DE2857604C2 - Vorrichtung zur Messung des Profils einer transportierten Platte - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Eine solche, aus dem JA-GM 52 25 175 bekannte Vorrichtung dient zum Bestimmen der Oberflächengestalt einer Platte, mit deren Hilfe Oberflächenfehler, wie solehe an den Seitenkanten und im Mittelbereich, ermittelt werden sollen, die in der Platte auftreten, wenn diese auf einem Walzentisch od. dgl. transportiert wird.

Unterschiede in den Walzbedingungen treten an den seitlichen Abchnitten und den Mittelabschnitten der so Oberfläche einer auszuwalzenden Platte, wie einer Platine, 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 u. dgl. von WeI-lenformen, welche in dem Mittelbereich und den seitlichen Endbereichen der Platine auftreten, nicht egalisiert sind. Als »Seitenendverlängerung« wird ein Phänomen bezeichnet, bei welchem ein seitlicher Endabschnitt einer Platine viel stärker gelängt ist als der Mittelab- schnitt, während unter einer »Mittenverlängerung« eine Erscheinung verstanden wird, bei welcher der Mittelabschnitt der Platine weit stärker gelängt ist als die seitlichen Endabschnitte.

Die mit Fehlern versehene Platine wird in einer Riehtmaschine gerichtet. Mit Hilfe einer derartigen Richtbehandlung ist es jedoch sehr schwer, ein befriedigendes Richten herbeizuführen, so daß Produkte mit vermin

derter Güte erzeugt werden.

Es ist bereits eine Walzensteuerung vorgenommen worden, mit deren Hilfe die Platine während des Walzens gestreckt und geglättet wird. Zu diesem Zweck wird eine Meßeinrichtung zum Bestimmen der Verwerfungen an der Austrittsseite eines Walzgerüstes angeordnet und versucht, die Walzbedingungen so zu verändern, daß die Verwerfungen verringert werden. Zu diesem Zweck werden die Wellenformen des Mittelabschnittes bzw. der seitlichen Endabschnitte ermittelt und beide Wellenformen miteinander verglichen, um auf diese Weise die zwischen ihnen bestehende Differenz zu messen.

Mit der bekannten Vorrichtung wird Wasser aus einer Vielzahl von über die Breite einer Platte angeordneten Düsen kontinuierlich und gleichförmig auf die Plattenoberfläche gesprüht, und es werden die wellenförmigen Plattenverwerfungen durch die elektrischen Widerstandswerte der aus den Düsen austretenden Wasserstrahlen bestimmt

Usi nicht die Meßgenauigkeit der beschriebenen Vorrichtung herabzusetzen, ist es wichtig, den Wert des elektrischen Widerstandes in einem Glied, wie der Halterung und z. B. einem die Halterung mit Wasser speisenden Schlauch, zwischen der Düsenspitze und einer Erdung konstant zu halten. Die den elektrischen Widerstand im Schlauch äestimmenden Faktoren umfassen Schwankungen des die elektrische Leitung bewirkenden Wassers sowie des an der Innenwandung anhaftenden Zunders.

