in the closed control loop. That can be achieved by using a high-performance line network or a differentiating Circuit can be achieved. The differentiation makes it an integral or almost 90 ° of the phase shift of the mechanical parts of the closed loop canceled Now the control loop can be closed, and if the delays in the parts of the circuit are low, there are no normal vibrations in the System on. According to the terminology of control technology, the closed control loop has without a line network a phase shift of more than 1800 and is therefore unstable. With the line network, the phase rotation is reduced to approx. 1200 and the system is then stable. The circuit shown in Fig. 2 is a combination of one Series and parallel connection, consisting of resistors R1 and R2 and the capacitor C1, the resistor R1 and the capacitor C1 are connected in parallel and connected to lines 64 and 66, line 64 being a conductor of the Cable 61 and line 66 a conductor to connect the circuit to the input of an amplifier 63.

Der andere Leiter 65 des Kabels 61 ist direkt mit dem Eingang-des Verstärkers verbunden; ein weiterer Widerstand R2 liegt zwischen den Leitungen 65 und 66 am Eingang des Verstärkers 63.The other conductor 65 of the cable 61 is directly connected to the input of the Amplifier connected; a further resistor R2 lies between the lines 65 and 66 at the input of amplifier 63.

Die Arbeitsweise dieses Netzwerkes ist unter Bezugnahme auf die Figuren 3, 4 und 5 folgende. Zum besseren Verständnis wird angenommen, daß an den Eingangsklemmen des Netzwerkes ein Wechselstromsignal Ve (Ordinate) eingeprägt wird und die Frequenz (Abszisse) das Signal sinusförmig von nahezu Gleichstrom bis 10 kHz (=10 KC) verändert wird. Wenn dieses Signal in ein doppelt logaritkmisches Koordinatensystem eingetragen wird, so erhält man einen konstanten Verlauf, wie die Gerade 67 in Fig. 3 zeigt. Die Amplitude des Ausgangssignals Va (Ordinate in Fig. 4 und 5) des Stromkreises wird gegenüber dem Eingangssignal V im Verhältnis e R2 1 + R2 für Gleichstrom reduziert, da der Kondensator C1 Gleichstrom sperrt. Mit zunehmender Frequenz führt der Kondensator einen wachsenden Anteil des Signals an dem hochohmigen Widerstand R1 vorbei, bis bei der Frequenz unendlich der Widerstand R1 von dem Kondensator C1 kurzgeschlossen ist. Die Ausgangsspannung des Netzwerkes ist in Fig. 4 graphisch zusammen mit einer mathematischen Formel für jede der drei vorstehend genannten Bedingungen dargestellt. Eine Analyse der in Fig. 4 dargestellten Angaben ergibt, daß die Kurve aus den beiden in Fig. 5 dargestellten Spannungen 68 und 69 besteht.The operation of this network is with reference to the figures 3, 4 and 5 following. For a better understanding it is assumed that at the input terminals an alternating current signal Ve (ordinate) is impressed on the network and the frequency (Abscissa) the signal changes sinusoidally from almost direct current to 10 kHz (= 10 KC) will. If this signal is entered in a double logarithmic coordinate system is obtained, a constant course is obtained, as the straight line 67 in FIG. 3 shows. The amplitude of the output signal Va (ordinate in FIGS. 4 and 5) of the circuit is reduced compared to the input signal V in the ratio e R2 1 + R2 for direct current, since the capacitor C1 blocks direct current. The capacitor leads with increasing frequency a growing proportion of the signal past the high resistance R1 until at the frequency infinite the resistor R1 is short-circuited by the capacitor C1 is. The output voltage of the network is graphed in FIG. 4 along with a mathematical Formula for each of the three conditions above shown. Analysis of the information shown in FIG. 4 shows that the curve consists of the two voltages 68 and 69 shown in FIG.

Die Spannung 68 ist der Gleichspannungsabfall am Widerstand R2, erzeugt durch die Eingangs Spannung Ve, dem Signal für Vorrichtung 60: R2 V R1 + R2 e Da sich die Amplitude des Signals der Vorrichtung 60 je nach Länge der Schleife 6 ändert d. h. nach Lage der Schleife im Saugkasten, stellt die Spannung 68 ebenfalls ein Maß für die Lage der Schleife dar.The voltage 68 is the DC voltage drop across the resistor R2, generated by the input voltage Ve, the signal for device 60: R2 V R1 + R2 e Da the amplitude of the signal of the device 60 changes depending on the length of the loop 6 d. H. according to the position of the loop in the suction box, the voltage 68 is also set Measure for the position of the loop.

Die Spannung 69 stellt die Änderungsgeschwindigkeit der bewegten Schleife dar. Je größer die Änderungsgeschwindigkeit ist, desto größer ist die Spannung 69.The voltage 69 represents the rate of change of the moving loop The greater the rate of change, the greater the voltage 69.

