DE2850914A1

DE2850914A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen des profils von platten

Info

Publication number: DE2850914A1
Application number: DE19782850914
Authority: DE
Inventors: Sadao Ebata
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1977-12-08
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1979-06-13
Also published as: US4220043A; DE2850914B2; JPS5480149A; DE2850914C3; JPS586121B2; DE2857604C2

Description

PAT EI .N TA N WA ..T E

A. GRUNECKER

D(PU-ING.

W. STOCKMAIR

Dft-ING. - AeE(CALT£CH}

K. SCHUMANN

OR R£R NAT ■ OPU-FHVS

P. H. JAKOB

G. BEZOUD

8 MÜNCHEN

MAXIMIUIANSTRASSH

P 13 322

EA.WASAKI STEEL· CORPORATION Kobe, Hyogo (Japan)

Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Profils von

Platten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines Plattenprofils und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, wobei sich die Erfindung insbesondere auf ein Verfahren zum Bestimmen der Oberflächengestalt der Platte bezieht, mit dessen Hilfe Oberflächenfehler, wie solche an den Seitenkanten und im Mittelbereich ermittelt werden sollen, die in der Platte auftreten, wenn dieselbe auf einem Valzentisch oder dergl. transportiert wird. Die Erfindung bezweckt auch das Schaffen einer geeigneten Vorrichtung. Ferner will die Erfindung ein Bestimmungsverfahren für das Profil einer Platte schaffen, mit dessen Hilfe wellenförmige Plattenfehler als elektri-

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TELEFON (OSS) 332862 TELEX OS-OOaBO TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

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sehe Signale ermittelt werden können. Auch hierfür soll eine geeignete Vorrichtung geschaffen werden.

Unterschiede in den Walzbedingungen treten an den seitlichen Abschnitten und den Mittelabschnitten in der Oberfläche einer auszuwalzenden Platte, wie einer Plattine, während des Walzens auf, wodurch das Plattenprofil in diesen Bereichen beeinträchtigt wird. Bei diesen Profilstörungen handelt es sich um ein Phänomen, bei welchem Amplituden, Zyklen, Phasen und dergl. von Wellenformen, welche in dem Mittelbereich und den seitlichen Endbereichen der Plattine auftreten, nicht egalisiert sind. Als "Seitenendverlängerung" wird ein Phänomen bezeichnet, bei welchem ein seitlicher Endabschnitt einer Plattine viel stärker gelängt ist als der Mittelabschnitt, während unter einer "Mittenverlängerung" eine Erscheinung verstanden wird, bei welcher der Mittelabschnitt der Plattine weit stärker gelängt ist als die seitlichen Endabschnitte.

Die mit Fehlern versehene Plattine wird in einer Richtmaschine gerichtet. Mit Hilfe einer derartigen Richtbehandlung ist es jedoch sehr schwer, ein befriedigendes Richten herbeizuführen, so daß Produkte mit verminderter Güte erzeugt werden.

Es ist bereits eine Walzensteuerung vorgenommen worden, mit deren Hilfe die Plattine während des Walzens gestreckt und geglättet wird. Zu diesem Zweck wird eine Meßeinrichtung zum Bestimmen der Verwerfungen an der Austrittsseite eines Walzgerüstes angeordnet und mit Hilfe einer solchen Apparatur wird versucht, die Walzbedingungen so zu verändern, daß die Verwerfungen verringert werden.

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Der für diesen Zweck benutzte Gestalt-Keßvorgang erfolgt derart, daß die Wellenformen des Mittelabschnittes bzw. der seitlichen Endabschnitte ermittelt werden, und daß beide Wellengestalten miteinander verglichen werden, um auf diese Weise die zwischen ihnen herrschende Differenz zu messen.

Als "Verfahren zum Auffinden von wellenförmigen Plattenfehlern ist bereits ein Verfahren bekannt, bei welchem Wasser aus einer Vielzahl von über die Breitenrichtung einer Platte angeordneten Düsen kontinuierlich und gleichförmig auf die Plattenoberfläche gesprüht wird und bei welchem sich wellenförmige Plattenverwerfungen durch die elektrischen Widerstandswerte der ausgegebenen Wasserströme bestimmen lassen.

Wie it) !"ig. 1 dargestellt, enthält die herkömmliche Einrichtung zum Bestimmen von wellenförmigen Verwerfungen einen Düsenhauptkörper 1, einen Schlauch 2, Leitungsdrähte 3 und 4- sowie eine Gleichstromquelle 5- Eine Plattine 6 wird kontinuierlich auf der Oberfläche eines Walzentisches 7 mit vorbestimmter Geschwindigkeit transportiert. Der Düsenhauptkörper 1 ist der Plattine 6 gegenüberliegend angeordnet. Der Düsenhauptkörper 1 dient zum Ausdüsen von Wasser und enthält eine Düsenspitze 11 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff sowie eine Halterung 12 für die Düsenspitze 11, wobei die Halterung aus einem isolierenden Werkstoff besteht. Der zentrale Bereich der Halterung 12 ist von einer Durchgangsbohrung 13 durchsetzt, durch welche von dem Schlauch 2 herangeführtes Wasser der Düsenspitze 11 zugeführt wird. Der Schlauch wird zum Zuführen von Wasser zum Düsenhauptkörper 1 verwendet und dient nicht lediglich der Wasserzufuhr,

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sondern auch noch weiteren Zwecken. Insbesondere der Innendurchmesser und die Länge des Schlauches 2 sind so gewählt, daß der elektrische Widerstand von den Schlauch durchfließendem Wasser einige tausend Kiloohm betragen kann und daß der Druckverlust des Wassers

einen Wert von 1 bis 2 kg/cm nicht überschreitet. Im allgemeinen besitzt ein entsprechend dem Vorstehenden ausgewählter Schlauch 2 einen Innendurchmesser von einigen mm und eine Länge von einigen Metern.

In der elektischen Einrichtung der beschriebenen Vorrichtung ist ein Ausgangsanschluß der Gleichstromspannungsquelle 5 zwischen die Düsenspitze 11 und eine Erdung eingefügt und damit verbunden, wobei weiterhin der Walzentisch geerdet ist. Wird nun Wasser kontinuierlich und gleichförmig aus der Düsenspitze 11 gegen die Plattine 6 gespritzt, so werden durch den ausgedüsten Wasserstrahl 8 die Düsenspitze 11 und die Plattine 6 elektrisch miteinander verbunden. In diesem Fall fließt der Strom aus der Stromquelle 5 über den Leiter 3, die Düsenspitze 11, den ausgedüsten Wasserstrahl 8, die Plattine 6, den Walzentisch 7> die Erdung und den Leiterdraht 4-, Zusätzlich zu diesem Stromweg fließt der Ausgangsstrom der Gleichstromspannungsquelle 5 vom Leiter 3 durch die Düsenspitze 11 das in der Durchgangsbohrung 13 enthaltene Wasser, das im Schlauch 2 enthaltene Wasser, eine Wasser-, quelle, die den Schlauch 2 speist, die Erde und den Leiter 4-,.Daraus folgt, daß der Ausgangsstrom der Gleichstromspannungsquelle 5 aus den Strömen der beiden Strompfade zusammengesetzt ist.

Weil der Ausgangsstrom der Gleichstromquelle 5 bei alledem eine, konstante Charakteristik aufweist, wird zwi-

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sehen den Ausgangspolen der Gleichstromspannungsquelle 5 eine Spannung erzeugt, die direkt linear proportional dem zusammengesetzten Wert der parallel geschalteten elektrischen Widerstände in beiden Stromphasen ist. Der Großteil des in der erstgenannten Strombahn wirkenden elektrischen Widerstandes wird von dem exngedusten Wasserstrahl 8 gebildet, während andere Widerstände sehr gering sind und vernachlässigt worden sind. Zusätzlich wird der Großteil des in dem zweiten Strompfad wirksamen elektrischen Widerstandes in der Durchgangsbohrung 13 und im Schlauch 2 gebildet, während andere Widerstände sehr gering und vernachlässigbar sind.

