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Verfahren zur fortlaufenden Uberwachung von 5 Profilen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur fortlaufenden, soweit wie möglich verzögerungsfreien
Uberwaohung beliebig geformter Profile durch gesonderte Dickenmessungen in mehreren
quer zur Profillängsachse verlau-10 fenden Richtungen.
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Es ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem die einzelnen Profilmaße
gesondert in der Weise ermittelt werden. daß das Profil zwischen Tastern mehrerer
Tasterpaare, denen je eine Meßkoordinate zugeorndnet ist und deren Meßko-15 ordinaten
in einer einzigen zur LEngarichtung des Profils senkrechten Ebene liegen und in
beliebigen Winkeln zueinander stehen, relativ zum Meßgerät bewegt und gleichzeitig
in mehreren Koordinatenrichtungen gemessen wird. Auf diese Weise kann also eine
beliebige Profilform durch Ermittlung 20 von Einzelabmessungen Uberwacht werden.
Bei der Herstellung von Profilen, z .B. von Walzprofilen kommt es in vielen Fällen
aber weniger auf eine genaue Maßhaltigkeit der einzelnen Profilmaße, sondern in
erster Linie auf die Einhaltung eines bestimmten Quersohnittsflächenmaßes an. Bine
Er-25 mittlung der Querschnittsfläche nach dem beschriebenen Verfahren ist bei einfachen
z. B. runden oder ovalen Profilen durch eine zur Profilfläohe lotrechte Anordnung
der Meßkoordinaten und Multiplikation der Meßwerte durchaus denkbar, stößt aber
bei beliebig geformten Profilen auf erhebliche 30 Schwierigkeiten, da hier die Einzelabmessungen
in einem verhältnismäßig aufwendigen Berechnungsvorgang in das Querschnittsflächenmaß
umgesetzt werden mUßten, der die sofortige Beeinflussung eines der Überwachung unmittelbar
vorhergehenden Formgebungsvorganges nicht ohne weiteres-2-ermöglicht.
Weiterhin
sind Meßeinrichtungen zur Prüfung eines durchlauf enden Drahtes bekannt, bei denen
der Draht durch Meßdüsen oder einen Düsenring mit mehreren Meßdüsen geführt, Uber
die Meßdüsen mit Luft beaufschlagt 5 und der d Druck in der Luftzuleitung zu den
Meßdüsen als Maß für die Querschnittsfläche benutzt wird. Diese Meßeinrichtungen
lassen sich jedoch ebenfalls nicht bei beliebigen Profilformen verwenden, da hier
keinen gesonderten Dicken-Messungen erfolgen, sondern die zwischen 10 den einzelnen
Meßdüsen bestehenden oder auftretenden Druckunterschiede sich bei verwickelteren
Profilen und selbst dementsprechend zunehmender Anzahl der Düsen stärker untereinander
beeinflussen. Selbst wenn Einzelmessungen vorgesehen wären, würden diese also nicht
ein-15 deutig sein, sich also auch nicht zu einem hinreichend -genauen Flächenmaß
zusammensetzen lassen. Åußerdem sind diese Einrichtungen für eine genaue Überwachung
von Profilen, die auch sehr rasch eintretende Querschnittsflächenänderungen möglichst
verzögerungsfrei erfassen 20 ßoll, nicht geeignet, da sie wegen der den pneumatischen
Verfahren eigenen starken Dämpfungen eine Anzeige kurzfristiger Abmessungsänderungen
zu stark unterdrücken. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
anzugeben, das die Nachteile der bekannten Einrichtungen 25 vermeidet und in einfacher
Weise eine schnelle Beeinflussung des Formgebungsvorganges auch für verwickelte
Profile und bei rasch auftretenden Querschnittsflächenänderungen ermöglicht.
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Danach wird für das eingangs beschriebene Verfahren vor-30 geschlagen,
zur Ermittlung der Querschnittsfläche des Profils die Meßrichtungen in für die nachfolgende
Suierung der Meßwerte geeigneterWeise auf die Profilrorm abzustimmen und die Summe
der Meßwerte als Querschnittsflkchenmaß anzuzeigen oder zu registrieren. Hierbei
ist also bei 35 beliebigen Profilformen lediglich eine einfache Summierung der einzelnen
Dicken-Meßwerte erforderlich. Die Erfindung
beruht nämlich auf der
Erkenntnis, daß dadurch bereits ein hinreichend genauer Wert für die Querschnittsfläche
erzielt wird, wenn die Meßrichtungen in geeigneter Weise auf die Profilform abgestimmt
werden. Das so gewonnene 5 QuerschnittsflächenmaBt kann ohne weiteres entsprechend
der Abweichung der aufgenommenen Querschnittsfläche vom Sollwert zur Verstellung
von Formgebungswerkzeugen verwendet werden, welche das Profil durchläuft.
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Die Meßeinrichtungen können sowohl in einer einzigen 10 als auch
in mehreren aufeinanderfolgenden, von der Profillängsachse senkrecht durchstoßenen
Ebenen liegen.
