DE1255325B

DE1255325B - Vorrichtung zur beruehrungslosen Breitenmessung von bewegtem bandfoermigem Gut, insbesondere von Walzgut

Info

Publication number: DE1255325B
Application number: DE1961R0031242
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-10-09
Filing date: 1961-10-09
Publication date: 1967-11-30

Description

Vorrichtung zur berührungslosen Breitenmessung von bewegtem bandförmigem Gut, insbesondere von Walzgut Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungslosen Breitenmessung von bewegtem bandförmigem Gut, insbesondere von Walzgut, bei welcher im Strahlengang zweier im Abstand der Sollbreite des zu messenden Gutes angeordneter und mit nachgeschalteten Anzeigeverstärkern versehener Abtasteinrichtungen je eine rotierende Blende mit einer feststehenden Blende so zusammenwirkt, daß der Sichtweg senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gutes in rascher Folge über deren Kanten hin und her bewegt wird, Es sind bereits Vorrichtungen zur Fehimessung der Breite von bewegten Streifen, insbesondere von Walzgut, bekannt, die rein mechanisch arbeiten und infolge der hin und her bewegten Teile nur wenige Messungen in Bezug auf die Geschwindigkeit der bewegten Streifen gestatten. Zweckmäßigerweise werden zwei Meßstellen verwendet, die auf den Sollwert eingestellt werden und die Messung an den beiden Rändern des bewegten Streifens senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung ausführen. Weicht die Breite vom Sollwert ab, so sprechen die beiden Abtasteinrichtungen zu verschiedenen Zeiten an, und man kann diese Zeitdifferenz zur Messung der Abweichung benutzen. An Stelle mechanischer Meßvorrichtungen können auch lichtelektrische Abtasteinrichtungen verwendet werden, wobei umlaufende zylindrische Blendenträger benutzt werden, die bei schnellem Umlauf aber mit erheblichen Nachteilen behaftet sind. Man sieht Verstärker vor, die auf eine Brükkenschaltung arbeiten und die mit erheblichem Energieverlust behaftet sind. Um diese Nachteile zu beheben, sind erhebliche Verstärkungen mit zusätzlichen Störungsmöglichkeiten notwendig, die der Anwendung derartiger Anlagen im rauhen Betrieb entgegenstehen.
Man hat auch versucht, mit Fernsehröhren oder Multipliern die Abtastung der Kanten des bewegten Streifens vorzunehmen. Hierbei ist man jedoch an das Spektralgebiet der Fernsehröhren und der Multiplier gebunden. Es ist daher meist eine Anordnung von künstlichem Licht erforderlich. Es ist auch bereits bekannt, nicht den Sichtstrahl, sondern den Lichtstrahl zu steuern, was jedoch mit erheblichem Aufwand durch rotierende Spiegel und besonderer Lichtquelle verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Abweichung von einer Sollbreite bei bewegtem Streifen mit betriebssicheren Mitteln gemessen wird, die in ihrem Zusammenwirken die Nachteile der bekannten Breitenfehlermeßeinrichtung vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung rotierender Blendenscheiben, jedoch in einer solchen Ausbildung, daß ihre Blendenschlitze spiralförmig ausgebildet sind und beide Blendenscheiben synchron und gleichsinnig angetrieben werden und daß die den photoelektrischen Abtasteinrichtungen nachgeschalteten Anzeigeverstärker so ausgebildet sind, daß bei auftretendem Signal jeweils der zuerst ansprechende Verstärker die Anzeige des anderen blockiert.
Die Einschaltdauer des zuerst ansprechenden Verstärkers bildet also ein Maß für die Abweichung vom Sollwert der Breite des Prüfgutes. Die rotierenden, ebenen Blendenscheiben gemäß der Erfindung lassen sich in einfachster Weise hochtourig ausbilden, und die sich gegenseitig blockierenden Verstärker können als einfache, d. h. betriebssichere Gebilde dargestellt werden, wobei von der Verstärkerleistung nichts verlorengeht.
