DE535798C - Dickenmessvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, die es gestatten, die Dicken von Geweben, Papier und ähnlichen nichtmagnetischen Stoffen in laufenden Streifen zu messen. Man braucht derartige Vorrichtungen häufig bei der Herstellung solcher fortlaufenden Bänder, um den Materialverbrauch tatsächlich nur so hoch zu halten, wie er unbedingt erforderlich ist, um aber auch den Materialverbrauch tatsächlich

ίο so hoch zu machen, wie es notwendig ist. Schon durch geringe Schwankungen der Dicke nach oben oder nach unten können außerordentlich schwere wirtschaftliche Schäden oder aber Schäden anderer Art entstehen, die sich durch

ig eine Vorrichtung, die es gestattet, die Dicke genau festzustellen, leicht beheben lassen.

Man hat nun bereits vorgeschlagen, derartige Meßvorrichtungen so auszubilden, daß die Dickenänderungen des Meßgutes Abstands-

ao änderungen zwischen einem Magneten und einem Anker hervorrufen und daß die dadurch bedingten Stromschwankungen auf ein Meßgerät einwirken. Man hat bei bekannten Vorrichtungen dieser Art den Magneten als Transformator ausgebildet, an dem zwei Wicklungen vorhanden sind, von denen die Primärwicklung durch einen mit Wechselstrom gespeisten Stromkreis erregt wird, während die Erregung der Sekundärwicklung durch Induktion erfolgt.

Dieser in der Sekundärwicklung induzierte Strom wird zum Meßgerät geführt.

Demgegenüber kennzeichnet sich die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch, daß das Meßgerät in dem erregenden Stromkreis selbst

derart angeordnet ist, daß die durch die Ab-Standsänderungen zwischen dem Magneten und dem Anker infolge der wechselnden Reaktanz der Wicklung in dem erregenden Stromkreis hervorgerufenen Stromschwankungen ablesbar sind.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist die Vorderansicht eines Walzwerkes (Kalander) gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Normalmagneten, teilweise im Schnitt, nach der Linie 3-3 in Fig. 4;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, gemäß Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Hinteransicht zu den Fig. 3 und 4;

Fig. 6 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht des Meßmagneten und seiner Tragteile;

Fig. 8 ist eine Hinteransicht in Richtung des Pfeiles 8 in Fig. 7;

Fig. 9 zeigt ein Schaltschema und

Fig. 10 einen vergrößerten Einzelteil.

Fig. 9 zeigt die Stoff lage 15, welche gemessen werden soll und zwischen dem Anker 16 und dem Elektromagneten 17 liegt. Der Anker kann ein Stützblock oder eine eiserne Rolle sein. Der Magnet besteht aus einem lamellierten Kern mit der Grundseite 18 und Seitenarmen 19 sowie einem Mittelarm 20. Alle diese Arme stehen dem Anker gegenüber. Zwei Spulen 21 und 22

sind einander entgegengesetzt um den Magneten gewickelt,, derart, daß der. Magnet wie zwei einfache Hufeisenmagneten wirkt. Der Magnet hat etwa die" Form eines E. Die beiden äußeren Arme haben gleiche, der-mittlere ihnen entgegengesetzte Polarität.

Der Magnet 17 wird durch einen Träger 23 mit der Welle 24 in geringem Abstande von dem Material gehalten, indem die Welle 24 mit Hilfe von Aluminiumrollen 25 auf dem Material aufliegt. Dadurch wird eine Relativbewegung zwischen dem Magneten und dem Material möglich, indem entweder der Schlitten 23 über das Material rollt oder indem das Material unter dem Magneten über die Rolle 16 läuft. Die in dem Magnetkern durch den Wechselstrom hervorgerufenen magnetischen Kraftlinien gehen durch das Material hindurch und in den Anker. Je dichter der Anker am Magneten sich befindet, desto stärker wird der magnetische Kraftfluß und desto größer die Reaktanz, der Spulen 21 und 22.

Der E-förmige Magnet mit den entgegengesetzt gewickelten Spulen 21, 22 ergibt große Reaktanzänderungen und Stromänderungen für eine bestimmte Dickenänderung. Das kommt daher, daß der Magnet, wenn er sehr dicht am Anker steht, wie zwei unabhängige Hufeisenmagnete wirkt. Wenn er jedoch vom Anker weit weg bewegt wird, versuchen die entgegen-' gesetzt gewickelten Spulen 21 und 22 einander zu neutralisieren, so daß der Magnetfluß und die Reaktanz gering werden. Die Wirkung der Stärkeänderungen wird auf diese Weise vervielfacht, und die Einrichtung ist demzufolge besonders empfindlich.