Daher kann angenommen werden, daß diese Spannung die Dimension der Geschwindigkeit hat, eine Dimension, die eine um ca. 90° kleinere Phasenverschiebung hat und damit der Idealbedingung für den Regelkreis ur Steuerung der Bremskraft bei Stelle 4 näherkommt als die direkt von der Vorrichtung 60 abnehmbare Spannung. Das Netzwerk ist ein Differenzierkreis, der das Signal der Vorrichtung 60 derart beeinflußt, daß es nicht wie zunächst - ein Maß für die Lage, sondern ein tIaß für die Lageänderung ist mit einer die Lage bezeichnenden Vor spannung, wobei die Spannung 69 ein Maß für die Geschwindigkeit und Spannung 68 ein Maß für die Lage darstellt.Therefore, it can be assumed that this tension is the dimension of the Speed has a dimension that has a phase shift that is approx. 90 ° smaller has and thus the ideal condition for the control loop ur control of the braking force at point 4 is closer than the voltage directly detachable from device 60. The network is a differentiating circuit, which the signal of the device 60 in such a way Influences that it is not, as at first, a measure of the location, but a measure of the position the change in position is with a voltage indicative of the position, the voltage 69 is a measure of the speed and voltage 68 is a measure of the position.

Ein hierfür geeignetes Netzwerk ist wie folgt z. B. dimensioniert: C1-3mF, R1 = 470 Kn und R2 = 2000£1.A suitable network for this is as follows e.g. B. dimensioned: C1-3mF, R1 = 470 Kn and R2 = 2000 £ 1.

Bei einer derartigen Dimensionierung beträgt die Ausgangsspannung V nur 1/236 der Gleichstromkomponente a der Eingangs spannung V und die Ausgangsspannung V e a nähert sich der Eingangsspannung V in dem Maße', wie e die Änderungsgeschwindigkeit zunimmt.With such a dimensioning, the output voltage is V only 1/236 of the DC component a of the input voltage V and the output voltage V e a approaches the input voltage V as e does the rate of change increases.

Das kleine Ausgangssignal des Netzwerks wird in einem Verstärker 63 mit hoher Verstärkung verstärkt, und das Ausgangssignal des Verstärkers wird zu einer Spule 71 in einem hydraulischen Regel system 70 über die Leitungen 72 und 73 geleitet.The small output signal of the network is fed into an amplifier 63 is amplified with high gain, and the output of the amplifier becomes too a coil 71 in a hydraulic control system 70 via lines 72 and 73 headed.

Die Spule 71 ist mit den Steuerelementen des Ventils 70 so verbunden, daß der Grad der auf die Ventilfunktion ausgeübten Steuerung von dem Wért der Ausgangsspannung des Verstärkers abhängt. Wenn sich die Länge der Schleife 6 ändert, wird ein kleines Signal, das solche Änderungen darstellt, zunEchst in dem Netzwerk umgewandelt, verstärkt und dann der Spule 71 zugeführt. Die Spule 71 wird erregt und verursacht-die Steuerung der Bremse durch das Ventil derart, daß die Schleife infolge der Bremsung wieder ihre vorbestimmte Länge einnimmt.The coil 71 is connected to the control elements of the valve 70 so that that the degree of control exerted on the valve function on the value of the output voltage the amplifier depends. When the length of the loop 6 changes, it becomes a small one Signal representing such changes, first converted in the network, amplified and then fed to the spool 71. The coil 71 is energized and causes control the brake through the valve in such a way that the loop as a result of the braking again occupies its predetermined length.

