DE2331987B2 - Verfahren zur Korrektur der Anzeige einer mit einem elektrischen Kraftmesser arbeitenden ZugkraftmeBeinrichtting - Google Patents
Verfahren zur Korrektur der Anzeige einer mit einem elektrischen Kraftmesser arbeitenden ZugkraftmeBeinrichttingInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Korrektur der Anzeige einer mit einem elektrischen
Kraftmesser arbeitenden Zugkraftmeßeinrichtung, wobei die Kraftmeßeinrichtung für Drähte nach dem «
Dreirollenprinzip mit einer auslenkbaren Mittelrolle arbeitet, die durch eine Gegenkraft ausgelenkt wird,
deren Auslenkung durch elektrische Mittel erfaßt wird, und auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 2. bo
Zugkraftmeßeinrichtungen für Drähte benötigt man in der Drahtfertigung, um das Ziehen der Drähte zu
regulieren. Ein wesentliches weiteres Einsatzgebiet ist die Kabel- und Leitungsfertigung. Wenn beim Verseilen
der von der Ablaufrolle ausgeübte Zug zu groß wird, as
werden die Leiter so stark gereckt, so daß Querschnittsverringerungen auftreten können, die den Leitwert des
Kabels oder der Leitung verringern. Um einen
vorgesehenen Wert nicht zu unterschreiten, müssen
daher in der Praxis sicherheitshalber dickere Leiter verarbeitet werden, als es an sich den elektrischen
Anforderungen entspräche.
Eine mit einer auslenkbaren Mittelrolle arbeitende Zugkraftmeßvorrichtung, bei der sich die Mittelrolle
durch eine Gegenkraft bei Drahtdurchzug in eine Nullage einstellt, zeigt z. B. die DE-AS 11 03 634.
Bei dieser bekannten ZugkraftmeßeinricHtung ist aber die Steifigkeit des Drahtes nicht berücksichtigt,
weshalb die Meßergebnisse verfälscht werden. In der Praxis ist es erforderlich, für jeden neu eingespannten
Leiter, selbst bei demselben Material und demselben Durchmesser, für den bereits eine Eichung vorgenommen worden ist, erneut Eichungen durchzuführen, da die
Meßwerte nur schlecht reproduzierbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Auswirkungen der Steifigkeit auf die Messung so zu
korrigieren, daß eine im Einzelfall angemessene Präzision erreichbar ist
Die Erfindung beruht hierzu auf der Erkenntnis, daß bei einer Dreirollenanordnung die Steifigkeit sich durch
Überschießen des Drahtes an den Rollen und durch eine von der Meßeinrichtung über die auslenkbare Rolle
aufzubringende Verformungskraft am Draht auswirkt. Das Überschießen des Drahtes — also die Erscheinung,
daß sich der Draht nicht mehr an die Rolle anschmiegt — bewirkt eine Änderung der Richtung auf der auf die
Meßeinrichtung ausgeübten Kraft, weshalb die in die Auslenkrichtung fallende Komponente mit zunehmendem Überschieße kleiner wird. Es liegt weiter die
Beobachtung zugrunde, daß bei den üblichen Drahtgeschwindigkeiten oberhalb 5 Metern pro Minute die
Massenträgheit des Drahtes keinen Einfluß hat, so daß die Verfälschung des Meßergebnisses oberhalb dieses
Wertes von der Geschwindigkeit nicht abhängt
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die bei Annahme idealisierter Verhältnisse auf den
elektrischen Kraftmesser einwirkende Kraftkomponente Fk durch eine empirisch erhaltene multiplikative
und eine empirisch erhaltene additive Konstante durch Verstellen der Nullage der Mittelrolle als Multiplizierglied und eines dem elektrischen Kraftmesser nachgeschalteten Subtrahiergliedes korrigiert wird oder mit
Hilfe einer Korrektureinrichtung in Form eines dem elektrischen Kraftmesser nachgeschalteten Subtrahiergliedes und Multipliziergliedes korrigiert wird.
