DE69404936T2

DE69404936T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Spannung und des Anhaltens in einer Materialbahn

Info

Publication number: DE69404936T2
Application number: DE69404936T
Authority: DE
Inventors: Gaylen Roy Hinton
Original assignee: CMS Gilbreth Packaging Systems Inc
Current assignee: CMS Gilbreth Packaging Systems Inc
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2014-06-15
Also published as: EP0648699B1; CA2131410A1; US5441210A; AU659046B1; BR9403103A; DE69404936D1; KR950011295A; JPH07172647A; PL305420A1; ES2108336T3; EP0648699A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Zugspannung und des Anhaltens einer Materialbahn, die von einer Bahnvorratsrolle zugeführt wird, die auf einer Halteanordnung angeordnet ist, wo während des Anhaltevorgangs des Bahnabzugs ein Anhaltesignal an eine Bremse erzeugt wird, um die der Halteanordnung bereitgestellte Bremskraft zu erhöhen und ein Weiterlaufen der Vorratsrolle zu vermeiden.
US-A-3 862 723 offenbart ein System, nämlich eine Vorrich tung und ein Verfahren entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7, zum Steuern eines Motors derart, daß die lineare Geschwindigkeit einer Drahtwicklung auf einer Trommel im wesentlichen konstant gehalten wird. W0-A-9 107 341 offenbart eine Vorrichtung zum Abziehen von Material in einer Abzugsrichtung bei einer optimalen zugspannung von einer Rolle, wobei die Rotation einer Spindel durch Messung einer Winkelverschiebung und Steuern einer Bremse abhängig von dieser Messung gesteuert wird. US-A-4 773 610 offenbart eine Materialvorschub- Spulenvorrichtung mit senkrechter Achse, die eine verbesserte Anordnung zum Steuern der Bewegung der äußeren Windung am oberen Ende von Spulen oder Spulenstapeln sehr unterschiedlicher Höhen aufweist. EP-A-4 458 465 offenbart eine magnetische Bremsvorrichtung mit einer belastungserfassenden Einrichtung, die zur leichten Messung des Bremsdrehmoments oder der Belastung fähig ist.
In der Hochgeschwindigkeits-Flaschenetikettierung, der Papierverarbeitung und anderen ähnlichen Industrien, wo eine Bahn aus dünnem Material, wie zum Beispiel Polymerfolie oder Papier, von einer drehbar befestigten Vorratsrolle abgezogen wird, wird typischerweise eine Bremskraft auf die Anordnung ausgeübt, die die Vorratsrolle hält, um sicherzustellen, daß eine gleichmäßige zugspannung in der abgezogenen Materialbahn erhalten wird, während sie verarbeitet wird. Diese Vorratsrollen weisen ein hohes Trägheitsmoment auf, das sich verändert, während die Rolle abgewickelt wird und ihr Durchmesser abnimmt.
Der Betrag der auf die Halteanordnung ausgeübten Bremskraft wird üblicherweise abhängig vom Durchmesser der Rolle und ihres Trägheitsmoments verändert, um eine konstante Bahnspannung zu erhalten. Während der Beschleunigung und Verzögerung der Vorratsrolle, muß sich die Bremskraft auf die Halteanordnung ändern, um die gewünschte Bahnspannung zu erhalten und um entweder einen durch übermäßige Rückspannung verursachten Riß der Folie zu verhindern oder ein durch einen Mangel an geeigneter Zugspannung verursachtes Weiterlaufen der Bahnmaterialzufuhr zu verhindern. Eine Verzögerung zu einer raschen Anhaltestellung ist ebenfalls schwierig, da die Vorratsrolle weiterlaufen kann, wenn keine zusätzliche Bremskraft ausgeübt wird, um eine solch rasche Verzögerung auszugleichen. Als Ergebnis muß während schnellen Verlangsamungen der Vorratsrolle zu einer Anhaltestellung zusätzliche Bremskraft auf die Halteanordnung ausgeübt werden, um eine Weiterlaufen zu verhindern.
