DE1623191B1 - Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumessvorrichtung und einer durchlaufenden Bahn - Google Patents
Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumessvorrichtung und einer durchlaufenden BahnInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine EinsteHvorrich- und durchlaufender Bahn stets aufrechterhalten
tung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer werden.
Strahlungs-Rückstreumeßvorrichtung und einer durch- Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
laufenden Bahn, bei der auf einer oder auf beiden daß eine Meß- und Anzeigevorrichtung für die
Flächen der Unterlage ein Überzug relativ geringer 5 Grunddicke der Unterlage auf eine Spalteinstellvor-Dicke
aufgebracht ist, dessen Flächengewicht bzw. richtung zur Lageneinstellung der Rückstreumeßvor-Dicke
bestimmt werden soll, wobei die Strahlungs- richtung relativ zur durchlaufenden Bahn derart einquelle
und der Strahlungsdetektor der Rückstreumeß- wirkt, daß unabhängig von Änderungen in der Dicke
vorrichtung auf der gleichen Seite der durchlaufen- der Unterlage der Abstand zwischen der Rückstreuden
Bahn angeordnet ist. io meßvorrichtung und der Oberfläche der Unterlage
Bei vielen industriellen Verfahren wird eine Unter- stets konstant gehalten wird.
lage auf einer oder auf beiden Seiten mit einem Über- Nach der Erfindung wird die Meßvorrichtung rezugsrnaterial
versehen, dessen Zusammensetzung von lativ zu der mit Überzug versehenen Unterlage so einder
der Unterlage abweicht. Die Unterlage ist sehr gestellt, daß ein optimaler Luftspalt unabhängig von
oft ein bahn- oder blattförmiges Material, das durch 15 Änderungen in der Dicke der Unterlage erhalten wird,
eine Überzugsvorrichtung gezogen wird, in welcher Bei einem derartigen optimalen Luftspalt stellen Ander
Überzug auf der Oberfläche z. B. der Bahn aufge- derungen des Signals aus der Anzeigevorrichtung auf
bracht wird. In der metallverarbeitenden und kunst- Grund der Spaltänderungen ein Minimum dar, und
stoffverarbeitenden Industrie kann eine bahnförmige die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Überzugs-Unterlage
z. B. durch ein Zinkbad oder durch eine ao gewichtsmessung sind dabei ein Maximum.
Kunststoffextruder-Überzugsvorrichtung geführt wer- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- M den. Üblicherweise besitzt die Unterlage eine Nenn- dung wird die Dicke der Bahn ohne Überzug gemes- ™ dicke, und es wird ein Überzug mit bestimmtem Ge- sen und die Rückstreumeßvorrichtung gegen die mit wicht pro Flächeneinheit aufgebracht. Überzug versehene Bahn bzw. von dieser weg in Ab-Um das Gewicht pro Flächeneinheit des Überzuges 25 hängigkeit von der gemessenen Grunddicke eingezu steuern, gibt es bereits eine Reihe von Vorschlä- stellt, damit der optimale Luftspalt aufrechterhalten gen; es sei hier z. B. auf die USA.-Patentschrift wird.
Kunststoffextruder-Überzugsvorrichtung geführt wer- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- M den. Üblicherweise besitzt die Unterlage eine Nenn- dung wird die Dicke der Bahn ohne Überzug gemes- ™ dicke, und es wird ein Überzug mit bestimmtem Ge- sen und die Rückstreumeßvorrichtung gegen die mit wicht pro Flächeneinheit aufgebracht. Überzug versehene Bahn bzw. von dieser weg in Ab-Um das Gewicht pro Flächeneinheit des Überzuges 25 hängigkeit von der gemessenen Grunddicke eingezu steuern, gibt es bereits eine Reihe von Vorschlä- stellt, damit der optimale Luftspalt aufrechterhalten gen; es sei hier z. B. auf die USA.-Patentschrift wird.
