Claims (2)
-1- 236 273 3-1- 236 273 3
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Vorrichtung zum Messen von Temperaturen an Drähten, insbesondere zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Messen der Temperatur von sich in axialer Richtung fortbewegenden Drähten, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus einem drehbar gelagerten Grundring (3) aus wärmeisolierendem Material, das auf seinem Umfang oder einem Teil hiervon ein mit diesem form- und/oder kraftschlüssig verbundenes rollenkranzförmiges Element (2) aufnimmt, dessen äußere Konturenflächen dem Drahtprofil formschlüssig angepaßt ist und dessen Wärmekapazität einschließlich Meßfühler bei gutem Wärmeleitvermögen klein ist gegenüber dem Produkt aus Dichte, Geschwindigkeit und spezifischer Wärmekapazität des Drahtes sowie Meßzeit, besteht.1. A device for measuring temperatures on wires, in particular for continuously or discontinuously measuring the temperature of moving in the axial direction of wires, characterized in that it consists of a rotatably mounted base ring (3) made of heat-insulating material on its periphery or a part thereof a positively and / or non-positively connected roll-like element (2) receives, whose outer contour surfaces is adapted to the wire profile form fit and its heat capacity including sensors with good thermal conductivity is small compared to the product of density, speed and specific heat capacity of the wire and measuring time , consists.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Anpassung an Drahtprofil, Drahtstärke und Drahtfestigkeit Rollenkränze verschiedener Durchmesser mittelsauf einen einheitlichen Grundring aufsteckbarer thermisch isolierender Zwischenringe verwendet werden.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that are used in adaptation to wire profile, wire thickness and wire strength roller rings of different diameters by means of a uniform base ring attachable thermally insulating intermediate rings.
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Messen der Temperatur von sich in axialer Richtung fortbewegendem Draht, die überall dort eingesetzt werden kann, wo zur Gewährleistung bestimmter Drahteigenschaften während des Draht-Ziehvorganges (Erhöhung der Drahtplastizität schwer umformbarer Werkstoffe durch Warmziehen) sowie zur Erzielung geforderter Drahteigenschaften (mechanischer Festigkeit, elektrischer Leitfähigkeit u.a.) nach dem Ziehen, Patentieren oder Durchlaufglühen eine Überwachung sowie weitgehende Einhaltung bestimmter vorgegebener Drahttemperaturen während des Zieh- bzw. Wärmebehandlungsvorganges erforderlich ist. Die Vorrichtung ist damit insbesondere auch dort einzusetzen, wo für eine genaue Steuerung oder Regelung der Erwärmungs- oder Abkühlungsbedingungen die Temperaturmessung des sich mit Ziehgeschwindigkeit fortbewegenden Drahtes notwendig ist.The invention relates to a device for continuously or discontinuously measuring the temperature of moving axially in the wire, which can be used anywhere where to ensure certain wire properties during the wire drawing process (increasing the wire plasticity difficult to form materials by hot drawing) and to achieve required wire properties (mechanical strength, electrical conductivity, etc.) after pulling, patenting or continuous annealing a monitoring and extensive compliance with certain predetermined wire temperatures during the drawing or heat treatment process is required. The device is thus to be used in particular where the temperature measurement of the moving wire at a pulling speed is necessary for precise control or regulation of the heating or cooling conditions.