Verschiedene bekannte Systeme sind entwickelt worden, um eine gesteuerte Verzögerung in eine Anhaltestellung zu erreichen, während Weiterlaufen verhindert wird. Bei einigen Fertigungsstrecken, stellt der Arbeiter die zugspannung der verwendeten Materialbahn manuell ein. Manuelles Einstellen der Bahnspannung kann jedoch ungenau sein, abhängig von der Reaktionszeit und der Genauigkeit des Arbeiters. Andere Systeme üben automatisch eine zusätzliche Bremskraft während der Verzögerung aus, jedoch sind diese Systeme häufig komplex und verwenden Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen für die Strecke, die ihre Ausgangssignale mit Ausgangssignalen kombinieren, die den gemessenen Trägheitsmomentänderungen entsprechen. Entsprechende Änderungen der ausgeübten zugspannung werden dann durchgeführt, basierend auf Änderungen der Streckengeschwindigkeit und dem Durchmesser der Vorratsrolle. Auch wird in einigen Systemen des Stands der Technik kein Ausgleich für das Rotationsträgheitsmoment der Halteanordnung gemacht, die die Vorratsrolle hält. Abhängig vom Ausmaß der Bahnrolle, kann das Rotationsträgheitsmoment der Halteanordnung einenbedeutenden Einfluß auf die Höhe der Bremskraft haben, die während Anhaltevorgängen aufgebracht werden sollte.
Bei vielen Bahnfertigungsstrecken ändern sich die Produktionserfordernisse abhängig vom gewünschten Endprodukt. Ein erster Produktionsgang am Beginn einer Schicht kann breite, schwere, Materialbahnrollen mit großem Durchmesser erfordern In diesem Fall ist das Trägheitsmoment in erster Linie in der Vorratsrolle selbst, und nicht in der Anordnung, die die Rolle hält. Ein Anhaltesignal würde nicht das Trägheitsmoment der Halteanordnung umfassend ausgleichen müssen. Andere Produktionsgänge später in der Schicht können jedoch leichtgewichtige Vorratsrollen mit schmaler Breite und kleinem Durchmesser erfordern, wo das Trägheitsmoment der Halteanordnung einen größeren Einfluß auf den Anhaltevorgang hat. Folglich müßte das Anhaltesignal das Trägheitsmoment und den größeren Einfluß der Halteanordnung ausgleichen.
Daher wäre es wünschenswert, wenn ein leistungsfähigeres und weniger komplexes System verwendet würde, das ein Anhaltesignal an eine Bremseinrichtung einer Halteanordnung der Vorratsrolle erzeugen würde, das nicht nur den sich ändernden Vorratsrollen-Durchmesser, sondern auch das Rotationsträgheitsmoment der Halteanordnung ausgleichen würde.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zugspannung und das Anhalten einer Materialbahn zu steuern, die von einer Bahnvorratsrolle zugeführt wird, wo eine Anhaltesignal an eine Halteanordnungs-Bremseinrichtung während des Anhaltevorgangs erzeugt werden kann, das nicht nur den sich ändernden Vorratsrollen-Durchmesser, sondern auch das Rotationsträgheitsmoment der Halteanordnung ausgleicht.
Es ist ferner ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Zugspannung und das Anhalten einer Materialbahn zu steuern, die von einer Bahnvorratsrolle zugeführt wird, wo ein Anhaltesignal an einen Bremseinrichtung während des Anhaltevorgangs eines Folienabzugs erzeugt werden kann, mittels eines verhältnismäßig einfachen elektronischen Schaltkreises ohne komplexe mechanische und elektronische Bestandteile.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung steuert die Zugspannung und das Anhalten von Folienmaterial, das von einer Bahnvorratsrolle zugeführt wird, mit einem leistungsfähigen und einfachen elektronischen System, das ein Anhaltesignal an eine Bremseinrichtung einer Halteanordnung der Vorratsrolle erzeugt, das nicht nur den sich ändernden Vorratsrollen-Durchmesser aus gleicht, wenn sich die Vorratsrolle abwickelt, sondern auch das Rotations trägheitsmoment der Halteanordnung ausgleicht.
