DE1881305U - Vorrichtung zur dickenmessung laufender materialbahnen. - Google Patents

Description

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ZIMMER PLASTIC 25. Juli 1963

^GMBH Pat-Op/stz

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Vorrichtung zur Dickenmessung laufender Materialbahnen

Die !Teuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dickenmessung laufender Materialbahnen mit pneumatischen Meßdüsen·

Das Messen von Werkstücken mit Hilfe der unter dem Hamen "Solex-Verfahren" bekannten pneumatischen Abstandsmeßmethode, bei welcher während des Meßvorganges ein aus einer Düse austretender Meßluftstrahl auf die zu kontrollierende Werk— stoffoberfläche trifft und der Luftdruck vor der Düse eine Punktion des Abstandes zwischen Düse und Werkstoffoberfläche und damit ein direktes Maß für den Abstand selbst ist, hat breiten Eingang in die Technik gefunden· Für verschiedene Verwendungszwecke sind auch sehon Meßdüsenausführungen im Handel, bei welchen nicht der Luftstrahl den Werkstoff, sondern eine Düsennadel trifft, die über einen faster der zu kontrollierenden Werkstoffoberfläche aufliegt. Beide Anwendungsformen des "Solex-Verfahrens", d.h. sowohl die berührungslose als auch die Kontaktmeßmethode eignen sich auch zur Dickenmessung von Werkstücken» Hierbei wird das Werkstück entweder zwischen zwei gegenüberliegende Meßdüsen

■bzw. -taster gebracht oder das Werkstück liegt einer festen Nullflache auf, der eine Meßdüse "bzw. ein -taster gegenübersteht.

Die bekannten Meßgeräte zur Dickenmessung haben die ]?orm von Rachenlehren, deren freie Schenkel zueinander gekehrte Meßdüsen bzw. -taster tragen. Es ist ersichtlich, daß mit derartigen Rachenlehren lediglich die Randbereiche von Werkstücken gemessen werden können. Eine Verlängerung der Sehen kel der lehren verbietet sich wegen der dadurch abnehmenden Starrheit der lehren und der damit eintretenden Meßungenauigkeiten. Bei der Dickenmessung laufender Materialbahnen können somit nur deren Ränder erfaßt werden, die aber keinen sicheren Schluß auf die Materialdicke in Bahnmitte zulassen, insbesondere wenn es sich um Walzgut handelt. Darüber hinaus erwächst ein wesentlicher Nachteil aus der Notwendigkeit, das benutzte Meßgerät an der Maschine zu befestigen. Dieser lachteil besteht darin, daß die Maschinenvibrationen auf das Meßgerät übertragen werden, wodurch erhebliche Meßfehler entstehen, welche den an sich erreichbaren guten Meßgenauigkeitsbereich des pneumatischen Verfahrens bei wei/tem übertreffen können.

Die Neuerung vermeidet diese Nachteile an Torrichtungen zur Dickenmessung laufender Materialbahnen durch zwei an ihren Enden durch laschen starr miteinander verbundene parallele Stäbe, deren lasehen über gummielastische Zwisehenlagen an einem ortsfesten Gestell befestigt sind, wobei an dem einen

Stab eine oder mehrere Meßdüsen verstellbar befestigt sind, die der über denanderen Stab laufenden Materialbahn zugekehrt sind.

Bei dieser neuerungsgemäßen Ausgestaltung, beider die genannten Stäbe über die gesamte Bahnbreite reichen, kann durch einfaches Verstellen der Meßdüse(n) jeder Bahnbereich zur Messung erreicht werden. Die Übertragung von die Meßgenauigkeit beeinträchtigenden MascMnenvibrationen auf das Meßgerät sind infolge der gummielastischen Zwisehenlagen ausgeschlossen, so daß die guten Meßgenauigkeiten des pneumatischen Verfahrens völlig ausgenutzt werden können. Bei der Messung dient der eine Stab als Hullflache, der die am anderen Stab befestigten Meßdüsen zugekehrt sind bzw. aufliegen.

Zur Erzielung einer hinreichenden Starrheit der neuerungsgemäßen Vorrichtung sind die Stäbe zweckmäßig zylindrisch ausgebildet und der die Meßdüsen tragende Stab ist über eine durchgehende Zugstange zwischen den laschen eingespannt, während der andere Stab über an sich bekannte Spannringe feststellbar durch mindestens eine Lasche hindurehreicht· Diese Anordnung erlaubt auch eine einfache Fertigung der Vorrichtung, da der la sehenabstand lediglieh von der liänge des eingespannten Stabes abhängt, während die freie Länge des anderen Stabes durch die Spannringe angepaßt werden kann.

Um einerseits eine einfache Yerstellmöglichkeit für die Meßdüsen und andererseits eine ausreichende Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben der Meßdüsenhalter auf dem Stab zu erreichen, weist der die Meßdüsen tragende Stab zweckmäßig eine über seine Länge durchgehende Abflachung auf, der in den verstellbaren Meßdüsenhaltern geführte feststellklötze aufsitzen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der neuerungsgemäßen Vorrichtung sind an den Meßdüsen in an sich bekannter Weise Taster angeordnet, die vorteilhaft mit einem Kontaktmeßpilz aus keramischem Material versehen sind, wodurch Fehlmessungen verursachende statische Aufladungen, die durch das Gleiten der Bahn an dem Taster hervorgerufen werden könnten, ausgeschlossen sind.

Die gummielastischen Zwischenlagen können aus an sich bekannten Metall/Gummi/Metall-Elementen bestehen, deren Metallteile mit den zugeordneten Bauteilen der Torrichtung verschraubt sein können.

Mr die nachträgliche Anbringung der neuerungsgemäßen Vorrichtung an Maschinen und auch für eine getrennte fertigung der Maschinen einerseits und der Meßvorrichtung andererseits ist es vorteilhaft, daß das ortsfeste Gestell als starrer U-förmiger Bügel ausgebildet ist, dessen flansche den laschen benachbart sind·

Im Verfolg des Heuerungsgedankens sind zwischen den Manschen des U-förmigen Bügels zwei im wesentlichen liber die Steglänge des Bügels durchgehende Mihrungswalzen für die Materialbahn vorgesehen, welche auf der Laufstrecke zwischen den "beiden Pührungswalzen von dem anliegenden Stab geringfügig in Richtung der Meßdüsen ausgelenkt ist. Diese Auslenkung sichert stets eine Anlage der Materialbahn auf der Hullfläche und verhindert ein die Meßgenauigkeit beeinträchtigendes Flattern derselben.

Weitere Einzelheiten der !Teuerung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert· Darin zeigt:

Mg. 1 eine teilweise aufgebrochen und geschnitten dargestellte Seitenansicht der Vorrichtung,

Pig. 2 die Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der Mg. 1,

Mg. 3 die Draufsicht der Vorrichtung gemäß Mg. 1 und 2 und

Mg. 4 eine Sehnittdarstellung einer einzelnen Meß— düsenanordnung in einem im Vergleich zu den Mg. 1-3 größeren Maßstab.

Wie aus den Mg. 1 bis 3 ersichtlich ist, enthält die neuerungsgemäße Vorrichtung zwei parallele Stäbe 1 und 2, deren Enden durch Laschen 3 starr miteinander verbunden sind. Die Laschen 3 wiederum sind durch gummielastische Zwischenlagen 4>

die beispielsweise an sich bekannte Metall/Gummi/Metall-Elemente sind, mit dem Maschinengestell oder wie gezeigt mit einem TJ-f örmigen Bügel 5 verbunden.

Die zylindrisch ausgebildeten Stäbe 1 und 2 bilden zusammen mit den Laschen 3 einen starren Rahmen. Der Stab 1 ist über eine durchgehende Zugstange 6 zwischen den Laschen 3 eingespannt, wobei seine Enden mit konischen Verjüngungen in entsprechenden Ausnehmungen in den Laschen eingreifen. Auf der einen Seite ist auf die Zugstange 6 eine mit einem Handhebel 7 versehene Schraube aufgeschraubt, die durch entsprechendes Verschwörken des Handhebels gelöst werden kann, wodurch der Stab um seine Achse verdrehbar ist. Zur Verdrehung des Stabes 1 dient ein Handhebel 8, der zwischen zwei an einer Lasche 3 angebrachte Anschlagsnocken 9 winkelbeweglich ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Meßdüsen in bezug auf den die lull-fläche bildenden Stab 2 zu justieren«

Der Stab 2 ist durch entsprechende Bohrungen der Laschen 3 hindurchgeführt und hierin durch an sich bekannte geeignete Keilspannringe befestigt, die durch Ansehrauben von Deckeln 10 (fig. 2, 3) betätigt werden. Durch diese Einrichtung können Pertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, da der Stab 2 stets nach Maßgabe der Einspannlänge des Stabes 1 an den Laschen festgeklemmt werden kann. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß der Stab 2 an der einen Lasche unverrückbar befestigt ist und nur an dem anderen Stab eine

der b es ehr i ebenen Klemmvorrichtungen vorgesehen ist. Obwohl in den Zeichnungen zur Vereinfachung nur ein Meßdüsenhalter 11 dargestellt ist, können auf dem Stab 1 eine Mehrzahl derartiger Meßdüsenhalter vorgesehen sein. Zur Befestigung der Meßdüsenhalter ist der Stab 1 mit einer über seine Länge durchgehende Abflachung 12 (I¹Ig. 1,3) versehen, die mit einem in jedem Meßdüsenhalter geführten Feststellklotz 13 zusammenarbeitet. Der Feststellklotz 13 kann über einen Schraubbolzen 14, der durch eine Gewindebohrung einer Sehraubkappe 15 hindurchreicht, der Abflachung angedrückt werden, wodurch unbeabsichtigte Winkelbewegungen des Meßdüsenhalters gegenüber dem Stab 1 verhindert werden und gleichzeitig eine axiale Befestigung des Meßdüsenhalters auf dem Stab bewirkt wird.

An seinem dem Stab 2 zugekehrten Ende des Meßdüsenhalters 11 ist die Meßdüse 16 beispielsweise durch Einklemmung befestigt· Die Meßdüse liegt mit einem Kontaktmeßpilz 17 der Materialbahn 18 auf. Zur näheren Erläuterung der an sieh bekannten Meßdüse 16 wird nunmehr auf Pig. 4 Bezug genommen.

Die Meßluft wird der Meßdüse 16 über den Rohrstutzen 19 zugeführt und tritt als Meßluftstrahl aus der Düsenöffnung 20 aus und trifft auf die Düsennadel 21. Die Einstellung der Düsennadel 21 relativ zur Düsenöffnung 20 hängt während des Meßvorganges der laufenden Bahn von den Dickeschwankungen der Materialbahn ab. Die Stellung der Düsenöffnung 20 und der ladel 21 zueinander bewirkt einen Druckanstieg oder einen Druckabfall im Zuleitungssystem der Meßluft. Diese Druck-

Schwankungen geben direkten Aufschluß von der Dicke der zu messenden Materialbahn. Bei der gezeigten Meßdüse erstreckt sich die Nadel als Taster aus dem Gehäuse heraus und trägt am unteren Ende den bereits erwähnten Kontaktmeßpilz 17» der zur Vermeidung von lehlmessungen verursachende statische Aufladungen aus keramischem Material bestehen kann. Eine Schraubenfeder 22 drückt die Hadel in Öffnungsstellung. Die während des Meßvorganges aus der Öffnung 20 austretende Luft entweicht über Öffnungen 23 im Gehäuse der Meßdüse.

Außer der beschriebenen Meßeinrichtung sind zwischen den Planschen 24 des U—förmigen Bügels 5 zwei lührungswalzen 25 vorgesehen, über welche die Materialbahn 18 läuft. Die Höhe der Mullfläche an dem die lullfläche bildenden Stab 2 ist so gewählt, daß die Materialbahn 18 zur Vermeidung eines llatterns geringfügig in Richtung der Meßdüse 16 ausgelenkt ist.