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Zur Bestimmung von Temperaturen an bewegten Drähten sind neben kalorimetrischen oder den Farbumschlag von Temperaturmeßfarben ausnutzenden Methoden insbesondere auf dem thermoelektrischen Effekt sowie auf dem Emissionsvermögen von Wärmestrahlung basierende Meßverfahren bzw. Meßgeräte bekannt (Brühl, R.: „Temperaturmessung beim Ziehen von Stahldrähten im praktischen Betriebsablauf", in Draht-Welt 55 [1969] 7, S.413/17). Während die beiden erstgenannten Methodenauf Grund des apparativen Aufwandes bei nur relativ großer Anzeigeträgheit oder wegen prinzipieller Probleme der Meßwertverarbeitung für betriebliche meß-, steuerungs- und regelungstechnische Aufgaben ungeeignet sind, stellen zahlreiche thermoelektrische Meßverfahren sowie in wachsendem Umfang auch berührungslos arbeitende Wärmestrahlungsmeßgeräte ein wertvolles Hilfsmittel zur Temperaturmessung am bewegten Draht dar. Jedoch auch diese Meßgeräte und Vorrichtungen sind nicht uneingeschränkt einsetzbar. Während die Temperaturmessung mit Strahlungsmeßgeräten mit abnehmendem Drahtdurchmesser und zu niedrigeren Temperaturen hin immer schwieriger wird, abgesehen von zusätzlichen Problemen, die aus dem unterschiedlichen Emissionsvermögen der Drähte resultieren, sind den auf dem thermoelektrischen Prinzip beruhenden Meßvorrichtungen (Draht-Temperaturmeßgerät DT, Drahtwelt 66 [1980] 5, S. 196; Planer, F. E.: „Die Vorheizung von Leitern, Teil III: Messung der Drahttemperatur und automatische Steuerung von Vorheizgeräten", Draht 13 [1980] 5, S. 368/70; Rehder, A. 0.: „Untersuchungen über den Einfluß der Ziehgeschwindigkeit auf das Ziehen von patentiertem Stahldraht", Diss. d. TU Berlin 1968 D 83) prinzipiell immer dann Grenzen gesetzt, wenn die Drähte z. B. mit elektrisch mehr oder weniger stark isolierenden Überzügen versehen sind.For the determination of temperatures on moving wires in addition to calorimetric or the color change of Temperaturmeßfarben ausnutzenden methods especially on the thermoelectric effect and on the emissivity of heat radiation based measuring methods or measuring devices are known (Brühl, R .: "Temperature measurement when pulling steel wires in the practical operation" , in wire world 55 [1969] 7, S.413 / 17.) While the first two methods are inappropriate for operational measurement, control and control tasks due to the expenditure on equipment with only relatively large display inertia or due to fundamental problems of measured value processing Numerous thermoelectric measuring methods as well as to a greater extent also non-contact heat radiation meters are a valuable tool for measuring the temperature of moving wire. However, these measuring instruments and devices are not fully usable Temperature measurement with radiation gauges with decreasing wire diameter and towards lower temperatures becomes more and more difficult, apart from additional problems resulting from the different emissivity of the wires, are the measuring devices based on the thermoelectric principle (Draht-Temperaturmeßgerät DT, Wire World 66 [1980] 5, p. 196; Planner, FE: "Preheating of conductors, Part III: Measurement of wire temperature and automatic control of preheaters", Draht 13 [1980] 5, 368/70; Rehder, A. 0 .: "Studies on the influence of the pulling rate on drawing patented steel wire ", Diss. d. TU Berlin 1968 D 83) in principle always limits, if the wires z. B. are provided with more or less electrically insulating coatings.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, unter weitestgehender Vermeidung der Nachteile bekannter Vorrichtungen eine Temperaturmessung an sich in axialer Richtung fortbewegenden, ggf. auch mit elektrisch isolierenden Schichten versehenen Drähten zu ermöglichen.The aim of the invention is, while largely avoiding the disadvantages of known devices, to enable a temperature measurement of wires traveling in the axial direction, possibly also provided with electrically insulating layers.