Die Vorrichtung weist eine Halteanordnung der Vorratsrolle auf, die eine Vorratsrolle einer davon abzuziehenden Materialbahn hält. Eine Bremseinrichtung ist wirksam mit der Halteeinrichtung verbunden, um eine Bremskraft auf die Halteeinrichtung auszuüben und um eine Zugspannung auf das abgezogene Folienmaterial auszuüben. Der Durchmesser der Vorratsrolle wird abgetastet, und Vorratsrollen- und zugspannungs-Potentiometer erzeugen ein Ausgangssignal an die Bremseinrichtung, das proportional zum Durchmesser der Vorratsrolle ist, um die ausgeübte Bremskraft zu ändern und um eine konstante Zugspannung in der abgezogenen Materialbahn aufrechtzuerhalten. Ein Anhaltesignal an die Bremseinrichtung wird während des Anhaltevorgangs des Folienabzugs erzeugt, um die Bremskraft zu steigern, die an den Halteeinrichtung geliefert wird. Das Anhaltesignal weist die additive Kombination eines ersten Signals, das im wesentlichen proportional zum Durchmesser der Vorratsrolle ist, und eines zweiten Signals, das im wesentlichen konstant ist, auf.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Halteanordnung der Vorratsrolle drehbar auf einem Rahmen befestigt. Die Rollendurchmesser-Abtasteinrichtung weist einen drehbar an einem Ende des Rahmens befestigten Hebel auf. Das gegenüberliegende Ende des Hebels greift in den äußeren Umfang der an der Halteanordnung der Vorratsrolle befestigten Vorratsrolle ein. Ein Vorratsrollen-Potentiometer ist wirksam mit dem gehaltenen Hebelende verbunden, so daß, wenn der Hebel sich dreht, sich das vom Potentiometer erzeugte elektrische Spannungssignal entsprechend dem sich ändernden Durchmesser der Vorratsrolle ändert.
Ein Zugspannungs-Potentiometer modifiziert das vom Vorratsrollen-Potentiometer erzeugte Signal, um ein elektrisches Spannungssignal an einen Komparator zu liefern, das kennzeichnend für eine gewünschte Zugspannungseinstellung ist. Ein Widerstand ist wirksam mit der Bremseinrichtung und dem Komparator verbunden, um eine Schaltungsspannung an den Komparator zu liefern, die für den Strom, der an die Bremseinrichtungen ge liefert wird, kennzeichnend ist. Das Signal ist daher proportional zur ausgeübten Bremskraft.
Eine impulserzeugende Einrichtung ist wirksam mit dem Komparator verbunden, um einen elektrischen Spannungsimpuls während eines Anhaltezustands zu erzeugen, der das von der Vorratsrolle und dem Zugspannungs-Potentiometer an den Komparator gelieferte elektrische Spannungssignal erhöht. Ein Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer ist wirksam mit dem Bremseinrichtungs-Widerstand verbunden, um den Wert der Schaltungsspannung am Komparator zu verringern. Ein Transistor ist wirksam mit dem Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer und der impulserzeugen den Einrichtung verbunden, um das Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer auf den Empfang eines Impulses von der impulserzeugenden Einrichtung hin zu aktivieren.
Die vorhergehenden und anderen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der folgenden Beschreibung mit Bezugnahmen auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Rahmens, der Halteanordnung der Vorratsrolle, und der Abtast- Einrichtung;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht ist, die die Halteanordnung im wesentlichen abwärtsgerichtet betrachtet und den drehbar befestigten Hebelarm genauer zeigt;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der mechanischen Verbindungen zwischen dem Hebelarm und dem Vorratsrollen-Potentiometer, als auch anderer Bestandteile ist; und
Fig. 4 ein elektronischer Schaltplan des erfindungsgemäßen Bahnsteuerungssystems ist.
Die vorliegende Erfindung steuert die Zugspannung und das Anhalten einer Materialbahn wie zum Beispiel eines Kunststofffolien-Etikettiermaterials oder einer ähnlichen Materialbahn, die von einer Vorratsrolle in eine bahnverarbeitende Anlage, wie zum Beispiel eine Flaschenetikettieranlage, eingeführt wird, indem sie den sich ändernden Vorratsrollen-Durchmesser ausgleicht, während diese sich abwickelt und indem sie das Rotationsträgheitsmoment der Halteanordnung ausgleicht.
Nun bezugnehmend auf die Zeichnungen, und insbesondere auf Fig. 1, wird die Vorrichtung zum Steuern der Zugspannung und des Anhaltens einer Materialbahn, die von einer Vorratsrolle zugeführt wird, allgemein bei 10 erläutert. Die Vorrichtung weist eine allgemein mit 12 gekennzeichnete Rahmenanordnung auf, die aus einzelnen Halteträgern und in den Boden eingreifenden Gliedern 13 gebildet wird. Eine allgemein mit 14 gekennzeichnete Halteanordnung der Vorratsrolle ist an der Rahmenanordnung 12 befestigt, um eine Vorratsrolle "S" einer Materialbahn zu halten. In der beschriebenen Ausführungsform, ist die Vorratsrolle "S" eine übereinandergewickelte Rolle eines dünnen Kunststoffolien-Polymer-Etikettenmaterials, das ständig bei der Umwicklungsetikettierung von Behältern in Etiketten geschnitten wird. Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung können jedoch auch zum Steuern der Zugspannung und des Anhaltens verschiedener Materialbahnen verwendet werden, wie zum Beispiel Papier-, Kunststoff- und anderer ähnlich dünner Materialbahnen, die typischerweise von einer übereinandergewickelten Rolle einer Materialbahn geliefert werden.
In der erläuterten Ausführung, weist die Halteanordnung 14 eine kreisförmige Vorratsrollen-Haltescheibe 16 auf. Die Haltescheibe 16 ist drehbar am Rahmen 12 durch eine Stützwelle 20 und ein die Welle 20 drehbar enthaltendes Wellengehäuse 22, und ein Gehäuserahmen-Scheibenglied 24 befestigt, das mit der Rahmenanordnung 12 verbunden ist und das Wellengehäuse 22 hält. Die Stützwelle 20 ist im Wellengehäuse 22 senkrecht ausgerichtet, und die Haltescheibe 16 ist in einer waagrechten Ausrichtung am oberen Abschnitt der Stützwelle 20 befestigt. Die Haltescheibe 16 weist einen Mittelkonus 17 auf, auf dem die Vorratsrolle "S" befestigt ist. Die Bahnbremse 26 ist vorzugsweise eine Magnetpulverbremse oder eine andere ähnliche Art Bremse, die sowohl für längere Zeit standfest ist, als auch standfest in der Erzeugung eines verhältnismäßig gegen das anliegende Signal linearen Drehmoments ist. Eine (als Block 30 im Schaltplan der Fig. 4 gezeigte) Stromversorgung liefert wie es üblich ist die Energie an die Bremse, indem eine Bremsspule 31 erregt wird, um die Bremskraft bereitzustellen. Die Bremsspule 31 ist typischerweise ein fester Bestandteil der Bahnbremse 26.