Zweckmäßigerweise wird der Breitenfehler durch Impulse definiert, die von einer oder von beiden Blendenscheiben geliefert werden. Um einen Synchronlauf der beiden Blendenscheiben zu erreichen, werden diese elektrisch oder mechanisch bzw. synchron angetrieben gekoppelt. Es ist ferner vorteilhaft, die beiden Abtasteinrichtungen auf einem gemeinsamen Laufschlitten anzuordnen, der seitlich durch einen Motor verschoben wird, wenn eine oder beide Blendenscheiben links oder rechts von der Mitte ansprechen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt Abt. 1 die vollständige erfindungsgemäße Abtasteinrichtung, Ab b. 2 die beiden rotierenden Blendenscheiben in einer praktischen Ausführung, A b b. 3 die Verstärkeranordnungen, welche die beiden Fehlzähler steuern.
In A b b. 1 bedeutet 1 den bewegten Streifen, der durch ein Walzgut quer zur Bewegungsrichtung dargestellt ist und dessen Breite festgestellt werden soll.
Die Breite wird durch zwei Abtasteinrichtungen festgestellt, die aus den Optiken 2 und 3 und den Zellen (Photowiderständen) 4 und 5 bestehen. Vor den Zellen 4 und 5 sind die rotierenden Blendenscheiben 6 und 7 angeordnet, die in Verbindung mit den feststehenden Blenden 11 jeweils nur einen schmalen, rechteckigen Bereich auf den Zellen 4 und 5 abbilden. Die beiden rotierenden Blendenscheiben 6, 7 werden durch Kegelräder 8, 9 gekoppelt und über einen Motor 10 angetrieben. Macht der Motor 10 z. B. 3000 Touren, so durchlaufen die Blendenscheiben 6 und 7 in der Sekunde mindestens 50mal den Meßbereich, d. h., es erfolgen pro Sekunde 50 Messungen, die für die Praxis immer ausreichen dürften, da sich die größten Geschwindigkeiten von Walzgut auf 10 bis 20 m/sec. belaufen.
In der A b b. 1 ist der Fall dargestellt, in dem die Blickrichtung der Zellen 4 und 5 über die Blenden 11 und die spiralförmigen Blendenschlitze 12 gerade die Kanten des Walzgutes 1 überwandern und die Sollbreite stimmt. Die Abtastpunkte wandern nach links, und der Zeitpunkt des Überlaufens der Kanten ist verschieden, wenn das Walzgut 1 nicht die Sollbreite besitzt.
Die in A b b. 1 dargestellten Teile werden durch die A b b. 2 erläutert, welche die beiden ebenen, rotierenden Spiralblendenscheiben 6 und 7 im einzelnen darstellt. Auf den Blendenscheiben 6 und 7 sind spiralige Strahlendurchlässe 12 dargestellt, die mit der obengenannten Geschwindigkeit umlaufen. Die feststehenden Blenden 11 sind ebenfalls in Abt. 2 dargestellt nebst angenommener Randpunkte 13 und 14 des Walzgutes. Wird angenommen, daß das Walzgut 1 zu breit ist, so spricht die Zelle 4 über den Abtastpunkt 13 später an als die Zelle 5 über den Abtastpunkt 14. Bei Erreichen der Abtaststelle 14 wird durch die Zelle 5 eine Impulszählvorrichtung eingeschaltet, die bei Überschreiten des Punktes 13 abgeschaltet wird. Die Impulse werden durch die in der Scheibe 6 angebrachten Löcher 15 über die Abtasteinrichtung 16 gegeben. Spricht dagegen zuerst die Zelle 4 an, so ist das Walzgut zu schmal, und es wird über die Zelle 4 die Impulszählvorrichtung betätigt. die das Fehlmaß angibt. Eine zweite Abtasteinrichtung 17 ist dem spiraligen Lichtspalti2 auf der Scheibe 7 anangeordnet. Die Scheibe 7 trägt einen Spalt 18, der einen Winkel von 1800 überspannt. Gelangt der Impuls auf die Zelle 5 im Bereich der Spiralstrecke 21 bis 22 (180°) in den Verstärker, so bekommt auch im Abtaster 17 die nicht gezeichnete Zelle eine Lichtfreigabe durch den Spalt 18.
Kommt der Impuls auf die Zelle 5 später, d. h. im Bereich der Spirale 22 bis 23, so wird der Abtaster 17 verdunkelt. Die Abtasteinrichtung 17 stellt also fest, ob der Impuls in der ersten Hälfte 21 bis 22 oder in der zweiten Hälfte 22 bis 23 erfolgt. Das Ansprechen des Abtasters 17 wird dazu benutzt, um einen als Träger für die Abtasteinrichtungen dienenden Laufschlitten 19 über ein Antriebsritzel 20 nach links oder rechts zu drehen, je nachdem, ob der Spalt 18' bei der Impulsgabe über 12 Licht freigibt oder nicht. Da es oft vorkommt, daß das Walzgut 1 aus seiner normalen Lage auswandert, können damit die Abtasteinrichtungen dem Walzgut nachgeführt werden. Es wird auf diese Weise vermieden, daß das Walzgut aus dem Meßbereich der Zellen 4 und 5 herauswandert.
Man ordnet zwischen den Zellen 4, 5 und den Blenden 6, 7, 11 zweckmäßig eine Optik an, welche die Optik 2 bzw. 3 auf der Zelle abbildet. Man erhält dadurch ein verkleinertes, feststehendes Bild auf den Zellen 4 und 5.
In A b b. 3 ist ein Beispiel für die Impulszählvorrichtung angegeben. Die Photowiderstände 4, 5 werden durch die umlaufenden Scheiben 6, 7 entweder in der Reihenfolge 4, 5 oder 5, 4 betätigt.
Beispielsweise wird bei zu schmalem Walzgut infolge des Reihenwiderstandes 37 die Röhre 24 eingeschaltet. Diese betätigt das Zählwerk 25. Gleichzeitig wird das Gitter der Röhre 26 über den Gleichrichter 27 und das Verzögerungsglied 28 positiv, wodurch das Zählwerk 29 seine Steuerspannung wegen Vorschaltung des Widerstandes 30 verliert. Sobald die zweite umlaufende Scheibe 7 anspricht, wird die Röhre 31 über den Photowiderstand 5 und den Widerstand32 betätigt, ohne daß das Zählwerk 29 arbeiten kann. Es wird jedoch die Röhre 33 über den Gleichrichter34 und das Verzögerungsglied 35 betätigt und dem Zählwerk 25 über den Widerstand 36 die Spannung entzogen. Das Zählwerk 25 läuft infolgedessen nicht weiter und gibt mit seinem Endwert den tatsächlichen Fehler an. Es ist im folgenden nicht näher erläutert, wie der Entwurf des Zählwerkes, der periodisch auftritt, auf Anzeigevorrichtungen oder Schreiber übertragen wird, weil dies zu dem Allgemeingut der Technik gehört.
Man kann auch durch die Röhren 24 und 31 rotierende Entladungsröhren schalten, die dann entsprechend ihrer Leuchtsektorgröße den Fehler gut abzulesen gestatten. Man spart dann den Zähler und den zugehörigen Impulsgeber 16 ein.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur berührungslosen Breitenmessung von bewegtem bandförmigem Gut, insbesondere von Walzgut, bei welcher im Strahlengang zweier im Abstand der Sollbreite des zu messenden Gutes angeordneter und mit nachgeschalteten Anzeigeverstärkern versehener photoelektrischer Abtasteinrichtungen je eine rotierende Blende mit einer feststehenden Blende so zusammenwirkt, daß der Sichtweg senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gutes in rascher Folge über deren Kanten hin und her bewegt wird, gekennzeichnet durch die Verwendung rotierender Blendenscheiben (6, 7), jedoch in einer solchen Ausbildung, daß ihre Blenden schlitze (12) spiralförmig ausgebildet sind und beide Blendenscheiben (6, 7) synchron und gleichsinnig angetrieben werden und daß die den photoelektrischen Abtasteinrichtungen (4, 5) nachgeschalteten Anzeigeverstärker (24, 31) so ausgebildet sind, daß bei auftretendem Signal jeweils der zuerst ansprechende Verstärker die Anzeige des anderen blockiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Spiralblendenscheiben (6, 7) mit einer Anzahl von Durchlässen (16) nebst einem zugehörigen Abtaster (16) ausgerüstet ist, wobei die Durchlässe gleichen Radius und Abstand besitzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spiralblendenscheiben (6, 7) auf einem gemeinsamen Laufschlitten (19) angeordnet sind, der selbsttätig seitlich verschoben wird, wenn eine und/oder beide Scheiben (6, 7) links oder rechts von ihrer Mitte ansprechen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zweckmäßig rotierende Leuchtröhren, die für die Dauer der Ansprechdifferenz der beiden Blendenscheiben (6, 7) eingeschaltet werden, wobei jede Röhre einem der beiden Anzeigeverstärker (24, 31) zugeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 005 741, 1 056 842, 1062941; deutsche Patentanmeldung L 18616 IX/42b (bekanntgemacht am 3.2. 1955); französische Patentschrift Nr. 1 196 996, Zusatzpatentschrift Nr. 74 720; Electronics«, März 1953, Seite 114 bis 118.