DE3930794A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des innendurchmessers eines bundes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Be­ stimmen des Innendurchmessers eines auf einem spreizbaren Haspel befindlichen Bundes, wobei an dem Haspel die auseinander sprei­ zenden Teile direkt durch einen hydraulischen Kolben oder über eine Zwischenschaltung von Hebelanordnungen und/oder Keilanord­ nungen angetrieben werden.

Vorrichtungen zum Bestimmen des Innendurchmessers werden bei der Weiterverarbeitung von Warmband, insbesondere beim Betrieb von kontinuierlich arbeitenden Beizen gebraucht. Beim Warmband sind erfahrungsgemäß die ersten und die letzten 2 bis 15 m Länge eines Bundes fehlerhaft und müssen als Schrott abgeschnitten werden. Beim Abwickeln lassen sich die ersten 2 bis 15 m eines Bundes leicht durch Abwicklung und Nachmessen feststellen und abschnei­ den. Bei kontinuierlich arbeitenden Beizen wird nach dem Ab­ schneiden der ersten 15 m der Anfang des Bandes des neuen Bundes an das gerade durch die Beize laufende Ende des vorigen Bundes angeschweißt. Eine Feststellung der letzten 15 m eines aufgewic­ kelten Bundes ist sehr schwierig, da der Innendurchmesser des Bundes um 1 bis 2 cm schwankt.

Die letzten 15 m werden dadurch ermittelt, daß der Bund- oder Coilaußendurchmesser durch den ständigen Vergleich der Haspel­ drehzahl und der Messung der Abwickelgeschwindigkeit des Bandes mit Hilfe einer mitlaufenden Referenzmeßrolle bestimmt wird. Durch den Vergleich zweier Außendurchmesser über eine definierte Haspelumdrehung wird die Banddicke ermittelt. Wenn außerdem der kleinste Durchmesser der innersten Windung des Coils bekannt ist, so läßt sich ständig bestimmen, wieviel Windungen bzw. Meter noch auf dem Coil aufgewickelt sind.

Zum Bestimmen des inneren Durchmessers der kleinsten Windung ei­ nes Coils ist es bekannt, am hydraulischen Kolben bzw. an der Kolbenstange eine Längenmeßeinrichtung anzubauen, mit der der zu­ rückgelegte Hub des Kolbens gemessen wird. Da sich der Haspel beim Abwickeln schnell dreht, sind aufwendige Konstruktionen not­ wendig, z.B. Meßstangen, die aus dem rotierenden Bereich des Haspels herausgeführt werden und an deren Ende die eigentliche Messung vorgenommen wird. Solche mitrotierenden Meßstangen sind bei den rauhen Betriebsbedingungen sehr störanfällig und werden leicht verbogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, gegen Störungen sicheres Meßverfahren und eine ebenfalls einfache und betriebssichere Meßeinrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 2 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 3 bis 5 enthalten.

Die Erfindung wird an einem Beispiel näher erläutert.

In der Fig. stellt 1 den hydraulischen Kolben dar mit dem über die Kolbenstange 2 das zu spreizende Teil 3 des Haspels direkt, oder über nicht gezeichnete Hebel oder Keile, gespreizt wird. Von einer Pumpe 4 fließt das Drucköl über die Leitung 5 zu dem Zylin­ der 6, der ein Teil des Meßgerätes darstellt. Im Zylinder 6 schiebt das Drucköl den Kolben 7 nach links, wodurch das im lin­ ken Teil des Zylinders 6 befindliche Öl über die Leitung 8 zum Zylinder 9 gedrückt wird, wo es den hydraulischen Kolben 1 zum Zwecke des Spreizens nach links verschiebt. Die Verschiebung des Kolbens 7 wird auf die Kolbenstange 10 übertragen. Die Verschie­ bung der Kolbenstange 10 wird durch ein Längenmeßgerät 11 gemes­ sen. Das Längenmeßgerät 11 besteht z.B. aus einer Diodenzeile. Eine Beleuchtungsquelle 12 strahlt gegen die Kolbenstange 10. Die Kolbenstange verdeckt einen Teil der Empfangsdioden. Es wird durch eine bekannte Schaltung die Anzahl der verdeckten oder ver­ dunkelten oder belichteten Dioden abgezählt, woraus die Verschie­ bung des Kolbens 7 ermittelt wird.

Es ist zur Messung der Verschiebung der Kolbenstange auch jedes beliebige bekannte Längenmeßsystem verwendbar.

Die Meßergebnisse fließen über die elektrische Leitung 13 zum Computer 14 der aus der Verschiebung der Kolbenstange 10 und dem Durchmesser des Kolbens 7 das zum Spreizen benötigte Volumen des Hydraulikoils berechnet. Im Computer 14 werden außerdem aus die­ sem Volumen und dem Durchmesser des Kolbens 1 der Verschiebeweg des Kolbens 1 nach links berechnet.

Aus diesem Verschiebeweg und der bekannten schrägen Fläche des Keiles wird die Wegkomponente in Durchmesserrichtung des Coils berechnet, wobei noch die Ausgangsstellung des spreizenden Teils hinzuaddiert wird, um den Innendurchmesser zu erhalten.

