DE1771283B2 - Vorrichtung zum bestimmen des durchhanges von blechbaendern u.dgl. in bandbeizen auf elektrischem wege - Google Patents
Vorrichtung zum bestimmen des durchhanges von blechbaendern u.dgl. in bandbeizen auf elektrischem wegeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen des Durchhanges von Blechbändern u.dgl. in
Bandbeizen auf elektrischem Wege, unter Verwendung von in einer Meßbrückenschaltung liegenden, eine in
Abhängigkeit vom Banddurchhang variable elektrische Meßgröße erzeugenden Fühlelektroden.
Die Einregelung einer vorbestimmten Bandeintauchtiefe,
die einem bestimmten Banddurchhang und einer bestimmten Bandeintauchlänge entspricht, stellt eine
wesentliche Voraussetzung für ein wirtschaftliches Arbeiten kontinuierlich betriebener Beizstraßen dar.
Aus der DT-AS 10,93 644 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Fühlelektroden
aus Induktionsspulen bestehen, die in einem eigenen Schutzrohr vor der Badflüssigkeit geschützt in
Bodennähe des Badbehälters angeordnet sind. Diese Vorrichtung ist grundsätzlich nur für Blechbänder aus
ferromagnetischem Material geeignet. Überdies kommt es durch die stark veränderliche Permeabilität des
Materials zu einer Verfälschung der Meßergebnisse und die erfaßbare Durchhangänderung ist, wie die Praxis
zeigt, mit ca. 500 mm begrenzt.
Aus der DT-AS 11 69 757 ist es bekannt, den
Durchhang des Bandes in Bandbeizen durch einander gegenüber in den Seitenwandungen angeordnete
Sender und Empfänger von Lichtschranken zu bestimmten. Solche Lichtschranker, sind gegen Trübungen des
Bades empfindlich und daher in der Praxis nur bei geringen Abständen zwischen Sender und Empfanger
und damit der Seitenwände des Badbehälters erfolgreich verwendbar.
ίο Die DT-AS 10 01493 betrifft schließlich eine
Vorrichtung zur Ermittlung des Durchhanges von Bändern u. dgl., bei der das Band an einer im Prinzip
keilförmigen Platte vorbeigeführt wird und eine Messung der sich mit dem Durchhang ändernden
Kapazität zwischen Band und Platte vorgenommen wird. Diese Vorrichtung ist nur zur Ermittlung des
Banddurchhanges in freier Luft geeignet. Entsprechende Messungen im Beizbad währen wegen des geringen
ohmschen Widerstandes des Bades praktisch unmöglieh.
Weitere bekannte Vorrichtungen zur Bestimmung des Banddurchhanges benützen Röntgen- oder
Isotopenschranken, die verhältnismäßig aufwendig und im elektronischen Teil der Anlagen störungsanfällig
sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, die einen einfachen
Aufbau besitzt, betriebssicher arbeitet und gegen Temperatureinflüsse und Trübungen des Beizbades
weitgehend unempfindlich ist.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest zwei Fühlelektroden im Beizbad selbst
unterhalb der Blechbänder und in deren Durchlaufrichtung gesehen mit Abstand hintereinander angeordnet
und über die Meßbrückenschaltung mit den beiden Polen einer Stromquelle verbunden sind, so daß der der
Summe der kleinsten Abstände des Bandes von den Fühlelektroden entsprechende und damit der Eintauchtiefe
des Bandes entsprechende Widerstand des von der einen Fühlelektrode über eine Badstrecke zum Band
und von diesem über eine weitere Badstrecke zur zweiten Elektrode führenden Brückenzweiges ermittelt
wird.
Die erfindungsgemäße Konstruktion beruht auf der Erkenntnis, daß der Widerstand der zwischen den
Elektroden und dem Band liegenden Flüssigkeitssäulen dem Abstand des Bandes von den Fühlelektroden direkt
und damit dem Banddurchhang umgekehrt proportional
so ist. Der Leitungswiderstand des Bandes selbst kann wegen der guten elektrischen Leitfähigkeit des Bandes
praktisch vernachlässigt werden. Um eine elektrolytische Gasentwicklung an den Elektroden möglichst zu
vermeiden bzw. sehr gering zu halten, empfiehlt es sich, Wechselstrom für die Widerstandsmessung zu verwenden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind im Bad außerhalb des Bandführungsweges zwei weitere Elektroden
angeordnet und in einer Kompensationsschaltung in die Meßbrückenschaltung einbezogen, wobei die
Fühlelektroden in dem einen und die Kompensationselektroden in dem zu diesem gegengleichen Zweig einer
die Meßbrückenschaltung bildenden Wechselstrom-Brückenschaltung angeordnet sind. Diese Maß-
nähme hat den Zweck, selbsttätig Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit der Badflüssigkeit auszugleichen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die
Elektroden zur Erzielung niedriger Stromdichten großflächig ausgebildet und bestehen aus porösem
Material, insbesondere aus porösem Graphit oder Sintermetall. Die poröse Oberfläche der Elektroden
gewährleistet auch dann praktisch gleichbleibende ubergangswiderstände zwischen Elekv:oden und Badflüssigkeit,
wenn sich Schlamm od. dgl. Rückstände außen an den Elektroden ansetzen oder in geringem
Maße durch Elektrolysewirkung Gasbläschen an cer Oberfläche entstehen. Die Badbehälter besitzen
üblicherweise eine Auskleidung aus keramischem Material, das hohe elektrische Isolationswerte aufweist,
so daß keine Gefahr der Ausbildung von Leitungsbrücken zwischen den Elektroden über die Badauskleidung
besteht Um einen Schutz der Elektroden vor mechanischen Beschädigungen durch das Band zu
erzielen, können die Elektroden in Vertiefungen der Beizbadbehälterauskleidung versenkt sein, so daß das
Band selbst bei Bandriß über die Elektroden hinweggleitet, ohne mit ihnen in mechanischen Eingriff zu
kommen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt
F i g. 1 schematisiert eine Bandbeizanlage im Schnitt,
Fig.2 das Schaltschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig.3 eine Meßelektrode in der Einbaustellung im
Schnitt.