Außer dem Meßmagneten 17 wird zweckmäßig ein zweiter oder Normalmagnet 27 benutzt, derart, daß beide Magneten zusammenarbeiten und eine Differentialwirkung hervorbringen. Der Normalmagnet wird zuerst eingestellt, so daß er für eine bestimmte Materialstärke mit dem Meßmagneten übereinstimmt. Die Zeigerangabe wird dann für gewöhnlich Null betragen, wenn die Materialstärke richtig ist, wird jedoch bei der geringsten Abweichung in der Stärke sich ändern.

Fig. 9 zeigt einen Anker 26 für den Normalmagneten, welcher aus einer Stange, einem Block oder einer Scheibe besteht und dem Magneten 27 gegenüberliegt. Dieser Magnet 27 kann ebenso wie der Magnet 17 ausgebildet sein, d. h. aus einem Kern 28 mit Seitenarmen 29 und einem Mittelarm 30 bestehen. Die Spulen 31 und 32 dieses Magneten sind wiederum entgegengesetzt gewickelt. Der Magnet 27 wird von einem Teil 33 gestützt. Eine rechts- und linksgängige Schraube 34 dient zur Feineinstellung des Zwischenraumes 35. Für eine bestimmte Materialstärke ist es also nur notwendig, den Normalmagneten so einzustellen, daß das Anzeigegerät auf Null steht. Dann werden geringe Abweichungen der Stärke genau angezeigt.

Drahtleitungen 40 und 41 führen den Wechselstrom. Von dem Draht 40 geht der Strom durch Leitungen 42 und 43 zu der Spule 44 eines Meßtransformators 51 und von dort durch die Leitung 45 zu den Spulen 21 und 22 des Meßmagneten. Von dort führt die Leitung 46 zum Minuspol 41 der Zuleitung. Die Verbindungen des Normalmagneten bestehen aus den Leitungen 42 und 47, der Transformatorspule 48, der Leitung 49 und den Spulen 31 und 32 des Normalmagneten. Von dort führen die Leitungen 50 und 46 wieder zum Minuspol.

Der Transformator 51, welcher die Spulen 44 und 48 enthält, ist als Doppeltransformator dargestellt. Er besteht aus einem lamellierten Kern, etwa in Form einer Acht, mit entgegengesetzt liegenden Endschenkeln 52 und 53 und einem Mittelschenkel 54. Die Primärspulen 44 und 48 sind entgegengesetzt gewickelt, und in der Sekundärspule 55 wird der resultierende Induktionsstrom erzeugt.

Die Anzeigevorrichtung für die Änderungen in der Sekundärwicklung 55 kann folgendermaßen ausgebildet sein. Von der Spule 55 laufen Leitungen 59 zu der festen oder Feldwicklung 60 eines Elektrodynamometers 61. Die bewegliche oder Ankerwicklung 62 dieses Dynamometers ist mit einem Zeiger 63 verbunden, welcher sich auf einer Skala 64 entgegen der Wirkung einer Feder 65 bewegt.

Fig. 10 zeigt das Elektrodynamometer. Ein Strom wird durch die bewegliche Spule 62 gesandt, wobei die Federn 65 als stromführende Teile dienen können. Die Anordnung kann auch umgekehrt werden, so daß der schwankende Stromfluß durch die bewegliche Spule geht.

Die Spule 62 kann auf folgende Weise dauernd erregt werden: Ein Transformator 66 ist in Fig. 9 dargestellt, dessen Primärwicklung 67 durch die Leitung 68 mit den Leitungen 40, 41 verbunden ist. Die Sekundärwicklung 69 liegt im Stromkreis mit der beweglichen Spule 62 über Drähte 70 und 71. In der Leitung 70 liegt eine einstellbare Spule 72 und ein veränderlicher Widerstand 74. In der Leitung 71 liegt ein Milliamperemeter 77, welches dazu dient, den durch die Spule 62 gehenden Strom zu regeln. Auf diese Weise ist eine der Spulen des Elektrodynamometers 61 gleichmäßig erregt, während die andere unter dem Einfluß der ng Differenz der Ströme im Meß- und im Normalmagneten steht. Diese Ströme in den beiden Stromkreisen sind auch stets gleichphasig miteinander und mit dem Strom in der dadurch erregten Feldwicklung 60. Wenn der Strom in der beweglichen Spule 62 mit der Feldwicklung in gleicher Phase liegt, wird eine größere Ab-

weichung der Nadel 63 erfolgen als bei einer Phasenverschiebung.

Die Skala 64 kann in absolute Einheiten,

z. B. Milliampere, geteilt werden oder unmittelbar in Dickeneinheiten, wie Tausendstel-Zoll

o. dgl.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Kalander 80 mit Seitenrahmen 81, welche die obere Walze 82, die Mittelwalze 83 und die untere Walze 84 jo tragen. Die untere Walze, welche zum Messen benutzt werden soll, kann aus einer hohlen Hülse oder Trommel 16 aus Eisen bestehen, welche den Anker des Meßmagneten 17 gemäß Fig. 9 darstellt. Die Walze dreht sich auf einer Welle 85. Einstellvorrichtungen, 86 dienen zur Regelung des Abstandes der Walzen und damit zur Regelung der Stärke des Materials.