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Falls bei mehreren Ebenen dazwischen z.B. ein Verdrehen des Profils
etwa infolge eines nachgeschalteten Haspels erfolgt, ß muß diese Verdrehung bei
der Aus-15 wahl der Meßriohtungen natürlich durch eine entsprechende Verdrehung
der Meßrichtungen berU¢ksichtigt werden.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine an sich
bekannte Vorrichtung geeignet, bei der in einem Gehäuse an dem Profil mit Rollen
anliegende senk-20 recht zur Längsrichtung des Profils verschiebbare Tasterpaare,
von denen der eine Taster in seiner Lage feststellbar ist und der andere Taster,
weloher von einer starken, die an dem an mehreren weichen Federn aufgehängten Gehäuse
angreifenden Massenkräfte Uberwinden-25 den Federkraft gegen die Oberfläche des
Profils gedrUckt wird, mit einer induktiven Meßeinrichtung verbunden sind, bei der
Jedoch für Jede Meßrichtung ein Tasterpaar vorgesehen ist, die Meßrichtungen der
Tasterpaare in auf die Profilform abgestimmten Winkeln zuein-30 ander stehend in
einer Ebene senkrecht zur Längsachse des durchlaufenden Profils angeordnet sind
und die induktiven Meßeinrichtungen der Tasterpaare derart miteinander in Verbindung
stehen, daß die durch die v Verlagerung der Taster hervorgerufenen Veränderungen
der
Stromstärke, welche den Änderungen der Profilmaße entsprechen,
summiert gemessen werden. Andererseits können aber auch die Tasterpaare in mehreren
parallelen Ebenen senkrecht zur Lingsachse des durchlaufenden 5 Profils angeordnet
sein.
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Das Meßgerät ist zweckmäßig in der Weise geeicht, daß es entweder
den Absolutwert der QuerschnittsflSche oder die Abweichung der Querschnittsfläche
vom Soliquerschnitt anzeigt oder aufzeichnet.
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10 Wegen des hohen Genauigkeitsgrades der MeBergebnisse ist das erfindungsgemäße
Verfahren auch zur fortlaufenden Aufzeichnung des Längengewichts der durchlaufenden
Profile geeignet. Zu diesem Zweck Bedarf es, da das spezifische Gewicht bekanntlich
eine Konstante ist, lediglich einer 15 Eichung in Gewichtseinheiten Je längeneinheit.
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Anstelle von Tasterpaaren können für die Querschnittsmessungen auch
Taster und Widerlager angeordnet werden, zwischen denen das zu messende Profil durchläuft.
Fenrner kann die Querschnittsmessung auch statt durch Taster mit 20 Widerlagern
oder Tasterpaare mittels an sich bekannter Längenmeßeinrichtungen berührungslos
erfolgen, wenn eine möglichst verzögerungsrreie, hinreichend genaue Ermittlung auch
schnell erfolgender Änderungen gewährleistet ist. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele
25 der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung schematisch dargestellt. g Es zeichen: Fig.
1 eine Vorrichtung ausschließlich zur Messung der Querschnittsfläche, 30 Fig. 2
eine Vorrichtung zur Messung der Querschnittsfläche und der Profilmaße in den gewünschten
Koordinatenrichtungen.
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Bei denen in der Zeichnung wiedergegebenen AusfUhrungsbeispielen
erfolgt die Messung in drei Meßkoordinaten, die in Winkeln von 450 zueinandenitehen.
Doch kann natürloch irgendeine andere, zur Messung des Jeweiligen 5 Profils geeignete
Zahl von Meßkoordinaten gewählt werden, wobei die Winkel zwischen den Meßkoordinanten
unterschiedlich sein können und der Form des Profils angepaßt sind.
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Die Vorrichtung weist Induktivgeber 1, 2, 3 auf, deren 10 verschiebbare
Kerne 20, 21, 22 mit den beweglichen Tastern Jedes Tasterpaares verbunden sind.
Die Geber 1, 2, 3 besitzen Je zwei in axialer Richtung der Geber hintereinanderliegende
Spulen.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung sind die Spu-15 len 4,
5, 6 der Geber 1, 2, 3 hintereinandergeschaltet in dem einen Brückenzweig einer
Brückenschaltung 10 und die Spulen 7, 8, 9 hintereinandergeschaltet ind dem anderen
Brückenzweig der Brückenschaltung angeordnet. Der Ausgang der Brückenschaltung 10
ist mit einem Registrier-20 gerät 11 verbunden, in welohem die Summe der durch die
Verschiebung der Kerne 20, 21, 22 in den Gebern 1, 2, 3 hervorgerufenen Stromstärkeänderungen
angezeigt werden.
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Diese Vorrichtung, bei der die Summenbildung im Eingang der Brückenschaltung
10 erfolgt, ist nur zur Ermittlung 25 der Querschnittsflächen geeignet.
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In Fig 2 ist eine zur Ermittlung der Querschnittsfläche und der Profilmaße
geeignete Vorrichtung dargestellt. Die Summenbildung erfolgt im Ausgang der Brückenschaltung.
Die Geber 1, 2, 3 sind mit Brückenschaltungen 12, 13, 14 verbun-30 den. An dem ausgang
der Brückenschaltungen sind Anzeigegeräte 15, 16, 17 zur Anzeige der Profilmaße
in den Koordinatenrichtungen oder Kanäle eines gemeinsamen Registriergerätes 19
angeschlossen. Die Ausgänge der Brückenschaltun--6-gen
12, 13,
14 sind mit den Primärspulen eines Ubertragers 18 verbunden, dessen Sekundärspulen
hintereinander an ein Anzeigegerät 19 oder einen Kanal eines gemeinsamen Registriergerätes
angeschlossen sind. Das Ubertragungs-5 verhältnis ist beliebig und kann beispielsweise
1:1 gewählt werden. Das Meßgerät 19 zeigt die Summe der Stromstärkeänderungen an,
die bei geeigneter Phasenlage aller Teilströme zueinander dem Querschnitt des Profils
eindeutig zugeordnet werden können. Aus der Anzeige oder 10 der Aufzeichnung des
Meßgerät es 19 sind daher nach einer entsprechenden Weichung alle gewünschten Profilmaße
einschließlich des Querschnitts oder die Querschnittsfläche des Profils allein unmittelbar
ablesbar.
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Patent ansprüche: