DE2906037C2

DE2906037C2 - Vorrichtung zum Ermitteln von Unstetigkeiten in einer in ihrer Längsrichtung bewegten Materialbahn

Info

Publication number: DE2906037C2
Application number: DE2906037A
Authority: DE
Inventors: Giampiero Lucca Giusti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1979-02-16
Publication date: 1985-06-27
Also published as: GB2017649A; FR2420498A1; DE2906037A1; CA1121872A; US4224824A; FR2420498B1; GB2017649B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln von Unstetigkeiten in einer in ihrer Längsrichtung bewegten Materialbahn mit einem von der Unstetigkeit zu einer Schwenkbewegung veranlaßten, in der Längsrichtung der Materialbahn sich erstreckenden Tastarm, der an seinem einen Ende schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende mit dem als Gleitfuß ausgebildeten Taster auf der in diesem Bereich ungestützten Materialbahn aufliegt, um in dieser Stellung ein erstes Signal, nach einer durch die Unstetigkeit veranlaßten Schwenkbewegung ein zweites Signal zu geben.

Bei der Verarbeitung von Materialbahnen aus Papier odes- anderem Material werden lichtelektrische Zellen verwendet, wenn es notwendig ist, eine Verbindung von zwei aufeinanderfolgenden Materialbahnen, die mit hoher Geschwindigkeit vorwärts bewegt werden, herzustellen. In diesen Fällen sind die lichtelektrischen Zellen so eingestellt, daß sie das Ende der ersten Materialbahn ermitteln und dann das Anfügen des vorderen Endes der zweiten Materialbahn an das hintere Ende der ersten Materialbahn veranlassen.

Bedauerlicherweise reißt nun eine Materialbahn häufig an ihren Rändern ein, ohne daß dies mit der Vorrichtung ermittelt wurde, die das Ende der Materialbahn ermittelt Von den Rissen an den Rändern kann die Materialbahn schnell weiter einreißen und die Erfindung befaßt sich mit dem Ermitteln solcher Risse und entsprechender Unstetigkeiten in der Materialbahn in einem möglichst frühen Stadium.

Vorrichtungen, mit denen Unregelmäßigkeiten in der Beschaffenheit einer bewegten Materialbahn festgestellt werden, sind bekannt So wird mit einer Vorrichtung gemäß der US-PS 11 49 018 nicht nur die Papierzufuhr zu einer Druckmaschine in Abhängigkeit von den Funktionsabläufen der Druckmaschine gesteuert sondern es werden auch Unregelmäßigkeiten des Papiers, beispielsweise ein Loch oder ein Riß in der Papierbahn ermittelt. Hierzu sind Sensoren einer Walze gegenüber angeordnet und zwischen den auf die Länge der Walzen verteilten Sensoren und der Walze wird die Papierbahn hindurchgeführt. Im Fall beispielsweise eines Loches in der Papierbahn findet ein Kontakt zwischen dem Sensor im Bereich des Loches und der Walze statt und mittels eines dadurch geschlossenen elektrischen Kreises wird eine gewollte Maschinenreaktion veranlaßt, beispielsweise der weitere Vorschub der Papierbahn unterbrochen. Diese Vorrichtung ist relativ aufwendig, vor allem kann aber die Papierbahn mit einer Unstetigkeit unter dem entsprechenden Sensor, ohne daß dieser reagiert, vorbeigeführt werden, wenn die Unstetigkeit klein ist und die Materialbahn mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Ein frühes Erkennen einer sich erst ausbildenden Unstetigkeit ist also erschwert, unter Umständen auch gar nicht möglich.

Diese Gefahr besteht auch bei einer anderen bekannten Vorrichtung, bei der ein Tastarm am einen Ende schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen, als Gleitfuß ausgebildeten Ende, in einem Bereich auf einer bewegten Materialbahn aufliegt der zuvor den Bereich der Lagerung des Tastarmes passiert hat und von einer Walze unterstützt wird (DE-AS 10 75 544). Die Vorrichtung ist zum Ermitteln von relativ groben Unstetigkeiten in der Materialbahn gedacht, zum Beispiel zum Ermitteln von Nähten, in denen zwei aufeinanderfolgende Materialbahnen miteinander verbunden werden. Über kleine Unstetigkeiten kann der Gleitfuß, insbesondere bei großen Bandlaufgeschwindigkeiten, leicht hinweggleiten.

Eine andere Vorrichtung läßt Luft durch eine etwaige Unstetigkeit der Materialbahn hindurchtreten und einen Mikroschalter betätigen (US-PS 31 78 527). Diese Vorrichtung arbeitet demnach nach einem wesentlich anderen Prinzip als die erfindungsgemäße Vorrichtung, die die Merkmale gemäß der eingangs genannten Gattungaufweisen soll.

Mit einem Tastarm gemäß der Gattung arbeitet dem-

gegenüber wieder eine Vorrichtung, die der oben besprochenen Vorrichtung mit einem Tastarm insofern ähnlich ist, als der Tastarm am einen Ende schwenkbar gelagert ist und am anderen Ende als Gleitfuß ausgebildet ist, der unter der Wirkung des Eigengewichtes auf einer bewegten Materialbahn aufliegt in einem Bereich, der vorher den Bereich der Lagerung des Tastarmes passiert hat (US-PS 17 03 387). Die Vorrichtung soll das Maß des Durchhängens der Materialbahn zwischen zwei Förderwalzen ermitteln, weshalb die Materialbahn zwischen den Förderwalzen frei verläuft und im Bereich des Tastarmes nicht unterstützt ist Unstetigkeiien in der Materialbahn könnte diese Vorrichtung allenfalls dann ermitteln, wenn die Unstetigkeit bereits ein gewisses Ausmaß erreicht hat und die Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahn relativ klein ist. Kleine Unstetigkeiten bei hoher Bahngeschwindigkeit sind nicht feststellbar.

Kleine Unstetigkeiten bei hohen Bahngeschwindigkeiten können auch nicht bei einer bekannten Vorrichtung ermittelt werden, bei der ein Tastarm senkrecht zur Fläche der Materialbahn iteht und auf der Materialbahn mit einer Rolle aufsteht, um die Reibung zwischen Materia'bahn und Tastarm gering zu halten (DE-PS 7 05 795).

Schließlich soll äer Vollständigkeit wegen auch noch eine bekannte Vorrichtung erwähnt werden, bei der am einen Rand einer Materialbahn in der Form eines Filmbandes aufeinanderfolgend Markierungen in der Form von Kerben angebracht sind, in die bei der Bewegung des Filmbandes die Rolle eines Tastarmes eines Schalters eingreift, um bei jedem Eingriff einen Schaltimpuls zu bewirken (US-PS 40 17 014). Diese Lösung hat vor allem vom Problem her eine relativ geringe Gemeinsamkeit mit der Erfindung, als bei letzterer Fehlstellen in einer bewegten Matcrialbahn ermittelt werden sollen, auch wenn die Fehlstellen sehr klein sind, während bei orstercr die Materialbahn mit Markierungen versehen ist, die so deutlich ausgestaltet sind, daß die gewollten Impulse zuverlässig ausgelöst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, daß auch kleine Unstetigkeiten in einer mit hoher Geschwindigkeit bewegten Materialbahn zuverlässig festgestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Tastarm mit dem Taster, der Bewegungsrichtung der Materialbahn entgegengerichtet, mit einer zwangsweise aufgebrachten Kraft federnd an der Materialbahn in Anlage gehalten ist.

Bei dieser Lösung wird der Tastarm mit dem der Bahnbewegung entgegengerichteten Taster zwangsweise federnd an die Materialbahn angelegt, so daß er eine ankommende kleine Unstetigkeit zunächst einmal etwas vergrößert, indem er etwas in sie eindringt, sofern die Unstetigkeit ein Loch oder ein Schlitz ist. Hierdurch wird die Unstetigkeit zuverlässig ermittelt, auch wenn sie nur klein ist und die Materialbahn nvt hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Darüber hinaus ist die Vorrichtung selbstverständlich in der Lage, große Unstetigkeiten und (las Ende einer Materialbahn festzustellen.