Demzufolge ist die Spannung E zwischen den Ausgangselektroden der Gleichstromquelle 5 gegeben durch

Eo

(1)

Eo + t

In vorstehender Gleichung bezeichnet Rt den elektrischen Widerstand des exngedusten Wasserstrahls 8 (den Wasserwiderstand), Eo den elektrischen Widerstand des in der Durchgangsbohrung 13 und im Schlauch 2 enthaltenen Wassers und bezeichnet I den vorbestimmten Ausgangsstrom der Gleichstromspannungsquelle 5- Aus vorstehender Gleichung (1) geht hervor, daß wenn von einem konstanten elektrischen Widerstand Eo ausgegangen wird, die Spannung E zwischen den Ausgangselektroden in Abhängigkeit vom elektrischen Widerstand Ei. des exngedusten Wasserstrahls 8 schwankt, was bedeutet, daß die Spannung E in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Diisenspitze und der Plattine 6 schwankt. Demzufolge läßt sich die Länge des Wasserstrahls, d.h.

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die Größe des Abstandes zwischen der Düsenspitze und der Plattine 6 aus der angelegten Spannung errechnen. Außerdem lassen sich Unregelmäßigkeiten in der Gestalt der Plattine aus Spannungsunterschieden zwischen der Düsenspitze 11 und der Plattine erkennen, wenn Spannungen parallel zueinander senkrecht zur Transportrichtung der Plattine 6 angelegt werden.

In der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Detektorvorrichtung ist ein Durchmesser von 6mm für die Düsenöffnung der Düsenspitze 11 verwendet worden und betrug die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserstroms 8 beispielsweise 2200 mm/sec, um den Wasserverbrauch nicht unnötig hoch zu machen und um die Menge von verspritztem Wasser so gering wie möglich zu halten, wenn sich keine Plattine oberhalb der Düse befindet.

Die vorstehend erwähnten Erfordernisse führen zu keinen Schwierigkeiten wenn die Transportgeschwindigkeit der Plattine unter etwa 10000 mm/sec. liegt. In jüngerer Zeit herrscht jedoch die Tendenz, die Transportgeschwindigkeit der Plattinen im Interesse einer gesteigerten Produktivität zu erhöhen und dabei hat es sich herausgestellt, daß die oben angegebenen Erfordernisse nicht mehr hinreichend sind, um eine wirksame Profilabtastung über den gesamten Bereich der Transport geschwindigkeit zu gewährleisten.

Insbesondere dann, wenn die Plattine sich relativ schnell bewegt und die Verlagerungen oder Verwerfungen dieser mit hoher Geschwindigkeit sich bewegenden Plattine unter den vorstehend aufgeführten Bedingungen bestimmt wird, tritt ein Phänomen auf, welches trotz der Tatsache, daß die Plattine eben ist, ein in 3?ig. 2 dargestelltes

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Signal auftritt, welches den Anschein erweckt, als ob die untersuchte Plattine schlecht gerichtet ist. Mt steigender Transportgeschwindigkeit wächst die Neigung zu derartig unstimmigen Signalen noch an, wodurch bei höheren Plattinengeschwindigkeiten das Abtasten des Plattinenprofils unmöglich wird.

Für dieses Phänomen wird ein Anstieg des elektrischen Widerstandes zwischen dem Wasserstrahl und der Plattine verantwortlich gemacht, welcher auf das Entstehen einer Luftschicht zwischen dem Wasserstrahl und der Plattine zurückgeführt wird. Diese Luftschicht haftet an der Plattine und bewegt sich umher. Diese Erscheinung ist als sog. hydroplanes Phänomen bekannt.

Um nicht die Meßgenauigkeit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung herabzusetzen ist es wichtig, den Wert des elektrischen Widerstandes im Schlauch 2 konstant zu halten und gleichfalls den elektrischen Widerstand zwischen der Halterung 12 und einer Erdung konstant zu halten. Die den elektrischen Widerstand im Schlauch bestimmenden Faktoren umfassen Schwankungen des in elektrischer Leitung stehenden Wassers sowie des an der Innenwandung anhaftenden Zunders. Insbesondere die Zunderschichten üben einen starken Einfluß aus. Das in der Detektorvorrichtung verwendete Wasser ist nicht rein und die im Wasser gelösten Verunreinigungen setzen sich während langer Betriebszeiten an der Innenwand des Schlauches 2 ab. Als Folge davon nimmt der elektrische Widerstand im Schlauch 2 ab. Als Ursache für schwankende elektrische Widerstände zwischen der Halterung 12 und der Erdung werden außerdem die Benetzung sowie die Verschmutzung der Außenoberfläche der Halterung 12 genannt.