An den Rahmenteilen 81 sind Rippen 87 vorgesehen, an denen die Meßinstrumente angeao bracht werden. An der Vorderseite ist ein Instrumentengehäuse 88 angebracht, welches einen nach vorn ragenden Ansatz 89 trägt, in dem die Anzeigevorrichtung 64^a der Meßvorrichtung mit einer festen Anzeigemarke^" angeordnet ist. Diese Anzeigevorrichtung entspricht der Skala 64 und dem Zeiger 63 der Fig. 9. Ein Doppelschalter 90 dient zum Ein- oder Ausschalten des durch die Drähte 40, 41 geführten Stromes, der zu den Klemmen 91 geführt wird. Mittels eines Knopfes 92 kann der veränderliche Widerstand 74 geregelt werden. Ferner ist ein Amperemeter 77 und ein Schalter 94 für die Magneten 17 und 27 vorgesehen.

Rohgummi R wird zwischen die Walzen 82 und 83 geführt und dann an der Walze 83 zu einer Lage R' ausgerollt. Das Gewebe F tritt zwischen die Rollen 83 und 84 von einer Zuführung oder einem anderen Kalander ein. Der Gummi wird auf das Gewebe gepreßt, so daß 4.0 dann ein Gummigewebe RF entsteht, welches von der Walze 84 zu irgendeiner Aufnahmestelle geführt wird.

Der Meßmagnet 17 ist nahe der Unterseite

der Walze angeordnet, und zwar an einem Hebel 95 mit einem Gegengewicht 96 und einem Kugellager 97, so daß der Hebel um die Achse 98 leicht schwingen kann. Die Achse ist in einer Hülse 99 gelagert, welche durch an den Rippen 87 durch' Bolzen gehaltene Blöcke 100 befestigt wird.

Der Normalmagnet ist in den Fig. 3 bis 6 dargestellt.

Der Anker 26° ist als ringförmiges Eisenstück von ungleichmäßiger Dicke dargestellt und so angeordnet, daß er gedreht werden kann, wodurch der magnetische Kraftfluß und die Reaktanz geändert werden. Der Magnet hat E-Form wie in Fig. 9.

Der Magnet 27 wird in etwa U-förmigen Trägern 33^a gehalten, welche mit Einstellschrauben 105 versehen sind. Die Führungen oder Träger sind in einem Rahmen 106 angeordnet, welcher die verschiedenen Teile umschließt. Der hohle Anker ist mit einem Messingkern 108 gefüllt, der nach unten einen Mittelzapfen 109 besitzt und nach oben einen Nocken 110. Auf diesem Nocken ruht ein Mitnehmerstift in mit einer Stange 112, die durch eine Hülse 113 hindurchgeht und von dort in das Gehäuse 114 der Anzeigevorrichtung ragt. Letztere hat eine Skala 115 und eine Nadel 116, die durch eine Übersetzung in Bewegung gesetzt wird. Für jede Stellung des Ankers nimmt die Nadel an der Skala eine bestimmte Stellung ein. Die Skala ist vorteilhaft nach der gewünschten Stärke geteilt.

Der ringförmige Anker 26^a ist in der Ausnehmung'118 eines festen Blockes 119 angeordnet, der durch Zungen 120 und Schrauben 121 mit dem Rahmen verbunden ist. Die Abmessung des Ankers und sein Abstand von dem Magneten kann so gewählt werden, daß die Reaktanz in den Spulen 31 und 32 sich in einem Maße verändert, das mit den Reaktanzänderungen des Meßmagneten übereinstimmt.

Der Mittelzapfen 109 des Ankers ist von einer federnden Unterlegscheibe 123 umgeben, unter welcher ein Schneckenrad 124 angeordnet ist, das durch die Vorrichtung 125 gehalten wird. Durch eine Schnecke 94^s, welche in Ohren 127 gelagert und mit einem nach außen ragenden Handgriff versehen ist, kann die Ankerscheibe gedreht werden. Die durch diese Vorrichtung bewirkte Einstellung des Ankers wird an der Skala 115 angezeigt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dickenmeßvorrichtung für laufende Streifen von Geweben, Papier und ähnlichen nichtmagnetischen Stoffen, bei der ein durch Wechselstrom erregter Magnet zu seinem Anker derart angeordnet ist, daß durch die Dickenänderungen des Meßgutes Abstandsänderungen zwischen dem Magneten und dem Anker und damit entsprechende Stromschwankungen hervorgerufen werden, die auf ein Meßgerät einwirken, gekennzeichnet durch die Anordnung des Meßgerätes in dem erregenden Stromkreis (45, 46) derart, daß die durch die Abstandsänderungen zwischen dem Magneten (17) und dem Anker (16) infolge der wechselnden Reaktanz der Wicklung (21, 22) in dem erregenden Stromkreis hervorgerufenen Stromschwankungen ablesbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen