DE1771283C3

DE1771283C3 - Vorrichtung zum Bestimmen des Durchhanges von Blechbändern u.dgl. in Bandbeizen auf elektrischem Wege

Info

Publication number: DE1771283C3
Application number: DE1771283A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Mandler; Hans Weinzinger
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1967-05-16
Filing date: 1968-04-30
Publication date: 1978-09-21
Also published as: GB1152818A; BE714653A; JPS4929813B1; SE339158B; AT277599B; DE1771283B2; DE1771283A1; FR1561803A; US3536999A

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 DE-AS 1093644 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Fühlelektroden aus Induktionsspulin 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 DE-AS 1169757 ist es bekannt, den Durchhang des Bandes in Bandbeizen durch einander gegenüber in den Seitenwandungen angeordnete Sender und Empfänger von Lichtschranken zu bestimmten. Solche Lichtschranken sind gegen Trübungen des Bades empfindlich und daher in der Praxis nur bei geringen Abständen zwischen Sender und Empfänger und damit der Seitenwände des Badbehälters erfolgreich verwendbar.

ίο Die DE-AS 1001493 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 unmög-Hch.

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 Durchlauf-

JS richtung 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 Fühielektroden entsprechende und damit der Eintauchtiefe des Bandes entsprechende Widerstand des von der einen Füh'elektrode 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-

h^r> 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 Übergangswiderstände zwischen Elektroden und Badflüssigkeit, wenn sich Schlamm od. dgl. Rückstände außen an den Elektroden ansetzen oder in geringem Maße durch Elektrolysewirkung Gasbläschen an der Oberfläche entstehen. Die Badbehälter besitzen üblicherweise eine Auskleidung aus keramischem Material, dps 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 F i g. 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 Stopfbüchse 10. Neben den Fühlelektroden 6,7 sind im Bad noch zwei

to weitere Elektroden 11,12 als Kompensaiionselektroden 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 U₁ 12 aber in einem dazu gegen- gleichen 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 Durchhangände rung 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

J5 Erreichung des vorbestimmten Banddurchhanges herangezogen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Fühielektroden (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 Fühielektroden (6,7) entsprechende und damit der Eintauchtiefe des Bandes (4) in 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 (U₁12) 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.