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Wird eine Detektorvorrichtung der erörterten Art in einer Walzstraße verwendet, so ist sie harten Betriebsbedingungen ausgesetzt, da Wassertropfen und Walzzunder umherspritzen. Mit einer entsprechend Pig. 1 konstruierten. Düse 11 ist es dabei äußerst schwierig, die elektrische Isolierung der Halterung 12 aufrecht zu erhalten. Es ist deshalb häufig nötig, die Außenoberfläche der Detektorvorrichtung zu reinigen. Vergleichbares gilt für die Außenoberfläche des Leiters 3- Wird die Außenoberfläche dieses Leiters 3 mit Wasser benetzt oder verunreinigt, so fließt der Strom durch den benetzten oder verschmutzten Abschnitt und dieser Strom fließt über einen Abschnitt, wo die Außenoberfläche des Leiters 3 in Kontakt mit der Erdung gelangt, ab. Kommt es zu solchen Erscheinungen, so wird die Meßgenauigkeit extrem verschlechtert. Eine Verringerung der isolierenden Wirkung läßt sich bei langen Betriebsdauern nicht vermeiden, was zu herabgesetzten Meßgenauigkeiten und ggf. zum Versagen der Detektorvorrichtung führt.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt,- die Hachteile des herkömmlichen Verfahrens und der herkömmlichen Vorrichtung zum Bestimmen eines Plattenprofils zu vermeiden. Ein der Erfindung zugrunde liegendes Ziel besteht darin, ein Verfahren zum Messen eines Plattenprofils zu schaffen, welches das Auftreten von Meßfehlern und den Abbruch der Messung verhindern, wobei die Messungen des Profils mit hoher Genauigkeit erfolgen sollen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Bestimmen eines Plattenprofils zu schaffen, mit dessen Hilfe mit hoher Genauigkeit der Ebenheitsgrad einer Plattine selbst dann bestimmbar sein soll,

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wenn sich die Plattine mit hoher Geschwindigkeit bewegt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung mit Wasserdüsen zum Ermitteln des Profils einer Platte zu schaffen, welche sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und doch im Stande ist, die isolierende Eigenschaft von Halterungsteilen für die Düsen über einen langen Zeitraum sicherzustellen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Torrichtung zum Bestimmen des Profils einer Platte zu schaffen, welche im Stande ist, die Meßgenauigkeit selbst dann auf einem hohen Mveau zu halten, wenn sich die Isolation der Düsenhalterung verschlechtert.

Auf der Grundlage von Untersuchungen bezüglich des Durchmessers des Düsenauslasses einer Düsenspitze, der so bestimmt ist, daß die Meßgenauigkeit bei allen praktisch erreichten Plattinen-Transportgeschwindigkeiten nicht von dem hydroplanen Phänomen beeinträchtigt wird, so wie hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Düsenauslaß ausgespritzten Wasserstrahls wird erfindungsgemäß das Wasser so ausgedüst, daß die Bedingung

D χ V^5/22 63 x ICT

erfüllt wird, wobei vorausgesetzt ist, daß D—2 und V^5OO ist. In vorstehender Gleichung bezeichnet D den Durchmesser (mm) der Auslaßöffnung und V die Strömungsgeschwindigkeit (mm/sec.) des Wasserstrahls. Wird das Wasser entsprechend der oben stehenden Bedingung ausgedüst, so kann selbst bei hohen Plattinen-Transportgeschwindigkeiten eine genaue Bestimmung des Ebenheitsgrades erreicht werden.

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Außerdem umfaßt eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung das Folgende: Düsen, ausvelchen Wasser kontinuierlich und gleichförmig in Richtung auf die Plattinenoberflache unter Bedingungen ausgedüst wird, daß

D χ V > 65 χ 10 »worin D der Durchmesser (mm) der Einlaßöffnung und V die Strömungsgeschwindigkeit (mm/sec.) des' aus den Düsen ausgegebenen Wassers ist. Ferner enthält die Vorrichtung Meßeinrichtungen für die vertikale Verlagerung der Plattine mittels der gemessenen elektrischen Widerstände des aus den Düsen ausgegebenen Wasserstroms.

Außerdem enthält erfindungsgemäß die Düse der Profilbestimmungsvorrichtung eine Düsenspitze zum Ausdüsen des Wassers in Richtung auf eine transportierte Plattine, wobei diese Düsenspitze an Spannung liegt. Ferner ist eine Halterung für diese Düsenspitze vorgesehen, welche Halterung jedoch aus einem nicht-leitenden Werkstoff besteht. Ein Gehäuse ist im Abstand von der Halterung vorgesehen und deckt die Halterung ab. Das Gehäuse hat eine Öffnung im Bereich der Düsenspitze. Ferner ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Druckgas in das Innere des Gehäuses vorgesehen. Dabei ist das Gehäuse so konstruiert, daß das Druckgas zwischen dem Gehäuse und der Halterung strömt und das Gehäuse mittels der Öffnung verläßt. Das Druckgas strömt kontinuierlich an der äußeren Oberfläche der Halterung entlang, wobei dieses Druckgas dazu veranlaßt wird, aus der Gehäuseöffnung herauszuströmen, wodurch Verunreinigungen, wie Wasser- und Walzzunder nicht in die Öffnung eintreten können. Das hat zur Folge, daß die Isolierung der Außenoberfläche der Halterung wirksam über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann.

Zusätzlich kann erfindungsgemäß eine gleichpolige und gleichgroße Spannung wie die an eine Düse angelegte

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Spannung, an einen isolierenden Körper angelegt werden, der zwischen die Düse und eine Erdung eingeschoben ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß ein Strom von der Düse einen anderen Weg nimmt als über den ausgestrahlten Wasserstrom.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindurg ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung zur Profilermittlung,

Fig. 2 ein grafisches Schaubild, welches die Ergebniskurve darstellt, die erhalten wird, wenn eine ebene Plattine mit Hilfe des herkömmlichen Wellendetektorgerätes untersucht wird,

Fig. 3 ein grafisches Schaubild, welches die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Detektorverfahrens erläutert,

Fig. 4· einen Schnitt durch die Düse einer Profilbestimmungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen des Profils

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wird auf der Grundlage von vom Erfinder durchgeführten Untersuchungen, wie in Fig. 3 dargestellt, das Auftreten des hydroplanen Phänomens dadurch unterbunden, daß Wasser so eingedüst wird, daß die Bedingung Dx V^5//2> 63 χ 10⁴ erfüllt wird, wobei D den Düsendurchmesser (mm) und V die Strömungsgeschwindigkeit (mm/sec.) des aus der Düse ausgegebenen Wasser bezeichnet. In Pig.3 ist in der Abszisse die Anzahl des Auftretens von ungewöhnlichen Phänomenen aufgetragen, die bei der Messung an mit praktisch Höchstgeschwindigkeit transportierten ebenen Plattinen ermittelt wurde. Auf der Ordinate ist

in Fig. 3 das Produkt "D xY^ "aufgetragen, um die Be-Ziehung zwischen diesen beiden Größen darzustellen. Aus der Zeichnung geht hervor, daß bei Werten von

D χ V von mehr als 63 x 10 keinerlei unübliche Phänomene auftreten. Es versteht sich, daß bei niedrigeren Plattinen— Transportgeschwindigkeiten die in Fig. 3 dargestellte Kurve allgemein weiter nach unten verschoben ist.

Die in Fig. 4- dargestellte Düse 30 der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält eine Düsenspitze 11 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff zum Ausgeben von Wasser, wobei diese Düsenspitze 11 an Spannung legbar ist. Ferner gehört zu dieser Düse eine Halterung 12 aus einem elektrisch nicht-leitenden Werkstoff, um die Düsenspitze 11 elektrisch isoliert zu lagern. An die Lagerung 12 ist ein Schlauch 2 angeschlossen, mit dessen Hilfe Wasser zugeführt werden kann, welches durch einen in der Halterung 12 ausgebildeten Kanal 13 hindurchströmt.

Um die äußere Peripherie der Halterung 12 herum angeordnet ist ein Gehäuse 31, welches im Abstand sowohl

