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Die Erfindung betrifft eine Strangmaterial-Längenmessvorrichtung.
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Bei Strangmaterial handelt es sich beispielsweise um Kabel oder Drähte, deren Länge exakt bestimmt werden muss. Die Herstellung von Kabeln erfolgt hierbei mit hohen Prozessgeschwindigkeiten, wobei das Kabel mit einer Transportgeschwindigkeit von bis zu 2000 m/min. transportiert wird. Ferner werden unter Strangmaterial beispielsweise auch Kunststoffschläuche, -rohre und dgl. verstanden. Strangmaterial kann rund, flach oder auch profiliert sein.
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Zur Längenmessung von Strangmaterial sind elektromechanische Längenmesser bekannt. Diese weisen eine an dem Strangmaterial anliegende Rolle auf. Die Drehung der Rolle wird aufgenommen und über ein beispielsweise elektronisches Zählwerk in eine Länge umgerechnet. Derartige Längenmessvorrichtungen müssen eine hohe Genauigkeit aufweisen, wobei bei eichfähigen Geräten je nach Anforderung eine Längentoleranz von bis zu +/– 0,1% eingehalten werden muss. Derartige Strangmaterial-Längenmessvorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass der auftretende Verschleiß der mechanischen Bauteile die Messgenauigkeit beeinträchtigt. Dies hat einen hohen Wartungsaufwand zur Folge. Ferner ist es bei derartigen Geräten nicht zulässig, elektrische Schnittstellen vorzusehen, da hierdurch die Eichgenauigkeit der Messvorrichtung von außen beeinflusst werden könnte. Das Vorsehen entsprechender Schnittstellen wäre jedoch wünschenswert, da hierdurch beispielsweise die Transportgeschwindigkeit und andere steuerungsrelevante Daten ermittelt werden könnten.
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Bei einer in
DE 10 2004 013 236.4 beschriebenen Strangmaterial-Längenmessvorrichtung wird zur Längenmessung eine Messeinrichtung eingesetzt, die einen auf das Strangmaterial gerichteten Messstrahl erzeugt. Es handelt sich somit um eine berührungslose Messeinrichtung. Eine derartige Messeinrichtung ist auf Grund des Messprinzips nicht durch mechanischen Verschleiß beeinträchtigt. Als geeignete Messeinrichtung kann ein Laser-Messgerät der Firma Elovis, Karlsruhe mit der Bezeichnung μAWS verwendet werden. Hierbei handelt es sich um ein Längenmessgerät, das als Messstrahl einen Laserstrahl erzeugt, der auf das zu messende Material auftritt und auf Basis einer Geschwindigkeitsmessung des Materials eine Längenmessung vornehmen kann. Es handelt sich hierbei um ein Messgerät, bei dem es zusätzlich möglich und auch zulässig ist, über eine Schnittstelle Daten beispielsweise an ein Steuerungssystem zu übertragen, da diese Übertragung auf die Messung selbst rückwirkungsfrei ist. Ferner kann mit einem derartigen Messgerät neben flachem und rundem Strangmaterial auch profiliertes Strangmaterial gemessen werden.
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Bei der Messung von insbesondere dünnem Strangmaterial ist es erforderlich, dass eine sehr exakte Führung des Strangmaterials gewährleistet ist, da der Messstrahl stets auf das Strangmaterial auftreffen muss. Um eine möglichst exakte Messung vornehmen zu können, sollte das Strangmaterial in Transportrichtung seine Lage bezüglich des Messpunktes seitlich nicht oder nur geringfügig verändern, da sich hierdurch bei einem runden Strangmaterial der Abstand zwischen dem auf dem Strangmaterial auftreffenden Messpunkt verändert. Ebenso muss auch ein vertikales Verschieben des Strangmaterials vermieden werden, da sich hierdurch der Messabstand ändert. In beiden Fällen wird die Messgenauigkeit beeinträchtigt.
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Zur exakten Führung von insbesondere dünnem Strangmaterial weist die in
DE 10 2004 013 236.4 beschriebene Strangmaterial-Längenmessvorrichtung eine Führungsvorrichtung für das Strangmaterial auf. Die Führungsvorrichtung weist mindestens drei Justageelemente, bei denen es sich vorzugsweise um zylindrische Rollen handelt, auf. Die Justageelemente drücken gegen eine Mantelfläche des Strangmaterials und sind am Umfang des Strangmaterials verteilt angeordnet. Die Justageelemente liegen somit an der Außenseite bzw. der Mantelfläche des Strangmaterials an und definieren damit die Lage des Strangmaterials. Im Bereich der Führungsvorrichtung trifft auch der Messstrahl auf das Strangmaterial, so dass auf Grund der exakten Lagedefinition des Strangmaterials eine gute Längenmessung durchgeführt werden kann.