Die Geschwindigkeit, mit der das Ventil arbeitet, hängt von der Änderungsgeschwindigkeit-des Signals ab, das der Spule 71 zugeführt wird, und dieses hängt wiederum von der Geschwindigkeit ab, mit der sich die Schleife verlängert oder verkürzt. Das hydraulische Regelventil 70 ist ein relativ einfaches Mittel zur ausreichenden Übersetzung des Signals vom Verstärker 63, um es so für die Betätigung eines hydraulischen Zylinders des Bremsmechanismus verwendbar zu machen. Das Ventil 70 verwandelt das relativ schwache elektrische Ausgangssignal des Verstärkers in eine hydraulische Kraft, die groß genug ist, um direkt auf den Zylinder 21 zu wirken, indem diese Kraft auf den Kolben 74 einwirkt, wodurch dessen Kolbenstange 75 den Bremsschuh 18 im Verhältnis zur hydraulischen Kraft gegen die Bremstrommel 19 drückt. Ein hydraulischer Regler ist vorzuziehen, da er einfacher ausgebildet ist und schnsll und störungsfrei arbeitet; es können jedoch auch andere Regelvorrichtungen verwendet werden, wie z. B. ein vollelektrisches System.The speed at which the valve operates depends on the rate of change of the Signal which is fed to the coil 71, and this in turn depends on the speed with which the loop lengthens or shortens. The hydraulic control valve 70 is a relatively simple means of translating the signal from the Amplifier 63 so as to operate a hydraulic cylinder of the braking mechanism usable close. The valve 70 converts the relatively weak electrical output signal of the booster into a hydraulic force that is large enough to act directly on the To act cylinder 21 by this force acting on the piston 74, whereby its Piston rod 75 the brake shoe 18 in relation to the hydraulic force against the Brake drum 19 pushes. A hydraulic regulator is preferable because it is simpler is trained and works quickly and trouble-free; however, others can also Control devices are used, such as. B. a fully electric system.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, wird der Durchmesser der Rolle 9 mit dem Abrollen der Papierbahn kleiner, infolgedessen wird auch die Trägheit der Rolle kleiner0 Wenn also die Länge der Schleife 6 bei konstanter Bahnspannung etwa konstant gehalten werden soll, so muß die durch den Bremsschuh 18 auf die Trommel 19 ausgeübte Kraft kontinuierlich zunehmen, um die kleiner werdende Masse der Rolle auszugleichen. Da die Bremse durch das Regel System verstellt wird, dessen Steuersignal von der Länge der Schleife abhängt, neigt diese dazu, nach und nach an zwänge abzunehmen. Mit Abnahme der Schleifenlänge nimmt jedoch die Trägheit der abzuwickelnden Rolle ebenfalls nach dem Quadrat des momentanen Radius der Rolle ab. Diese Änderung der Trägheit stellt einen Gewinn oder eine Änderung der Empfindlichkeit der mechanischen Komponente des Regelsyatems dar. Daher ist also ein Trägheitsausgleich zur Erzielung einer optimalen Leistung des Systems erforderlich. Ein Vorteil des beschriebenen Systems liegt darin, daß der Trägheitsausgleich leicht geschaffen werden kann, beispielsweise durch Verwendung einer Maske zur Änderung des durch den Kasten hindurchgehenden Strahlungsenergiebandes, wodurch die aufgefangene Energie entsprechend der Schleifenlänge geändert wird.As can be seen from Fig. 1, the diameter of the roller 9 with the The unwinding of the paper web becomes smaller, as a result the inertia of the roll also becomes less than 0 if the length of the loop 6 is approximately constant at constant web tension is to be held, the pressure exerted on the drum 19 by the brake shoe 18 must Increase force continuously to compensate for the decreasing mass of the role. Since the brake is adjusted by the control system, its control signal is sent by the Depending on the length of the loop, it tends to gradually decrease. However, as the loop length decreases, the inertia of the roll to be unwound decreases also according to the square of the current radius of the roll. This change in Inertia represents a gain or a change in the sensitivity of the mechanical Component of the control system. Therefore, an inertia compensation is to be achieved required for the system to perform at its best. An advantage of the one described System is that the inertia balances are easily created can, for example, by using a mask to change the one passing through the box Radiant energy band, whereby the captured energy according to the loop length will be changed.

Eine Methode zum Ausgleichen eines sich während des Betriebs ändernden Trägheitsmomentes aufgrund der Verkleinerung der Rolle 9 besteht im Abfangen des durch das Fenster 53 fallenden Lichtes, wobei sich die abgefangene Lichtmenge entsprechend der Schleifenlänge ändert.A method of compensating for a change in operation Moment of inertia due to the reduction in size of the role 9 consists in intercepting the light falling through the window 53, the amount of light intercepted correspondingly the loop length changes.

Hierzu dient eine in Fig. 6 dargestellte Maske 117, die in dem Lichtauffangkasten 55 an dem Fenster 53 und vor dem Gitter 53a angebracht ist. Diese Maske 117 kann aus einem Metallblech bestehen, in welchem sich eine längliche Öffnung 116 befindet, die seitlich durch Kanten 119, 120 begrenzt ist, die bestimmten Kurven entsprechen. Die Öffnung 116 ist im wesentlichen keilförmig und symmetrisch zur Längsachse des Fensters. Die Öffnung 116 kann entsprechend einem jeden Trägheitsaus gleichswert geformt werden. Bei der in Fig. 6 dargestellten Maske ist der breiteste Teil des Ausschnittes oben an der Kante 118p er verläuft von dort nach und nach unten schmaler werdend. Er dient dazu, ein Teil des Lichtes so abzufangen, daß die Verlängerung der Schleife nicht eine proportionale Verminderung des in den Kasten 55 einfallenden Lichtes mit sich bringt und umgekehrt. Durch Verlängerung der Schleim nimmt das auf die lichtempfindlichen Zellen fallende Licht ausreichend ab, und zwar um soviel, daß das elektrische Signal zum Regelventil dieses veranlaßt, eine größere Bremskraft auszuüben, als es ohne Verwendung einer Maske der Fall wäre. Für den praktischen Betrieb ist die Maske 117 so geformt, daß sie die Länge der Schleife innerhalb feststehender Grenzen für den größten-bis zum kleinsten Durchmesser der Rolle 9 hält.A mask 117 shown in FIG. 6, which is in the light collecting box, serves for this purpose 55 is attached to the window 53 and in front of the grille 53a. This mask 117 can consist of a metal sheet in which there is an elongated opening 116, which is bounded laterally by edges 119, 120, which correspond to certain curves. The opening 116 is substantially wedge-shaped and symmetrical to the longitudinal axis of the Window. The opening 116 may be equivalent to any inertia compensation be shaped. In the mask shown in Fig. 6, the widest part is the Cutout at the top of the edge 118p it runs from there gradually narrower downwards becoming. It serves to intercept part of the light so that the extension of the loop is not a proportional decrease in what is received in box 55 Brings light with it and vice versa. By lengthening the mucus it decreases light falling on the light-sensitive cells is sufficient, namely by as much that the electrical signal to the control valve causes this to have a greater braking force exercise than would be the case without the use of a mask. For the practical In operation, the mask 117 is shaped to be the length the loop within fixed limits for the largest to the smallest diameter of the Roll 9 holds.