Durch das Subtrahierglied korrigiert man die Kraftverminderuivjbei überschießendem Draht, die von
der Steifigkeit des Drahtes abhängt. Wesentlich ist, daß die Konzeption nach der Erfindung es ermöglicht, den
apparativen Aufwand den Erfordernissen, insbesondere der Meßgenauigkeit, anzupassen.
Die vorrichtungsmäßige Lösung der Erfindung besteht darin, daß die bei Annahme idealisierter
Verhältnisse auf den elektrischen Kraftmesser einwirkende Kraftkomponente Fk durch eine empirisch
erhaltene multiplikative und eine empirisch erhaltene additive Konstante durch Verstellen der Nullage der
Mittelrolle als Multipli/ierglied und eines dem elektrischen Kraftmesser nachgeschalteten Subtrahiergliedes korrigierbar ist oder mit Hilfe einer Korrektureinrichtung in Form eines dem elektrischen Kraftmesser
nachgeschalteten Subtrahiergliedes und Multipliziergliedes korrigierbar ist, und daß die Meßeinrichtung im
wesentlichen aus einer BrUckenschaltung, die in ihrem Abgleich verstimmbar ist, und einer Anzeigevorrichtung
besteht.
An Stelle die Nullage der auslenkbaren Rolle zu verstellen, kann als Multiplizierglied ein einstellbarer
Verstärker dienen, der das der Anzeigevorrichtung zugeleitete Signal verstärkt
Wenn man die gesuchte Zugkraft F1 kennt und die
dadurch auf die Mittelrolle ausgeübte Kraft mit Fi bezeichnet, wenn ferner mit /der gleich große Abstand
der Außenrollen zu der Mittelrolle und mit s die Auslenkung der Mittelrolle gegenüber den beiden
Außenrollen bezeichnet wird, so gilt folgende einfache Beziehung:
Wie bereits ausgeführt, stehen nun der Messung der Zugkraft Fx durch die Drahieigenschaften bedingte
Fehler entgegen. Die Erfindung geht von der Oberlegung
aus, daß der gemessene Wert F1' der Zugkraft
durch eine geeignete Transformation mit einer multi- 2u plikativen (Kt) und einer additiven Konstanten (K2) in
den wahren Wert F1 nach der Beziehung Ki FJ-Ki
übergeführt werden kann. Nach Einsetzen von — Fk
erhält man schließlich
F. =
'F4-K2.
Um darin die Größen der Korrekturglieder K1 und K2 jo
zu bestimmen, wendet man die Meßeinrichtung einfach in einer in sich geschlossenen Drahtschlaufe am, bei der
in senkrechter Position durch eine mit Zusatzgewichten belastbare lose Umlenkrolle eine deren Gewicht
entsprechende Zugkraft bewirkt wird. Durch Auflegen »
verschiedener Gewichte erhält man einen Zusammenhang zwischen gemessenen (F/,)und zu ermittelnden (F,)
Kräften. Aus diesem empirisch ermittelten Zusammenhang können die für jeden Draht erforderlichen
Konstanten bestimmt werden. -in
Die Erfindung soll nun an Hand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbcispiels
weiter erläutert werden:
Die Zugkraftmeßeinrichtung nach Fig. 1 besteht aus den festen Rollen 1 und 2 und aus der ausllenkbaren v>
Rolle 3, zwischen denen der in Richtung des Pfeils 4 einlaufende Draht 5 (Zugkraft F,) geführt isil, und aus
der eigentlichen Meßeinrichtung 6, die aus dem elektrischen Kraftmesser 7, der Korrektureinrichtung
aus Subtrahierglied 8 und Multiplizierglied 9 und der >o
Anzeigevorrichtung 10 besteht.
Der Zug von der Auflaufrollc bewirkt an der auslenkbaren Mittelrolle eine Kraft 11, deren Komponente
12 (Fk)\n Richtung der Führung der auslenkbaren
Mittelrolle auf den elektrischen Kraftmesser 7 einwirkt. v>
Mit wachsender Zugkraft verringert sich die anfängliche Auslenkung 13 (s). Der Abstand / der Achse der
Mittelrolle 3 zur Achse der Rolle 1 und 2 ist mit 14 bezeichnet.