2 895 888 der Patentinhaberin hingewiesen. In dieser Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin- ·
Patentschrift ist die Verwendung einer Rückstreu- dung wird ein Rückkopplungssignal erzeugt, das f ortmeßvorrichtung
zum Msssen des Gewichtes pro 30 laufend die Lage der Rückstreumeßvorrichtung anFlächeneinheit
des Überzuges angegeben, das pro- zeigt und sie mit dem Dickensignal vergleicht, das
portional dem Produkt aus Dicke und Dichte ist. von der zweiten Meßvorrichtung erzeugt wird, die in
Nachstehend wird diese Größe des Überzuges als Bearbeitungsrichtung vor der Überzugsvorrichtung
»Gewicht« bezeichnet. Ein derartiger Gewichtsum- angeordnet ist, damit ein Lagefehlersignal erzeugt
wandler verwendet eine Strahlungsquelle und eine 35 wird. Das Einstellsystem für die Rückstreumeßvor-Anzeigevorrichtung
auf der gleichen Seite der Bahn. richtung spricht auf dieses Lagefehlersignal in der
Die Quelle richtet eine Strahlung gegen den Überzug, Weise an, daß es die Meßvorrichtung so lange ver-
und die von dort reflektierte Strahlung wird von der schiebt, bis das Rückkopplungssignal das Grund-Anzeigevorrichtung
angezeigt. dickensignal aufhebt. Damit ist gewährleistet, daß ein Man hat festgestellt, daß die angezeigte Strahlung 4° optimaler Luftspalt dauernd aufrechterhalten bleibt,
eine Funktion nicht nur des Überzugsgewichtes, son- und das Ausgangssignal der Rückstreumeßvorrichdern
auch des Abstandes, der Durchlaufbreite oder tung wird durch Änderungen der Dicke der Unter- ^
des Spaltes der Meßvorriehtung von der Oberfläche lage nicht beeinflußt. t
der Bahn ist. Schwierigkeiten treten auf, wenn die Üblicherweise sind die durchlaufenden Bahnen
Dicke der Unterlage sich ändert. Nimmt die Dicke 45 kontinuierliche Bahnen; in manchen industriellen
der Unterlage zu, nimmt das Signal aus der Anzeige- Anwendungsfällen jedoch werden einzelne Bahnvorrichtung
auf Grund der Verkleinerung des Meß- abschnitte zusammengesetzt, z. B. miteinander verspaltes
ab. Diese Signalabnahme kann fälschlicher- schweißt, wodurch an den Stoßstellen Verdickungen
weise als Änderung des Überzugsgewichtes, das in- auftreten, die beim Passieren der Rückstreumeßvorvariabel
sein kann, ausgelegt werden. Die USA.-Pa- 50 richtung deren Beschädigung verursachen, da der
tentschrift 2 855 518 gibt eine Vorrichtung an, bei Abstand zwischen der Rückstreumeßvorrichtung und
der eine Rückstreumeßvorrichtung auf einer Rollen- der Bahnoberfläche im Falle der Erfindung sehr geanordnung
angebracht ist, die auf der mit Überzug ring ist. Es wird deshalb nach einem weiteren Merkversehenen
Bahn aufliegt. Der Abstand zwischen der mal der Erfindung vorgeschlagen, die Rückstreumeß-Meßvorrichtung
und der mit Überzug versehenen 55 vorrichtung gegenüber derartigen Beschädigungen
Bahn wird so lange aufrechterhalten, wie die Rollen- dadurch zu schützen, daß eine getrennte Meßvorrichanordnung
die mit Überzug versehene Bahn gegen tung die Dicke der Unterlage mißt, und daß die
die Trägerrollen begrenzt und ein Kontakt aufrecht- Rückstreumeßvorrichtung von der Unterlage abgeerhalten
wird. hoben wird, wenn die Meßvorrichtung einen Dicken-Ziel vorliegender Erfindung ist es, die Genauigkeit 60 -wert anzeigt, der einen vorgeschriebenen Wert überder
Arbeitsweise dieser bekannten Vorrichtung zu er- steigt.
höhen, und die Bestimmung des Flächengewichtes Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung
bzw. der Dicke des Überzuges unabhängig von der mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispie-
Dicke der den Überzug aufnehmenden Unterlage vor- len erläutert. Es zeigt
zunehmen. Ein direkter Kontakt zwischen der Meß- 65 F i g. 1 eine schematische Ansicht der Einstellvorvorrichtung
und der mit Überzug versehenen Bahn richtung für den Spaltabstand gemäß der Erfindung,
soll dabei vermieden werden, und es soll ein für den teilweise im Schnitt,
Betrieb optimaler Abstand zwischen Meßvorrichtung Fig. 2 eine graphische Darstellung des Anspre-
Betrieb optimaler Abstand zwischen Meßvorrichtung Fig. 2 eine graphische Darstellung des Anspre-
chens der Rückstreumeßvorrichtung über den Meßspalt,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer selbsttätig
arbeitenden Einstellvorrichtung für den Spaltabstand,
F i g. 4 eine schematische Ansicht einer selbsttätig
arbeitenden Einstellvorrichtung für den Spaltabstand bei einem Streichüberziehvorgang gemäß der Erfindung
und
F i g. 5 eine Endansicht einer anderen Ausführungsform einer Einstellvorrichtung für den Spaltabstand
gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt.
In der Zeichnung, insbesondere in den Fig. 1 und 2, bringt die Überziehvorrichtung 10 eine dünne
Schicht aus einem Überzugsraaterial 12 auf eine Unterlage 14 auf, die sich in der durch Pfeile angedeuteten
Richtung bewegt. Die mit Überzug versehene Bahn 16 wird von einer Rolle 18 unterstützt.
Die Unterlage kann Gummi, Papier, Kunststoff oder Metall sein, der Überzug hat üblicherweise eine andere
Zusammensetzung.
Eine Rückstreumeßvorrichtung 20 dient zum Messen des Gewichtes des Überzuges 12, der der oberen
Seite der Unterlage 14 aufgegeben wird. Die Meßvorrichtung 20 weist eine Strahlungsquelle 22 auf,
die innerhalb einer Anzeigekammer 24 angeordnet ist, damit die Kernstrahlung, z.B. Betapartikeln, auf
die mit Überzug versehene Bahn 16 gerichtet werden. Von der Bahn 16 reflektierte Strahlung wird in ein
elektrisches Signal umgewandelt, das der Leitung 26 aufgegeben wird, die die Anzeigekammer 20 mit
einer Meßschaltung 28 koppelt. Es können aber auch andere Arten von radioaktiven Materialien und andere
Anordnungen aus Strahlungsquelle und Anzeigevorrichtung verwendet werden. Beispielsweise
kann die Quelle 22 außerhalb der Kammer 24 angeordnet sein und so gekippt sein, daß sie Strahlung
von der Bahn in die Kammer reflektiert.