Die Höhe des in der Stromversorgung 30 erzeugten Stroms ist proportional zum Bahnrollen-Durchmesser wie er durch eine Bahndurchmesser-Abtasteinrichtung bestimmt wird, die allgemein mit 32 gekennzeichnet ist. Wie in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigt, weist die Abtasteinrichtung 32 einen Hebelarm 34 auf, der drehbar an einem Meßfühlergehäuse 36 befestigt ist, das an dem Rahmen 12 angebracht ist. Der Hebelarm 34 weist ein Ende 34a auf, das an dem äußeren Umfang der Vorratsrolle unter Federspannung angreift (Fig. 3). Das andere Ende 34b ist an einem ersten kreisförmigen Stirnrad 38 befestigt, das mit einem zweiten Stirnrad 40 kämmt, das an einem Vorratsrollen-Potentiometer 44 angebracht ist. Wenn sich der Bahndurchmesser ändert, dreht sich der Hebelarm 34, wobei er folglich das erste Stirnrad 38 dreht, das mit dem zweiten Stirnrad 40 kämmt und den Wert des vom Vorratsrollen-Potentiometer 44 erzeugten Signals ändert. Ein zweites Zugspannungs-Potentiometer 46 ist wirksam mit dem ersten Vorratsrollen-Potentiometer 44 (Fig. 4) verbunden und wird in einem Meßfühlergehäuse 36 gehalten.
Das Zugspannungs-Potentiometer 46 kann manuell eingestellt werden, um eine Anfangseinstellung derjenigen Zugspannung zu erlauben, die herrschen sollte, während die Folie abgewickelt wird. Der Arbeiter stellt das Zugspannungs-Potentiometer 46 manuell durch eine im Meßfühlergehäuse 36 (Fig. 3) enthaltene Zugspannungseinstellschraube 48 ein. Das Signal vom Vorratsrollen-Potentiometer 44 wird dann auf die gewünschte Zugspannung durch das Zugspannungs-Einstellpotentiometer 46 modifiziert und einem Komparator 50 zugeführt, der das Signal mit einer Schaltungsspannung vergleicht, die über einen Stromabtast-Widerstand 52 anliegt. Wenn der Strom durch die Bremse und die Stromversorgung geringer ist als der durch die Abtasteinrichtung 32 verlangte, steigert der Komparator 50 den Strom an die Stromversorgung 30 auf den gewünschten Pegel. Wenn weniger Strom nötig ist, schaltet der Komparator 50 die Versorgung ab, was den Strompegel auf den benötigten Pegel abfallen läßt. Wie später beschrieben werden wird, ist ein Anhalte-Transistor 54 und ein Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer 56 im Rückkopplungsschaltkreis des Komparator 50 enthalten, jedoch normalerweise ausgeschaltet, so daß es keine Auswirkung des Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometers 56 auf die elektrische Spannung des Stromabtast-Widerstands gibt, der den Komparator speist. In der erläuterten Ausführung erstreckt sich ein Leitungsdrahtstromkreis 36a vom Meßfühlergehäuse 36 zum Bremsgehäuse 22.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird ein Impulsgenerator (gekennzeichnet durch den Block 60) jedesmal aktiviert, wenn der Maschinenbetriebsschaltkreis 62 oder der Bahnzufuhrschaltkreis 64 ausgeschaltet wird. Der erzeugte Impuls ist typischerweise von etwa 2 Sekunden Dauer. Der Impuls steigert die elektrische Spannung des Komparators, indem ein Teil des Signals durch eine Diode 70 und den Widerstand 72 geleitet wird und der Wert des Impulses zu dem, was auch immer die elektrische Spannung ist, die von der Vorratsrolle und den Zugspannungs-Potentiometern 44, 46 kommt, addiert wird. Zusätzlich wird der Impuls an der Basis des Anhaltegeschwindigkeits-Transistors 54 erzeugt, wobei der Transistor aktiviert wird und die Seite des Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometers 56 mit Masse verbunden wird. Dieser Effekt verringert den Wert des Signals, das den Komparator 50 vom Stromabtast-Widerstand 52 erreicht, um das gleiche Verhältnis wie die Stellung des Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometers 56. Wenn zum Beispiel das Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer 56 auf 50% eingestellt wäre, würde das Signal auf 50% des ursprünglichen Werts vermindert werden. Wenn das Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer 56 auf 25% eingestellt ist, würde das Signal 25% betragen. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Anhaltegeschwindigkeit durch eine Einstellschraube 57 eingestellt werden, die als am Gehäuse 36 gefestigt gezeigt wird. Die beschriebenen Bestandteile können auf einem 6201 Steuerplatine befestigt werden, das von CMS Gilbreth Packaging Systems hergestellt wird. Eine Wechselstromquelle 80 liefert die Energie.
Beide Funktionen des Impulses vergrößern den Strom durch die Bremsspule 31, was wiederum ihre Anhalteleistung vergrößert, um die Bewegung der Bahn schnell anzuhalten und ein Weiterlaufen verhindern. Die Aktivierung des Anhaltegeschwindigkeits-Transistors 56 vergrößert den Bremsenzug umgekehrt proportional zum eingestellten Verhältnis des Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometers 56. Wenn das Potentiometer 56 auf 50% eingestellt wäre, würde der Bremsenzug sich für jeden Bahndurchmesser verdoppeln. Wenn nur das Trägheitsmoment der Bahnrolle bedeutsam wäre, würde diese Funktion des Anhaltegeschwindigkeits-Transistors 54 nur notwendig sein, um eine Bahn jeden Durchmessers genau anzuhalten. Jedoch drehen sich Bahnrollen, die in der Verarbeitung verwendet werden, nicht mit der gleichen Geschwindigkeit und es gibt immer das Rotationsträgheitsmoment der Halteanordnung der Bahnrolle, die ebenfalls angehalten werden muß. Bei einer schmalen Bahnrolle kleinen Durchmessers, kann das Trägheitsmoment der Halteanordnung um ein Vielfaches größer sein, als das Trägheitsmoment der Rolle selbst. Als Resultat wird die zweite Funktion des Impulses wichtig.
Der Impuls wird dem Komparator 50 direkt hinzuaddiert, wobei er den Bremsenzug um einen festen Betrag ohne Rücksicht auf den Bahnrollen-Durchmesser erhöht. Wenn eine Vorratsrolle mit großem Durchmesser angehalten wird, ist der größte Teil des Trägheitsmoments in der Vorratsrolle enthalten. Diese zusätzliche Zugspannung würde ein maßvoller Anstieg von der normalen Zugspannung sein. Mit einer Bahnvorratsrolle geringen Durchmessers kann dieser durch den Impuls direkt dem Komparator 50 hinzuaddierte Betrag der Zugspannung jedoch das Mehrfache der normalen Zugspannung betragen. Diese zusätzliche Zugspannung sorgt daher dafür, das Trägheitsmoment der Halteanordnung der Vorratsrolle 14 auszugleichen. Zusätzlich zu diesem größeren Teil des Trägheitsmoments, das in der Halteanordnung 14 enthalten ist, wird bei einer gegebenen Bahnzufuhrgeschwindigkeit eine kleinere Rolle sich auch mit einer schnelleren Geschwindigkeit drehen. Folglich wird ein größere Energiebetrag in dem rotierenden System gespeichert sein, da die Energie proportional zum Quadrat der Umdrehungsgeschwindigkeit ist.
Der zusätzliche Impuls gleicht diese erhöhte Energie aus, da er nicht nur direkt die elektrische Spannung des Komparators 50 steigert, und daher den Strom zur Stromversorgung 30 der Bremse steigert, sondern der Impuls vervielfacht auch die Wirkung des Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometers 56. Daher kann durch eine geeignete Einstellung am Anhaltegeschwindigkeits- Potentiometer 56 eine Bremssteigerung verursacht werden, das die gesteigerte, mit einer schneller rotierenden Vorratsrolle kleineren Durchmessers erzeugte Energie wirksam aufhebt.
Der erzeugte Impuls ist typischerweise etwa 2 Sekunden lang. Diese Zwei-Sekunden-Zeitspanne ist typischerweise für das Bahnzuführunssystem lang genug, um seine Geschwindigkeit von einer hohen Geschwindigkeit in eine Anhaltestellung zu verringern. Nachdem das System gestoppt ist, ist die erhöhte Bremsenzugspannung nicht länger notwendig, und es wird wieder eine normale Zugspannung angenommen. Die obige Erfindung sorgt für eine normale Zugspannung sobald der Impuls endet, und gestattet es, die Bahn wieder einzufädeln, wieder zu positionieren oder einzustellen, wenn notwendig.