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung lisgt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Temperaturmessung an bewegten Drähten bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine rollenförmige Vorrichtung gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß von einem den Draht in geeigneter Weise berührenden, besonders gestalteten äußeren Ring bzw. Rollenkranz mit an sich bekannten Meßverfahren die Temperatur gemessen wird, die bei nicht zu schnell veränderlichen Drahttemperaturen—wenn auch mit einer von dem Wärmeübertragungsverhältnissen zwischen Rollenkranz und Draht abhängenden zeitlichen Verzögerung — weitestgehend der Drahttemperatur entspricht, was insbesondere dadurch erreicht wird, daßThe invention is based on the object of providing a device for measuring the temperature of moving wires. This object is achieved by a roller-shaped device, which is characterized in that the temperature is measured by a the wire in a suitable manner, especially designed outer ring or roller ring with known measuring method, the temperature at not too fast variable wire temperatures although with a dependent of the heat transfer ratios between roller ring and wire time delay - largely corresponds to the wire temperature, which is achieved in particular by the fact that
— die dem Draht zugewandte, wärmeübertragende Lauffläche des Rollenkranzes durch konstruktiv hinreichend gute Anpassung an das Drahtprofil möglichst groß gestaltet wird- The wire-facing, heat-transferring tread of the roller bearing is made as large as possible by constructive sufficiently good adaptation to the wire profile
— die mit dem Draht nicht in Berührung stehende Rollenkranzoberfläche möglichst klein gehalten sowie thermisch gut isoliert wird und- The roller rim surface not in contact with the wire is kept as small as possible and thermally well insulated and
— der Rollenkranz eine möglichst kleine Wärmekapazität bei gutem Wärmeleitvermögen besitzt.- The roller ring has the smallest possible heat capacity with good thermal conductivity.
Die Temperatur dieses Rollenkranzes kann mit herkömmlichen Temperaturmeßverfahren ermittelt werden, so z. B. berührungslos durch Wärmestrahlungsmessung mit dem Vorteil eines vom Drahtmaterial sowie Drahtdurchmesser unabhängigen Emissionsvermögen des Rollenkranzes oder durch Meßverfahren, bei denen ein oder mehrere Temperaturfühler fest und unter Gewährleistung guter Wärmeübertragungsbedingungen mit dem Rollenkranz in geeigneter Weise verbunden sind, wobei die Übertragung des Meßsignals bzw. der Meßsignale von der rotierenden Rolle durch an sich bekannte Meßwertübertragungsprinzipien (mechanisch, elektroakustisch, optoelektronisch, elektromagnetisch) erfolgt. Um einen möglichst guten Wärmeübergang zwischen z. B. Runddraht und Rollenkranz zu gewährleisten, ist die Lauffläche des Rollenkranzes nutförmig ausgebildet, wobei der Nutgrund mit einem gegenüber dem Drahthalbmesser nur möglichst wenig größerem Radius versehen ist, so daß sich der Draht ohne zu kneifen der Rollenlauffläche weitestgehend anschmiegen kann. Die Thermisch Isolation des Rollenkranzes gegenüber der Lagerung und ggf. auch gegenüber den zweckmäßigerweise in Achsnähe der Teanperaturmeßrolle befindlichen Meßwertübertragungselementen erfolgt z. B. durch aus porösem keramischen MaterialThe temperature of this roller ring can be determined by conventional temperature measuring, z. B. Contactless by thermal radiation measurement with the advantage of an independent of the wire material and wire diameter emissivity of the roller ring or by measuring methods in which one or more temperature sensors are fixed and ensuring good heat transfer conditions with the roller ring in a suitable manner, the transmission of the measuring signal or the Measuring signals from the rotating roller by per se known Meßwertübertragungsprinzipien (mechanical, electro-acoustic, optoelectronic, electromagnetic) takes place. To ensure the best possible heat transfer between z. As to ensure round wire and roller ring, the tread of the roller ring is groove-shaped, the groove base is provided with a relative to the wire half diameter as little as possible larger radius, so that the wire can pinch without largely pinch the roller tread. The thermal insulation of the roller bearing against the storage and possibly also against the conveniently located near the axis of Teanperaturmeßrolle Meßwertübertragungselementen z. B. by porous ceramic material