Um einige Überlegungen für die geometrische Anordnung bei der Konstruktion nach vorliegender Erfindung
zu prüfen, kann die Unterseite der mit einem Überzug versehenen Bahn als Bezugsebene dienen,
da sie auf Grund der Schwerkraft oder anderer Kräfte, z. B. der Spannung, die bei dem zu überwachenden
Vorgang vorhanden ist, gegen die Rolle 18 gedrückt wird. Die Rückstreumeßvorrichtung ist
in einem Abstand d über dieser Ebene angeordnet. Der Spalt g wird als der Abstand zwischen der Unterseite
der Meßvorrichtung 20 und der Oberseite der mit einem Überzug versehenen Bahn 16 definiert.
Wenn die Dicke des Überzuges 12 im Vergleich zur Dicke t der Unterlage 14 vernachlässigbar ist, ergibt
sich, daß der Meßspalt g umgekehrt proportional der Dicke t der Unterlage 14 für einen gegebenen Abstand
d von Meßvorrichtung zu Rolle ist.
Wie der F i g. 2 zu entnehmen ist, ändert sich der Ansprechwert der Rückstreumeßvorrichtung mit dem
Spaltabstand g. Ein maximaler Ansprechwert R0
kann aus der Anzeigevorrichtung erhalten werden, wenn der Spalt g gleich einem optimalen Wert G0 ist,
der z. B. 1,25 cm betragen kann. Der Ansprechwert fällt auf jeder Seite des optimalen Spaltwertes wesentlich
ab, wie durch die Kurve 30 dargestellt ist.
Das von der Rückstreukammer 24 erzeugte Signal ändert sich nicht nur mit- dem Gewicht des Überzuges,
sondern auch mit Dimensionsänderungen in der geometrischen Anordnung, die den Meßspalt verändern.
Bei den meisten Verfahren ergibt sich eine derartige Dimensionsänderung aus einer Änderung
der Dicke t der Unterlage. Sehr oft wird ein Streichüberzug verwendet, um Unterlagen unterschiedlicher
Dicke anzupassen. Es ist erwünscht, den Spalt g zwischen Meßvorrichtung und Bahn, d. h. den Durchlaufabstand
auf dem optimalen Spaltwert G0 zu halten, unabhängig davon, welche Dicke ,die Unterlage
hat. Um diesen bevorzugten Abstand zu erzielen, wird die Rückstreumeßvorrichtung so eingestellt, daß
ihr Abstand d von der Bezugsebene sich ändert.
ίο Wenn eine dünne Unterlage vorliegt, wird d vermindert,
wenn eine dicke Unterlage vorhanden ist, wird d vergrößert.
Eine Einrichtung zum vertikalen Verschieben der Rückstreumeßvorrichtung ist in F i g. 1 gezeigt. Der
horizontale Spaltabstand, der dort dargestellt ist, ist lediglich als Beispiel angegeben, und die erforderliche
Verschiebung der Meßvorrichtung kann ebensogut auch für schräge vertikale Spaltabstände vorgenommen
werden. Eine Servoeinrichtung 32 treibt die
so Vorrichtung 20 aus Quelle und Anzeigevorrichtung
nach oben und unten. Ein Zahnritzel 34 und eine damit zusammenarbeitende Zahnstange 36, die an der
Kammer befestigt ist, ist als Beispiel dafür dargestellt, wie der rotierende Antrieb der Servoeinrichtung
32 in eine lineare Bewegung der Kammer 24 umgewandelt werden kann. Wenn die Quelle 22 getrennt
von der Kammer 24 untergebracht ist, kann entweder jedes Gehäuse getrennt oder können beide
Gehäuse gemeinsam verschoben werden. Wenn die Rückstreumeßvorrichtung 20 von einem Rahmen
aufgenommen wird, damit eine Abtastung des mit Überzug versehenen Materials 16 möglich ist, kann
es erwünscht sein, den gesamten Rahmen relativ zur Bezugsebene mit Hilfe von beweglichen, keilförmigen
Elementen anzuheben.
Ein Rückkopplungssignal, das proportional der Verschiebung der Meßvorrichtung über der Bezugsebene
ist, wird von einem Generator 38 übertragen, der mechanisch mit dem mechanischen Ausgang der
Servoeinrichtung 32 gekoppelt ist, wie gestrichelt bei 40 angedeutet. Der Generator kann eine beliebige
Ausführungsform eines Lagewandlers, z. B. ein Differentialwandler sein. Das Rückkopplungssignal
wird in einem Differenzrechner 42 mit einem Ziel-
45- signal verglichen, das von einer Zieleinstellvorrichtung 44 für den Spaltabstand erzeugt wird.