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Insbesondere bei der Längenmessung von dünnem Strangmaterial können bei der in
DE 10 2004 013 236.4 beschriebenen Vorrichtung Schwingungen des Kabels auftreten. Die Schwingungen führen zu Verfälschungen des Messergebnisses. Ferner ist das Einfädeln des Strangmaterials bei dieser Vorrichtung relativ schwierig.
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Ferner ist aus
DD 213 495 eine Anordnung zur Längenmessung strangförmiger Gegenstände mit nicht konstantem Querschnitt bekannt. Hierzu weist die Strangmaterial-Längenmessvorrichtung eine Messeinrichtung auf, die einen auf das Strangmaterial gerichteten Messstrahl erzeugt. Ferner ist eine Führungsvorrichtung für das Strangmaterial mit mindestens einem gegen eine Mantelfläche des Strangmaterials drückenden Justageelement vorgesehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strangmaterial-Längenmessvorrichtung zu schaffen, bei der die Messgenauigkeit weiter verbessert ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die erfindungsgemäße Strangmaterial-Längenmessvorrichtung, die insbesondere für dünnes Strangmaterial wie z. B. Profile, Kabel, Schläuche und Rohre geeignet ist, weist eine berührungslos arbeitende Messeinrichtung auf. Die Messeinrichtung erzeugt einen auf das Strangmaterial gerichteten Messstrahl, bei dem es sich insbesondere um einen Laserstrahl handelt. Mit Hilfe einer Führungsvorrichtung wird das Strangmaterial geführt. Die Führungsvorrichtung weist mindestens ein, vorzugsweise zwei Justageelemente auf, die gegen eine Mantelfläche des Strangmaterials drücken bzw. an dieser anliegen. Erfindungsgemäß weist das mindestens eine Justageelement eine Führungsrolle sowie eine Andrückrolle auf. Erfindungsgemäß ist eine Führungsbahn der Führungsrolle, an der das Stranggut anliegt, konkav ausgebildet. Die der Führungsrolle gegenüberliegende Andrückrolle V-förmig ausgebildet.
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Durch das Vorsehen einer konkaven Führungsbahn kann die Gefahr des Schwingens des zu messenden Strangmaterials erheblich reduziert werden. Durch die erfindungsgemäße Kombination einer konkaven Führungsbahn der Führungsrolle mit einer V-förmigen Führungsbahn der Andrückrolle kann das Auftreten von Schwingungen vermieden oder zumindest stark unterdrückt werden, so dass das Messergebnis deutlich verbessert ist.
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Um eine möglichst exakte Führung des Strangmaterials relativ zu der Messeinrichtung zu gewährleisten, weist die Strangmaterial-Längenmessvorrichtung vorzugsweise mehrere Führungsrollen auf, die in Transportrichtung des Strangmaterials hintereinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Messeinrichtung in Transportrichtung des Strangmaterials zwischen zwei Führungsrollen angeordnet. Führungsrollen sind somit in bevorzugter Ausführungsform insbesondere in einer Ebene angeordnet.
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Die vorzugsweise mehreren Andrückrollen können versetzt zu den Führungsrollen angeordnet sein. Bevorzugt ist es, insbesondere gegenüber jeder Führungsrolle eine Andrückrolle anzuordnen. Eine Führungsrolle und eine Andrückrolle ist somit in bevorzugter Ausführungsform bezogen auf die Transportrichtung des Strangmaterials an derselben Position angeordnet. Das Strangmaterial liegt somit gleichzeitig an der Führungsrolle und der gegenüberliegenden Andrückrolle an. Vorzugsweise sind die Andrückrollen in einer Ebene angeordnet, wobei es sich insbesondere um dieselbe Ebene handelt, in der auch die Führungsrollen angeordnet sind.
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In bevorzugter Ausführungsform ist die mindestens eine Führungsrolle gegenüber der Messeinrichtung ortsfest angeordnet. Eine Verschiebung zwischen der Führungsrolle und der Messeinrichtung kann somit nicht auftreten. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Abstand zwischen der Oberfläche des Strangmaterials und der Messeinrichtung stets konstant gehalten ist.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Andrückrolle verschiebbar, um Strangmaterial unterschiedlicher Dicke zwischen einander gegenüberliegenden Rollen anordnen zu können. Beim Vorsehen mehrerer Andrückrollen sind diese in besonders bevorzugter Ausführungsform über ein starres Verbindungselement miteinander verbunden. Die Andrückrollen sind hierbei vorzugsweise nur gemeinsam verschiebbar. Dies erfolgt insbesondere durch Verschieben des Verbindungselements.