In der weiteren Ausgestaltung werden mehrere für die Erfinduⁿg brauchbare, an sich bekannte Mittel für die Signalg^abe genannt. Darüber hinaus soll der Tasiarm in si^h in Grenzen federnd sein, und es können entspreche¹¹^ Vorrichtungen den besonders gefährdeten Ränder" der Materialbahn und gegebenenfalls Bereichen /wichen den Rändern zugeordnet sein.

Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung wenden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die schematische Seitenansicht, teilweise als Schnitt, einer ersten Ausführungsiorm der erfindungsgemüßen Vorrichtung;

F i g. 2 in entsprechender Darstellung eine Abwandlung der Vorrichtung von Fig. 1:
F i g. 3 in wiederum entsprechender Darstellung eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung;

F i g. 4 in wiederum entsprechender Darstellung eine noch weitere Abwandlung der Vorrichtung;

F i g. 5 als Stirnansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 6 die Anordnung der F i g. 5 als Draufsicht und

F ig. 7 die Anordnung der F i g. 5 und 6 als Seitenansicht und größerer Darstellung.

Mit 1 ist die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit gekennzeichnet. Mit ihr sollen Unstetigkeiten, beispielsweise Risse in einer in ihrer Längsrichtung bewegten Materialbahn 2 aus beliebigem Material festgestellt werden. Die Materialbahn 2 ist über eine Walze 3 in der Weise geführt, daß sie vor der Walze schräg nach oben, danach horizontal verläuft. Die Bewegungsrichtung ist mit cinem Pfeil gekennzeichnet

Die dem horizontalen Teil der Materialbahn zugeordnete Vorrichtung 1 besitzt mechanische Mittel, die die Materiatbahn 2 abtasten und ihren Schwingungen bei der Vorwärtsbewegung folgen. Es handelt sich um einen Tastarm 4, der von seinem Anlenkpunkt 5 aus mit seinem als Gleitfuß ausgebildeten freien Ende der Bewegungsrichtung des Materialbandes (Pfeil) entgegengerichtet ist. Der Anlagedruck ist der Widerstandskraft des Materiales der Materialbahn entsprechend einstellbar. Der Tastarm kann mit seinem Gleitfuß in einen möglichen Riß in der Materialbahn eindringen. Der Tastarm 4 ist vorzugsweise nachgiebig und biegsam und vorzugsweise aus Stahl oder Kunststoff hergestellt. Seine Anlenkung bei 5 erfolgt an dem oberen Teil eines Kastens 6. Dieser Kasten ist auf einer Tragvorrichtung 7 befestigt, die entlang einer horizontalen tragenden Stange 8 gleiten kann, die unter der Materialbahn 2 an einem festen Rahmen befestigt ist und die in der erwünschten Stellung auf der Stange 8 entlang der gesamten Breite der Materialbahn 2, vorzugsweise in der Nähe ihrer jeweiligen seitlichen Ränder, festgestellt werden kann. Tatsächlich sind Risse an den Rändern praktisch die einzigen Anlässe, die eine Unterbrechung und den Stillstand der Materialbahn mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung verursachen sollten, da diese Risse, die kontinuierlichen Zugspannungen unterliegen, dazu neigen, sich kontinuierlich zu vergrößern, bis die Materialbahn 2 vollständig reißt. Die Vorrichtung 1 wird im allgemeinen in geringer Entfernung vom Rand der Materialbahn 2 angebracht, die einer kritischen Rißlänge entspricht, unterhalb der der Riß nicht gefährlich ist Die Befestigung der Tragemittel 7 an dsr Stange 8 kann durch Schrauben 9 erfolgen.
Der Kasten 6 enthält einen Solenoid 10, der ein Teil 11 jedesmal dann nach oben anzieht, wenn elektrischer Strom durch die Solenoidwickiungen geleitet wird. Auf diese Weise bewirkt das Teil 11, daß der Tastarm 4 durch ein kleines Rad 12, das von dem oberen Teil eines Armes 13 getragen wird, der an dem unteren Ende des Teiles 11 befestigt ist, nach oben geschoben wird. Der Tastarm 4 kann sich somit so bewegen, daß er die Unterseite der Materialbahn 2 abtastet, darauf einen leichten Druck ausübt und dabei in die der Bewegungsrich-

tung der Materialbahn entgegengesetzte Richtung weist und in jeden Riß eindringen kann, der auf der Materialbahn entstanden ist.

Der Tastarm 4 besitzt eine einstellbare Länge und sein freies Ende ist so als Gleifuß geformt, daß keine Risse entstehen, während er auf der Materialbahn aufliegt; der Grad des von dem Teil 11 bewirkten Schwenkens des Tastarmes nach oben kann ebenfalls eingestellt werden.

Es ist offensichtlich, daß die Abtastmittel oberhalb anstatt unterhalb der Materialbahn 2 angeordnet werden können, indem sie auf einer Stange angeordnet werden, die sich oberhalb statt unterhalb der Materialbahn 2 befindet; dies erfordert, daß die Solenoidbetätigungsmitte! so angeordnet werden, daß sie den Tastarm 4 nach unten anstatt nach oben schwenken.

Der Tastarm 4 kann auch starr anstatt biegsam und elastisch sein. In diesem Fall müssen jedoch gegenüberliegende elastische Mittel, wie z. B. eine Feder, vorgesehen werden, die das Teil 11 mit dem Tastarm 4 verbinden.

Die Signalgeber können grundsätzlich von beliebiger Art sein. Sie sind in der Nähe der Materialbahn 2 so angeordnet, daß bei einem Eindringen des Gleitfußcs des Tastarmes 4 in einen Riß ein Signal automatisch weitergeleitet wird.

In Fig. 1 und 2 sind als Signalgeber Mikroschalter vorgesehen. In F i g. 1 ist der Mikroschalter 14 oberhalb der Materialbahn 2 so angeordnet, daß der Gleitfuß des Tastarmes 4 beim Eindringen in einen Riß in der Materialbahn 2 an dem Schalter 14 zur Anlage kommt und ihn betätigt.

In Fig.2 befindet sich der Mikroschalter 14, der direkt auf den gleitenden Tragemitteln 7 befestigt ist, zwischen der Materialbahn 2 und dem Taslarm 4.

In Fig.3 ist der Signalgeber ein Näherungsschalter 15. Er ist auf der gleitenden Tragevorrichtung 7 befestigt und befindet sich unterhalb der Materialbahn 2. Der Näherungsschalter kann kapazitiv, induktiv, magnetisch oder pneumatisch arbeiten.

In Fig.4 arbeitet der Signalgeber 16 mit Infrarotstrahlen oder Lichtstrahlen. Er ist am unteren Teil des freien Endes des Tastarmes 4 in Übereinstimmung mit einem Loch an diesem Ende befestigt, so daß die Strahlen durch dieses Loch treten können und ein Signal bewirken, wenn ein Riß vorliegt und der Tastarm 4 mit seinem Gleitfuß in diesen Riß eindringt

In F i g. 5,6 und 7 bewegt sich die Materialbahn 2 (die als gestrichelte Linie in F i g. 5 dargestellt ist) über die Walze 3 und eine weitere Walze 17; die Stange 8 ist an ihren beiden Enden an dem festen Rahmen IS bcfesiigi.