Die Länge Lc (Fig. 6) gibt die Grenzen der Schleifenbewegung an. Beim Betrieb der Einrichtung wird die Schleife jedoch innerhalb des kleinen Abschnitts Lo der Länge 0 L der etwa in der Mitte von L liegt, gehalten. c c Wenn auch die Reibung an den Kastenwänden verhältnismäßig gering ist, so ist sie doch immer vorhanden. Zwischen der Seitenwand 23 und der Bahn tritt sie als eine Kraft auf, die die Bremskraft unterstützt, und zwischen der Seitenwand 24 und der Bahn tritt sie als ICraft auf, die die Spannung der aus dem Kasten austretenden Bahn erhöht. Falls die Reibung zwischen der Bahn und der Seitenwand 24 ziemlich groß werden sollte, so muß das. evtl. bei der onstruktion des Saugkastens berücksichtigt werden. Eine Methode, durch die die Reibung an den Kasten wänden verringert werden kann, ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.The length Lc (Fig. 6) indicates the limits of the loop movement. At the However, operating the facility will loop within the small section Lo of length 0 L which lies roughly in the middle of L. c c Even if the Friction on the box walls is relatively low, it is always there. Between the side wall 23 and the web it occurs as a force that is the braking force supported, and between the side wall 24 and the web it occurs as ICraft, which increases the tension of the web exiting the box. If the friction should become quite large between the web and the side wall 24, it must. possibly to be taken into account in the construction of the suction box. One way through the friction on the box walls can be reduced is below Will be described with reference to FIG.

Fig. 7 stellt schematisch einen umgekehrt angeordneten, d. h. nach unten offenen Saugkasten mit zwei sich verjüngenden Seitenwänden 121 und 122, einer Bodenwand 124 und zwei gekrümmten Flächen 125 und 126 zur Füilrung.des Bandes 128 in den Kasten und aus diesem heraus dar. Die Bahn hat eine Schleife 129, die während ihrer Bewegung in Richtung des Pfeiles 127 in den Kasten hineingesaugt wird. Da die wirksame Schleifenfläche, die dem Unterdruck im Kasten ausgesetzt ist, bei Verlängerung der Schleife kleiner, d. h. schmaler wird, wird auch die dadurch bedingte Spannung in der Bahn geringer. Mit Zunahme der Schleifenlänge wird die Oberfläche der Bahn, die die Seitenwände des Kastens beruhrt, größer, weshalb dann die Spannung aufgrund von Reibung zunimmt.Fig. 7 shows schematically an inverted, i.e. H. after suction box open at the bottom with two tapered side walls 121 and 122, one Bottom wall 124 and two curved surfaces 125 and 126 for guiding the belt 128 in and out of the box. The track has a loop 129 which during their movement in the direction of arrow 127 is sucked into the box. There the effective loop area, which is exposed to the negative pressure in the box, when extended the loop smaller, d. H. becomes narrower, so does the tension it creates lower in the train. As the loop length increases, the surface of the web the the side walls of the box touched, larger, which is why then the tension due of friction increases.

Durch Analyse dieser Merkmale kann man den gewünschten Ausgleichsgrad ermitteln, d. h. den-notwendigen Verjüngungswinkel der Seitenwände berechnen. Tatsächlich verlaufen die Seitenwände so, daß sie sich unter dem Winkel verjüngen, bei dem die Zunahme der Reibung kraft durch Verlängerung der Schleife gleich der Abnahme der Kraft durch Sog ist. Um diesen Winlcel zu bestimmen, benötigt man zunächst den Wert des Reibungskoeffizienten zwischen der Bahn und den Wänden des Kastens bei hoher Geschwindigkeit. Er kann experimentell auf verschiedene bekannte Weisen ermittelt werden.By analyzing these characteristics one can find the desired degree of compensation determine, d. H. Calculate the necessary taper angle of the side walls. Indeed run the side walls so that they taper at the angle at which the Increase in the frictional force by lengthening the loop equals the decrease in the Power is through suction. To determine this Winlcel, you first need the value the coefficient of friction between the web and the walls of the box at high Speed. It can be determined experimentally in a number of known ways will.