Es sollte sich von selbst verstehen, daß die vorhergehende Beschreibung der Erfindung lediglich beabsichtigt, zu deren Veranschaulichung zu dienen und daß andere Ausführungen, Modifikationen und Entsprechungen Fachleuten offensichtlich sein können, ohne von der Erfindung, wie sie beansprucht wird, abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Steuern der Zugspannung und des Anhaltens einer Materialbahn, dievon einer Vorratsrolle zugeführt wird, mit Einrichtungen (14) zum Halten einer Vorratsrolle einer davon abzuwickelnden Materialbahn, wirksam mit den Halteeinrichtungen (14) verbundenen Bremseinrichtungen (26) zum Ausüben einer Bremskraft auf die Halteeinrichtungen (14) und zum Ausüben einer Zugspannung auf die abgezogene Materialbahn, Einrichtungen (32) zum Abtasten des Durchmessers der Vorratsrolle und zur Erzeugung eines ersten Signals für die Bremseinrichtungen (26), das proportional zum Durchmesser der Vorratsrolle ist, um die ausgeübte Bremskraft zu verändern und eine konstante Zugspannung auf die abgezogene Materialbahn aufrechtzuerhalten, und einem wirksam mit den Bremseinrichtungen (26) verbundenen Komparator (50) zum Vergleichen einer für den an die Bremseinrichtungen (26) gelieferten Strom kennzeichnenden Schaltungsspannung mit dem ersten für die gewünschte Höhe der Bahnzugspannung für den gegebenen Rollendurchmesser kennzeichnenden Signal zu vergleichen, wobei der Komparator (50) den Betrag der Bremskraft einstellt, um die gewünschte Höhe der Bahnzugspannung bereitzustellen, und die Rollendurchmesser-Abtasteinrichtungen (32) ein Vorratsrollen-Potentiometer (44) aufweisen, das mit dem Komparator (50) wirksam verbunden ist, um ein elektrisches Spannungssignal für den Komparator (50) zu erzeugen, das proportional zum Vorratsrollen-Durchmesser ist, gekennzeichnet durch,

Einrichtungen zum Erzeugen eines Anhaltesignals für die Bremseinrichtungen (26) während des Anhaltevorgangs des Bahnabzugs, um die auf die Halteeinrichtungen (14) ausgeübte Bremskraft zu erhöhen, wobei das Anhaltesignal die additive Kombination des erstensignals, das proportional zum Durchmesser der Vorratsrolle ist, und eines zweiten Signals, das konstant ist, aufweist, ein Zugspannungs-Potentiometer (46), um das vom Vorratsrollen-Potentiometer (44) erzeugte elektrische Spannungssignal zu verändern, um das erste für eine gewünschte Zugspannungseinstellung kennzeichnende Signal an den Komparator (50) zu liefern, und impulserzeugende Einrichtungen, die wirksam mit dem Komparator (50) verbunden sind, um einen elektrischen Spannungsimpuls während eines Anhaltezustands zu erzeugen, das das zweite Signal bereitstellt, das dem ersten vom Zugspannungs-Potentiometer an den Komparator (50) gelieferten Signal hinzuaddiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Widerstand (52), der wirksam mit den Bremseinrichtungen (26) und dem Komparator (50) verbunden ist, um die für den an die Bremseinrichtungen (26) gelieferten Strom kennzeichnende Schaltungsspannung an den Komparator (50) zu liefern, wobei die Schaltungsspannung ein Signal ist, das proportional zum Betrag der durch die Bremseinrichtungen (26) ausgeübten Bremskraft ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer-Einrichtungen (56), die wirksam mit dem Widerstand (52) verbunden sind, um den Wert der für den an die Bremseinrichtungen (26) gelieferten Strom kennzeichnenden Schaltungsspannung zu reduzieren, die für den Komparator (50) erzeugt wird, und Transistor-Einrichtungen (54), die wirksam mit dem Anhaltegeschwindigkeits- Potentiometer (56) und den impulserzeugenden Einrichtungen verbunden sind, um das Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometer (56) auf den Empfangdes elektrischen Spannungsimpulses von den impulserzeugenden Einrichtungen hin zu aktivieren.