Die Bandbeizanlage besitzt einen mit einem Beizbad 1 teilweise gefüllten Badbehälter 2, dessen Innenwandung
3 von einer keramischen Auskleidung gebildet wird. Dem Beizbad 1 wird kontinuierlich ein Blechband
4 zugeführt Die Eintauchlänge des über Führungswalzen 5 geführten Bandes 4 hängt von seiner
Eintauchtiefe ab. Im Boden des Beizbehälters sind in Längsabstand voneinander zwei Fühlelektroden 6, 7
angeordnet. Wie insbesondere Fig.3 zeigt, sind die Fühlelektroden in Vertiefungen der Auskleidung 3
versenkt. Die Elektroden sind großflächig ausgeführt und bestehen aus porösem Material, z. B. aus porösem
Graphit oder aus Sintermetall. Um einwandfreie Meßergebnisse zu erzielen, ist ein Anschlußkontaktbolzen
8 aus gleichem Material durch ein Isolierrohr 9 nach außen geführt. Zur Verhinderung eines Flüssigkeitsaustritts
dient eine Stopfbuchse 10.
Neben den Fühlelektroden 6,7 sind im Bad noch zwei
Neben den Fühlelektroden 6,7 sind im Bad noch zwei
ίο weitere Elektroden 11,12 als Kompensationselektroden
außerhalb des Bandführungsweges in einer Seitenwand des Behälters 2 versenkt angebracht. Wie F i g. 2 zeigt,
liegen die Fühlelektroden 6, 7 in einem, die Kompensationselektroden 11, 12 aber in einem dazu gegengleichen
Zweig einer Wechselstrom-Meßbrücke, die bei richtigem Banddurchhang durch Widerstände 13, 14
abgeglichen ist und von einer Wechselstromquelle 15 gespeist wird. Der elektrische Widerstand zwischen den
Fühlelektroden 6, 7 entspricht, da der Widerstand des Bandes 4 vernachlässigbar klein ist, direkt der Summe
der kleinsten Abstände zwischen den Fühlelektroden 6 bzw. 7 und dem Band 4. Die Kompensationselektroden
11, 12 sind vorgesehen, damit Widerstandsänderungen des Bades durch Änderungen der Baddichte oder der
Badtemperatur nicht in die Messung eingehen. Ändert sich der Banddurchhang, dann verändert sich sinngemäß
auch der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden 6 und 7, so daß in der Brückendiagonale 16 eine
Spannung auftritt, deren Betrag der Durchhangänderung proportional ist.
Diese Spannung kann mit einem Meßgerät 17 gemessen oder auch unmittelbar zur Steuerung von
Signalgebern, Warneinrichtungen oder Regeleinrichtungen zur Steuerung des Bandvorschubes bis zur
Erreichung des vorbestimmten Banddurchhanges herangezogen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Bestimmen des Durchhanges von Blechbändern u.dgl. in Bandbeizen auf elektrischem
Wege, unter Verwendung vor. in einer Meßbrückenschaltung liegenden, eine in Abhängigkeit
vom Banddurchhang variable elektrische Meßgröße erzeugenden Fühlelektroden, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest zwei Fühlelektroden (6, 7) im Beizbad (1) selbst unterhalb der
Blechbänder (4) und in deren Durchlaufrichtung gesehen mit Abstand hintereinander angeordnet und
über die Meßbrückenschaltung (11 -14,17) mit den
beiden Polen einer Stromquelle (15) verbunden sind, so daß der der Summe der kleinsten Abstände des
Bandes von den Fühlelektroden (6,7) entsprechende und damit der Eintauchtiefe des Bandes (4) Ln das
Bad entsprechende Widerstand des von der einen Fühlelektrode über eine Badstrecke zum Band und
von diesem über eine weitere Badstrecke zur zweiten Elektrode führenden Brückenzweiges ermittelt
wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bad (1) außerhalb des Bandführungsweges
zwei weitere Elektroden (11, 12) angeordnet und in einer Kompensationsschaltung in
die Meßbrückenschaltung einbezogen sind, wobei die Fühlelektroden (6, 7) in dem einen und die
Kompensationselektroden (11,12) in dem zu diesem gegengleichen Zweig einer die Meßbrückenschaltung
bildenden Wechselstrom-Brückenschaltung angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (6,7,11,12) zur
Erzielung niedriger Stromdichten großflächig ausgebildet sind und aus porösem Material, insbesondere
porösem Graphit oder Sintermetall, bestehen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (6, 7,
11,12) in Vertiefungen der Beizbehälterauskleidung
(3) versenkt sind.
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