Die Konstante K\ wird durch das Multiplizicrglied 9 M)
und die Konstante K2 durch das Subtrahierglied 8
berücksichtigt.
Wenn das Multiplizierglied 9 durch eine in ihrer Nullage einstellbare Mittelrolle 3 realisiert wird, genügt
eine linear verstimmbare Meßeinrichtung, um das Subtahierglied 8 und den elektrischen Kraftmesser 7 zu
realisieren. Die Meßeinrichtung kann hierzu 'm wesentlich aus einer Brückenschaltung, die in ihrem
Abgleich verstimmbar ist, und einer Anzeigevorrichtung bestehen.
Eine Meßeinrichtung mit einer Brückenschaltung ist in Fig.2 dargestellt. An die Kraftmeßeinrichtung 7
schließt sich das Subtrahierglied 8 und die Anzeigevorrichtung 10 mit dem eigentlichen Anzeigegerät 15
an. Die Brückenschaltung 16 kann mittels der Widerstände 18 abgestimmt werden. Die Widerstände 17
dienen der Temperaturkompensation. Die Widerstände 19 sind Vorwiderstände für das Brückenausgangssignal.
Die abgestimmte Brücke 16 kann mittels der Widerstände 22 und 23 des Subtrahiergliedes 8 nach empirisch
ermittelten Werten verstimmt werden, um die Drahtsteifigkeit zu berücksichtigen. 21 und 24 sind Vorwiderstände,
um die Brückenzweige nicht kurzzuschließen. Durch die Widerstände 25 und 26 sowie die Vorwiderstände
27 und 28 wird eine Nullpun? ..symmetrierung der Brücke 16 erzieh. Die Anzeigevorricriung besteht im
wesentlichen aus dem Verstärker 30 und dem Anzeigegerät 15 sowie den weiter dargestellten
Bauelementen. Über die Klemmen 31 und 32 kann ein Schreiber angeschlossen werden. Über die Klemmen 33
und 34 kann eine Batteriespannung zur Nullpunktunterdrückung angeschlossen werden.
Wenn die Brücke 16 in einem Zweig etwa 300 Ohm aufweist und in der Diagonale etwü 6 Volt angelegt
werden, können im Subtrahiergiied 8 die Widerstände 21, 22, 23 und 24 etwa 10 Kilo-Ohm betragen und die
Widerstände 27 und 28 2,5 Kilo-Ohm und der Widerstand 26 1 Kilo-Ohm.
Durch die Vorverstimmung des elektrischen Kraftmessers 7 nach empirischen Werten ist zum Nullabgleich
der Brücke im Netzbetrieb gerade die Kraft zur Umlenkung des Drahtes, also die Verformungskraft,
erforderlich. Größere Meßwerte entsprechen dann genau der Zugkraft. Dem Einfluß des Überschießens des
Drahtes, also der Drahtverwerfung an den Rollen, wird
dajurch begegnet, daß die Auslenkung 13 dem jeweiligen Drahtdurchmesser und Material nach empirischen
Werten angepaßt wird. Die Auslenkung 13 kann mit Hilfe einer Skala mit Nonius an der Halterung der
Mittelrolle eingestellt werden. Die Einstellwerte v/ei den durch einmalige Eichung für jedes Meßobjekt ermittelt,
sie gelten dann im gesamten Meßbereich genau.
Als Meßvorrichtung kann ein Kompensationsbandanzeiger mit einstellbarem Grenzwertmelder verwendet
werden. Schnellere Vorgänge lassen sich durch einen Schreiber, der an den Klemmen 31 und 32
angeschlossen wird, erfassen. Die Verstimmung der Brüclu? im elektrischen Kraftmesser 7 durch das
Subtrahierglied 8 kann durch einen geeigneten Drehknopfsteller am Widerstand 22 auch digital gewählt
werden.
Der Achsabsland 14 nach Fig. 1 kann für genaue Messungen etwa 600 bis 800 mm gewählt werden.