Diese Einstellvorrichtung 44 kann eine einfache Widerstands-Spannungsteüerschaltung mit einem Potentiometer
aufweisen, das einen verschiebbaren Abgriff zur Erzielung eines Spannungssignals auswählbarer
Größe besitzt. Ein Steuerknopf 46 gibt dem Bedienenden die Möglichkeit, die Dicke der durch
die Überziehvorrichtung 10 laufenden Unterlage anzuzeigen. Wenn der Steuerknopf 46 mit der verschiebbaren
Potentiomeieranzapfung für die Zieleinsitelleinrichtung
gekoppelt ist, wie dies gestrichelt mit 48 angedeutet ist, kann jede beliebige Dicke aus
einem kontinuierlichen Bereich von Dickenwerten auf einfache Weise ausgewählt werden.
Beschreibung der Arbeitsweise
Um die erfindungsgemäße Uberzugsgewichtsmeßanordnung
zu betreiben, kann die Auswahlvorrichtung für die Grunddicke auf Null gestellt werden,
und die Rückstreumeßvorrichtung kann von Hand auf eine Stellung über der Rolle 18 angeordnet werden,
bis das maximale Signal aus der Meßvorrichtung, 20 erhalten wird. Als praktisches Beispiel kann die-
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ser Wert etwa 1,5 cm über der Rolle 18 liegen. Das innerhalb eines Durchlaufes kann sich die Dicke än-Ausigangssignal
aus dem Rückkopplungsgenerator dem. Beispielsweise kann eine generelle Äbschrägung
wird auf Null eingestellt. auf die Dicke der Unterlage auftreten, die eine Er-
Wenn eine Bahn bekannter Dicke T über die leere höhung der Streifendicke vom Beginn des Durch-
Rolle 18 geführt wird, nimmt der relative Ansprach- 5 lauf es bis zum Ende ergibt.
wert der Anzeigevorrichtung auf den Wert R1 ab, und Um eine Bedienungsperson auszuschalten, wird,
zwar auf Grund des verringerten Luftspaltes G1 (vgl. wie in F i g. 3 dargestellt, eine Meßvorrichtung 52
Fig. 2). vorgesehen, die die Bahn überwacht und ein Signal
Nachfolgenide Oberzugsgewich-tsmessungen wurden erzeugt, das die Dicke der Unterlage der Bahn andann
normalerweise an -einem Spalt ausgeführt wer- io zeigt. Diese Funktion ergibt sich z. B. aus einem
den, der eitwas kleiner als der optimale Spalt ist. Bei Wandler, z. B. einem Differentialwandler, der einen
vorlegender Erfindung jedoch verschiebt der Bedie- beweglichen Kern aufweist, welcher auf der Unternende
den Steuerknopf 46 auf die bekannte Grund- lage 14 aufliegt. Andererseits kann es erwünscht sein,
dicke C, die gefahren werden soll, und die Servoein- die Dicke der gesamten mit Überzug versehenen
richtung 32 hebt die Meßvorrichtung 20 um einen 15 Bahn mit einem Kaliperwandler abzutasten und die-Abstand
gleich 'dieser Grunddicke an. Dann ist das ses Signal zur Lagesteuerung zu verwenden. Dies
Lagerückkopplungssignal so weit vergrößert Worden, kann ein lineares Potentiometer sein, das von einem
daß das Ausgangssignal der Zieleinstelivörrichtung auf der Bahn aufliegenden Arm betätigt wird. In jeweitgehend
gelöscht wird. Nunmehr übertragen die d&m Falle wild ein Signal erzeugt, das im wesent-Meßvorrichtung
20 und die zugeordnete Meßschal- 20 liehen eine Funktion der Dicke der Bahn ist. Eine
tang 28 ein Signal auf die Ablesevorrichtung 50, das einstellbare DurcMaufabstands-Bezugsvorrichtung 54
proportional dem Gewicht des Überzuges 12 ist, der ergibt ein weiteres Signal, das die vertikale Stellung
auf die Unterlage 14 von der Überziehvorrichtung 10 der Meßvorrichtung 20 anzeigt. Eine Fehlerabtastaufgebracht
worden ist. Das Signal aus der Meßvor- und Mittelungsschaltung 56 erzeugt ein Signal immer
richtung 20 kann auch zur Steuerung des Gewichtes 25 dann, wenn die Differenz zwischen der gemessenen
des Überzuges 12 verwendet werden, wie dies in idem Dicke der Unterlage und dem Bezugsdurchlaufobenerwähnten
USA.-Patent 2 895 888 der Fall ist. abstand einen Meßspalt anzeigt, der die Grenzen der
Falls eine Änderung der Daten einen Durchlauf eines annehmbaren Genauigkeit überschreitet. Als Beispiel
Unterlagenmaterials von 0,125 cm Stärke erfordert, sei ein zulässiger Spalt von ±0,075 cm Abweichung
stellt der Bedienende diese Dicke mit Hilfe des 30 vom Optimum angegeben.
Steuerknopfes 46 ein, und die Meßvorichtung 20 Eine Mittelungsschaltung kann in der Vorrichtung
senkt sich aus der früheren Stellung um 0,125 cm. 56 vorgesehen sein, um ein Ansprechen auf Kurz-
Die Überzugsgewichtsmessungen können dann wieder zeitabweichungen der Dicke der Unterlage zu verhin-
mit dem optischen Spaltabstand durchgeführt wer- dem, bei denen eine Lagesteuerung nicht notwendig
den, bei dem Genauigkeit und Signal-Geräusch-Ver- 35 ist; wenn jedoch die Mittelung angewendet wird,
hältnis ein Maximum sind. stellt ein Fehlersignal einen zu großen Fehler recht-
Während der Spalt g als der Abstand zwischen der zeitig fest, und die Einstellvorrichtung 58 für die
Meßvorrichtung und der oberen Fläche des mit Über- Rückstreumeßvorrichtung wird in der Weise betätigt,
zug versehenen Materials definiert wird, ist die Dicke daß die Meßvorrichtung auf den optimalen Spalt-
des Überzuges 12 in 'den meisten Fällen relativ zur 40 abstand verschoben wird. Natürlich wird die neue
dicken Unterlage sehr gering genug, daß sie für alle Stellung der Rückstreumeßvorrichtung auf die Vor-
praktischen Fälle vernachlässigt werden kann. Die richtung 54 übertragen, wie dies durch die ge-
Zuwachsspaltvörrittgerung Δ g, die sich aus Änderun- strichelte Linie 60 angezeigt ist, um die Fehlerabtast-
gen in der Überzugsdicke ergibt, verschiebt üblicher- schaltung 56 auf den korrigierten Durchlaufabstands-
weise den Betriebspunkt nicht weit genug auf der 45 bezugswert einzustellen.
Kurve 30 nach abwärts, daß die Genauigkeit der Wenn die Dickenmeßvorrichtung 52 räumlich ent-
ÜberzugsgewicMsmessung beeinflußt wird, fernt von der Rückstreumeßvorrichtung angeordnet
Der Spaltabstand kann dann mathematisch ange- sein muß, kann es in manchen Anwendungsfällen ernähert als forderlich sein, die Einstellung des Durchlaufabstan-
g^d— t 50 des so weit zu verzögern, bis die Änderung in der
angesehen werden. Dicke der Unterlage die Lage der Rückstreumeßvor-
In den Anwendungsfällen, in denen der Überzug richtung erreicht hat. Eine Verzögerungseinrichtung
so dick ist, daß der Durchlaufabsiand verringert wird 62, die gestrichelt dargestellt ist, kann zur Vergröße-
und einen unzulässigen Fehler ergibt, kann es erfor- rung der Lagesteuerung über eine Zeitperiode ver-
derlich sein, eine Verniersteuerung vorzusehen, die 55 wendet werden, die umgekehrt proportional der
eine Erhöhung des Durchlaufabstandszieles, das auf Durchlaufgesohwindigkeit des Materials ist. Ein
der Vorrichtung 44 eingestellt ist, ergibt. Transportverzögerungs-Taktgeber, wie er in dem
A+ s ^ τ* ui t u . α -c· * η · w. USA.-Patent 2 895 888 erörtert ist, kann hierfür Ver-
Autoiaatische Durchlauf abstands-Einstellvomchtung wendüQ» finden
Während die Durchlaufabstands-Einstellvorrich- 60 Zink latt'erune
tang nach F i g. 1 für die meisten Überziehanord-
nungen zufriedenstellend arbeitet, ist es erforderlich, Eine automatische Durchlaufabstands-Einstellandaß
die Bedienungsperson die Dicke der Unterlage Ordnung für ein Zinküberzugsverfahren ist in Fig. 4
vorab einstellt. Falls die Dicke der Unterlage sich am dargestellt. Bei dieser Anordnung läuft ein Stahl-Ende
eines Durchlaufes ändert und der Bedienende 65 streifen 64 in eine Eintauch-Überziehvorrichtung 66
vergißt, das Durchlaufabstandsziel zu ändern, werden ein, wo er einen Zinküberzug auf beiden Seiten oder
die nachfolgenden Überzugsgewichtsmessungen mit Oberflächen erhält. Der mit einem Überzug veretwas
verminderter Genauigkeit durchgeführt. Sogar sehene Streifen 68 wird um ein Rollensystem geführt,
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das ein Leitrollenpaar 70 und 72 aufweist. Zwei Arbeitsvorgang bei der Zinkplattierung
Rückstreumeßvorriciitungen 74 und 76 messen das '
Gewicht des Überzuges, der auf jeder Seite des Strei-' Um die vorbeschriebene Durchläufabstands-Ein-
fens 64 aufgebracht worden ist. Eine Durchlauf- Stellanordnung in Betrieb zu nghmen, drückt der Beabstands-Einstellvorrichtung
kann an jeder Meßvor- 5 dienende einen Schalter 104 und schaltet 'einen Anrichtung
zur gleichzeitigen Einstellung der individuel- laßstromkreis 106 ein. Der Stromkreis 106 enthält
lenDurchlauf abstände verwendet werden. Um Wieder- Relais und eine Energiequelle, damit die Kupplungsholungen
zu vermeiden, wind nur die Einstellvorrich- kontakte 102 getrennt und die Meßvorrichtung 76
tang für die Meßvorrichtung 76 im einzelnen darge- von der automatischen Durchlaufabstands-EinstellsteHt.
ίο vorrichtung entkoppelt werden kann. Gleichzeitig
Um eine Berührung mit dem Streifen zu vermei- wird ein anderes Kupplungskontaktpaar 108 geschlosden,
wird vorzugsweise die Dicke des Streifens 64 mit sen, damit der Kopf von Hand über die Rolle 72 einr
einer Strahlungsübertragungsmeßvorrichtung 80 ge- gestellt werden kann, bis ein maximales Ansprechen
messen, die eine Strahlungsquelle Q und eine An- der Meßvorrichtung auf der Überzugsgewichtsaufzeigevorrichtung
D aufweist, welche auf entgegen- 15 zeiohnungsvorrichtumg 110, die. mit der Rückstreugesetzten
Seiten das Streifens 64 angeordnet sind. Die meßvorrichtung 76 verbunden -ist, angezeigt wird.
Anzeigevorrichtung D erzeugt ein Signal, das umge- Wenn dieser Punkt des maximalen Ansprechens festkehrt
proportional der Streif eadicke auf Grund der gestellt worden ist, wird die Durchlaufabstands-Strahlungsabsorption
durch den Streifen 64 ist. Die Potentiometeranzapfung 96a auf das Nullende seiner
Anzeigevorrichtung D ist mit einer Meßservoeinrich- 20 Bewegung verschoben. Der Schalter 104 wird freitung
82 verbunden, (die die gemessene Streifendicke gegeben, trennt die Meßvorrichtung 76 von der Handin
eine mechanische Bewegung umsetzt, welche über einstellvorrichtung 112 und verbindet sie mit der
eine Verbindung 84 angezeigt wird. Im Zusammen- automatischen Durchlaufabstands-Einstellvorrichhang
mit einer eingehenden Erläuterung der Kon- tang.
struktion des bevorzugten Meßsystems wird auf die 25 Wenn ein Streifen 64 von beispielsweise 0,125 cm
USA.-Patentschrift 2 790 945 hingewiesen. Die Meß- in die Anordnung eingeführt wird, zeigt die Meßvorservoeinriichtung
82 kann eine Schreibfeder 86 eines richtung 80 den Grunddickenwert an. Die Meßservo-Aufzeichnungsgerätes
88 steuern, damit die Ände- einrichtung 82 bringt diesen Dickenwert auf dem rangen in der Streifendicke des eintretenden Strei- Streifenaufzeichnungsgerät 88 zur Anzeige und verfens
64 angezeigt werden. 30 schiebt die Schleif drahtanzapfung 94 a in eine Stel-
Eine Differenzrechnerbrückenschaltung 90 wird lung auf dem Potentiometer 94,; .die der gemessenen
zur Anzeige von Änderungen im Spaliabstand ver- Grunddicke entspricht. Die Brücke 90 konmt aus
wendet, die sich aus einer Verschiebung der gemesse- dem Gleichgewicht, und es tritt eine Spannung zwinen
Streifendicke ergeben. Eine Durchlauf abstands- sehen den Potentiometeranzapfungen 94 a und 96 a
servoeinrichtung 92 überwacht den Ausgang der 35 auf, die die Durchlaufabstands-Servoemrichtung 92
Brücke 90 und stellt den Meßkopf 76 '.so ein, daß die erregt. Das Ritzel 100 wird im Gegenuhrzeigersinn
Brücke im Gleichgewicht bleibt. Die Brücke 90 weist gedreht, damit die Meßvorrichtung 76 angehoben
in ihrer vereinfachten Form ein Wiederhol-Schleif- wird. Die Anzapfung 96 a wird, zusammen mit der
drahtpotentiometer 94, das mechanisch mit der Meß- Meßvorrichtung 76 so lange nach oben geführt, bis
servoeinrichtung 82 verbunden ist, ferner ein Durch- 40 das Potential etwa gleich dem.'an der Schleifdrahtlauf
abstands- Bezugspotentiometer 96 und eine durch anzapfung 94 a herrschenden ist. An dieser Stelle hält
die Batterie 98 dargestellte Spannungsquelle auf. Das die Durchlaufabstands-Servoeihjichtung 72 an und
Dicken- und Durchlaufabstandspotentiometer weisen beläßt die Meßvorrichtung 0,125 cm höher als sie
verschiebbare Anzapfungen 94 a und 96 a auf, die in war, als kein Streifen im Spalt vorhanden war. Da die
entsprechender Weise mit dam Eingang der Durch- 45 Meßvorrichtang am optimalen Spalt angeordnet war
laufabstands-Servoeinrichtung 92 in Verbindung ste- und sie sich um einen Abstand gleich der Streifenhen.
Die Einstellung dieser beiden Anzapfungen dicke nach oben verschoben hat, bleibt der optimale
längs ihrer entsprechenden Schleif drähte kann in Ver- Spaltabstand G0 erhalten.
Schiebungseinheiten, z. B. in V1000 cm, geeicht werden. Daraus ergibt sich, daß unabhängig davon, wie
Beispielsweise kann das Durchlaufabstandspotentio- 50 groß die Grunddicke ist, diese Grunddicke gemessen
meter einen Bereich von 0,35 cm besitzen, wobei das und zum Heben und Senken der Meßvorrichtung 76
untere Ende dem Wert Null entspricht. Diese Stelle verwendet wird, damit der optimale Spalt G0 mit
auf dem Durchlaufabstandspotentiometer ist in der Hilfe der kontinuierlichen Durchlaufabstands-Ein-Zeichnung
in einem Abstand über der Rolle 72 aus- Stellvorrichtung aufrechterhalten wird. Es liegt auch
geriohtet, der gleich dem optimalen Spalt G0 ist, da 55 im Rahmen vorliegender Erfindung, eine Bereichsdies
einen zweckmäßigen Bezugspunkt ergibt. Der schaltung vorzusehen und andere Abänderungen der
Bereich der Verschiebung des Durchlaufabstands- Brücke 90 zu wählen, um die Eichgenauigkeit der
potentiometers 96 wird so gewählt, daß der gesamte Einstellanordnung für die Meßvorrichtung zu verBereich
in den zu erwartenden Grunddickenwerten bessern.
erfaßt wird. 60 Ein weiteres Verfahren zum Anheben der Rück-
Die Durchlaufabstands-Servoeinrichtung 92 treibt streumeßvorrichtung ist in F i g. 5 dargestellt. Ein
sowohl das Ritzel 100 über zwei geschlossene, elek- Schlitten 113, der die Rückstreuquelle und -anzeige-'tromechanische
Kupplungskontakte 102 als auch die vorrichtung aufnimmt, verschiebt sich auf einer Uber-Anzapfung
96 α des Durchlaufabstandspotentiometers kopfführungsstange 114. Eine "mit einem Überzug
in Abhängigkeit von einer Potentialdifferenz zwi- 65 versehene Bahn 116 wird von einer Walze 118 aufsehen
den Potentiometeranzapfungen 94 α und 96 α genommen. Die Führungsstange 114 ist in zwei senkan.
Die Anzapfung 96a folgt der vertikalen Ver-- recht stehenden Rahmenteilen 120 und 122 befestigt,
Schiebung der unteren Fläche der Meßvorrichtung 76. von denen jeweils eines an jeder Seite der Bahn 116
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angeordnet ist. Ein Motor 124 kann mit dem Quelle
und Anzeigevorrichtung aufnehmenden Schlitten 113 gekoppelt sein, so daß er quer zur Bahn oder vorwärts
und rückwärts abtastet. In einer vereinfachten Darstellung wird jedes Rahmenbauteil von dem verschiebbaren
Keil W aufgenommen, der zwischen den Bauteilen 120 und 122 und einem ortsfesten Tragbautel
126 angeordnet ist. Die Keile W können auf einer Führungsspindel 128, die von einem Servomotor
130 in Drehung versetzt werden, angebracht sein. Jeder Keil W kann gleichzeitig von dem Motor
130 gesteuert werden, wie gestrichelt mit 132 angedeutet.
Die gesamte Meßanordnung kann nach oben verschoben werden, indem die Keile W auf die Bahn 116
zu bewegt werden. Eine Drehung der ■Führungsspindel 128 in entgegengesetzter Richtung dient zum Absenken
der Anordnung. Eine ähnliche Anordnung kann zur Verwendung bei vertikalem Durchlaufabstand-vorgesehen
werden, wobei hier die Rückstreumeßvorrichtung in horizontaler Richtung verschoben
werden muß.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein Schweißschutz vorgesehen ist. Üblicherweise
ist das Ende eines Streifens mit dem Beginn eines anderen Streifens verschweißt, damit ein kontinuierlicher
Überzugsvorgang erhalten wird. Die Schweißstelle S ist ein örtlicher Bereich vergrößerter Dicket
der die Stirnseite der Rückstreumeßvorrichtung 112 beim Durchlaufen beschädigen kann. Es sind mechanischie
Vorrichtungen verwendet worden, die sich gegen den einlaufenden Streifen 134 legen und die
Schweißstelle S anzeigen. Es hat sich jedoch als zweckmäßiger herausgestellt, eine berührungsfreie
Strahlungsmeßvorrichtung 138 in Bewegungsrichtung räumlich vor der Rückstreumeßvorrichtung 112 anzuordnen,
um die Schweißstelle S anzuzeigen und die Meßvorrichtung von der mit Überzug versehenen
Bahn 116 weg zu verschieben. Die Meßvorrichtung 112 kann durch die Keile W angehoben oder in seitlicher
Richtung in die gestrichelt dargestellte Abstandsstellung 112 a verschoben werden.
Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, den normalen Abtastbefehl einer Vorwärts- und Rückwärtsmeßvorrichtung
aus einem Abtastprogtarnmierer 140 zu unterbinden. Eine Dickenbegrenzungsschaltung
überwacht das Grunddickensignal, das von der mit der Strahlungsmeßvorrichtung 138 gekoppelten
Grunddickenmeß- und Aufzeichnungsanordnung 142 erzeugt wird. Ein Grenzschalter 144 kann "beispielsweise
von dem Grunddickenaufzeichnungselement betätigt werden, wenn eine Dicke durch die Strahlungsmeßvorrichtung
138 angezeigt wird, die wesentlich größer ist, als sie üblicherweise durch normale Änderungen
in der Grunddicke auftritt. Eine Betätigung des Grenzschalter,s 144 bewirkt, daß eine automatische
Meßvorrichtungsäbziehvorrichtung 146 das normale Programm des Abtastprogrammierers 140
eine vorgegebene Zeitdauer lang verändert, die ausreicht, damit die Schweißstelle S die in Bewegungsrichtung
stromab liegende Rückstrahlmeßvorrichtung 112 durchläuft. Zu diesem Zweck kann die von der
Bahn abgelegene Abziehvorrichtung 146 einen an sich bekannten Verweiltaktgeber verwenden.