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zu der Halterung 12 als auch zur Düsenspitze 11 angeordnet ist und mit seinem unteren Ende an einem Flanschabschnitt 12a befestigt ist, welcher am unteren Abschnitt der Halterung 12 vorgesehen ist. An das Gehäuse 3^ ist eine Zuleitung 31 angeschlossen, durch welche Eeinigungsluft aus einer nicht -dargestellten Druckluftquelle unter Druck in das Gehäuse 31 gelangt. Die derart zugeführte Druckluft strömt durch einen zwischen der Halterung 12 und dem Gehäuse 31 ausgebildeten Spalt und wird durch eine öffnung zwischen der Düsenspitze 11 und einer Öffnung des Gehäuses 31 herausgeblasen, wodurch verhindert wird, daß Wassertröpfchen, Walzzunder oder dergl. in das Gehäuse 31 eintritt. Außerdem ist ein Leiterdraht 3 an die Düsenspitze 11 angeschlossen, um dieselbe mit Spannung zu versorgen.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Düse 11 in der Nähe ihres oberen Endes mit einem diametral verengten Abschnitt 11a sowie einem schirmförmigen Abschnitt 11b versehen. Ein Eandabschnitt 31a der Öffnung des Gehäuses 31 hat einen nur geringen Abstand von dem Abschnitt 11a verringerten Querschnitts. Demzufolge verhindert der schirmförmige Abschnitt 11b das Eindringen von herabfallenden Wassertropfen, Walzzundern und dergl. in das Gehäuse 31, so daß keine Gefahr besteht, daß sich diese Fremdstoffe an der Außenfläche der Halterung 12 anlagern.

Wie bereits beschrieben, ist bei der in diesem Ausführungsbeispiel benutzten Düse die Halterung 12 von dem Gehäuse 31 umschlossen und wird ferner Eeinigungsluft durch den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 31 und der Düsenspitze

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11 hindurchgeblasen, um auf diese Weise wirksam zu verhindern, daß Wassertropfen, Walzzunder und dergl. in das Gehäuse 31 eindringen. Da diese Fremdstoffe nicht in das Gehäuse eindringen können, besteht auch nicht die Gefahr ihrer Anlagerung an der Halterung 12.

Außerdem wird in dieser Ausführungsform der Erfindung Luft zu Reinigungszwecken verwendet. Anstelle von Luft kann jedoch auch gasförmiger Stickstoff oder dergl. benutzt werden. Außerdem ist der obere Abschnitt der Halterung 12 so erweitert, daß er nach außen über das obere Ende des Gehäuses 31 vorsteht. Eine Düsenspitze 11 ist am vorderen Ende dieser Erweiterung vorgesehen und das Reinigungsgas kann durch eine Öffnung oder einen Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 31 und der Halterung 12 durchgeblasen werden, um den gleichen Effekt wie oben beschrieben zu erzielen.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Profildetektors. Bestandteile dieser Vorrichtung, die mit der in -^ig. 1 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung überein stimmen, sind mit entsprechend gleichen Bezugszeichen versehen.

Diese Ausführungsform besitzt zwei Stellen, an welchen jeweils Spannung angelegt wird. Bei der ersten Stelle handelt es sich um einen Ring 40 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, der an der Halterung 12 vorgesehen ist. Die zweite an Spannung gelegte Stelle ist ein Verbindungsstück 42, welches zwischen den Teilstücken 2a und 2b eines Schlauches eingefügt ist. Der Ring 40 umschließt die Halterung 12 eng anliegend. Ein beschichteter Leitungsdraht 3 durchsetzt den Ring 40 derart, daß der Ring 40 und die Beschichtung oder Isolierung des iso-

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lierten Leiterdrahtes 5 in enger Berührung miteinander stehen, soweit das Bad den Eing durchsetzt. Wird die aus der Gleichstromspannungsquelle 5 kommende Spannung direkt an den Ring 40 und das Verbindungsstück 42 angelegt, so wird die MeSgenauigkeit oder Detektorgenauigkeit durch den Strom von den Stellen, wo die Spannung angelegt wird, herabgesetzt- Es ist deshalb ein Differentialverstärker 44 zwischen die Gleichstromspannungsquelle und den Eing 40 sowie das Verbindungsstück 42 geschaltet, um diese Schwierigkeit zu beheben. Im Differenzialverstärker 44 sind ein Ausgangsanschluß und ein Inverteranschluß unter Bildung eines Spannungsfolgers miteinander verbunden, wobei ein nicht-invertierter Eingangsanschluß zum eigentlichen Eingangsanschluß gemacht ist, so daß die Verstärkung des Differentialverstärkers 44 gleich 1 ist und die Eingangsimpedanz sehr hoch wird. Folglich wird für die an den Eing 40 und an das Verbindungsstück 42 anzulegenden Spannungen eine Spannung mit dem gleichen Betrag (da ja der Verstärkungsfaktor gleich 1 ist) und der Polarität der GleichstromSpannungsquelle 5 erzielt. Weil der mit der Gleichstromspannungsquelle 5 verbundene Differentialverstärker 44 eine hohe Impedanz hat, wird die Ausgangsspannung der Gleichstromspannungsquelle 5 nicht herabgesetzt. Wie vorstehend erwähnt, werden die Spannungen mit der gleichen Größe und Polarität wie die an die Düsenspitze 11 angelegte Spannung an den Ring 40 und an das Verbindungsstück 42 angelegt. Es tritt keine Potentialdifferenz zwischen der Düsenspitze 11 und dem Ring 40 oder zwischen der Düsenspitze und der Verbindungsstelle 42 auf. Polglich fließt kein elektrischer Strom zwischen diesen Teilen, unabhängig von der Größe des elektrischen Widerstandes. Die an den Ring 40 und an das Verbindungsstück 42 angelegter Spannungen sind durch

