SE432996B - Anordning for att detektera variationer i smorjfilmtjocklek hos trad vid traddragning - Google Patents

Description

15 20 30 40 ßšüiliiri “å inte.

Det med den kända konstruktionen uppmätta minsta detekter- bara motståndet motsvarar motståndet i träden mellan drag- skivorna, alltså approximativt 10 milliohm.

Med användning av arrangemanget enligt det kända japanska patentet är det sålunda inte möjligt att med god tids/1ängd- mässig upplösning registrera ojämn produktkvalitet. Det är ej heller möjligt att med god noggrannhet beräkna ackumulerad motståndsfördelning för att därav bedöma skivslitage.

Vidare kan integraden av rivning registreras, eftersom den förutsätter upplösning vid ett motståndsvärde under en milliohm.

De ovan angivna nackdelarna elimineras enligt uppfin- ningen med hjälp av en detekteringsanordning av det i inled- ningsstycket nämnda slaget, vilken främst kännetecknas av att en med växelström driven transformator är anordnad att berörings- fritt överföra ström till den i strömkretsen ingående tråden samt att en kapacitiv sond är anordnad i ett med dragskivan galvaniskt förbundet hölje för mätning av spänningen över smörjfilmen, varvid ett till sonden elektriskt kopplat utvärde- ringsorgan är anordnat att bestämma smörjfilmmotståndet enligt formeln RX = k - H 1 där i är strömmen genom mättrâden, U är den via sonden uppmätta spänningen och k är en konstant. Företrädesvis ingår själva träden í transformatorns sekundärlindning. I En detekteringsanordning av detta slag kan utformas för användning vid reaktionstider ned till området 1 millisekund, vilket medger registrering av punktformign defekter vid drag- hastigheter av fhflfl meter per sekund.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan i form av ett föredraget utföringsexempel under hänvisning till den bifogade ritningen.

Figur 1 visar ett exempel på huvuddelarna i en trâddrag- bänk, varvid de elektriska motstånd och kapacítanser, som blir aktuella vid utnyttjande av elektriska strömkretsar enligt uppfinningens principer, är inritnde.

Figur 2 visar ett träddragverk med en detekteringsanord- ning, som är utformad och installerad enligt uppfinningens 10 20 30 vi U! 40 8301441-5 principer.

Figur 3 visar mera detaljerat den nya anordníngen enligt uppfinningen för àstadkommande av ström i dragtråden och mätning av det elektriska kontaktmotståndet mellan tråden och drag~ skivan.

I de olika figurerna är likadana delar försedda med samma hänvisningsbeteckningar.

Det i figur 1 generellt visade draghänkarrangemanget inne- fattar ett fast stöd 10, på vilket en avhaspel 12 respektive en pâhaspel 14 är roteibart lagrade. På ritningen visas nämnda hasp- lar 12, 14 endast partiellt. Mellan hasplarna 12,14 finns den så kallade draglâdan 16, vilken hetår av en smörjmedelbehållare 18 samt en i ett särskilt utrymme 20 anordnad dragskiva 22, vilken är väl avtätad mot själva draglådan medelst tätningar 24. Dragskivan ZZ kyles under arbete medelst kylvatten 26, som gör kontakt med dragskivan 22 runt dess periferi.

Vid trâddragningen tvingas tråden 28 på känt sätt genom dragskivans 22 öppning 30, varvid den runt träden applicerade smörjmedelfilmen - icke visad ~ skall vara kontinuerlig och likformig för erhållande av bästa möjliga resultat.

I figur 2 visas tråddragbänken schematiskt tillsammans med den inkopplade detekteringsanordníngen enligt uppfinningen, varvid de aktuella och mot konstruktionen enligt figur 1 svarande strömkretsarna är angivna.

RX betecknar det elektriska motståndet över smörjfílmen, R1 motståndet i dragskivan 32, tätningen Z4 och dragbänkstödet 10, RZ motståndet över avhaspelns 12 lagring, RS kontaktmot- ståndet mellan avhaspeln 12 och tråden 28, varvid C1 är den motsvarande kapacitansen, R¿ kontaktmotstándet mellan avhaspeln 14 och tråden 28, varvid Ck är den motsvarande kapacitansen, och RS motståndet över pâhdspelns 14 lagring.

Såsom strömkälla för den visade detekteringsanordningen användes i det angivna exemplet en oseillator 32, vilken driver en strömtransformator 34. Transformatorns 34 primärlindning utgöres av en toroidspole So, vilken omsluter tråden 28, som sålunda kommer att inga i transformatorns 34 sekundärlind- ning. Strömvägarna framgår av riktningarna för pilarna i figur Z. Mütkretsens växelström erhålles sålunda beröríngsfritt.

På ritningen anger ip 34 primär- och sckundärlíndningar. En kapacitiv mätsond 58, och ie strömmarna genom transformatorns J 10 15 20 25 35 40 öšüílïtfiøßlrš L, som innefattar en rörelektrod 40 jämte en därtill hörande för- stärkare 4Z, kapacitívt kopplad till tråden via rörelektroden 40, är anoiwhiad i ett hölje 44, vilket är galvaniskt kopplat till dragskivan 22 för mätning av spänningen Uk över smörjfilmen. Höljet 44 avskärmar mät- sonden 38 från yttre elektriska störfält. Den galvaniska kopplingen till dragskívan 22 är så anordnad, att oönskade spänningsfall är eliminerade. Höljet 44 är sålunda direkt kopplat till dragskivan 22 via ett mellanstycke 46, som har god anliggning mot en från dragskivan ZZ utskjutande anligg- ningsfläns 48. Det rörformiga mellanstycket 46 är försett med genomgående slitsar 50, vilka gör att icke önskvärda smörj- flagor, som lossnar från smörjfilmen, lätt kan utpassera.

En elektrisk isolering 52 är anordnad mellan dragskivan 22 och själva dragskivan 16 på den mot mätsonden 38 vettande sidan.

På den motsatt belägna sidan åstadkommas däremot god galvanisk förbindning. Detta visas på ritningen medelst en jordledning 54. ståndet R] är lågt, vilket sålunda tillförsäkras genom ren metallisk kontakt.

En ytterligare toroidspole S6 är anordnad runt tråden 28 i omedelbar anslutning till höljet 44 för att genom spärr- induktans eliminera icke önskvärda spänningsfall utmed träden För att uppnå god funktion är det mycket viktigt att mot- samt en shuntning av kontaktmotståndet RX, som eljest skulle åstadkommas via tråden 28, över motståndet R4, kapacitansen CZ och motståndet RS.

Vid den på ritningen åskådliggjorda utföringsformen är också en speciell strömmättransformator 58 inkopplad. I denna ingår en toroidspole 60, som omsluter tråden 28 på samma sätt som toroidspolen 36. De båda transformatorerna 34, S8 är anord- nade i omedelbar närhet av varandra. Syftet med toroídspolen 60 är att möjliggöra noggrann strömmätning i de fall, då stora impedansvariationer är att vänta. Kontaktmotståndet RX kan dä beräknas genom att den uppmätta spänningen UX divideras med den mätström im, som passerar genom den till toroídspolen 60 anslutna strömlcdarcn 62.

Såväl oscillatorn 32, mätsonden 38 som transformatorns 58 toroidspole 60 är anslutna till en signalprocessor 64, som gör det möjligt att utvärdera erhållna mätvärden. I ström- kretsen från oscillatorn finns även en strömnvhrottsdctoktor 66. 10 20 8301441-'5 Den från mätsonden 38 erhållna växelspänningssignalen demoduleras i en demodulator 68 och passerar sedan vidare till signalprocessorn 64. Signalprocessorn 04 kan via utgången 70 ge larm med hjälp av förutbestämda kriterier, som ínmatas via ínställningsorganet 72.

Beroende pâ detektoranordningens användning är det möjligt att även uttaga larmsignaler ~ vid 74 - för otillfredsställande detektorfunktion och att analysera data - vid 76 - med uppgift om beräknad kvalitet eller om dragskivslitage. För anslutning av yttre dataregistreríngsutrustning kan värden avseende ström, spänning och eventuellt beräknat motstånd erhållas via en ut- gång 78.

Vid den visade utförlngsformen utgöres signalprocessorn av en mikrodator men den kan i sin enklaste form bestå av en analog nivådiskriminator. Med hjälp av den beskrivna utrust- ningen sker efter sígnalomvandling en till det primära syftet anpassad Signalbehandling. I det enklaste fallet utlöses larm vid underskrídande av en förutbestämd resisunßgràn;evanmelh:efter viss tidsmässig varaktighet. Vid mera avancerad användning ut- föres sígnalanalys för att erhålla snabb och säker reaktion på förändringar eller för att korrelera resultatet med erfaren- heter beträffande skívslitage och produktionskvalite.

Modifikationer av den ovan beskrivna detektoranordningen kan naturligtvis åstadkommas inom ramen för uppfinningen. Sålunda kan den på ritningen visade transformatorn utformas på många olika sätt. Detta gäller även själva mätsonden. De konstruk- tiva detaljerna ligger emellertid inom kunskapsområdet för fackmannen.

Vidare är det även möjligt att utnyttja uppfínningsidén vid mätning av smörjfilmsmotstánd, varvid i stället för den van använda träden en roterande axel användes. Dragskivan är i detta fall ersatt med ett lager.

Claims (10)

öšüiiælrfi-š Patcntkrav

1. I. Anordning för att genom mätning av elektriskt kontakt- motstånd detektera variationer i smörjfilmtjocklek hos tråd (28) vid tråddragning i dragbänk, i vilken tråden löper mellan av- och påhasplar (12 resp. 14) eller linskívor via en med Smörjmedel och dragskiva (22) försedd och mellan hasplarna/skivorna belägen draglåda (16), varvid ett stycke av tråden (28), smörj- filmen, dragskivan (22) och till dragbänken hörande ytterligare delar bildar en sluten strömkrets, k ä n n e t e c k n a d därav, att en med växelström driven transformator (34) är anordnad att överföra ström till den i ström- kretsen ingående tråden (28) samt att en kapacitív mätsond (38) är anordnad i ett med dragskivan (22) galvaniskt förbundet hölje (44) för mätning av spänningen över smörjfílmen, varvid ett till mätsonden (38) elektriskt kopplat utvärderingsorgan (64) är anordnat att bestämma smörjfilmmotståndet enligt formeln _ U Rx - k ï där i är strömmen genom mättråden (28), U är den via mätsonden (38) uppmätta spänningen och k är en konstant.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att tråden (28) ingår i transformatorns (34) sekundär- lindning.

3. Anordning enligt kravet 1, kä n n e t e c k n a d därav, att transformatorns (34) primärlindning utgöres av en tråden (28) omslutande toroídspole (36).

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att en sígnalförstärkare (42) är in- kopplad i serie med mätsonden (38).

5. S. Anordning enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en andra toroidspole (56) är anordnad runt tråden (28) i anslutning till nämnda hölje (44) för att genom spärrinduktans eliminera icke önskvärda spänníngsfall.

6. Anordning enligt något av kraven 3-5, k ä n n e ~ t c C k n a d därav, att en t edje toroidspole (60) är anord- nad runt tråden (28) för mätning av den därigenom passerande strömmen.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n c ~ t c C k n a d därav, att mätsondvn (38) är elektrisk: kopplad till en såsom utvärderingsorgan fungerande signalproccssor (04) 8301f+f+1-5 företrädesvis; via en (iexnodulntor (08).

8. Anordning enligt kravet 7, k ii n n e t e c k n a d därav, att signalprocessorn utgöres av en nívádiskrímínator.

9. Anordning enligt något av kraven 3--8, k ä n n e- t e c k n a d därav, att den första sznnr, í förekommande fall, även den tredje torøidspolen (36 resp. 40) var för sig är elektriskt køpplade till sígnalprocessorn (64).

10. Anordning enligt något av kraven 7-9, k ä n n e- t e c k n a d därav, att sígnalprocessorn utgöres av en mikro- dator.