Insbesondere die Zunderschichten üben einen starken Einfluß aus. Das bei der Vorrichtung verwendete Wasser ist nicht rein und die im Wasser gelösten Verunreinigungen setzen sich während langer Betriebszeiten an der Innenwand des Schlauches ab. Als Folge davon nimmt der elektrische Widerstand im Schlauch ab. Als Ursache für schwankende elektrische Widerstände zwischen der Halterung und der Erdung werden die Benetzung sowie die Verschmutzung dti Außenoberfläche der Halterung angesehen. Wird eine solche Vorrichtung in einer Walzstraße verwendet, so ist sie harten Betriebsbedingungen ausgesetzt, da Wassertropfen und Walzzunder umherspritzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung so weiter zu bilden, daß zwischen der Erdung und der Düsenspitze kein anderer Strom fließt als der von der Düsenspitze über den Wasserstrahl fließende, elektrische Strom.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist wenigstens ein Elektrodenabschnitt an einem elektrisch isolierenden Glied, wie der Düsenspitzenhalterung und/oder dem Wasserzuleitungsschlauch, vorgesehen und an diesen Elektrodenabschnitt wird eine Spannung angelegt, welche nach Größe und Polarität der an die Düsenspitze angelegten Spannung entspricht. Das genannte isolierende Glied befindet sich zwischen der elektrisch leitenden Düsenspitze und einer elektrischen Erdung. Mil Hilfe der Erfindung wird gewährleistet, daß keine Potentialdifferenz zwischen der Düsenspitze und dem Elektrodenabschnitt besteht, so daß zwischen der Düsenspitze und dem Elektrodenabschnitt keinerlei Strom fließt und lediglich der zu Meßzwecken angestrebte Strom zwischen der Düsenspitze und der zu prüfenden Plattenoberfläche fließt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 zeig? eine erste Ausführungsform der Vorrichtung. Diese Ausführungsform besitzt zwei Stellen, an denen neben der Düsenspitze jeweils Spannung angelegt wird. Bei der ersten Stelle handelt es sich um einen Ring 40 aus einem elektrisch leitenden Material, der an einer Halterung 12 vorgesehen Lst Die zweite an Spannung gelegte Stelle ist ein Verbindungsstück 42, welches zwischen Teilstücken 2a und 2k 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 isolierten Leiterdrahtes 3 in enger Berührung miteinander stehen. Wird die aus der Konstantstromquelle 5 kommende Spannung direkt an den Ring 40 und das Verbindungsstück 42 abgelegt, so wird die Meßgenauigkeit durch den Strom von den Stellen, wo die Spannung angelegt wird, herabgesetzt Es ist deshalb ein Differenzverstärker 44 zwischen die Konstantstromquelle und den Ring 40 sowie das Verbindungstuck 42 geschaltet, um diese Schwierigkeit zu beheben. Der Ausgang und der invertierende Eingang des Differenzverstärkers 44 sind zur Bildung eines Spannungsfolgers verbunden, wobei der nichtinvertierendp Eingang der die Ausgangsspannung der Konstantstromqueüe 5 erhaltende Eingang ist, so daß also die Verstärkung des Differenzverstärkers 44 gleich 1 ist und die Eingangsimpedanz sehr hoch wird. Folglich wird für die an den Ring 40 und an das Verbindungstück 42 anzulegenden Spannungen eine Spannung mit dem gleichen Betrag, da ja der Verstärkungsfaktor gleich 1 ist, und der Polarität der Konstantstromquelle 5 erzielt Weil der mit der Konstantstromquelle 5 verbundene Differenzverstärker 44 eine hohe Impedanz hat, wird die Ausgangsspannung der Konstantstromquelle 5 nicht herabgesetzt. Wie vorstehend erwähnt ist, werden die Spannungen mit der gleichen Größe und Polarität wie die an die Düsenspitze 11 angelegte Spaarung an den Ring 40 und an das Verbindungstück 42 angelegt Es tritt keine Potentialdifferenz zwischen der Düsenspitze 11 und dem Ring 40 oder zwischen der Düsenspitze und der Verbindungsstelle 42 auf. Folglich fließt kein elektrischer Strom zwischen diesen Teilen, unabhängig von der Größe des elektrischen Widerstandes. Die an den Ring 40 und an das Verbindungsstück 42 angelegten Spannungen sind durch die Verwendung des Differenzverstärkers 44 bestimmt, so daß der elektrische Strom gleich Null gemacht werden kann, der 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 26 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 Speisequelle des Differenzverstärkers 44 verwendet. Der Ausgangsstrom der Konstantstromquelle wird daher nicht benutzt.