4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem Rahmen (12), wobei die Halteeinrichtungen (14) der Vorratsrolle drehbar an dem Rahmen (12) befestigt sind, die Rollen-Durchmesser-Abtasteinrichtungen (32) einen Hebelarm (34) aufweisen, der drehbar an einem Ende des Rahmens (12) befestigt ist, das gegenüberliegende Ende (34a) des Hebelarms an dem äußeren Umfang einer Vorratsrolle angreift, die an den Halteeinrichtungen (14) der Vorratsrolle befestigt ist, und das Vorratsrollen-Potentiometer (44) wirksam mit dem drehbar befestigten Ende des Hebelarms (34) verbunden ist, um das erste Signal an die Bremseinrichtungen (26) entsprechend der Drehbewegung des Hebelarms (34) zu erzeugen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Halteeinrichtungen (14) der Vorratsrolle eine waagrecht angeordnete Halteoberfläche (16) aufweisen, auf der eine Vorratsrolle einer Materialbahn angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bremseinrichtungen (26) eine Magnetpulverbremse aufweisen.

7. Verfahren zum Steuern der Zugspannung und des Anhaltens einer Materialbahn, die von einer Vorratsrolle zugeführt wird, mit den folgenden Verfahrensschritten:

Abtasten des Durchmessers einer Vorratsrolle, die drehbar an Halteeinrichtungen (14) befestigt ist, und Erzeugung eines ersten Signals an eine Bremse (26), die wirksam mit den Halteeinrichtungen (14) verbunden ist, um eine Bremskraft auf die Halteeinrichtungen (14) auszuüben, um die auf die Halteeinrichtungen (14) ausgeübte Bremskraft zu verändern, um eine konstante Zugspannung auf die Materialbahn aufrechtzuerhalten, und Vergleichen einer für den der Bremse (26) zugeführten Strom kennzeichnende Schaltungsspannung mit dem ersten für den gewünschten Zugspannungswert für einen gegebenen Rollendurchmesser kennzeichnenden Signal und Einstellen der Höhe der Bremskraft, um den gewünschten Zugspannungswert bereitzustellen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Abziehen von Folie von der Vorratsrolle, Erzeugung eines Anhaltesignals für die Bremse (26) während eines Anhaltevorgangs des Bahnabzugs, um die auf die Halteeinrichtungen (14) ausgeübte Bremskraft zu erhlhen, wobei das Anhaltesignal die additive Kombination des ersten Signals, das proportional zum Durchmesser der Vorratsrolle ist, und eines zweiten Signals, das konstant ist, aufweist, Erzeugung eines Signals von einem Vorratsrollen-Potentiometer (44), das proportional zum Vorratsrollen-Durchmesser ist und Abändern dieses signais durch ein Zugspannungs-Potentiometer (46), um das erste für die gewünschte Zugspannungseinstellung kennzeichnende Signal in dem Vergleichsschritt bereitzustellen, und Erzeugung eines elektrischen Spannungsimpulses während eines Anhaltezustands, der das zweite Signal liefert, das zum ersten vom Zugspannungs- Potentiometer (46) gelieferten Signal addiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in einem weiteren Schritt der Schaltungsspannungswert verringert wird, der kennzeichnend für den Strom ist, der der Bremse (26) durch Aktivierung eines Anhaltegeschwindigkeits-Potentiometers (56) durch einen Transistor (54), der den erzeugten elektrischen Spannungsimpuls empfängt, zugeführt wird.