Vorrichtung zum fortlaufenden Prüfen der Dicke von Bändern, Folien, Drähten und andern Gegenständen mit wenigstens einer geringen Dimension.
Die Feststellung der Stärke von Folien, Bändern, Drähten und andern Gegenständen mit wenigstens einer geringen Dimension, welche aus metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen bestehen können, bereitet wäh- rend der Fabrikation erhebliehe Schwierigkeiten, vornehmlieh dann, wenn die herzustellenden Erzeugnisse nur wenige Hundertstel- millimeter dick und die zulässigen Toleranzen sehr klein sind.
Es ist bekannt, Folien, Bänder und Drähte nach dem letzten zu ihrer Herstellung erforderlichen Arbeitsgang, wie Walzen oder Ziehen, zwischen zwei Rollen durehzuführen, wobei die wechselnden Abstände der Rollenachsen entsprechend der weehselnden Dicke des Prüf- gutes als Kriterium für die Dicke selbst oder deren Abweichungen von einem Sollwert dienen. Die hierzu verwendeten Vorrichtungen weisen eine feststehende und eine dazu bewegliche Rolle auf, die achsparallel längs einer im wesentlichen parallel zu der Verbindungsebene der Drehachsen der Rollen angeordneten Bahn geführt ist.
Der Naehteil dieser Vorriehtungen ist der, dass die effektive Versehiebung der Rollen in bezug aufeinander sehr klein, das heisst gleich gross wie die zu bestimmende Abmessung des Prüfgutes ist und daher nur sehr schwer mit genügender Genauigkeit bestimmt werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezweekt die Beseitigung dieses Nachteils und betrifft eine Vorrichtung zum fortlaufenden Prüfen der Dicke von Bändern, Folien, Drähten und andern Gegenständen mit wenigstens einer geringen Dimension. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei im Abstand voneinander veränderbare Abtastorgane vorgesehen sind, zwischen denen der zu prü- fende Gegenstand durchzuführen ist, wobei das eine längs einer schief zum kürzesten gegenseitigen Abstand stehenden Bahn in bezug zum andern beweglich geführt ist, derart,
dass die effektiv von diesem Abtastorgan gegen über dem andern ausgeführte Verschiebung grösser ist als die in der Richtung des kürzesten Abstandes der Abtastorgane liegende und von der Dicke des zu prüfenden Gegenstandes abhängige Versehiebungskomponente.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der beigefüg- ten Zeichnung schematisch in Seitenansicht dargestellt.
Die gezeigte Vorrichtung weist drei Rollen 1., 2 und 3 mit parallelen Achsen auf, deren erste mittels einer Achse 4 frei drehbar in einem nicht dargestellten Gestell der Vorrichtung gelagert ist. Die beiden andern Rollen 2 und 3 sind je drehbar am Ende eines Armes 5 bzw. 6 gelagert, welche Arme um eine gemeinsame Schwenkachse 7 schwenkbar sind, die exzentrisch zu den Drehachsen der Rollen in einem gewissen Abstand E von der Drehachse 4 der Rolle 1 entfernt fest im Gestell der Vorrichtung lagert. Der Durehmesser der auf der feststehenden Achse 4 angeordneten Rolle 1 ist grosser als derjenige der beiden andern Rollen 2 und 3, welche unter sich die gleiche Grösse aufweisen.
Die wirksame Länge der beiden schwenkbaren Arme 5 und 6, das heisst die Abstände der Drehachsen der schwenkbaren Rollen 2 bzw. 3 von der gemeinsamen Schwenkachse, ist grösser als die Summe der Radien der Rollen 1 und 2 bzw. 1 und 3.
Eine Zugfeder greift mit ihren Enden an den schwenkbaren Armen 5 und 6 an und ist bestrebt, dieselben gegeneinanderzuschwenken, wodurch die Rollen 2 und 3 achsparallel auf einer kreisbogenförmigen Bewegungsbahn 9 gegeneinandergeführt werden und sich dabei der Rolle 1 nähern. Die Bewegungsbahn jedes Punktes der Drehachsen der Rollen 2 und 3 liegt in einer rechtwinklig zu den Drehachsen stehenden Ebene.
Der auf seine Dicke zu prüfende Gegen- stand 10, z. B. ein Band, ist zuerst zwischen der Rolle 1 und der einen Rolle 2 der schwenk- baren Rollen und anschliessend zwischen der andern Rolle 3 der schwenkbaren Rollen und der Rolle 1 hindurchgeführt, so dass er die Rolle 1 teilweise umläuft. Je dicker der Ge genstand 10 ist, um so weiter werden die beiden Rollen 2 und 3 voneinander weggedrückt, während umgekehrt die Rollen 2 und 3 unter der Wirkung der Feder 8 näher zueinander verschoben werden, wenn dies ein dünnerer Gegenstand 10 gestattet.
Weil die Bewegungsbahn 9 der Achsen der Rollen 2 und 3 in jedem Punkte mit Ausnahme der auf der vertikalen Symmetrielinie in der Zeichnung liegenden, schräg zu der jeweiligen Verbindungs- ebene der Drehachsen der Rollen 1 und 2 bzw. 1 und 3 steht, ergibt sich', dass auch eine geringe Änderung der Dicke des Gegenstandes 10, welche eine gleich grosse Andernng des Abstandes der Drehachsen der Rollen 1 und 2 bzw. 1 und 3 bewirkt, eine beträchtliche effektive Verschiebung der Rollen 2 und 3 längs der Bahn 9 zur Folge hat, das heisst die in der Richtung des kürzesten Abstandes der Rollen 1 und 2 bzw.
1 und 3 auftretende Versehiebung ist nur eine kleine Komponente der viel grösseren, effektiven Versehiebung.
Wenn zum Beispiel der Durchmesser der Rolle 1 40 mm und derjenige der Rollen 2 und 3 20 mm beträgt, während der Abstand E 8 mm und die wirksame Länge der Arme 5 und 6 38 mm misst, so führen die beiden Rollen 2 und 3 bei einer mittleren Dicke des zu prüfenden Gegenstandes von 0,01 mm eine n-mal grössere Bewegung gegeneinander oder voneinander weg aus als in der Riehtung des kürzesten Abstandes von der Rolle 1, wobei das t, bersetzungsverhältnis n sieh mit der Abweichung vom Sollwert der Dicke ändert. Dies bedeutet, dass sieh Änderungen der Dicke des zu prüfenden Gegenstandes in n-mal grösserem gegenseitigem Abstand der beiden Rollen 2 und 3 bemerkbar machen, was eine empfindliche Kontrolle der Dicke des Gegenstandes ermöglicht.
Die Vorrichtung weist zweckmässigerweise ein nicht dargestelltes Instrument auf, welches den Abstand der Drehachsen der beiden Rollen 2 und 3 oder auch den Winkelabstand der schwenkbaren Arme 5 und 6 genau ab- lesen lässt.
Es können Mittel vorhanden sein, um den Abstand E der Schwenkachse 7 von der Dreh- achse 4 zu verändern, beispielsweise eine Stellschraube. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Empfindlichkeit der Prüfvorrichtung naeh Bedarf innert gewisser Grenzen beliebig zu wählen. Wenn zum Beispiel bei den übrigen vorstehend angegebenen Abmessungen der Abstand auf 7 mm verringert wird, ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis, das grosser ist, bei einer Vergrösserung auf 10 mm jedoch ein Ubersetzungsverhältnis, das kleiner ist.
Gemäss einer nicht gezeigten Variante kann die Vorrichtung auch nur zwei Rollen aufwei- sen, zwischen denen der zu prüfende Gegenstand hindurehläuft. Die Vorrichtung besteht dann im wesentlichen aus einer Hälfte der in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- form. Die Änderungen in der Dicke des zu prüfenden Gegenstandes lassen sich dann vergrössert in der Schwenkung des schwenkbaren Armes feststellen, wozu zweckmässige Mittel vorhanden sind, um das Ausmass der Schwen- kung ablesen zu können. Die Empfindlichkeit zentrisch in bezug auf dieselben angeordnete Schwenkachse besitzt, welche ausserhalb der Verbindungsebene der Rollenachsen liegt.
Device for the continuous checking of the thickness of strips, foils, wires and other objects with at least one small dimension.
Determining the thickness of foils, tapes, wires and other objects with at least one small dimension, which can consist of metallic and non-metallic materials, creates considerable difficulties during manufacture, especially when the products to be manufactured are only a few hundredths of a millimeter thick and the permissible tolerances are very small.
It is known to carry films, tapes and wires between two rollers after the last operation required for their production, such as rolling or drawing, the changing distances between the roller axes as a criterion for the thickness itself or its thickness according to the alternating thickness of the test material Deviations from a target value are used. The devices used for this purpose have a stationary roller and a roller which is movable for this purpose and which is axially parallel along a path which is arranged essentially parallel to the connecting plane of the axes of rotation of the rollers.
