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Anordnung zur Messung der relativen Längung beim Nachwalzen von Bändern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Messung der relativen Längung
beim Nachwalzen von Bändern od. dgl., wobei die Drehzahlen der Einlauf- und Auslaufrollen
mittels hiermit gekoppelter Strichscheiben und diese abtastender Photozellen in
drehzahlproportionale Impulsfolgen umgewandelt werden, deren Differenzfrequenz gebildet
wird.
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Bei einer bekannten Anordnung zur Messung der Streckung (Längung)
beim Nachwalzen von Bändern ist der Bandeinlauf- und der Bandauslaufseite je ein
Geber zugeordnet. Diese beiden Geber liefern genaue drehzahl- oder geschwindigkeitsproportionale
Frequenzen f, und 12. Die Differenzfrequenz J J wird mit Hilfe eines Ringmodulators
gebildet. In zwei gleichen Frequenzmeßstufen werden den Frequenzen dj und f, proportionale
Gleichströme gewonnen, deren Quotient, der der Streckung proportional ist, in einer
Kompensatorschaltung durch selbsttätigen Abgleich als Spannung dargestellt wird.
Nachteilig bei dieser Meßanordnung ist jedoch, daß Fehler, die durch unterschiedliche
Durchmesser der Ein- und Auslaufrollen entstehen, unberücksichtigt bleiben und es
mit dieser Meßanordnung nicht möglich ist, im Reversierbetrieb zu arbeiten.
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Bei einer weiteren bekannten Anordnung zur Längungsmessung, bei der
ebenfalls der Umdrehung der Ein- und Auslaufrollen proportionale Impulsfolgen gebildet
werden, können zwar unterschiedliche Durchmesser dieser Rollen über einen Zähler
in Verbindung mit einer Schaltmatrix und einem Koinzidenzgatter ausjustiert werden,
doch besteht bei dieser Anordnung der Nachteil, daß nur eine abschnittsweise und
keine stetige Messung der Längung erfolgen kann. Eine genaue Regelung ist deshalb
nicht möglich, da sich das Meßergebnis unstetig ändert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur stetigen
Messung der relativen Längung beim Nachwalzen von Bändern od. dgl. der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der Fehler, die durch unterschiedliche Durchmesser
der Ein- und Auslaufrollen entstehen, z. B. beim Austausch der Rollen oder deren
Abnutzung, nicht in das Meßergebnis eingehen können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eine oder
andere der verstärkten Impulsfolgen über einen Umschalter auf einen vorzugsweise
mit Faktoren kleiner als Eins multiplizierenden Frequenzmultiplikator gegeben wird,
dessen Multiplikationsfaktor entsprechend dem Durchmesserunterschied zwischen der
Einlauf- und der Auslaufrolle eingestellt wird, und daß sodann die nicht multiplizierte
und die multiplizierte Impulsfolge einem Differenzpaß zugeführt wird, an dessen
Ausgang eine Differenzimpulsfolge freigegeben wird, die ein Tor aufsteuert, über
dessen Eingang die der Einlaufrolle zugeführte Impulsfolge auf einen Zähler gegeben
wird, dessen Zählkapazität so niedrig bemessen ist, daß die Zeit für eine Vollzählung
stets kleiner ist als die Zeitdifferenz zwischen zwei Impulsen der Differenzimpulsfolge,
und daß dem Zähler ein Integrationsglied nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang eine
dem Anzeigegerät zugeführte Gleichspannung konstanter Größe erscheint, sobald der
erste Zählimpuls am Zähler eintrifft, und verschwindet, sobald die Zählkapazität
überschritten wird.
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Mit dieser Anordnung können somit die Impulsfolgen ft und 12 stetig
an sich ändernde Rollendurchmesser angepaßt werden, wobei eine stetige Messung der
Längung möglich ist und das stetig vorliegende Meßergebnis für die genaue Regelung
verwendet wird. Um mit dieser Meßanordnung auch im Reversierbetrieb arbeiten zu
können, ist ein Umschalter für die Impulsfolgen ft und 12 vorgesehen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels
veranschaulicht.
