DD141198A1 - DEVICE AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR FIXING MEASUREMENT OF CONTROLLED WIRE - Google Patents

Description

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Titel der Erfindung Title of the invention

Einrichtung und Schaltungsanordnung zur Festigkeitsmessung geglühter DrähteDevice and circuit arrangement for measuring the strength of annealed wires

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung findet Anwendung in Kabel- und Drahtseilwerken, insbesondere be'i hinter Ziehmaschinen angeordneten Durchlaufglühen, die den durch den Ziehprozeß verfestigten Draht wieder weich bzw» halbhart glühen©The invention finds application in cable and wire rope works, in particular be'i behind drawing machines arranged continuous annealing, the soft or solidified by the drawing process wire soft or semi-hard glow ©

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei der Kaltverformung von Drähten oder Bändern aus Metall erfolgt eine Verfestigung des 7/erkstoffgefüges_e Dabei steigen die Bruchfestigkeit und die Streckgrenze des verformten Materials stark an, Die Bruchdehnung nimmt stark ab. Dadurch ~~\ wird die Weiterverarbeitung und die Qualität des'Endproduktes negativ beeinflußt»In the case of cold forming of wires or strips of metal, hardening of the material structure _{e occurs.} The breaking strength and the yield strength of the deformed material increase sharply. The elongation at break decreases considerably. This ~~ \ is the further processing and the quality des'Endproduktes adversely affected "

Bekannt sind Durchlaufglüheinrichtungen, die durch direkte Widerstandserhitzung über Kontaktrollen, an denen Spannung anliegt, den Draht oder das Band erwärmen» Die Glühspannung wird in der Regel in Abhängigkeit von der Drahtlaufgeschwindigkeit gesteuert. Änderungen der Betriebsbedingungen während des Drahtdurchlaufes, wie z.B. Änderungen der Werkstoffeigenschaften des Drahtes,.Änderungen der Übergangswiderstände, werden dabei nicht kompensiert» Die hieraus resultierenden Festigkeitsänderungen beeinträchtigen die Weiterverarbeitung des Drahtes« Hieraus folgernd wurden bereits Meßverfahren vorgeschlagen, das erreichte Glühniveau des Drahtes hinter der Glühe zu messen und die gewonnenen Vierte als Stellgröße für die anzulegende Glühspannung' zuContinuous heating devices are known which heat up the wire or the strip by means of direct resistance heating via contact rollers to which voltage is applied »The annealing voltage is usually controlled as a function of the wire speed. Changes in operating conditions during wire travel, such as Changes in the material properties of the wire, changes in the contact resistances, are not compensated. The resulting changes in strength affect the further processing of the wire. As a result, measuring methods have already been proposed to measure the achieved glaze level of the wire behind the annealer and the fourth obtained as the manipulated variable for the glow voltage to be applied

nutzen« Diese Meß- und Regeleinrichtungen arbeiten derart, daß sie den Draht nach dem Glühen um einen bestimmten Betrag in der Länge dehnen und die dafür erforderliche Kraft messen oder den Draht mit einer bestimmten Kraft beaufschlagen und die Dehnung als Maß für die festigkeit nehmen· Bekannte Geräte, die die Zugkraft messen, weisen eine Schaltungsanordnung , bestehend aus Transduktoren, Siliziumgleichrichter, einem Hegler für die Vormagnetisierung, einen Ist-Wertgeber, einen Sollwerteinsteller, einen Gleichrichter und eine Siebkette auf. Hierbei wird das vom Istwert-Geber stammende Signal zunächst durch den Gleichrichter gleichgerichtet. Anschließend wird diese der Wechselspannungskomponente proportionale Gleichspannung mit dem eingestellten Sollwert verglichen· Die der Messung zugrunde liegende Zugkraft wird durch ein Umlenkrollensystem erzeugt, bei dem in der letzten Stufe Umlenkrollen unterschiedlichen Durchmessers vorhanden sind, die den Draht um einen vorbestimmten Betrag in der Länge dehnen· An oder zwischen den Rollenlagerungen ist die Kraftmeßeinrichtung angeordnet. Schaltungen dieser Art haben den Nachteil, daß Meßfehler, die durch unterschiedliche Biegeärbeit und unterschiedliche Lagerreibung, die in den Rollen auftreten, gar nicht oder recht schwierig zur Korrektur eingestellt werden können· Bei mechanischer Einstellung, z«, B· durch Verschiebung des Drehpunktes (Auflager), ist besonders die Einstellung im laufenden Betrieb erschwerend. Das ist aber bei der Korrektur von dynamischen Fehlern (abhängig von der Geschwindigkeit) besonders wichtig» Des weiteren führt die Verschiebung des Drehpunktes zu einer Maßstabsveränderung und auch zu zusätzlichen Meßfehlern·These measuring and control devices operate by stretching the wire by a certain amount in length after annealing and by measuring the force required or by applying a certain force to the wire and using the elongation as a measure of strength Devices that measure the tensile force, have a circuit consisting of transducers, silicon rectifier, a regulator for the bias, an actual value transmitter, a setpoint adjuster, a rectifier and a sieve. In this case, the signal originating from the actual value encoder is first rectified by the rectifier. Then, the DC voltage proportional to the AC component is compared with the set value. The tensile force underlying the measurement is generated by a pulley system in which, in the last stage, pulleys of different diameters are provided which stretch the wire by a predetermined amount in length or between the roller bearings, the force measuring device is arranged. Circuits of this type have the disadvantage that measurement errors caused by different Biegeärbeit and different bearing friction occurring in the roles, not at all or quite difficult for correction can be set · For mechanical adjustment, z «, B · by shifting the pivot point (support ), especially the setting during operation is aggravating. However, this is particularly important in the correction of dynamic errors (depending on the speed) »Furthermore, the displacement of the pivot point leads to a scale change and also to additional measurement errors ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Bs ist Ziel der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die mit hoher Genauigkeit und guter Bedienbarkeit zur Messung des Glühniveaus eingesetzt werden kann*Bs is an object of the invention to provide a circuit arrangement which can be used with high accuracy and good operability for measuring the Glühliveaus *

Darlegung des Lesens der Erfindung ·Presentation of the Le sens the invention ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Glühniveau eines geglühten Drahtes zu messen und die dabei im Meßgerät entstehenden Meßfehler auf ein Minimum zu reduzieren, bzw·The invention has for its object to measure the glow level of a annealed wire and to reduce the measurement errors arising in the meter to a minimum, or

durch eine Korrektur zu vermeiden.by avoiding a correction.

Srfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Umlenkroll ensystem, bestehend aus zwei an einem Biegebalken angeordneten Umlenkrollen und unter diesen angeordneten zwei RoI-lenpaaren, von denen das erste aus zwei lose auf einer Welle umlaufenden Rollen gleichen Durchmessers und das zweite aus zwei miteinander gekoppelten Rollen unterschiedlichen Durchmessers besteht, deren Kopplung lösbar ist /und an der Biegestelle zwei Dehnmeßstreifen oder eine andere Meßeinrichtung zur Messung der Biegekraft angeordnet sind.According to the invention this object is achieved by a Umlenkroll ensystem, consisting of two arranged on a bending beam pulleys and arranged below these two RoI lenpaaren, of which the first of two loosely rotating on a shaft rollers of the same diameter and the second two mutually coupled rollers of different diameters, the coupling is releasable / and two strain gauges or other measuring device for measuring the bending force are arranged at the bending point.

Bs gehört auch zur Erfindung, daß die Dehnmeßstreifen mit zv/ei Widerständen eine Brückenschaltung bilden, die der mechanischen Spannung im. Biegebalken proportional ist und mit einem Operationsverstärker verstärkt und die verstärkte Spannung mit einer weiteren Spannung aus einem Potentiometer, welches die dynamischen Meßfehler kompensiert und einem zweiten Operationsverstärker nochmals verstärkt und so zu dem Anzeigeninstrument und dem Regler für die G-lühspannung gelangt «,Bs also belongs to the invention that the strain gauges with zv / ei resistors form a bridge circuit, the mechanical stress in the. Bending beam is proportional and amplified with an operational amplifier and the amplified voltage with another voltage from a potentiometer, which compensates for the dynamic measurement errors and a second operational amplifier amplified again and thus reaches the display instrument and the regulator for the G-lühspannung,

Ausfuhrun^sbeisuielAusfuhrun ^ sbeisuiel

Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher erläuterte 3s zeigen:The invention will be explained in greater detail with reference to the attached drawings, in which:

Figo' 1 Umlenkrollensystem Figβ 2 Schaltungsanordnung« 'Figo '1 Umlenkrollensystem Figβ 2 circuit arrangement «'

Die beiden Dehnmeßstreifen 2, die an dem Biegebalken 1 befestigt sind, bilden mit den beiden Widerständen 9 eine Brückenschaltung. Diese wird aus einer Speiseeinrichtung 14 gespeist. Die Brückenspannung, die der mechanischen Spannung im Biegebalken 1 proportional ist, wird mit dem Operationsverstärker 10 verstärkt. Die verstärkte Brückenspannung und eine Spannung aus dem Potentiometer 11 wird nochmals mit dem Operationsverstärker 10a verstärkt und gelangt so zu dem Anzeigeinstrument 12 und der Anschluß« leitung für den Regler 13. Mit dem Potentiometer 11 werden öle dynamischen Meßfehler kompensierte Dazu wird das Gerät bei gelösten Rollen 3, 4 mit seiner Nennabzugsgeschwindig-The two strain gauges 2, which are fastened to the bending beam 1, form a bridge circuit with the two resistors 9. This is fed from a feed device 14. The bridge voltage, which is proportional to the mechanical stress in the bending beam 1, is amplified by the operational amplifier 10. The amplified bridge voltage and a voltage from the potentiometer 11 is amplified again with the operational amplifier 10a and thus passes to the display instrument 12 and the connection «line for the controller 13. With the potentiometer 11 oils dynamic measurement error compensated For this, the device is in dissolved roles 3, 4 with its nominal take-off speed

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kerb betrieben und mit dem Potentiometer 11 das Anzeigeinstrüment 12 auf Null gestellte Danach müssen zur Messung die Rollen 3» 4· wieder starr gekoppelt werden· Das Umlenkrollens^stem gem» Fig· 1 dient in erster Linie dem Ausgleich von Zugspannungsanderungen, Am Biegebalken 1 ist an der Drahteinlaufseite die Umlenkrolle 7 angeordnet. Darüber befinden sich die auf der gleichen Achse lose angeordneten Umlenkrollen 5 und 6· An der Drahtauslaufseite ist die Umlenkrolle 8 am Biegebalken 1 angeordnet« Darunter befindet sich das Rollenpaar 3, 4* Die Rolle 4 v/eist einen um einen vorbestimmten Betrag, beispielsweise 5 %t größeren Durchmesser auf« Beide Rollen 3> 4· sind 'starr miteinander ) gekoppelt, aber erforderlichenfalls lösbar. Der Draht wird in der Reihenfolge 5* 7_} 6, 3» Sf 4 über die Umlenkrollen geführt und zwischen 8 und A um einen bestimmten Betrag gedehnte Die hierdurch erzeugte Biegespannung im Biegebalken 1 wird durch die Dehnmeßstreifen 2 gemessen*¹ After that, the rollers must be rigidly coupled again for measurement. The pulley system according to FIG. 1 is primarily used to compensate for tensile stress changes on the bending beam 1 arranged on the wire inlet side, the guide roller 7. Above this are the pulleys 5 and 6 which are loosely arranged on the same axis. At the wire outlet side, the pulley 8 is arranged on the bending beam 1. Below this there is the roller pair 3, 4. The roller 4 is displaced by a predetermined amount, for example 5 % t larger diameter «Both rollers 3> 4 · are rigidly coupled with each other, but if necessary they are detachable. The wire is guided in the order 5 * 7 _} 6, 3 »Sf 4 over the pulleys and stretched between 8 and A by a certain amount. The bending stress in the bending beam 1 thus generated is measured by the strain gauges 2 * ¹

Claims (1)

Ξγ f indun Ξγ f indun ρ; ρ; s an s oru c hs on s oru c h 1, Einrichtung zur Festigkeitsmessung, geglühter Drahte, gekennzeichnet durch ein Umlenkrollensystem, das aus zwei an einem Biegebalken (1) angeordneten Umlenkrol— len (7; 8) und unter diesen angeordneten zwei Rollenpaaren Ο» 4i 5j 6) besteht, von denen das erste (5, 6). aus zwei lose auf einer Welle umlaufenden und das zweite aus zwei miteinander gekoppelten Rollen (3j 4) unterschiedlichen Durchmessers besteht, deren Kopplung losbar ist und an der Biegestelle des Biegebalkens (1) zwei Dehnmeßstreifen (2) oder eine andere Meßeinrichtung zur Messung der Biegekraft angeordnet sind_e 1, device for strength measurement, annealed wire, characterized by a Umlenkrollensystem consisting of two on a bending beam (1) Umlenkrol- len (7; 8) and arranged below these two pairs of rollers Ο »4i 5j 6, of which the first (5, 6). consists of two loosely rotating on a shaft and the second of two coupled rollers (3j 4) of different diameters, the coupling is loosened and arranged at the bending point of the bending beam (1) two strain gauges (2) or other measuring device for measuring the bending force are _e 2_e Einrichtung nach Punkt 1 ₉ gekennzeichnet dadurch, daß die Dehnmeßstreifen (2) mit zwei Widerständen (9) eine Brückenschaltung bilden, die der mechanischen Spannung im Biegebalken (11) proportional ist und mit einem Operationsverstärker (10) verstärkt und die verstärkte Spannung mit einer weiteren Spannung von einem Potentiometer (11), welches die dynamischen Meßfehler kom-. pensiert und einem zweiten Operationsverstärker (1Oa) nochmals verstärkt und so zu dem Anzeigeinstrument (12) und dem Regler für die Glühspannung gelangt·2 _e device according to item 1 _9, characterized in that the strain gauges (2) with two resistors (9) form a bridge circuit which is proportional to the mechanical stress in the bending beam (11) and amplified with an operational amplifier (10) and the amplified voltage with another voltage from a potentiometer (11), which kom the dynamic measurement errors. pensiert and a second operational amplifier (1Oa) reinforced again and thus reaches the display instrument (12) and the regulator for the annealing voltage · Seiien ZeichnungenBe drawings