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die Verwendung des Differentialverstärkers 44 bestimmt, so daß der elektrische Strom gleich O gemacht werden kann, welcner von der Düsenspitze 11 zu der Seite der Erdung über die Außenoberflächen der Halterung 12 und den Leiterdraht 3 fließt.oder welcher von der Düsenspitze zu der Seite der Wasserquelle (Erdung) über das Wasser in den Schlauchabschnitten 2a und 2b sowie die im inneren der Schläuche sitzenden Ablagerungen fließt. Als Spannungsquelle für die an den Ring 40 und an das Verbindungsstück 42 angelegten Spannungen wird die Stromquelle für den Differentialverstärker 44 verwendet. Der Ausgang aus der Gleichstromspannungsquelle wird nicht benutzt und wenn die Stromversorgungskapazität des Differentialverstärkers ausreichend groß ist, so besteht kein Problem, vorausgesetzt daß der elektrische Strom von dem Ring 40 und dem Verbindungsstück 42 unendlich ist* Üblicherweise führen Hasse und Verschmutzung zu niedrigen Strömen von lediglich einigen wenigen Ampere.

Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Spannungen mit der gleichen Größe und Polarität wie die an die Düsenspitze 11 angelegte Spannung an Teile angelegt, welche zwischen die Düsenspitze 11 und die Erdung geschaltet sind, wie die Außenoberfläche der Beschichtung des Leitungsdrahtes 3i die Außenoberfläche der Halterung 12, das Wasser im Schlauch 2 und der Zwischenabschnitt der inneren Wandoberfläche, wobei der Wert der Impedanz, welche die Düsenspitze 11 gegenüber Erde besitzt, gleich unendlich gemacht wird, so daß der von der Düsenspitze 11 über einen anderen Pfad als über den Wasserstrahl 8 fließende Strom eliminiert wird, was wiederum das Erzielen einer hohen Meßgenauigkeit zur Folge hat. Außerdem können die Längenabmessungen der Schlauchabschnitte 2a und 2b kürzer gemacht und die Durchmesser dieser Schlauchabschnitte vergrößert werden, so daß der Wasserspeise-

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druck verringert werden kann.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Profildetektorvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist lediglich ein Ausgangsanschluß für den Differentialverstärker 44 und zwar an der Halterung vorgesehen, was vorteilhaft für die zusätzliche Anordnung eines Meßgerätes ist. Aus diesem Grund ist die in Fig. dargestellte Ausführungsform geeignet als Verbesserung der bestehenden Vorrichtung. Gleiche Bezugszeichen in den ^ig. 1 bis 6 werden benutzt, um gleiche oder entsprechende Teile zu kennzeichnen.

