CH448544A

CH448544A - Verfahren zur Verhinderung der Verformung eines Körpers bei unsymmetrischer Wärmeeinwirkung

Info

Publication number: CH448544A
Application number: CH1710165A
Authority: CH
Inventors: Mueller-Barbieri Hans
Original assignee: Mueller Barbieri Ag
Priority date: 1965-12-10
Filing date: 1965-12-10
Publication date: 1967-12-15

Description

Verfahren zur Verhinderung der Verformung eines Körpers bei unsymmetrischer
Wärmeeinwirkung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Verformung eines Körpers bei unsymmetrischer Wärmeeinwirkung.

Ein derartiges Problem tritt z. B. bei Flächengewichtsmessgeräten auf. Solche Geräte werden bekanntlich z. B. in Anlagen zur Herstellung von Bändern, Bahnen oder Folien aus irgendeinem Stoff oder Material, z. B. Papier, Metall, Glas, Kunststoff usw., verwendet. In vielen Fällen soll das hergestellte Produkt ein konstantes Flächengewicht aufweisen. Mit Hilfe eines Flächengewichtsmessgerätes kann eine das Flächengewicht (Gewicht pro Flächeneinheit) des Herstellungsproduktes kennzeichnende Grösse dauernd gemessen werden und bei Abweichungen vom Sollwert eine automatische Korrektur eingeleitet werden.

Für die genannte Messung sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei der Herstellung von Papierbahnen wird das Herstellungsprodukt z. B. zwischen zwei Messköpfen hindurchgeführt, von denen einer einen Sender und der andere einen Empfänger trägt. Mit Vorteil kann der Sender z. B. aus einem radioaktiven Strahler bestehen. Der Empfänger misst dann den zum Empfänger gelangenden Teil der vom Strahler ausgehenden Strahlung, welcher zwischen Strahler und Empfänger nicht durch Absorption verloren gegangen ist. Es ist klar, dass der Abstand zwischen Strahler und Empfänger und das zwichen Strahler und Empfänger vorhandene Medium das Ausmass der Absorption bestimmt. Im Falle der Papierherstellung wird das Ausmass der Absorption bestimmt durch die Dicke und Dichte der Papierbahn und die Dicke und Dichte der zwischen Strahler und Empfänger beidseits der Papierbahn vorhandenen Luftschichten.

Man erkennt ohne weiteres, dass für eine richtige und zuverlässige Messung der Abstand zwischen Sender und Empfänger konstant sein muss, so dass Änderungen im Messergebnis eindeutig auf eine ändernde Absorption durch die Stoffbahn zurückzuführen sind, wodurch eine entsprechende Korrektur des Flächengewichtes der Stoffbahn eingeleitet werden kann.

Bei bekannten Anlagen sind die Messköpfe in einem O-förmigen Rahmen gehaltert, und zwischen den Köpfen läuft die Stoffbahn hindurch. Die Verhältnisse liegen nun so, dass die Stoffbahn beim Durchlauf zwischen den Messköpfen noch bedeutend wärmer ist als die Umgebungstemperatur. Die Wärmestrahlung von der Stoffbahn auf den O-Rahmen hat zur Folge, dass dieser sich wegen der unsymmetrischen Wärmeeinwirkung verformt, wodurch der Abstand zwischen den Messköpfen verändert und die Messung verfälscht wird.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches gestattet, die durch unsymmetrische Wärmeeinwirkung verursachte Verformung eines Körpers und insbesondere des Rahmens eines Flächengewichtsmessgerätes zu verhindern.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper der Einwirkung eines bewegten Mediums aussetzt, dessen Wärmekapazität grösser als diejenige von Luft ist.

Die Erfindung betrifft weiter eine Anwendung des vorgenannten Verfahrens zur Verhinderung der Verformung des O-förmigen Rahmens eines Flächengewichtsmessgerätes infolge der von das Rahmenfenster durchlaufendem Messgut oder von anderen Wärmequellen herrührenden Wärmeeinwirkung auf den Rahmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen als Hohlkörper ausgebildet ist und vom genannten Medium durchströmt wird.

Nachstehend wird die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auf ein Flächengewichtsmessgerät unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Die Fig. 1 den O-förmigen Rahmen eines Flächengewichtsmessgerätes mit den beiden Messköpfen und
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rahmen, und zwar längs der Linie A-A der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist mit 1 der O-förmige Rahmen, mit 2 und 3 der radioaktive Strahler bzw. der Empfänger und mit 4 die Stoffbahn bezeichnet, die selbsttragend in einer Richtung senkrecht zur Bildebene fortschreitet.

Der Strahler 2 und der Empfänger 3 lassen sich über die Breite des Fensters im Rahmen hin und her verschieben. Während der Messung an der durchlaufenden Stoffbahn können der Strahler und der Empfänger über die Breite der Stoffbahn in nicht gezeigter Weise hin und her verschoben werden. In periodischen Zeitabständen werden der Strahler und der Empfänger über den Rand der Bahn hinaus geführt, um zu Eichzwecken Messungen ohne den Einfluss der Stoffbahn vorzunehmen, wie dies an sich bekannt ist.

