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Dickenmeßgerät zur laufenden l:7berwachung, insbesondere eines aus
der Spritzmaschine kommenden Kabels
Es sind Dickenmeßgeräte bekannt, die ein aus
der Spritzmaschine kommendes Kabel, das auf eine Abzugsvorrichtung aufgewickelt
wird, durch mechanisches Abtasten laufend überwachen. Die Abtastung erfolgt dabei
durch eine schwenkbar gelagerte Tastrolle, deren Ausschlag über Hebelübersetzungen
entweder auf Meßgeräte übertragen wird oder Schaltkontakte schließt, wodurch die
Umdrehungszahl der Antriebsvorrichtung des Kabelabzuges beschleunigt oder verzögert
wird. Die Abzugsgeschwindigkeit muß z. B. vergrößert werden, wenn der Durchmesser
des Kabels eine durch den Luftspalt zwischen den Kontakten notwendigerweise vorgegebene
Toleranz überschreitet. Die bisher bekannten Geräte dieser Art sind zu ungenau,
inshesondere wenn man berücksichtigt, daß isolierte Kabel neuerdings unter Umständen
zusätzlicli mit einem Schutzüberzug aus Polyamid von etwa nur 0,2 mm Stärke versehen
werden. Diese tSberzugsmasse ist sehr teuer, und es besteht ein dringendes Bedürfnis
nach Meßgeräten höherer Genauigkeit, um Werkstoffverluste zu vermeiden. Die Ungenauigkeiten
der bisherigen Geräte sind durch zu großen toten Gang und unzureichende Hebelübersetzungen
begründet. Da ferner bisher die Steuerung des Regelmotors an der Abzugsvorrichtung
unmittelbar durch einen über die Schaltkontakte gehenden Schaltstrom auf beträchtliche
Stärke erfolgt, ist eine Funkenbildung an den Kontakten und ein Verschmoren derselben
unvermeidlich, insbesondere deshalb, weil eine Korrektur der Abzugsgeschwindigkeit
sich nur allmählich auf die Stärke
des Kabels auswirkt und somit
ein. Abheben eines Kontaktes auch nur langsam vor sich geht.
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Die mit der Tastrolle zusammenarbeitende Gegenrolle war bisher fest
gelagert. Um bei plötzlicher Verdickung des Kabels keine Sperrung des Hebelgestänges
eintreten zu lassen, sind die Kontakte gegenüber Federdruck nachgiebig gelagert.
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Es ist verständlich, daß diese Kontakte nicht immer mit Sicherheit
in ihre richtige Lage zurückkommen, wodurch die an den Kontakten eingestellte Toleranz
nicht in dem ursprünglichen Maße zur Wirkung kommt. Bekanntlich ist der bei zwischen
die Tastrolle eingelegtem Endmaß (entsprechend der jeweiligen Kabelstärke) eingestellte
Spalt zwischen den Kontakten das Maß für die Toleranz, selbstverständlich unter
Berücksichtigung der Hebelübersetzung. Für jeden Kabel durchmesser muß also die
Kontaktgabe durch Justieren mittels Endb maßen eingestellt werden.
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Zweck der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden
und ein Dickenmeßgerät zu schaffen, dessen Genauigkeit die der bisherigen Geräte
übertrifft und dessen Aufbau eine schnelle und einfache Einstellung auf die jeweilige
Kabelstärke ermöglicht. Die Erfindung besteht darin, daß bei einem mechanischen
Dickenmeßgerät der eingangs beschriebenen Art die von der Tastrolle betätigten Übersetzungshebel
in senkrechter Ebene schlepphebelartig hintereinandergeschaltet sind und sich lediglich
durch ihr Übergewicht aufeinander bzw. auf dem Kabel abstützen. Hierdurch wird erreicht,
daß das Zusammenwirken der Übersetzungshebel leicht und praktisch ohne jeden toten
Gang erfolgt und z. B. Federn zum Ausgleich des toten Ganges nicht erforderlich
sind.
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Die Gegenrolle ist gemäß der Erfindung in Bewegungsrichtung des zu
prüfenden Kabels entgegen Übergewicht schwenkbar gelagert und einschl'ießlich ihrer
Lagerung senkrecht zu dieser Bewlegungsrichtung verschiebbar, wobei die Verschiebung
der Gegenrolle bzw. ihres Lagerhebels durch eine Meßuhr angezeigt wird. Die Gegenrolle
kann also zur Vermeidung von Sperrungen im Ubersetzungsgestänge beim Auftreten plötzlicher
Verdickungen des Kabels ausweichen, so daß die Schaltkontakte nunmehr zwar noch
einstellbar, aber starr angeordnet werden können. Die Verschiebbarkeit der Gegenrolle
führt zu einer einfachen und für alle Kabelstärken gültigen Einstellbarkeit des
Gerätes, wie es in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert ist.
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Damit die Vorrichtung in beiden möglichen Bewegungsrichtungen des
Kabels verwendbar ist, ist die Schwenkrichtung der Gegenrolle gemäß der Erfindung
z. B. durch Umstecken eines Anschlagstiftes und Lageveränderung eines Gegengewichtes
am zweckmäßig T-förmig gestalteten Lagerhebel umstellbar. In der Begrenzungslage
steht die Gegenrolle genau gegenüber der Tastrolle und wirkt als festes Gegenlager.
Erst wenn die Tastrolle bis zum Anschlag eines Schaltkontaktes ausgeschwenkt wird
und das Kabel eine weitere Verdickung aufweist, schwenkt die Gegenrolle unter Loslösung
vom Anschlag entgegen dem Gegengewicht ab.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen,
daß die Steuerung der Antriebsvorrichtung an den Schaltkontakten leistungslos, d.
h. über eine Elektronenschaltung erfolgt, durch die ein Verzögerungsrelais betätigt
wird. Die Elektronenschaltung benötigt beispielsweise lediglich eine Spannung von
5 Volt an den Schaltkontakten und einen Strom von etwa 2 bis 3 4Amp.
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Hierdurch können an den Kontakten keinerlei Funken mehr entstehen,
die ein Verschmoren derselben verursachen können. Die Kontaktgabe, insbesondere
das Unterbrechen des Schaltstromes nach ausgeführter Korrektur, kann hierbei durch
kleinste Anschläge der letzten Übertragungshebel, an denen jeweils ein Kontakt angeordnet
ist, erfolgen, da an den Kontakten eine sehr kleine Toleranz eingestellt werden
kann. Das Gerät reagiert ausgesprochen fein, insbesondere bei der Abschaltung eines
Beschleunigungs- oder Verzögerungsimpulses, während die Einschaltung dieses Impulses
durch ein Verzögerungsrelais verzögert wird, damit der Regelmotor nicht bei jeder
vorübergehenden Durchmesseränderung beeinflußt wird.
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Es wird ferner vorgeschlagen, daß das Verzögerungsrelais während
der Dauer einer Kontaktgabe Besch1eunigungs- oder Verzögerungsimpulse in einstellbarer
zeitlicher Aufeinanderfolge an den Regelmotor der Antriebsvorrichtung abgibt. Auf
diese Weise wird durch einfache elektrische Mittel erreicht, daß eine Übersteuerung
vermieden wird. Es könnte sonst leicht der Fall eintreten, daß sich das Gerät in
bezug auf den Regelmotor ständig wechselnd im Ansprechbereich befindet. Je größer
die eingestellte Abzugsgeschwindigkeit ist, um so schneller müssen die Korrekturimpulse
aufeinanderfolgen.
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Eine besonders wirksame Maßnahme zur Erhöhlung der Genauigkeit des
Meßvorganges wird darin gesehen, daß gemäß der Erfindung durch entsprechende Anordnung
der Schaltkontakte an den letzten Übersetzungshebeln die Steuerung der Antriebsvorrichtung
nicht wie bisher durch Kontaktgabe, sondern durch Unterbrechung des Schaltstromes
der Elektronenschaltung erfolgt. Zunächst erübrigt es sich hierdurch, daß die Gegenrolle
ausschwenkbar gelagert ist, da eine Sperrung des Übersetzungsgestänges nicht mehr
auftreten kann.
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Wesentlich ist aber, daß nunmehr an den Kontakten überhaupt kein Luftspalt,
d. h. keine Toleranz, mehr eingestellt zu werden braucht. Sie liegen im Normalfall
immer gegeneinander, und bei der geringsten Dickenänderung des Kabels heben sie
sich ab und bewirken über das Verzögerungsrelais und die Impulseinstellung eine
sofortige Korrektur größter Feinheit. Diese Steuerung durch Stromunterbrechung ist
nur möglich, wenn an den Schaltkontakten, wie z. B. bei Elektronenschaltung, ein
geringer Strom fließt, der keine Funkenbildung verursacht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgeglenstandes
veranschaulicht, und zwar zeigt
Abb. I ein auf einer Hartpapierplatte
montiertes Dickenmeßgerät in Ansicht, Abb. 2 einen Schnitt von II-II in Abb. I und
Abb. 3, 4 und 5 jeweils teilweise Schnitte nach 111-111, IV-IV und V-V in Abb. 2.
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Auf der Hartpapierplatte 6 ist die ganze Vorrichtung aufgebaut. Diese
besteht aus den in senkrechter Ebene sich schlepphebelartig aufeinander abstützenden
doppelarmigen Hebeln 7, 8 und 9, die jeweils um die Bolzen 10 leicht drehbar gelagert
sind. Die Anordnung dieser Hebel ist so getroffen, daß sie sich allein durch Übergewicht
gegeneinander abstützen, ohne daß ein toter Gang entsteht.
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II ist die Tastrolle, die bei einer Änderung des Durchmessers des
Kabels 12 bewegt wird und dadurch das ganze Hebelgestänge betätigt. An den Enden
der langen Hebel arme des letzten Hebels g sind Kontaktauflagen 13 vorgesehen, die
mit den verstellbaren Gegenkontakten 14, 15 zusammenwirken. Bei einer Durchmesserzunahme
geht die Tastrolle 11 nach oben, wodurch ein Schaltstrom an dem Gegenkontakt 15
geschlossen wird, was eine Beschleunigung des Regelmotors der Abzugsvorrichtung
zur Folge hat. Unterschreitet die Stärke des Kabels das Sollmaß um den an den Kontakten
eingestellten Luftspalt (Toleranz), so erfolgt eine Kontaktgabe an dem Gegenkontakt
14.
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Die Gegenrolle i6 ist an einem Ende des T-förmig gestalteten Lagerhebels
I7 befestigt, der um den Bolzen I8 schwenkbar gelagert ist. Die Begrenzungslage
dieses Lagerhebels 17 bzw. der Gegenrolle I6 wird durch Anschlag einer Nase Ig an
einem Stift 20 hergestellt, und zwar unter Einwirkung des Gegengewichtes 21. Der
Stift 20 kann auch in die Bohrung 22 der Platte 23 gesteckt werden, wenn die Ausschwenkrichtung
der Gegenrolle I6 umgestellt werden soll. Hierbei wird dann das Gegengewicht 21
in der Schlitzführung desT-förmigen Lagerhebels I7 verstellt. Die in Abb. I dargestellte
Einstellung trifft für eine Bewegungsrichtung des Kabels 12 von rechts nach links
zu.
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Der Bolzen I8 verbindet den Lagerhebel I7 unter Einbeziehung einer
Abstandsbüchse 24 mit einem Gleitstein 25, der in einem nach unten offenen Schlitz
26 der Grundplatte 6 verschiebbar gelagert und durch die Platte 23 gehalten wird
(Abb. 3).
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Unterhalb des Führungsteils ist der Gleitstein abgesetzt und besteht
hier lediglich aus dem hinter der Grundplatte 6 liegenden Teil 25a. An diesem Teil
ist eine Mutter 27 befestigt, in die eine Gewindespindel 28 eines Stellrades 29
eingreift.
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Dieses Stellrad ist über dien Stellring 30 von unten mittels eines
Flansches 31 an der Grundplatte 6 befestigt. Beim Drehen des Stellrades 29 ist die
ganze vorbeschriebene Vorrichtung bis zur Gegenrollle I6 der Höhe nach verstellbar.
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Auf der seitlich verlängerten Platte 23 bzw. deren Rastfläche 23a
ruht ein Taststift 32 einer fest angeordneten Meßuhr 33. Die Justierung des Ge rätes
erfolgt auf folgende Weise: Die Gegenrolle I6 wird durch Drehen des Stellrades 29
bis zur Anlage gegen die Tastrolle II gehoben und die Skala der Meßuhr 33 auf Null
gestellt. Die Stellung der Hebel 9 ist dabei unwesentlich; zweckmäßig nimmt man
die Einstellung so vor, daß die Hebel g symmetrisch zueinander stehen, d. h. der
senkrechte Arm des Hebels 8 genau senkrecht steht. Beide Hebel 9 müssen dabei selbstverständlich
an den Kontakten I4, 15 frei sein. Nunmehr wird an jedem Kontakt mittels einer Fühlerlehre
die erforderliche Toleranz als Luftspalt eingestellt. Das Gerät ist dann durch Tieferstellen
der Gegenrolle allein nach der Meßuhr auf die jeweilige Kabelstärke einstellbar;
in jedem Fall haben dann die Tastrolle I I und damit das Hebelgestänge die gleiche
Nullstellung wie bei der Justierung. Die einmal eingestellte Toleranz an den Kontakten
14, I5 braucht also nicht mehr von Fall zu Fall neu eingestellt zu werden, wie es
bisher bei fest angeordneter Gegenrolle I6 der Fall war.
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In Abb. I ist strichpunktiert eine Kontaktanordnung angedeutet, bei
der die Steuerung der Antriebsvorrichtung durch Stromunterbrechung, d. h. durch
Abheben der Kontakte 34, 35 von den Gegen, kontakten 316, 37, bewirkt wird. Bei
der Justierung ist hier so vorzugehen, daß bei der Nullstellung der Rollen beide
Kontaktpaare gerade anliegen. Unter Wegfall jeglicher Toleranz hebt sich der eine
oder der andere Kontakt 34 bzw. 35 bei der kleinsten Durchmesseränderung des Kabels
ab, wodurch der elektrische Teil des Gerätes betätigt wird. Da eine plötzliche Verdickung
des Kabels sich nur in einem noch weiteren Abheben eines Kontaktes auswirken kann,
ist eine Sperrung des Übers'etzungsgestänges 7, 8, 9 nicht mehr zu befürchten, und
es kann auf eine schwenkbare Lagerung der Gegenrolle i6 verzichtet werden.
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Das Dickenmeßgerät gemäß der Erfindung eignet sich nicht nur für
die Überwachung der Kabelproduktion, sondern ist bei entspr,echender konstruktiver
Gestaltung auch für die laufende Messung und tZberwachung der Dicke von Folien jeder
Art, Papieren, Metallbändern od. dgl. zu verwenden.