Da die Reibung an der Eingangs seite des Kastens die Bremskraft unterstützt, wird sie einfach zu einem Teil der Bremskraft und stört das System nicht, d. h. sie kann leicht durch eine Verminderung der durch die Bremse ausgeübten Kraft ausgeglichen werden; die Reibung an der Austrittsseite des Kastens kann jedoch, wenn sie groß genug ist, dazu führen, daß das System für Spannungssteuerzwecke weniger wirkungsvoll ist. Da die Spannungssteuerung durch die Reibung an der Wand 122, nicht jedoch durch diejenige an der Wand 121 beeinflußt werden kann, bezieht sich die folgende mathematische Analyse in Bezug auf Fig. 7 nur auf die Wand 122.Since the friction on the input side of the box supports the braking force, it simply becomes part of the braking force and does not interfere with the system, i.e. H. it can be easily compensated for by reducing the force exerted by the brake will; however, the friction on the exit side of the box can if large enough to make the system less effective for voltage control purposes is. Since the tension control by the friction on the wall 122, but not by that on the wall 121 can be influenced refers to the following mathematical Analysis with reference to FIG. 7 for wall 122 only.

Zur Erläuterung der in der Analyse verwendeten Symbole wird angenommen, daß der Kasten eine umgekehrte vertikale Lage einnimmt. Die Symbole haben folgende Bedeutung: h ist in senkrechter Richtung der Abstand des Schnittpuxilctes 123 der Seitenwände 121 und 122 von der Linie, an der sich die Schleife von der Seitenwand 122 löst.To explain the symbols used in the analysis, it is assumed that that the box assumes an inverted vertical position. The symbols have the following Meaning: h is the vertical distance of the intersecting auxiliary 123 of the Sidewalls 121 and 122 from the line, on which the loop is attached detaches from the side wall 122.

II ist der senkrechte Abstand vom Schnittpunkt 123 bis zu der Linie, bei der die ebene Seitenwand 122 in die gekrümmte Fläche 126 übergeht, ist der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden Seitenwänden 121 und 122. II is the perpendicular distance from the intersection point 123 to the line where the flat side wall 122 merges into the curved surface 126 is the enclosed one Angle between the two side walls 121 and 122.

# ist der Winkel zwischen einer geneigten Seitenwand und der Senkrechten0 D ist die Breite des freien Endes der Schleife, d. h. die Breite der Schleife, die dem Vakuum in dem Kasten ausgesetzt ist. # is the angle between a sloping side wall and the vertical 0 D is the width of the free end of the loop; H. the width of the loop that is exposed to the vacuum in the box.

W ist die Breite der Bahn. W is the width of the web.

T ist die Spannung in der Bahn hinter dem Kasten. ist ist die Druckdifferenz, die auf die Schleife einwirkt. T is the tension in the track behind the box. is is the pressure difference, which acts on the loop.

Af ist die ebene Fläche der Seitenwand 122, an der die Bahn entlanggleitet. ist der wirksame Reibungskoeffizient zwischen der Bahn und der Oberfläche der Seitenwand 122. Af is the flat surface of side wall 122 that the web slides along. is the effective coefficient of friction between the web and the surface of the sidewall 122.

Die wirksame Sohleifenlänge, auf die die Druckdifferenz #P wrikt, d. h. diejenige projizierte Schleifenfläche, die der Saugkraft im Kasten aussgesetzt ist, ist: A - h. tan @ Diese Fläche ist gleich D.W für einen Kasten mit parallel verlaufenden Wänden; daher ist die gesamte Saugkraft an der Schleife in einem Kasten mit parallel verlaufenden Wänden gleich #p.D.W. Die Fläche der ebenen Seitenwand 122, über die die Bahn gleitet, ist Die Spannung aufgrund des Vakuums im Kasten ist Tv=W#h#tan ###p (1.) Die Spannung aufgrund der Reibung an der Seitenwand 122 ist Zwecks Erhalts eines reibungsfreien Kastens mit parallel verlaufenden Seitenwänden, der ohne Rücksicht auf die Schleife eine konstante Spannung erzeugt, muß folgende Gleichung erfüllt seins dTv=-dTB (3.) dh @ @ dh D.h., die Spannungsänderung infolge einer Änderung der Schleifenlänge aufgrund des Vakuums muß gleich dem negativen Wert der Spannungsänderung mit Änderung der Schleifenlänge aufgrund der Reibungsbremsung sein, Durch Ableiten der Gleichung 1. für T nach dh erhält v man: dTv d = . (h . tan O . W . #p) dh dh = W ##P# tan # (4.) Durch Anleiten der Gleichung 2. für TB nach dh erhält man: Durch Einsetzen der Gleichungen 4. und 5. in Gleichung 3. erhält man: W . Ap o tan # # = = # # W . cos # sin # = µ #=sin -1µ Theoretisch bleibt die Spannung in der den Kasten verlassenden Bahn konstant, wenn der Winkel #=son-1µ ist, und zwar auf einem Wert, der gleich. der Summe der Spannung infolge des Vakuums, der Spannung aufgrund der Reibung zwischen der Bahn und der ebenen Seitenwand 122, und der Spannung aufgrund der Reibung zwischen der Bahn und der gebogenen Fläche 126 ist. Wie Fig. 7 zeigt, verläuft die den Kasten verlassende Bahn um einen Teil der gebogenen Fläche 126, da sich dieser Bereich jedoch nicht ändert, ist die durch die Reibung auf die--ser Fläche erzeugte Spannung konstant und liegt bei einem relativ kleinen Wert. Wenn die Spannung infolge des Vakuums mit zunehmender Schleifenlänge mit der gleichen Geschwindigkeit abnimmt, mit der die Spannung durch Reibung zunimmt (e = sin 1 t so kann man sagen, daß die Verhältnisse am Kasten völlig ausgeglichen sind. Der gewünschte Ausgleichsgrad kann durch die Grösse des Winkels Q bestimmt werden, d. h., ein kleinerer Winkel Q verursacht eine große Spannung T in der Bahn, während die Schleife länger wird, und ein kleinerer Winkel Q verursacht eine geringere Spannung, während die Schleife länger wird.The effective sole loop length on which the pressure difference #P works, ie the projected loop area that is exposed to the suction force in the box, is: A - h. tan @ This area is equal to DW for a box with parallel walls; therefore the total suction force on the loop in a box with parallel walls is #pDW The area of the planar side wall 122 over which the web slides is The stress due to the vacuum in the box is Tv = W # h # tan ### p (1.) The stress due to the friction on the side wall 122 is In order to obtain a friction-free box with parallel side walls, which generates a constant tension regardless of the loop, the following equation must be fulfilled: dTv = -dTB (3.) dh @ @ dh Dh, the change in tension due to a change in the loop length due to the vacuum must be equal to the negative value of the voltage change with a change in the loop length due to the friction braking. By deriving equation 1. for T after dh, v one obtains: dTv d =. (h. tan O. W. #p) dh dh = W ## P # tan # (4.) By following equation 2. for TB according to dh we get: Substituting equations 4 and 5 into equation 3, we get: W. Ap o tan # # = = # # W. cos # sin # = µ # = sin -1µ Theoretically, the voltage in the path leaving the box remains constant if the angle # = son-1µ, namely at a value that is the same. is the sum of the stress due to the vacuum, the stress due to the friction between the web and the planar side wall 122, and the stress due to the friction between the web and the curved surface 126. As FIG. 7 shows, the path exiting the box extends around part of the curved surface 126, but since this area does not change, the tension generated by the friction on this surface is constant and is of a relatively small value. If the tension due to the vacuum decreases with increasing loop length at the same rate as the tension increases due to friction (e = sin 1 t, then one can say that the conditions at the box are completely balanced. The desired degree of compensation can be determined by the size of the Angle Q can be determined, that is, a smaller angle Q causes a large tension T in the web as the loop becomes longer, and a smaller angle Q causes less tension as the loop becomes longer.