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Vorzugsweise ist eine Andrückvorrichtung vorgesehen, durch die die Andrückrollen mit einer Kraft in Richtung der Führungsrollen beaufschlagt werden. Hierdurch wird eine Halte- bzw. Führungskraft auf das Strangmaterial ausgeübt. In besonders bevorzugter Ausführungsform ist die Andrückvorrichtung mit der mindestens einen Andrückrolle unmittelbar oder bei Vorsehen mehrerer Andrückrollen über das Verbindungselement mit diesen verbunden. Hierbei kann das andere Element gleichzeitig zum Verschieben der Andrückrollen dienen. Insbesondere kann das Verschiebe- und Andrückelement als Pneumatikzylinder ausgebildet sein. Dies ist bei Produkten mit vergleichsweise großer Steifigkeit vorteilhaft. Durch das optionale Vorsehen eines Pneumatikzylinders kann bei derartigen Produkten ein Ausrichten erfolgen. Durch Beaufschlagen des Pneumatikzylinders mit Druck kann somit ein Andrücken der Andrückrollen an das Strangmaterial erfolgen.
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Das Verschieben der Andrückrollen erfolgt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung. Hierzu weist das Verbindungselement in bevorzugter Ausführungsform eine Schlittenführung auf, sofern ein Verbindungselement vorgesehen ist.
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Da eine berührungslose Messung mit Hilfe der Messeinrichtung erfolgt, ist es möglich, die Rollen mit einer Verschleißbeschichtung, wie einer Keramikbeschichtung, zu versehen.
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Mit der erfindungsgemäßen Strangmaterial-Längenmessvorrichtung ist es möglich, dünnes, insbesondere rundes Strangmaterial zu messen. Hierbei weist das Strangmaterial insbesondere einen Durchmesser von weniger als 30 mm, insbesondere weniger als 20 mm auf. Bevorzugt ist auch Strangmaterial mit einem Durchmesser von weniger als 10 mm, insbesondere weniger als 5 mm, messbar, wobei eine Messung bis zu Durchmessern von 1,5 mm möglich ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht einer Strangmaterial-Längenmessvorrichtung, und
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2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Strangmaterial-Längenmessvorrichtung vier Führungsrollen 10 auf, die von einem stationären Trägerelement 12, wie einer Platte, getragen werden. Ferner trägt die Platte 12 eine Messeinrichtung 14. Da die Messeinrichtung 14 ebenfalls fest mit der Platte 12 verbunden ist, können keine Relativbewegungen zwischen den Führungsrollen 10 und der Messeinrichtung 14 auftreten. Sämtliche Führungsrollen 10 sind in einer Ebene parallel zu der Platte 12 angeordnet und weisen eine konvexe Führungsbahn 16 (2) auf.
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Den Führungsrollen 10 gegenüberliegend sind im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls vier Andrückrollen 18 angeordnet. Alle vier Andrückrollen 18 sind ebenfalls in einer Ebene angeordnet und von einem gemeinsamen Verbindungselement 20 getragen.
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Ein Justageelement 22 zur Führung eines Strangmaterials 24 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel somit jeweils eine Führungsrolle 10, eine Andrückrolle 18 sowie das gemeinsame Verbindungselement 20. Zur Führung des Strangmaterials sind in Transportrichtung 26 des Strangmaterials 24 vier Justageelemente hintereinander angeordnet. Die vier Justageelemente dienen im dargestellten Ausführungsbeispiel als Führungsvorrichtung für das Strangmaterial 24.
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Zum gemeinsamen Verschieben der vier Andrückrollen 18 ist mit dem Verbindungselement 20 eine Verschiebevorrichtung 28 in Form eines Pneumatikzylinders vorgesehen.
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Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist einer Führungsrolle 10 mit konkaver Führungsbahn 16 eine Andrückrolle 18 gegenüberliegend angeordnet, die eine Führungsbahn 30 mit V-förmigem Querschnitt aufweist. Da durch die Andrückrollen 18 eine in den Figuren nach oben gerichtete Kraft auf das Strangmaterial 24 ausgeübt wird, ist das Strangmaterial 24 sicher und im Wesentlichen schwingungsfrei zwischen den Rollen 10, 18 gehalten.
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Zusätzlich können weitere Führungsrollen 32 (1) vorgesehen sein. Hierbei ist vorzugsweise die Drehachse 34 der Führungsrollen 32 senkrecht zur Drehachse der Führungsrollen 10 bzw. der Andrückrollen 18, deren Drehachsen parallel zueinander ausgerichtet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf jeder Seite der Strangmaterial-Längenmessvorrichtung zwei Führungsrollen 32 in 1 hintereinander angeordnet. Hierdurch kann ein zusätzliches seitliches Führen des Strangmaterials 24 gewährleistet werden.