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 Aaßenobe.-fläche der Beschichtung des Leitungsdrahtes 3, die Außenoberfläche der Halterung 12, das Wasser im Schlauch 2 und der Zwischenabschnitt der inneren Wandoberfläche, wodurch der Wert der Impedanz, weiche die Düsenspitze 11 gegenüber Erde besitzt, scheinbar unendlich groß gemacht wird, so daß der von der Düsenspitze 11 über einen anderen Pfad als über den Wasserstrahl 8 fließende Strom beseitigt wird, was wiederum eine hohe Meßgenauigkeit zur Folge hat Außerdem können die Längenabmessungen der Schlauchabschnitte 2a und 26 kürzer gemacht und die Durchmesser dieser Schiauchabschnitte vergrößert werden, so daß der Wasserspeisedruck verringert werden kann.

Wie in F i g. 2 dargestellt ist ist die Halterung in zwei Teile 12a und 126 unterteilt, welche untereinander mit Hilfe eines Abstandhalters 46, der aus einem elektrisch leitenden Material besteht, verbunden sind. Ein Leiter 3 durchsetzt den Randabschnitt dr: Abstandhalters 46, wobei die isolation oder Beschichtung des Leiters 3 in innigem Kontakt mit dem Abstandhalter 46 steht Der Abstandhalter 46 ist an den Ausgang des Differenzverstärkers 44 mittels eines Leiters 48 angeschlossen. Mit Hilfe rfer vorstehend beschriebenen Anordnung kann die Potentialdifferenz zwischen der Düsenspitze 11 und dem Abstandhalter 46 beseitigt werden, so daß auch das Fließen eines Stromes über einen anderen Pfad außer dem Pfad von der Düsenspitze 11 zum Wasserstrahl 8 beseitigt werden kann. Eine solche Anordnung hat in etwa die gleiche Wirkung, wie wenn der Ring 40 und das Verbindungsstück 42, die in F i g. 1 dargestellt sind, zusammengefügt wären. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 sind nicht nur die Wirkungen mit denen gemäß der Ausführung nach Fig.! vergleichbar, sondern es wird auch der Vorteil einer vereinfachten Konstruktion erreicht.

Beim Differenzverstärker 44, der in den Fig.} und 2 gezeigt ist, empfiehlt sich die Verwendung von Feldeffekttransistoren, die einen nur kleinen Strom aufgrund der Vorspannung führen, damit der Verstärker das Meßsignal nicht beeinflußt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung des Profils einer vertikale Unregelmäßigkeiten aufweisenden, transpor- s tierten Platte, mit Düsen, aus denen Wasserstrahlen kontinuierlich und gleichförmig auf die Oberfläche der Platte richtbar sind, und mit einer elektrischen Schaltung, mit der die vertikalen Unregelmäßigkeiten der Platte über die elektrischen Widerstände der aus den Düsen austretenden Wasserstrahlen bestimmbar sind, wobei jede Düse an Spannung legbare Düsenspitze aus einem elektrisch leitenden Material und eine Halterung für die Düsenspitze aus einem elektrisch nichtleitenden Material aufweist, und wobei die Platte elektrisch geerdet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannung gleicher Größe und Polarität wie die an die Düsenspitze (11) angelegte Spannung an wenigstens einen Elektrodenabschüi^ (40, 42, 46) legbar ist, dan an einem zwischen trdung und Düsenspitze vorgesehenen elektrisch isolierenden Glied (2a, 2b, 12, 12a, \2b) vorgesehen ist, so daß keine Potentialdifferenz zwischen der Düsenspitze und dem Elektrodenabschnitt besteht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabschnitt (40,42,46) als ein Ring (40) aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist, der um einen Zwischenabschnitt des Gliedes (12) herumgelegt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabschnitt (40, 42, 46) als Abstandhalter (42, 46) aus einem elektrisch leitenden Material -ausgebildet ist, der zwischen zwei Teilstücke (2a, 2b; l*a, 12tydes geteilten Gliedes (2.12) eingefügt ist