Die Vorrichtung umfaßt bei dieser Lösung eine lichtelektrische Zelle 19 der durch Reflektion wirkenden Art, die oberhalb der Materialbahn angeordnet und auf einem unterhalb der Tragevorrichtung 7 befestigten Arm angebracht ist

Falls ein Riß auftritt oder die Materialbahn zu Ende ist dringt der Tastarm 4 mit seinem Gleitfuß in den Riß, wird angehoben und unterbricht das Auge der lichtelektrischen Zelle 19. m>

Im besonderen Fall der Herstellung von Wellpappe mit einer automatischen Verbindungsniaschine ergibt die Erfindung im einzelnen folgende Vorteile:

und damit die Verhinderung oder Verringerung auf ein Minimum von Schäden an der Materialbahn in verschiedenen Abschnitten der Herstellungsstraße, wie z. B. das Verziehen der Pappe, sowie von Schaden, die von Unterbrechungen und Stillständen verursacht werden; gleichzeitig wird die Produktion beträchtlich erhöht aufgrund der Tatsache, daß Verlangsamungen der Materialbahn überflüssig werden und daß die Verbindungen bei Geschwindigkeiten, die beinahe die höchsten Herstellungsgeschwindigkeiten betragen, hergestellt werden können;

das Verfahren wird vollständig automatisiert, wodurch die Anwesenheit von Bedienungspersonal zur Steuerung der Verbindung überflüssig wird;
da auch Papier von geringer Qualität verwendet werden kann, entstehen weitere wirtschaftliche Vorteile; und
die Qualität des Endproduktes ist höher.

Als Abwandlung der dargestellten Beispiele der Krfindung kann eine weitere horizontale Stange vorgesehen werden, die an dem Rahmen oberhalb des Streifens befestigt ist. so daß auf ihr eines oder mehrere Teile angeordnet werden können, die das Feststellinstrument tragen, das auf einer Tragevorrichtung befestigt ist. die auf der Stange gleiten und befestigt werden kann; auf der unterhalb des Streifens befestigten horizontalen Stange kann die aus dem Solenoid und dem Tastarm bestehende Gruppe befestigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch einer Materialbahn zugeordnet werden, die sich unter einer bestimmten oder veränderlichen Neigung bewegt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

a) einen beachtlich geringeren Materialverlust;

b) eine automatische Steuerung der gesamten Länge der Rolle, von der die Materialbahn abläuft;

c) eine gleichmäßige Herstellungsgeschwindigkeit

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ermitteln von Unstetigkeiten in einer in ihrer Längsrichtung bewegten Materialbahn mit einem von der Unstetigkeit zu einer Schwenkbewegung veranlaßten, in der Längsrichtung der Materialbahn sich erstreckenden Tastann, der an seinem einen Ende schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende mit dem als Gleitfuß ausgebildeten Taster auf der in diesem Bereich ungestützten Materialbahn aufliegt, um in dieser Stellung ein erstes Signal, nach einer durch die Unstetigkeit veranlaßten Schwenkbewegung ein zweites Signal zu geben, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastarm (4) mit dem Taster, der Bewegungsrichtung der Materialbahn (2) entgegengerichtet, mit einer zwangsweise aufgebrachten Kraft federnd an der Materialbahn in Anlage gehalten ist

Z Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastarm (4) biegsam ist

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastarm (4) nahe seinem dem freien, als Taster bzw. Gleitfuß ausgebildeten Ende abgekehrten Ende in einem Schwenkpunkt (S) gelagert ist und mittels einer Stellvorrichtung (11, 12,13) um diesen Schwenkpunkt verstellbar ist, bis das freie Ende des Tastarmes an die Materialbahn angelegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung einen Solenoid (11) einschließt.

5. Vorrichtung gemäß einein der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgabe durch Infrarotstrahlen oder Lichtstrahlen erfolgt.

6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgabe mit Näherungsschaltern erfolgt, die auf der Seite der Materialbahn (2) angeordnet sind, auf der sich der Tastarm (4) befindet

7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgabe mit Mikroschaltern erfolgt, die auf der Seite der Materialbahn (2) angeordnet sind, auf der sich der Tastarm (4) befindet oder auf der anderen Seite.

8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaigabe mit lichtelektrischen Zellen erfolgt, die auf der einen Seite der Materialbahn (2) angeordnet sind, auf deren anderer Seite sich der Tastarm (4) befindet.

9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgabemittel in der Nähe der Ränder der Materialbahn (2) angeordnet sind, gegebenenfalls weitere Signalgabemittel im Bereich zwischen den Materialbahnrändern angeordnet sind.