Die Vibrationen der Maschine, mit der der Bügel 5 in der Regel fest verbunden ist, werden durch die gummielastischen Elemente 4 völlig vernichtet und gelangen nicht an die eigentliche Meßeinrichtung. Zur Verhinderung von Lageverschiebungen des aus den Stäben 1 und 2 und den Laschen 3 bestehenden Meßbügels innerhalb des Bügels 5» die beispielsweise durch die Bahn 18 über den Stab 2 eintreten können, sind Anlageschrauben 26 in Versteifungsstege 27 zwischen den Flanschen 24 eingeschraubt und stützen sich an einem Fortsatz 28 einer Lasche 3 ab.

Die beschriebene Vorrichtung kann unmittelbar nach der Bildungsstelle der Materialbahn 18 angeordnet sein, um Abweichungen von der gewünschten Dicke der Materialbahn sofort erfassen zu können. Die Messung kann durch an sieh bekannte Rückkopplung von Befehlsdaten an die Maschine zur Korrektur der Fertigungseinriehtungen für die Bahn ausgenutzt werden. Bei Walzgut kann z.B. die gegenseitige lage der Walzen verändert werden. Bei Verwendung der neuerungsgemäßen Vorrichtung an BeSchichtungsmaschinen, sog. Kasehiermaschinen, bei denen eine Kunststoffschicht auf eine z.B. textile Trägerbahn aufgetragen wird, können zwei der beschriebenen Vorrichtungen angeordnet sein. Hierbei kann die eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung der Trägerbahn und die andere Vorrichtung zur Messung des bereits beschichteten Gebildes vorgesehen sein, wobei durch Differenzbildung stets ein Aufschluß über die Beschichtungsdieke erhalten wird·

Das Gewicht der Düsennadel 21 und des mit dem Pilz 17 versehenen Tasters kann in an sich bekannter Weise durch geeignete Gegenfedern kompensiert werden, so daß der Pilz praktisch ohne Auflagedruck der zu messenden Bahn aufliegt und daher in diese in einer das Meßergebnis verfälschenden Weise nicht eindringen kann· Das ist besonders dann von Wichtigkeit, wenn es sich um die Messung elastischer Bahnen, z.B. Kunststoffbahnen, handelt·

Schutzansprüehe

Claims (7)

1· Vorrichtung zur Dickenmessung laufender Materialbahnen mit pneumatischen leßdüsen, gekennzeichnet durch zwei an ihren Enden durch laschen (3) starr miteinander verbundene parallele Stäbe (l, 2), deren Laschen über gummielastische Zwischenlagen (4) an einem ortsfesten Gestell (z.B. 5) "befestigt sind, wobei an dem einen Stab (l) eine oder mehrere leßdüsen (16) verstellbar befestigt sind, die der über den anderen Stab (2) laufenden Materialbahn (18) zugekehrt sind·

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , daß die Stäbe (1, 2) zylindrisch ausgebildet sind und der die Meßdüsen (16) tragende Stab (1) über eine durchgehende Zugstange (6) zwischen den Laschen (3) eingespannt ist, während der andere Stab (2) über an sich bekannte Spannringe feststellbar durch mindestens eine Lasche hindurchreieht·

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der die Meßdüsen (16) tragende Stab (1) eine über seine Länge durchgehende Abflachung (12) aufweist, der in verstellbaren Meßdüsenhaltern (11) geführte leststellklötze (13) aufsitzen.

A 2 -

-A2-

4· Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich "bekannter Weise an den Meßdüsen (16) angebrachte !Easter (21) mit einem Kontaktmeßpilz (17) aus keramischem Material versehen sind·

5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die gummielastischen Zwischenlagen (4) an sich "bekannte Metall/G-ummi/Metall-Elemente sind«

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das ortsfeste Gestell als starrer U-förmiger Bügel (5) ausgebildet ist, dessen Flansche (24) den Laschen (3) benachbart sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Flanschen (24) des U-förmigen Bügels (5) zwei im wesentlichen über die Steglänge des Bügels durchgehende Führungswalzen (25) für die Materialbahn vorgesehen sind, welche auf der Laufstrecke zwischen den beiden Führungswalzen (25) von dem anliegenden Stab (2) geringfügig in Richtung der Meßdüsen (16) ausgelenkt ist·