Wenn man den Verstärker 30 in der Anzeigevorrichtung 10 nach Fig, 2 in seiner Verstärkung veränderbar
und im Betrieb wählbar auslegt, kann dieser Verstärker die Funktion des Multipliziergliedes 9 bei einer
Mittelrolle mit fest vorgegebener Nullage erfüllen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Korrektur der Anzeige einer mit einem elektrischen Kraftmesser arbeitenden Zugkiaftmeßeinrichtung, wobei die Kraftmeßeinrichtung für Drähte nach dem Dreirollenprinzip mit
einer auslenkbaren Mittelrolle arbeitet, die durch eine Gegenkraft ausgelenkt wird, deren Auslenkung
durch elektrische Mittel erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Annahme idealisierter Verhältnisse auf den elektrischen Kraftmesser (7) einwirkende Kraftkomponente Fk (12)
durch eine empirisch erhaltene multiplikative (Ki) und eine empirisch erhaltene additive Konstante ι;
(K2) durch Verstellen der Nullage der Mittelrolle (3)
als Multiplizierglied und eines dem elektrischen Kraftmesser (7) nachgeschalteten Subtrahiergliedes
korrigiert wird oder mit Hilfe einer Korrektureinrichtung in Form eines dem elektrischen Kraft-
messer (?) nachgeschalteten Subtrahiergliedes (8) und Multipliziergliedes (9) korrigiert wird.
2. Zugkraftmeßeinrichtung für Drähte, die mit einem Kraftmesser arbeitet, die mit einer Einrichtung zur Korrektur der Anzeige ausgestattet ist
und deren Kraftmeßeinrichtung nach dem Dreirollenprinzip mit einer au^enkbaren Mittelrolle
arbeitet, die durch eine Gegenkraft ausgelenkt wird, deren Auslenkung durch elektrische Mittel erfaßt
wird, zur Durchführung des Verfahrens nach jo Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei
Annahme iii.-alisierter Verhältnisse auf den elektrischen Kraftmesser (7) einwirkende Kraftkomponente Fk (12) durch eine empirisch erhaltene
multiplikative (K\) und eine -mpirisch erhaltene additive Konstante (K2) durch Verstellen der
Nullage der Mittelrolle (3) als Multiplizierglied und eines dem elektrischen Kraftmesser (7) nachgeschalteten Subtrahiergliedes korrigierbar ist oder mit
Hilfe einer Korrektureinrichtung in Form eines dem elektrischen Kraftmesser (7) nachgeschalteten Subtrahiergliedes (8) und Multipliziergliedes (9) korrigierbar ist und daß die Meßeinrichtung Ln
wesentlichen aus einer Brückenschaltung (16), die in ihrem Abgleich (18) verstimmbar ist, und einer
Anzeigevorrichtung (10) besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732331987 DE2331987C3 (de) | 1973-06-20 | 1973-06-20 | Verfahren zur Korrektur der Anzeige einer mit einem elektrischen Kraftmesser arbeitenden Zugkraftmeßeinrichtung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732331987 DE2331987C3 (de) | 1973-06-20 | 1973-06-20 | Verfahren zur Korrektur der Anzeige einer mit einem elektrischen Kraftmesser arbeitenden Zugkraftmeßeinrichtung |
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DE2331987A1 DE2331987A1 (de) | 1975-01-23 |
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ID=5884869
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DE3732258A1 (de) * | 1987-09-22 | 1989-04-06 | Siemens Ag | Drahtbremsvorrichtung |
DE3819783A1 (de) * | 1988-06-10 | 1989-12-14 | Triumph Adler Ag | Elektronisch gesteuerte schreibmaschine, drucker od. dgl. und farbbandkassette bzw. typenradkassette hierfuer |
WO1996003628A1 (en) * | 1994-07-20 | 1996-02-08 | Anna Maria Hogenaar | A method and device for measuring the tension in a wire-shaped body |
-
1973
- 1973-06-20 DE DE19732331987 patent/DE2331987C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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