Wie in Fig. 6 dargestellt, ist die Halterung in zwei Teile 12a und 12b unterteilt, welche untereinander mit Hilfe eines Abstandhalters 46, der aus einem elektrisch leitenden Werkstoff besteht, verbunden sind. Ein Leiterdraht 3 durchsetzt den Bandabschnitt des Abstandhalters 46, wobei die Isolation oder Beschichtung des Leiterdrahtes 3 in innigen Kontakt mit dem Abstandhalter 46 steht. Der Abstandhalter 46 ist an einen Ausgangsanschluß des Differentialverstärkers 44 mittels eines Leiters 48 angeschlossen. Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Anordnung kann die Potentialdifferenz zwischen der Düsenspitze 11 und dem Abstandhalter 46 eliminiert werden und kann auch das fließen eines Stromes über einen Pfad außerhalb des Pfades von der Düsenspitze 11 zum Wasserstrahl 8 eliminiert werden. Eine derartige Anordnung hat in etwa die gleiche Wirkung als wenn der Ring 40 und das Verbindungsstück 42, die in Fig. 5 dargestellt sind, zusammengefügt wären. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind nicht nur die Wirkungen mit den gemäß der Jüisführung nach Figo 5 vergleichbar, sondern wird der Vorteil erreicht, daß eine vereinfachte Konstruktion erzielt ist»

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Als Differentialverstärker 4-4-, der in den Fig. 5 und erwähnt ist, empfiehlt sich die Verwendung eines sog. Field Effect Transistors, der einen nur kleinen Strom aufgrund der Vorspannung führt, da ein solcher Verstärker das Detektorsignal nicht stört.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, da diese lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienen.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Profilermittlung, "bei welchem vertikale Unregelmäßigkeiten einer transportierten Platte ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet , daß Wasser kontinuierlich und gleichförmig aus Düsen gegen die Oberfläche der Platte unter einer Bedingung gerichtet wird, daß die Beziehung D χ V^3/21 63 x 10⁴ erfüllt wird, in welcher D den Durchmesser (mm) des Düsenausganges und V die Strömungsgeschwindigkeit (mm/sec.) des aus den Düsen ausgegebenen Wassers bezeichnen, und daß die vertikalen Unregelmäßigkeiten der Platte vermittels des elektrischen Widerstandes der aus den Düsen ausgegebenen Wasserströme bestimmt wird.

2. Vorrichtung zur Bestimmung des Profils von vertikale Unregelmäßigkeiten aufweisenden transportierten Platten, dadurch gekennzeichnet , daß Düsen (11) vorgesehen sind, aus welchen Wasser kontinuierlich und gleichförmig auf die Oberfläche der Platte (6) unter einer

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Bedingung richtbar sind, daß die Beziehung D χ V^~> 63 χ ΊΟ erfüllt ist, in welcher D den Durchmesser (mm) der Austrittsöffnung und V die Strömungsgeschwindigkeit (mm/sec.) des aus den Düsen ausgegebenen Wassers bezeichnet und daß Einrichtungen (3,5,40,46) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die vertikalen Unregelmäßigkeiten der Platte über die elektrischen Widerstände der aus den Düsen ausgegebenen Wasserstrahlen (8) bestimmbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jede Düse aufweist: Eine Düsenspitze (11) zum Ausspritzen von Wasser gegen eine transportierte Platte (6), wobei die Düsenspitze an Spannung legbar ist, eine Halterung (12) für die Düsenspitze, wobei die Halterung aus einem nicht-leitenden Material besteht, ein im Abstand von der Halterung angeordnetes Gehäuse (31), welches die Halterung abdeckt und im Bereich der Düsenspitze eine Öffnung aufweist, Einrichtungen

(32) zum Zuführen eines Druckgases in das Gehäuseinnere, wobei das Gehäuse so gestaltet ist, daß das Druckgas zwischen dem Gehäuse und der Halterung strömt und durch die Öffnung aus dem Gehäuse austritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung einen Elektrodenabschnitt (40,46) aufweist, der in einem Zwischenabschnitt eines zwischen der Düse (11) und einer Erdung eingefügten Gliedes (12) vorgesehen ist, wobei an den Elektrodenabschnitt eine Vorspannung anlegbar ist, um zu verhindern, daß ein Strom von der Düse über einen anderen Weg fließt als über den eingedüsten Wasserstrahl (8).

5- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektrodenabschnxtt als ein Eing (40) aus einem elektrisch leitenden Material ausge-

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bildet ist, welches um den Zwischenabschnitt des
zwischen die Düse und die Erdung geschalteten Gliedes (12) herumgelegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabschnitt als Abstandhalter (46) aus einem elektrisch leitenden Werkstoff ausgebildet ist, welches zwischen zwei Teilstücke (12a, 12b) eines geteilten Gliedes (12) eingefügt ist, wobei dieses Glied zwischen der Düse (11)
und der Erdung angeordnet ist.

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