The close part of these Vorriehtungen is that the effective displacement of the rollers with respect to each other is very small, that is, the same size as the dimensions of the test item to be determined and can therefore only be determined with sufficient accuracy with great difficulty.
The present invention aims to eliminate this disadvantage and relates to a device for continuously checking the thickness of tapes, foils, wires and other objects with at least one small dimension. The invention is characterized in that at least two mutually variable scanning elements are provided, between which the object to be tested is to be carried out, one being guided movably in relation to the other along a path that is oblique to the shortest mutual distance, such as
that the displacement effectively carried out by this scanning element in relation to the other is greater than the displacement component which lies in the direction of the shortest distance between the scanning elements and is dependent on the thickness of the object to be tested.
An example embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in a side view in the accompanying drawing.
The device shown has three rollers 1, 2 and 3 with parallel axes, the first of which is freely rotatable by means of an axis 4 in a frame of the device, not shown. The other two rollers 2 and 3 are each rotatably mounted at the end of an arm 5 or 6, which arms are pivotable about a common pivot axis 7 which is eccentric to the axes of rotation of the rollers at a certain distance E from the axis of rotation 4 of the roller 1 is firmly stored in the frame of the device. The diameter of the roller 1 arranged on the stationary axis 4 is larger than that of the two other rollers 2 and 3, which are the same size among themselves.
The effective length of the two pivotable arms 5 and 6, i.e. the distances between the axes of rotation of the pivotable rollers 2 and 3 from the common pivot axis, is greater than the sum of the radii of the rollers 1 and 2 or 1 and 3.
A tension spring engages with its ends on the pivotable arms 5 and 6 and tries to pivot them against each other, whereby the rollers 2 and 3 are guided against each other axially parallel on a circular arc-shaped movement path 9 and thereby approach the roller 1. The movement path of each point of the axes of rotation of the rollers 2 and 3 lies in a plane which is perpendicular to the axes of rotation.
The object 10 to be tested for its thickness, e.g. B. a band, is first passed between the roller 1 and one roller 2 of the pivotable rollers and then between the other roller 3 of the pivotable rollers and the roller 1, so that it partially rotates the roller 1. The thicker the object 10, the further the two rollers 2 and 3 are pushed away from each other, while conversely the rollers 2 and 3 are moved closer to each other under the action of the spring 8, if a thinner object 10 allows this.
Because the movement path 9 of the axes of the rollers 2 and 3 is inclined to the respective connecting plane of the axes of rotation of the rollers 1 and 2 or 1 and 3 at every point, with the exception of the one lying on the vertical line of symmetry in the drawing, the result is' that even a small change in the thickness of the object 10, which causes an equal change in the distance between the axes of rotation of the rollers 1 and 2 or 1 and 3, results in a considerable effective displacement of the rollers 2 and 3 along the path 9, that is, in the direction of the shortest distance between rollers 1 and 2 or
The misalignment occurring 1 and 3 is only a small component of the much larger, effective misalignment.
For example, if the diameter of roller 1 is 40 mm and that of rollers 2 and 3 is 20 mm, while the distance E is 8 mm and the effective length of arms 5 and 6 is 38 mm, then the two rollers 2 and 3 run at one mean thickness of the object to be tested of 0.01 mm an n times greater movement towards each other or away from each other than in the direction of the shortest distance from the roller 1, the t, transmission ratio n see changes with the deviation from the nominal value of the thickness. This means that changes in the thickness of the object to be tested become noticeable when the mutual distance between the two rollers 2 and 3 is n times greater, which enables sensitive control of the thickness of the object.
The device expediently has an instrument, not shown, which allows the distance between the axes of rotation of the two rollers 2 and 3 or the angular distance between the pivotable arms 5 and 6 to be read off precisely.
Means can be present to change the distance E of the pivot axis 7 from the axis of rotation 4, for example an adjusting screw. This makes it possible to select the sensitivity of the test device as required within certain limits. If, for example, the distance is reduced to 7 mm in the other dimensions given above, the result is a transmission ratio which is greater, but if it is increased to 10 mm, a transmission ratio which is smaller.
According to a variant not shown, the device can also have only two rollers, between which the object to be tested runs. The device then essentially consists of one half of the embodiment shown in the drawing. The changes in the thickness of the object to be tested can then be determined enlarged in the pivoting of the pivotable arm, for which purpose appropriate means are available to the extent of the pivot - to be able to read off. The sensitivity has the pivot axis arranged centrally with respect to the same, which lies outside the connecting plane of the roller axes.