In Fig. 7 sind die Wände 121 und 122 symmetrisch zur Senkrechten geneigt dargestellt, wobei der Winkel 8 gleich der Hälfte des eingeschlossenen Winkels Jg zwischen den Seitenwänden ist. In diesem Fall ist der Kasten völlig hinsichtlich der Reibung zwischen der Bahn und den beiden Seitenwänden ausgeglichen. Da die Reibung zwischen der Bahn und der Wand 121 jedoch nicht besonders bedeutsam für den Betrieb der Einrichtung ist, braucht die Wand 121 nicht unbedingt geneigt zu sein.In Fig. 7 the walls 121 and 122 are inclined symmetrically to the vertical shown, the angle 8 being equal to half of the included angle Jg is between the side walls. In this case the box is entirely concerning the friction between the web and the two side walls is balanced. Because the friction however, between the track and the wall 121 is not particularly significant to the operation the device, the wall 121 need not necessarily be inclined.

Sie kann z0 I3. unter einem etwa kleineren Winkel geneigt sein oder sogar senkrecht verlaufen. Wenn der Winkel zwischen der Wand 121 und der Senkrechten kleiner wird> so muß der Winkel zwischen der Wand 122 und der Senkrechten um den gleichen Betrag größer werden, damit der Kasten völlig ausgeglichen ist. Dies ist z.B. in Fig. 8 dargestellt; hier ist die Wand 131 auf der Eingangsseite senkrecht und die Wand 130 auf der Ausgangsseite unter einem Winkel # gegenüber der Wand 131 geneigt. Bei dieser speziellen Anordnung der Wände sind die Verhältnisse hinsichtlich des Kastens völlig ausgeglichen und der Winkel #=2 #. In beiden Fällen liegt ein völlig ausgeglichener Kasten vor, wenn der Winkel zwischen den Wänden #=2 sin-1.µ ist.You can z0 I3. be inclined at an approximately smaller angle or even run vertically. If the Angle between wall 121 and the vertical becomes smaller> so the angle between the wall 122 and of the vertical by the same amount, so that the box is completely balanced is. This is illustrated, for example, in Figure 8; here is the wall 131 on the entrance side perpendicular and opposite the wall 130 on the exit side at an angle # the wall 131 inclined. With this special arrangement of the walls the proportions are fully balanced with regard to the box and the angle # = 2 #. In both cases there is a perfectly balanced box if the angle between the walls # = 2 sin-1.µ is.

Wie bereits erwähnt, ist der Saugkasten so konstruiert, daß seine Stirnwände gegeneinander oder voneinander fort bewegt werden können, damit der Kasten für Bahnen unterschiedlicher Breite verwendet werden kann. bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ein Vakuum mit einem konstanten, relativ niedrigen Wert angewendet, um eine Schleife in die Bahn während ihrer Bewegung zu ziehen, 1> Die Schleife dient als Kittel zur Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung in der Bahn unabhängig von kurzen Geschwindigkietsschwankungen der Bahn. AuDerdem eleminiert sie Trägheitsckräte, die auf die Bahn einwirken könnenAs already mentioned, the suction box is designed so that its End walls can be moved against each other or away from each other so that the box can be used for webs of different widths. in the invention Device a vacuum with a constant, relatively low value is applied, to draw a loop in the web as it moves, 1> the loop serves as a smock to maintain a constant tension in the web independently of short fluctuations in the speed of the train. It also eliminates inertia backs that can act on the web

Claims (12)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Steuerung der Zugspannung von laufenden Balmen aus dehnbarem Material, mit einem relativ langen Saugkasten mit zwei flachen Seitenwänden, die in Abstand voneinander angeordnet sind, einem Boden, welcher die Längskanten der beiden Seitenwände miteinander verbindet, zwei Stirnwänden und vorzugsweise entlang der anderen Längskanten jeder Seitenwand angeordnete, umgebogene Ränder, deren flachen in die Innenfläche der Seitenwände übergehen, so daß eine glatte, stetige, in den Kasten führende Oberfläche entsteht, wobei der Kasten auf einer Seite der Bahn derart angeordnet ist, daß seine Seitenwände quer zur Bahn verlaufen und wobei eine mit dem Innern des Kastens verbundene Unterdruckquelle im Bereich des Bodens vorgesehen ist, mittels welcher eine Schleife aus der Bahn in den Kasten hineingezogen wird, wobei die Unterdruckquelle im Kasten vorzugsweise einen konstanten Luftdruck unterhalb des atmosphärischen Druckes unabhängig von der Schleifenlänge erzeugt, und wobei ferner eine Licht- od. dgl. -schranke im Bereich der Schleife zum Erzeugen eines die Geschwindigkeit der Bahn steuernden Signals vorgesehen ist, gekennzeichnet durch in den Seitenwänden des Kastens gegenüberliegend angeordnete, für Strahlenenergie durchlässiget im Bereich der Bahnschleife (G) angeordnete ; längs der Schleifenlage bzw. des längenbereiches durchgehende Fenster (52,53), eine vor dem ersten Fenster (52) angeordnete, an sich im wesentlichen kontinuierlich entlang dem ersten Fenster (52) ersteckendes Strahlungs-, beispielsweise Lichtband (57>58) erzeugende Strahlungsenergiequelle (56) sowie eine Empfangsvorrichtung (60) hinter dem zweiten Fenster (53)> deren strahlungsempfindlicher Bereich klein ist im Vergleich zur Fensterfläche des zweiten Fensters (53) und eine zugeordnete IReflexionsvorriclltung (55) zum Reflektieren der durch das zweite Fenster (53) hindurchgetretenen Strahlung auf die Empfangsvorrichtung (60). Claims 1. Device for controlling the tension of running balms made of stretchable material, with a relatively long suction box with two flat side walls, which are arranged at a distance from each other, a floor, which connects the longitudinal edges of the two side walls, two end walls and preferably bent over along the other longitudinal edges of each side wall Edges, the flat of which merge into the inner surface of the side walls, so that a smooth, steady surface leading into the box is created, with the box on one side of the web is arranged such that its side walls are transverse to the web extend and with a vacuum source connected to the interior of the box is provided in the area of the floor, by means of which a loop out of the web is drawn into the box, the vacuum source in the box preferably a constant air pressure below atmospheric pressure regardless of the loop length generated, and also a light or. Like. -barrier in the area the loop for generating a signal controlling the speed of the web is provided, characterized by opposite in the side walls of the box arranged, transparent for radiation energy arranged in the area of the track loop (G) ; continuous windows (52,53) along the loop position or the length range, one arranged in front of the first window (52) and essentially continuous along the first window (52) extending radiation, for example light band (57> 58) generating radiant energy source (56) and a receiving device (60) behind the second window (53)> whose radiation-sensitive area is small in Comparison to the window area of the second window (53) and an associated reflection device (55) for reflecting the radiation which has passed through the second window (53) on the receiving device (60). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für laufende Bahnen aus lichtundurchlässigem oder -hemmendem Material, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (56) als Strahlungsenergiequelle und durch lichtdurchlässige Fenster (52,53).2. Apparatus according to claim 1 for running webs made of opaque or -inhibiting material, characterized by a light source (56) as a radiant energy source and through translucent windows (52,53). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die den Kasten durchquerende Lichtschranke (57,58) vom Boden (27) bis nahe der oberen Öffnung des Kastens erstreckt, und daß außerhalb des Kastens nahe dem zweiten Fenster (53) Reflektoren (55) zur Reflexion der die Fenster (52,53) und den Kasten durchdringenden Lichtstrahlen (58) auf eine oder mehrere Fotozellen (60) vorgesehen sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the the box traversing light barrier (57,58) from the bottom (27) to near the top Opening of the box extends, and that outside the box near the second window (53) reflectors (55) for reflecting the windows (52,53) and the box penetrating Light beams (58) are provided on one or more photocells (60). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (60) aus einer oder mehreren Fotozellen zum Empfang und zur Umwandlung der Lichtenergie in elektrische Signale besteht, die ein Maß für die Schleifenlänge sind, daß der Empfangseinrichtung ein Differenzierkreis (62) zur Differentiation der empfangenen Signale und zur Erzeugung von Signalen, die ein Maß für die Balmgeschwindigkeit sind> nachgeschaltet ist, daß dieser Einrichtung ein Verstärker (63) folgt, dessen Ausgang einen elektrisch-hydraulischen Wandler (70) zur Umwandlung der Verstärkerleistung in hydraulische Energie speist welche die im Weg der laufenden Bahnen (1) angeordnete Bremse (18) steuert.4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the receiving device (60) consists of one or more photocells for receiving and to convert the light energy into electrical signals, which is a measure for the loop length are that the receiving device has a differentiating circuit (62) to the Differentiate the received signals and generate signals that are a Measure for the beam speed are> downstream is that this device an amplifier (63) follows, the output of which is an electro-hydraulic converter (70) for converting the booster power into hydraulic energy feeds it controls the brake (18) arranged in the path of the running webs (1). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gakennzeichnet, daß der Differenzierkreis (62) aus einem Vierpol besteht, in dessen erstem Längszweig (66) die Parallelschaltung eines Kondensators (61) und eines ersten Widerstandes (2), und in dessen parallel zum Ausgang liegenden Querzweig ein zweiter Widerstand (R2) angeordnet sind, dessen Wert klein gegenüber demjenigen des ersten (R1) ist, vorzugsweise ein Viertel des Wertes des ersten Widerstandes (R1) beträgt, wobei der zweite Längszweig (65) aus einem Leiter besteht.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the differentiating circuit (62) consists of a quadrupole, in the first series branch (66) of which the parallel connection a capacitor (61) and a first resistor (2), and in parallel therewith a second resistor (R2) are arranged to the output lying shunt branch, whose Value is small compared to that of the first (R1), preferably a quarter of the Value of the first resistor (R1), the second series branch (65) from consists of a leader. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine parallel zu einer der beiden Längskanten (23,24) der Seitenwände des Kastens in einem kleinen Abstand derart angeordnete Walze, daß ihre Zylinderfläche praktisch tangential in die innere Oberfläche der Begrenzungswand übergeht.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by at least one parallel to one of the two longitudinal edges (23, 24) of the side walls of the box at a small distance so arranged roller that its cylindrical surface merges practically tangentially into the inner surface of the boundary wall. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine mit dem Boden des Saugkastens (5) verbundene Unterdruckquelle, mit einer weitgehend flachen, leicht abfallenden, stabilen Druckkennlinie in einem großen Teil seines Leistungsbereiches, der bei Null beginnt, wobei der Kasten im Bereich seiner Öffnung Führungen (29,30) für die Bahn (1) aufweist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized by a vacuum source connected to the bottom of the suction box (5), with a largely flat, slightly sloping, stable pressure characteristic in a big one Part of its performance range that starts at zero, with the box in the range its opening has guides (29,30) for the web (1). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen einzigen Saugkasten, bei welchem die gegenüberliegenden Kastenwände, deren Begrenzungskanten senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn stehen, gegeneinander geneigt (130,131) sind.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by a single suction box, in which the opposite box walls, their Boundary edges are perpendicular to the direction of movement of the web, against each other inclined (130,131). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere Saugkasten, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Saugkastens geneigt sind und sich mit zunehmendem Abstand von der Öffnung einander nähern, und zwar entsprechend der Formel: 2 sin wobei der Winkel zwischen den Seitenwänden und>i der scheinbare Reibungskoeffizient zwischen der Bahn und der Seitenwand während ihres Austritts bst.9. Device according to one of claims 1 to 8, in particular suction box, characterized in that the side walls of the suction box are inclined and each other approach each other as the distance from the opening increases, according to the Formula: 2 sin where the angle between the side walls and> i the apparent Coefficient of friction between the web and the sidewall as it exits bst. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche $ bis 9, insbesondere Saugkasten gekennzeichnet durch wenigstens eine zwischen der Lichtquelle (56) und den Reflektoren (gen) angeordnete Schablone (117) zur Xnderung der von der Schleife in Normallage abgedeckten Lichtmenge.10. Device according to one of claims $ to 9, in particular suction box characterized by at least one between the light source (56) and the reflectors (gen) arranged template (117) for changing the position of the loop in the normal position amount of light covered. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein auDerhalb des Kastens vor dem der Lichtempfangseinrichtung zugeordneten Fenster angebrachtes Gitter (53a).11. The device according to claim 10, characterized by an outside of the box in front of the window associated with the light receiving device Grid (53a). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Stirnwände des Kastens zur Anpassung an verschiedene Bahnbreiten verschiebbar ist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that at least one of the two end walls of the box to adapt to different Web widths is movable. L e e r s e i t eL e r s e i t e