Die in den Rahmen einlaufende Stoffbahn hat je nach dem Stoff eine gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhte Temperatur. Bei Papier beträgt diese z. B.

30-80 C, bei Metallbahnen bedeutend mehr, z. B.

300-1000"C. Die von der Stoffbahn abgehende Wärmestrahlung fällt auf die Unterseite 5 des oberen Armes des Rahmens und auf die Oberseite 6 des unteren Armes. Der Rahmen ist so ausgebildet, dass eine gleichmässige Erwärmung des oberen Armes und des unteren Armes an sich bedeutungslos ist, da die Arme sich infolge der Konstruktion des Rahmens ohne Verformung (Verbiegung) in ihrer Längsrichtung ausdehnen können.

Zu berücksichtigen ist jedoch der Umstand, dass im oberen und im unteren Arm durch die von der Stoffbahn herrührende Wärmeeinwirkung ein Temperaturabfall entsteht, und zwar im oberen Arm von der Innenfläche 5 zur Aussenfläche 7 und im unteren Arm von der Fläche 6 zur Fläche 8. Infolgedessen hat der obere Arm das Bestreben, sich nach unten und der untere Arm sich nach oben zu biegen. Diese Erscheinung ist von der Anmelderin eindeutig festgestellt worden und bildet die Hauptursache dafür, dass die bis heute im Handel erhältlichen Flächengewichtsmessgeräte, deren Messung auf der Grösse der Strahlungsabsorption in einer Messstrecke bestimmter Länge beruht, nie in vollem Umfang zuverlässige Ergebnisse geliefert haben.

Eine Abhilfe lässt sich nun dadurch schaffen, dass man durch den Rahmen ein Medium, z. B. eine Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, oder ein Gas mit höherer Wärmekapazität als Luft hindurchleitet. Zu diesem Zweck ist der Rahmen vorzugsweise als doppelwandiger Kasten ausgebildet, wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht. Im
Raum 9 zwischen der Aussen- und Innenwand des Kastens befindet sich das Medium. Die Wirkung des Mediums besteht nun darin, den vorerwähnten Temperaturabfall oder -Gradient zwischen Innenseite (5 bzw.

6) und der Aussenseite (7 bzw. 8) der Rahmenarme weitgehend zum Verschwinden zu bringen, und zwar entweder durch Abfuhr der Wärme an den Innenseiten 5 und 6 oder dadurch, dass die Innen- und Aussenseiten zwangläufig auf irgend eine andere gleiche Temperatur gebracht werden, beispielsweise durch Kühlung oder Erwärmung. Durch eine nicht gezeigte Pumpe kann für einen hinreichenden Umlauf des Mediums in Längsrichtung der Arme gesorgt werden. Weiter ist es möglich, die Temperatur des Mediums konstant zu halten, und zwar z. B. auf dem Wert der Umgebungstemperatur.

Dadurch lassen sich auch Längenausdehnungen des oberen und unteren Rahmenarmes vermeiden, die allerdings an sich auf das Messergebnis ohne Wirkung sind, wenn in den einzelnen Armen des Rahmens keine Temperaturgradienten vorhanden sind.

Es kann sich als zweckmässig erweisen, im Hohlraum des durchströmten doppelwandigen Kastens Leitbleche anzubringen, um das Medium z. B. gemäss einer Schraubenlinie um die Längsachse des oberen und unteren Armes des Rahmens zu leiten. Diese Rippen können auch der mechanischen Versteifung der erwähnten Arme des Rahmens dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Verhinderung der Verformung eines Körpers infolge von unsymmetrischer Wärmeeinwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper der Einwirkung eines bewegten Mediums aussetzt, dessen Wärmekapazität grösser als diejenige von Luft ist.

II. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I zur Verhinderung der Verformung des O-förmigen Rahmens eines Flächengewichtsmessgerätes infolge der von das Rahmenfenster durchlaufendem Messgut oder anderen Wärmequellen herrührenden unsymmetrischen Wärmeeinwirkung auf den Rahmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen als Hohlkörper ausgebildet ist und vom genannten Medium durchströmt wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper als Hohlkörper ausbildet oder mit einem Aussenmantel versieht, wobei der Hohlkörper bzw. der Mantel vom Medium durchströmt wird.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Medium eine Flüssigkeit verwendet.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Kühlflüssigkeit verwendet.

4. Verfahren nach Unteranspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Medium öl verwendet.

5. Anwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die die Messköpfe des Gerätes tragenden Arme des Rahmens doppelwandig ausgebildet sind und das Medium den Zwischenraum der Doppelwände durchströmt.

6. Anwendung nach Patentanspruch II oder Unter anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Medium eine Flüssigkeit verwendet.

7. Anwendung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man öl als Kühlflüssigkeit verwendet.

8. Anwendung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Flüssigkeit umwälzt.

9. Anwendung nach Unteransprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Flussrichtung der Flüssigkeit durch Leitbleche erzwingt, welche sich im Raum zwischen den Doppelwänden befinden.