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Es ist der Fall angenommen, daß ein Band 1 durch die Walzen 2 und
3 nachgewalzt wird. Das Band läuft über die Rollen 4 und 5 in das Walzgerüst ein
und verläßt dieses über die Rollen 6 und 7. Einlauf-und Auslaufrolle 5 und 7 sind
mit Strichscheiben 8,9 gekuppelt. Diese werden durch Photozellen 10, 11 abgetastet
und die so gewonnenen drehzahlproportionalen Impulsfolgen f, und 12 über Verstärker
12 und 13 verstärkt. Über einen Umschalter 14 mit den Teilschaltern 15 bis 18 wird
die eine oder die andere der verstärkten Impulsfolgen auf einen Frequenzmultiplikator
M geschaltet. Im Ausführungsbeispiel ist dies die Frequenz 12. Der Frequenzmultiplikator
ist
in der Lage, mit Faktoren kleiner als Eins zu multiplizieren.
Der Multiplikationsfaktor wird so eingestellt, daß der Frequenzunterschied zwischen
den ImpuIsfolgenf, und 12, soweit er von der Differenz zwichen den Durchmessern
der Einlauf- und Auslaufrolle herrührt, beseitigt wird. Es wird vorzugsweise diejenige
Frequenz über den Multiplikator M geführt, deren Frequenz aus dem obengenannten
Grund verkleinert werden muß (Multiplikationsfaktor kleiner als Eins). Die nicht
untersetzte und die untersetzte Frequenz werden sodann einem Differenzpaß P zugeführt.
Die Frequenzen werden in der Zeichnung vom Eingang des Frequenzpasses P an mit einem
Strich gekennzeichnet, wodurch angedeutet werden soll, daß die zwischen diesen Frequenzen
bestehende Differenz ausschließlich durch die Längung des Gutes beim Walzen verursacht
ist. Am Ausgang des Differenzpasses wird eine ImpulsfolgeXf freigegeben, deren Frequenz
gleich der Differenz der Frequenzen 12' und ft' ist. 12' ist stets größer als fl',
da bei gleichen Durchmessern die Auslaufrolle 7 infolge der Dehnung schneller laufen
muß als die Einlaufrolle 5. Die der Einlaufrolle 5 zugeordnete Impulsfolge fi' wird
über den Eingang b eines Tores T auf einen Zähler Z gegeben, wobei das Tor T von
den Impulsen der Differenzimpulsfolge df aufgesteuert wird. Der Zähler Z hat eine
verhältnismäßig kleine Kapazität. Diese Kapazität ist so bemessen, daß die für eine
Vollzählung des Zählers erforderliche Zeit stets kleiner ist als die Zeitdifferenz
zwischen zwei Impulsen A 1 der Differenzimpulsfolge.
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Am Ausgang d des Zählers Z tritt mit dem Eintreffen des ersten Zählimpulses
ein Ausgangsimpuls auf. Am Ausgang e erscheint ein Ausgangsimpuls, wenn die Kapazität
des Zählers überschritten wird. Dieser Ausgangsimpuls dient unter anderem zur Zusteuerung
des Tores T über den Eingang c. Dem Zähler Z ist ein Integrationsglied 20 nachgeschaltet,
an dessen Ausgang eine Gleichspannung konstanter Größe erscheint, sobald der Impuls
am Ausgang e des Zählers Z auftritt. Diese Gleichspannung wird über ein Glied 21
verstärkt und ihr Mittelwert durch ein Anzeigegerät 22 zur Anzeige gebracht. Dieser
Mittelwert ist ein Maß für die relative Dehnung (Längung) beim Nachwalzen des Bandes.
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Statt eines umschaltbaren, mit Faktoren kleiner als Eins multiplizierenden
Frequenzmultiplikators M kann man auch einen solchen verwenden, der mit Faktoren
größer als Eins multipliziert. In diesem Fall genügt es, wenn der MultiplikatorM
vor dem einen oder anderen Eingang des Differenzpasses fest eingefügt ist. Auf die
Umschaltmöglichkeit kann dann verzichtet werden. Allerdings sind Multiplikatoren,
die nur mit Faktoren kleiner als Eins multi-
plizieren können, bedeutend billiger,
so daß man in der Regel einen solchen zusammen in einer Umschalteinrichtung verwenden
wird. Eine andere Möglichkeit zum Verzicht auf die Umschalteinrichtung besteht darin,
daß zwei mit Faktoren kleiner als Eins multiplizierende Frequenzmultiplikatoren
verwendet werden, von denen vor jeden Eingang des Differenzpasses einer fest angeordnet
ist.