Es gibt auch Spreizvorrichtungen, bei denen der Kolben 1 mit der Kolbenstange 2 direkt auf das zu spreizende Teil 3 einwirkt. Zwi­ schengeschaltete Übertragungselemente verändern die Bewegung nach einfachen Gesetzmäßigkeiten, die im Programm des Computers 14 eingegeben sind, so daß der Computer 14 die Länge der spreizenden Bewegung und damit auch den inneren Durchmesser des Coils berech­ net.

Eine geringe Verfälschung der Berechnung tritt durch das am Kol­ ben 1 und Kolben 7 vorbeifließende Lecköl auf. Die Größe des Leck­ ölstromes wird in der gespreizten Stellung aus der weiteren Ver­ schiebung pro Zeiteinheit gemessen und die Meßgröße wird vom Com­ puter 14 als Korrekturfaktor mit berücksichtigt.

Bei Druckschwankungen ist die Kompressibilität des Öles eine wei­ tere Störgröße. Druckschwankungen werden dem Computer 14 durch einen nicht gezeichneten Druckaufnehmer gemeldet und entsprechend verarbeitet.

Nach dem Spreizen wird der Ölstrom in eine umgekehrte Richtung gelenkt, so daß der Kolben 1 und der Kolben 7 in eine rechte An­ schlagstellung gedrückt werden, von wo aus die nächste Messung beginnt.

Bezugszeichenliste

 1 hydraulische Kolben
 2 Kolbenstange
 3 zu spreizendes Teil
 4 Pumpe
 5 Leitungen
 6 Zylinder (Meß . . .)
 7 Kolben (Meß . . .)
 8 Leitung
 9 Zylinder des hydraulischen Kolbens
10 Kolbenstange
11 Längenmeßgerät
12 Beleuchtungsquelle
13 elektrische Leitung
14 Computer
15 Coil

Claims (5)

1. Verfahren zum Bestimmen des Innendurchmessers eines auf einem spreizbaren Haspel befindlichen Bundes, bei dem die auseinan­ der spreizenden Teile (3) direkt durch einen hydraulischen Kolben (1) oder über eine Zwischenschaltung von Hebelanordnun­ gen und/oder Keilanordnungen angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der in den hydrauli­ schen Kolbenantrieb einfließenden oder abfließenden hydrauli­ schen Flüssigkeit gemessen wird und unter Berücksichtigung des Durchmessers des hydraulischen Kolbens (1) der Kolbenweg und damit bei Direktantrieb der in Spreizrichtung zurückgelegte Weg errechnet wird, wobei bei einer Zwischenschaltung von He­ belanordnungen der Weg in Spreizrichtung aus deren geometri­ schen Anordnungen und dem Kolbenweg errechnet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem spreizbaren Haspel, dessen spreizbare Tei­ le (3) direkt oder über Hebelanordnungen und/oder Keilanord­ nungen mit mindestens einem hydraulischen Kolbenantrieb (1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuflußleitung (8) oder Ab­ flußleitung des hydraulischen Kolbens (1) ein Meßgerät zur Be­ stimmung des Volumens der in den Zylinder (9) des hydrauli­ schen Kolbens (1) zufließenden Flüssigkeit oder von dem Zylin­ der (9) abfließenden Flüssigkeit, eingebaut ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät aus einem Zylinder (6) mit Kolben (7) besteht, wobei die eine Seite des Zylinders (6) über eine Leitung (8) mit dem Zylinder (9) des hydraulischen Kolbens (1) an der Spreizein­ richtung verbunden ist und die andere Seite des Zylinders mit der hydraulischen Pumpe (4) verbunden ist und am Kolben (7) des Meßgerätes oder an mit diesem verbundenen Teilen (10), ein Längenmeßgerät (11, 12) oder die Sensoren eines Längenmeßgerä­ tes angebaut sind, die auf die Messung der Stellung des Kol­ bens (7) im Zylinder (6), bezogen auf eine Ausgangsstellung, eingestellt sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß an das Meßgerät zur Bestimmung der Lage des Kol­ bens (7) im Zylinder (6) ein Computer (14) angeschlossen ist, der so programmiert ist, daß der nach dem Spreizen noch gering weiterfließende Ölstrom, als Lecköl der hydraulischen Kolben berechnet wird und sonstige Fehlereinflüsse berücksichtigt werden und daraus die wirkliche zum Spreizen erforderliche Öl­ menge berechnet wird, aus der unter Berücksichtigung der geo­ metrischen Abmessungen der hydraulischen Zylinder und der An­ fangsstellung der hydraulischen Kolben und eventuell zwischen­ geschalteter Hebelanordnungen und/oder Keilanordnungen, der Innendurchmessser des Bundes errechnet wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß an das Meßgerät zur Bestimmung der Lage des Kolbens (7) im Zylinder (6) eine Auswerteinrichtung angeschlossen ist die ein Zeitglied und analoge Rechenelemente enthält, die so verschaltet sind, daß der nach dem Spreizen noch gering wei­ terfließende Ölstrom, als Lecköl der hydraulischen Kolben be­ rechnet wird und sonstige Fehlereinflüsse berücksichtigt wer­ den und daraus die wirkliche zum Spreizen erforderliche Öl­ menge berechnet wird, aus der unter Berücksichtigung der geo­ metrischen Abmessungen der hydraulischen Zylinder und der An­ fangsstellung der hydraulischen Kolben und eventuell zwischen­ geschalteter Hebelanordnungen und/oder Keilanordnungen, der Innendurchmesser des Bundes errechnet wird.