Die Durchlaufabstands-Einstellvorrichtung 148 kann auch mit dem Ausgang der Grunddickenmeßanordnung
142 gekoppelt sein, damit der gewünschte Spaltabstand erzielt wird, nachdem die Schweißstelle
S die Rückstreumeßvorrichtung 112 durchlaufen hat. Die Durchlauf abstands-Einstellvorrichtung
steuert die Arbeitsweise des Stellmotors in der obenerwähnten Weise.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann eine Grunddickenmeßvorrichtung
verwendet werden, um die Dicke einer faserförmigen Unterlage zu überwachen, auf die ein Kunststoffüberzug aufgebracht wird. Eine
Rückstreumeßvorrichtung, die. in der Nähe der mit einem Überzug versehenen Unterlage zur Messung
des Gewichtes oder der Dicke des Kunststoffüberzuges befestigt ist, kann in bezug auf die Oberfläche
der Unterlage so eingestellt werden, daß die Genauigkeit der Überzugsmessung verbessert wird.
Claims (12)
1. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn* bei der auf einer oder beiden Flächen der Unterlage
ein Überzug relativ geringer Dicke aufge- Λ bracht ist, dessen Flächengewicht bzw. Dicke be- ™
stimmt werden sollj wobei die Strahlungsquelle
und der Strahlungsdetektor der Rückstreumeßvorrichtung auf der gleichen Seite der durchlaufenden
Bahn angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Meß- und Anzeigevorrichtung (52, '82, 142) für 'die Grunddicke der
Unterlage (14, 64) auf eine Spalteinstellvorrichtung (32, 92, 148) zur Lageeinstellung der Rückstreumeßvorrichtung
(20, 76, 113) relativ zur durchlaufenden Bahn (16, 68) derart einwirkt,
daß unabhängig von Änderungen in der Dicke Rückstreumeßvorrichtung und der Oberfläche der
der Unterlage (14, 64) der Abstand zwischen der Unterlage (14, 64) stets konstant gehalten wird.
2. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rüekstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spalt-Einstellvorrichtung (32, 92) eine Servoeinrichtung ist.. a
3. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwi- ' sehen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Servoeinrichtung (32) von einem mit einem Rückkopplungssignalgenerator (38) beaufschlagten
Differenzrechner (42) steuerbar ist.
4. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Stra'hlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ablesevorrichtung (50) vorgesehen ist, deren Anzeige proportional dem Gewicht des
- Überzuges (12) ist.
5. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strählungs-Rückstreumeßvorriehtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke der Unterlage (14) einer auf den Sollwert einstellbaren Vorrichtung
(44, 46) und über diese dem Differenzreehner (42) aufgegeben wird.
6. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strählungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach
Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (46) von Hand einstellbar ist.
7. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grunddickenmeßvorrichtung (52) die Dicke der Bahn selbsttätig überwacht und eine Fehlerabtast-
und -mittelungsschaltung (56) speist, um die Anzeige von Kurzzeitschwankungen zu verhindern,
und daß die Einstellvorrichtung (58) die Rückstreumeßvorrichtung (20) auf den optimalen
Spaltabstand verschiebt.
8. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 7, wobei die Dickenmeßvorrichtung
räumlich entfernt von der Rückstreumeßvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verzögerungseinrichtung (62) vorgesehen ist.
9. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumeßvorrichiung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur berührungsfreien Messung
der Dicke der Unterlage (14, 64) eine an sich bekannte Strahlungsübertragungsmeß- und
Anzeigevorrichtung (80 bis 88) vorgesehen ist.
10. Ernstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Stra'hlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Differenzrechnerbrückenschaltung (90) zur Anzeige von Änderungen
im Spaltabstand vorgesehen ist, die den Meßkopf (76) einstellt.
11. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand
zwischen mindestens einer Strählungs-Rückstreumeßvorrichtung und einer durchlaufenden Bahn
nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstreumeßvorrichtung
(113) auf einer Führungsstange (113 c) verschiebbar angeordnet ist und daß die die Führungsstange
aufnehmenden Seitenträger (120, 122) und damit der Abstand zwischen Vorrichtung (113) und Oberfläche des Streifens (116)
durch die Führungsstange (113 d) anhebende oder absenkende Keilvorrichtungen (126, 128, 130)
einstellbar ist.
12. Einstellvorrichtung für den Spaltabstand zwischen mindestens einer Strahlungs-Rückstreumeßvorrichtung
und einer durchlaufenden Bahn nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, wobei die durchlaufende Bahn auf Grund von Verbindungsstellen
einzelner Bahnabschnitte miteinander an diesen Stellen eine größere Dicke aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine getrennte Meßvorrichtung (138) die Dicke der Unterlage (134) mißt und daß die Rückstreumeßvorrichtung
(112) von der Unterlage abgehoben wird, wenn die Meßvorrichtung einen Dickenwert
anzeigt, der einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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