DE19535951A1 - Vorrichtung zum Bestimmen des Feststoffanteiles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist in "Giesserei", 80 (1993), Nr. 4 vom 22. Februar auf den Seiten 111 und 112 beschrieben.

Nach diesem Vorschlag wird ein in direktem Zusammenhange mit dem Feststoffanteil stehendes Meßsignal durch einen im Be­ reiche der unteren Stirnfläche des Knüppels angeordneten Magneten durch Messung eines Wirbelstromes bestimmt.

In der Tat handelt es sich bei dieser Literaturstelle um den Bericht über einen Versuchsaufbau an der TU-Braunschweig und nicht um einen Feldversuch aus der Praxis. Denn für die Praxis eignet sich, wie Versuche der Anmelderin gezeigt haben, eine solche Anordnung aus mehreren Gründen nicht.

Zunächst ist die untere Stirnfläche eines Knüppels im allge­ meinen just jene, auf die man den Knüppel stellen möchte, denn andernfalls ergeben sich Schwierigkeiten mit dessen Halterung. Wenn man aber diese Fläche mit einer Tragfläche in Berührung bringt, erfolgt ein Wärmeaustausch, wodurch gerade die gemes­ sene Fläche nicht jenen Feststoffanteil besitzt, den der Knüp­ pel weiter oben aufweist. Dazu kommt, daß Unterschiede im Feststoffanteil - abhängig vom Erwärmungsfortschritt von au­ ßen nach innen - in radialer Richtung des Knüppels bestehen können. Ein weiterer Faktor für die Unverläßlichkeit kann in möglichen Störungen der gemessenen Wirbelströme durch die in­ duktive Heizung liegen, obwohl die Anordnung des Sensors an der Stirnfläche einen gewissen Abstand von dieser Heizvorrich­ tung mit sich bringt.

Es ist somit ein Mangel dieser an sich recht guten Idee, daß die Meßergebnisse, durch verschiedene Faktoren bedingt, nicht in allen Fällen verläßlich sind, wozu vor allem auch die schlechte Handhabbarkeit des Knüppels hinzutritt, wenn seine untere Fläche für Messungen genutzt werden soll.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Handhabbarkeit des Knüppels, trotz Anwendung eines Magnetsensors, zu verbessern und vorzugsweise auch die Verläßlichkeit der Messungen zu erhöhen. Dieses Ziel wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Durch Anordnung des Sensors zwischen der Heizwicklung und dem Knüppel ist die jeweilige untere Fläche zum Abstellen des Knüppels zunächst einmal frei. Aber auch in der Ausbildung des Sensors ist man konstruktiv freier, weil dieser so leichter in derjenigen Weise ausgebildet werden kann, daß er nicht gerade nur jenen Bereich mißt, auf dem die Temperatur weniger durch äußere Beeinflussung, wie die Abstellfläche, als durch die Heizung bestimmt wird. Denn um den durch die Erhitzung hervor­ gerufenen Flüssig- bzw. Feststoffanteil geht es ja.

An sich könnte der Sensor an einer beliebigen Stelle zwischen der Heizwicklung und dem Knüppel angeordnet sein, z. B. sich entlang einer Erzeugenden des im allgemeinen (aber nicht not­ wendigerweise) zylindrischen Knüppels. Bevorzugt ist jedoch eine Ausbildung nach Anspruch 2, weil damit um den ganzen Knüppel herum gemessen und so ein verläßlicheres Meßsignal erhalten wird. Zwar wäre es theoretisch auch möglich, den Sen­ sor mit mehreren Spulen auszubilden, die um den Knüppel herum verteilt sind, beispielsweise entlang der Erzeugenden oder schraubenlinienförmig über einen vorbestimmten Winkelbereich gewickelt. Es ist jedoch klar, daß ein Sensor in der im An­ spruch 2 definierten Art einfacher und kostengünstiger ist.

Dennoch kann eine Mehrzahl von Spulen günstig sein, wenn sie paarweise gemäß Anspruch 3 angeordnet werden, wodurch einer­ seits die Messung genauer wird und anderseits eine Kompensa­ tionsmöglichkeit geschaffen wird.

Diese Kompensationsmöglichkeit betrifft einerseits die Berück­ sichtigung unterschiedlicher Temperaturen in verschiedenen Stellen des Knüppels anderseits aber auch die Möglichkeit der Kompensation von Einflüssen der induktiven Heizung auf den Sensor. Für diesen letzteren Zweck empfiehlt sich eine entgegengesetzte Wicklung.

Um den Sensor thermisch nicht allzusehr zu belasten (was viel­ leicht ein Grund für die Anordnung des Sensors an der Stirn­ seite beim Stande der Technik gewesen ist), ist eine Ausbil­ dung nach Anspruch 4 vorteilhaft. Für die Hitzebeständigkeit werden im allgemeinen keramische Materialien vorgesehen, doch hat es sich überraschend herausgestellt, daß diese im allge­ meinen den thermischen Beanspruchungen nicht gewachsen sind, weshalb bevorzugt ein Nichtkeramikmaterial, wie ein Glimmer enthaltendes Material verwendet wird.

Bei der Ausbildung nach Anspruch 5 sind verschiedene Varianten möglich, nämlich sowohl eine elektronische Kompensation als auch eine besondere physische Anordnung, wobei die letztere einfacher zu verwirklichen ist, wie insbesondere durch die Kühlung, die in einem Kanal sichert, daß sie sich auf den zu erhitzenden Knüppel praktisch nicht auswirkt. Natürlich können Kombinationen beider Möglichkeiten in Kombination angewandt werden.

Durch die Erfindung wird auch in besonderem Maße eine enge Anordnung von Sensor und Knüppel erleichtert, ja beinahe erzwungen, wie sie im Anspruch 6 zum Ausdruck gebracht ist. Damit ergibt sich aber auch eine störungsfreiere und verläß­ lichere Messung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dar­ gestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Anlage, bei der die Erfindung Anwendung findet;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Detail aus dieser Anlage;

Fig. 3 die zu einer Anordnung nach Fig. 2 gehörende Schal­ tung gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung;

Fig. 4 das Signal s der Fig. 3; und

Fig. 5 eine Ausführungsvariante zu Fig. 3.

Wie es zur induktiven Aufheizung von Knüppeln 1 beispielsweise aus der DE-A-25 06 867 bekannt ist, sind diese Knüppel 1 auf Abstellflächen 2 eines über einen Motor M zu einer intermit­ tierenden Bewegung im Sinne des Pfeiles P antreibbaren Dreh­ tisches 3 in gleichmäßigen Abständen aufgestellt. Der Dreh­ tisch 3 ist unterhalb von Heizspulen 4 angeordnet, die jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Anzahl und Stärke von Wick­ lungen aufweisen. Wie an sich bekannt, kann eine unterschied­ liche Bemessung dieser Spulen zu einem gewünschten Aufheizpro­ fil führen.

Um die Knüppel 1 in die Spulen 4 einführen zu können, sind entweder die letzteren absenkbar, oder - was bevorzugt ist - es sind die Abstellflächen 2 mit Hilfe eines Antriebes, wie durch unterhalb des Drehtisches 3 angeordnete Nocken, gegebe­ nenfalls aber auch durch einzelne fluidische Antriebe mittels Kolben-Zylinder-Aggregaten, heb- und senkbar. Fig. 1 zeigt deutlich, daß jede Abstellfläche 2 auf einer in einem jewei­ ligen Lager 6 geführten verschiebbaren Stange 5 sitzt, und daß diese Stangen - von links nach rechts gesehen - im Sinne des Pfeiles a angehoben werden, um in eine der Spulen 4 ein­ zutauchen, aus der sie nach einer vorbestimmten Vorwärm-, Auf­ heiz- bzw. Nachheizperiode durch Absenken der Abstellflächen 2 nach unten wieder herausgezogen und durch Drehung des Drehti­ sches 3 zur nächsten Heizspule 4 und am Ende zu einer Gieß- oder Schmiedevorrichtung gefördert werden.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung mehrerer Spulen 4 beschränkt ist, und daß auch nur eine davon das Aufheizen besorgen könnte, doch ist die Verwendung mehre­ rer Spulen 4 in der einschlägigen Technik üblich. Es versteht sich ferner, daß die Stangen 5 als Wellen ausgebildet und mit einem Drehantrieb versehen sein könnten, insbesondere dann, wenn zur Vermeidung einer Auf- und Abbewegung der Abstellflä­ chen 2 die Knüppel 1 durch einzelne Heizzonen (oder auch nur eine) geführt werden sollen, die von seitlich der Bahn der Knüppel angebrachten Induktionsheizspulen gebildet werden (bzw. wird). Ferner versteht es sich, daß die gezeigte auf­ rechte Stellung der Knüppel 1 zwar bevorzugt ist, daß es aber auch möglich wäre, sie liegend aufzuheizen. Des weiteren wird es zweckmäßig sein, wenn die Abstellflächen 2 etwa die Größe bzw. den Durchmesser der Knüppel 1 besitzen, um sie gegebenen­ falls tief in die Heizspulen 4 einschieben zu können, wie auch Fig. 2 zeigt.

Wie die Ausbildung im Bereiche der induktiven Heizspulen 4 erfindungsgemäß in bevorzugter Weise aussieht, veranschau­ licht die Fig. 2, in der die zum Knüppel 1 gehörige Fläche 2 nicht dargestellt ist, zumal ja auch eine liegende Aufheizung möglich ist.

Um die Aufheizung der Knüppel so steuern zu können, daß mit Sicherheit ein vorbestimmter Feststoffgehalt in den dann thi­ xotropen Knüppeln 1 enthalten ist, ist der Heizspule 4 ein Sensor 7 zugeordnet. Im dargestellten, bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel besteht der Sensor 7 aus zwei Meßspulen 8, 9 die um einen Spulenkörper 10 gewickelt sind, der die beiden Spulen 8, 9 elektrisch voneinander isoliert.

Mit diesen beiden Meßspulen 8, 9, die sich in axialem Abstan­ de voneinander (bezogen auf die Achse A des Knüppels 1) werden zunächst einmal die Temperaturen (an sich die temperaturabhän­ gigen Veränderungen der Induktivität auf Grund des unter­ schiedlichen Feststoff- und Flüssigkeitsanteiles) unterschied­ licher Regionen des Knüppels 1 abgefühlt, so daß schon von, daher eine größere Verläßlichkeit der Meßdaten gegeben ist. Anderseits aber gibt dies die Möglichkeit, allfällige Einflüsse der induktiven Heizspule 4 auf die Meßspulen 8, 9 zu kompensieren, indem die Spulen 8 und 9 einander entgegen­ gesetzt, d. h. nach rechts bzw. nach links, gewickelt sind. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung (im Gegensatze zum Stande der Technik) von großem Vorteil, zumal ja die Spulen 8, 9 relativ eng in Nachbarschaft zum Knüppel 1 einer­ seits und zur Heizspule 4 anderseits angeordnet werden können bzw. angeordnet sind. Dies ist also eine weitere vorteilhafte Maßnahme zur Erhöhung der Genauigkeit und Verläßlichkeit der Meßresultate.

Wenn hier von einer engen Anordnung die Rede ist, so sei be­ merkt, daß Versuche mit einem radialen Abstand d zwischen dem Sensor 7 bzw. den Spulen 8, 9 und dem Knüppel 1 von 5 bis 25 mm ausgezeichnete Meßresultate ergaben. Die verläßlichsten Meßwerte wurden mit einem radialen Abstand d von 8 bis 20 mm erzielt. Obwohl es an sich möglich wäre, unterschiedliche Ab­ stände d für die beiden Spulen 8, 9 vorzusehen und sie bei­ spielsweise unterschiedlich auszugestalten, ist es für gewöhn­ lich vorteilhafter, sie gleichartig aufzubauen und auch in gleichem radialen Abstand d zu halten. Es wäre etwa denkbar sie in einem radialen Abstand voneinander, beispielsweise auch in derselben Ebene, anzuordnen, doch ist dies, wie erwähnt, für gewöhnlich nicht bevorzugt.

Wie ersichtlich, umgeben die Wicklungen der Spulen 8, 9 den Knüppel 1 und sind koaxial zu seiner Achse A angeordnet, wie es einer bevorzugten Anordnung entspricht. Es wäre ebenso denkbar, die Spulen 8, 9, z. B. als flache Wicklungen auszubil­ den, die jeweils nur an einer Längsseite des Knüppels 1 ange­ ordnet werden, in welchem Falle es erwünscht sein kann, die Abstellflächen 2 (Fig. 1) zu einer Drehung anzutreiben.

Es ist günstig, wenn der Sensor 7 vor allzu großer Hitze durch ein zwischen ihn und den Knüppel 1 gelegenes Hitzeschild 11 anzuordnen, das bei den Knüppel 1 vollständig umgebenden Meß­ spulen 8, 9 zweckmäßig als Hohlzylinder ausgebildet ist. Die Materialwahl für den Hitzeschild hat sich als problematisch herausgestellt. Der Grund liegt vornehmlich darin, daß es zum Erhalt einer verläßlichen Messung ja nicht mit zu dicker Wandstärke ausgebildet sein darf. Bei möglichst geringen Wand­ stärken neigen aber herkömmliche Keramikmaterialien, wie Feu­ erfestmaterialien, zur Rißbildung und zum Bruch. Es wurde gefunden, daß ein Nichtkeramikmaterial, insbesondere ein Glimmer enthaltendes Material, den Anforderungen am besten genügt.

Durch den Hitzeschild 11 werden nicht nur zu hohe, auf den Sensor 7 einwirkende Temperaturen vermieden, sondern es wird auch die Temperatur innerhalb des Ringraumes zwischen Hitze­ schild und Heizspule 4 vergleichmäßigt. Anderseits wird man dadurch auch in der Auswahl des Materials für den Spulenkörper 10 freier, weil dieses nicht mehr so hohen Temperaturbelastun­ gen ausgesetzt ist und daher nicht unbedingt besonders tempe­ raturbeständig sein muß. Mit dem Hitzeschild ist jedenfalls eine Maßnahme zur Erhöhung der Genauigkeit und Verläßlich­ keit des Meßresultates gegeben. Sollten sich sich dennoch un­ terschiedliche, das Meßergebnis beeinflussende Temperaturen ergeben, so kann an sich eine herkömmliche Temperaturkompensa­ tionsschaltung im Stromkreise der beiden Spulen 8, 9 einge­ setzt werden.

Einfacher ist jedoch ein Temperaturausgleich durch physika­ lische bzw. physische Mittel, wie eine Kühlung der beiden Spulen 8, 9 bzw. des Sensors 7. Zu diesem Zwecke ist im Spu­ lenkörper 10 mindestens ein Kühlkanal 12 vorgesehen, der zweckmäßig schraubenlinienförmig um den Spulenkörper herum geführt sein kann, um seine gesamte Mantelfläche zu kühlen. Alternativ wird von einem verteilenden Ringkanal 13 aus das Kühlfluid über mehrere, sich entlang der Erzeugenden (also parallel zur Achse A) oder sich über einen begrenzten Win­ kelbereich erstreckende Kühlkanäle 14 verteilt. Als Kühlfluid dient vorzugsweise Luft, da diese als schlechter elektrischer Leiter unbedenklich ist. Die Luft wird von einer geeigneten Quelle, wie einer Pumpe, einem Vorratsbehälter oder einem Ge­ bläse 15 herüber einen an den Kühlkanal 12 des Spulenkörpers 10 angeschlossenen Zufuhrkanal 16 zugeführt. Gegebenenfalls genügt aber bei aufrechter Lage der Knüppel (siehe Fig. 1) die durch die Erwärmung des Knüppels hindurchströmende Konvek­ tionsluft ohne der gezeigten Zwangszufuhr.

Die Abfuhr der erwärmten Luft erfolgt entweder am entgegenge­ setzten Ende des Spulenkörpers, oder es sind, z. B. parallel zu den Kanälen 14 verlaufende, Abfuhrkanäle vorgesehen, die die Luft an dieselbe Seite des Spulenkörpers 10 bringen, von der auch die Zufuhr erfolgt. Selbstverständlich kann bei einem geschlossenen Kühlsystem auch Wasser oder eine andere Kühl­ flüssigkeit verwendet werden. Zur Abfuhr der Wärme ist auch die Anbringung von Kühlrippen möglich.

Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung, in der vor allem die Meß­ spulen 8, 9, bei der bevorzugten Ausführung jedoch auch we­ nigstens eine Heizspule 4, liegt, gliedert sich in einen Spei­ sekreis 17, einen eigentlichen Meßkreis 18, einen Gleichrich­ terteil 19 und einen Steuerteil 20. Während der Speisekreis 17 im Rahmen des fachnotorischen Könnens eines Durchschnitts­ fachmannes den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden kann, ist der Meßkreis 18 vorzugsweise als Schwingkreis aufgebaut. Dabei liegen die Spulen 8, 9 in einer arithmetischen Schaltung 21, bevorzugt in der dargestellten Additionsschaltung, d. h. in Serie, in einem Zweige des Meßkreises. Diese arithmetische Schaltung hat den Zweck Unterschiede in den Meßwerten der beiden Spulen auszugleichen. Es ist ersichtlich, daß die ge­ zeigte Serienschaltung extrem einfach ist, doch versteht sich für den Fachmann, daß auch andere Mischschaltungen, ja auch Differenzschaltungen (mit Verwendung der Differenz zur Kor­ rektur) möglich sind. Dadurch, daß in der gezeigten Addi­ tionsschaltung die Impedanzen beider Spulen addiert zur Wir­ kung kommen, werden durch Zufälligkeiten und andere Umstände bedingte Unterschiedlichkeiten der Messungen der beiden Spulen 8, 9 ausgeglichen.

Die so vereinigten Spulen 8, 9 liegen bevorzugt in einem Schwingkreis mit einer Kapazität 22. Daher wird sich je nach der Verflüssigung bzw. je nach dem Feststoffanteil im Knüppel 1 eine stärkere oder schwächere Schwingung, d. h. eine größere oder kleinere Amplitude ergeben. Nimmt man etwa die Schwingung mit 100% dann an, wenn der Knüppel 1 eben erst in die Heiz­ wicklung 4 eingeschoben wird, d. h. sich noch völlig im festen Zustande befindet, so lassen sich die Veränderungen dieser Am­ plitude in Prozenten entweder davon oder auch unmittelbar in Feststoffanteilen ausdrücken, wie später noch an Hand der Fig. 4 erläutert wird. Selbstverständlich könnten auch die Absolut­ werte der Impedanzen der Spulen 8, 9 am Ausgange der arithme­ tischen Schaltung 21 unmittelbar als Meßsignal benutzt werden, ohne daß es der Beeinflussung eines Schwingkreises bedarf. Auch wären andere Aufbereitungen des Meßsignales, z. B. in di­ gitaler Form, denkbar.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist an den Meßkreis 18 ein Glättungskreis oder Gleichrichterteil 19 angeschlossen, der das erhaltene Meßsignal des Kreises 18 lediglich umformt, so daß der Integralwert aus den Schwin­ gungen des Schwingkreises 18 erhalten wird. Dies ergibt am Ausgang ein integriertes Signal s, dessen zeitlicher Verlauf bei der Aufheizung des Knüppels 1 in Fig. 4 veranschaulicht ist.

Das so umgeformte Signal s könnte nun zur Durchführung eines manuell ausgeführten Steuer- oder Regelverfahrens benutzt wer­ den, indem es abgelesen und die Aufheizung durch die wenig­ stens eine Heizspule 4 von Hand aus reguliert bzw. abgebrochen wird, wenn der gewünschte Feststoffanteil erreicht ist. Bevor­ zugt aber erfolgt dies automatisch, indem das Signals dem Steuerkreis 20 zugeführt wird.

In einem vereinfachten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 be­ inhaltet dieser Steuerkreis 20 einfach einen Schwellwert­ schalter 23, an dessen Ausgang eine Magnetspule 24 zur Be­ tätigung eines Schalters S liegt. Der Schalter S ist in Serie zur Heizspule 4 in deren Kreis 25 geschaltet. Fällt also das Signal s unter einen Schwellwert des Schwellwertschalters 23 ab, so wird der Schalter S geöffnet und die Heizwicklung 4 von der Stromzufuhr getrennt. Der Schwellwert des Schwellwert­ schalters ist zweckmäßig mittels eines Justierwiderstandes R von außen auf den gewünschten Feststoffanteil im Knüppel 1 einstellbar.

In Fig. 4 ist das Ergebnis eines Versuches zur Darstellung des Signales s zu sehen, wobei auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate einerseits die Temperatur des Knüppels 1 (links) und anderseits rechts der Feststoffanteil (statt dessen könnte auch der Flüssiganteil gewählt werden) in Prozenten innerhalb des Knüppels 1 angegeben ist. Es wurden drei Thermosonden (Py­ rometer) zur Messung der Temperatur des Knüppels 1 an der Au­ ßenseite, in einer mittleren Region sowie an der innen im Be­ reiche der Achse A angelegt. Somit entspricht die Kurve th1 der Temperatur an der Außenseite, von wo ja die Aufheizung erfolgt, und die daher höher als die anderen Temperaturen ist. Die Kurve th2 entspricht der Temperatur etwa im Bereiche von r/2 des Knüppels 1, und die Kurve th3 ist unmittelbar im Achsbereich gemessen.

Es ist ersichtlich, daß die Erhitzung innerhalb eines An­ fangszeitraumes t1 ziemlich rasch erfolgte. Sobald sich aber ein merkbarer Liquidusanteil ergibt, was am geringen Knick des Signales s erkennbar ist, verflachen die Erhitzungskurven am Ende des Zeitraumes t1. Ab dem Zeitpunkt t2 sinkt das Signal s bei weiterer Erhitzung nun deutlich ab, d. h. der Feststoffan­ teil sinkt ab, so daß es nur mehr eine Frage des gewünschten Feststoffanteiles ist, wann die Aufheizung abgebrochen wird, zumal das Signal s völlig eindeutig und reproduzierbar ist. Beispielsweise kann der Widerstand R in Fig. 3 derart einge­ stellt sein, daß ein Öffnen des Schalters S im Zeitpunkt t3, d. h. dann erfolgt, wenn das Signal einen Schwellwert tv er­ reicht hat.

Aus den oben erläuterten Gründen (Kompensationsmöglichkeit) ist eine paarweise Anordnung der Meßspulen 8, 9 erwünscht, obwohl eine ungeradzahlige Anordnung, beispielsweise mit nur einer Spule, denkbar wäre. Fig. 5 veranschaulicht eine Aus­ führungsvariante, bei der zwei Paare von Meßspulen 8, 9, 8′, 9′ in einer gemeinsamen Additionsschaltung 21′ liegen. Bezogen auf Fig. 2 sind diese Spulen 8, 9, 8′, 9′ entlang der Achse A des Knüppels 1 verteilt. Hier sei erwähnt, daß es natürlich zweckmäßig ist, wenn alle Spulen gleiche Charakteristiken hinsichtlich Wicklungszahl und Impedanz aufweisen.

Nach Glättung über den Kreis 19 wird hier aber das umgeformte Meßsignal s einem Analog/Digital-Wandler A/D zugeführt, von wo es in digitalisierter Form an einen Mikroprozessor µP oder eine äquivalente Steuerschaltung geliefert wird. An den Mikro­ prozessor µP können damit auch mehrere Ausgangsleitungen zur Steuerung unterschiedlicher Bauteile angeschlossen sein.

So ist es möglich, den Motor M für den Drehtisch 3 (Fig. 1) über eine Motoransteuerschaltung 26 zu steuern. Ferner können Signalformerstufen 27 (z. B. Monoflops) für die Ansteuerung von Magneten 24, 24′ angeschlossen sein, um unterschiedliche Heiz­ wicklungen 4 zu unterschiedlichen Zeiten abzuschalten. Wei­ tere, und bevorzugte, Möglichkeiten umfassen die Anordnung von Stromsteuereinrichtungen am Ausgange des Mikroprozessors µP zur Veränderung des Temperaturprofiles der einzelnen Heiz­ spulen 4 über die Zeit.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich; beispielsweise ist besonders aus Fig. 4 ersichtlich, daß die Veränderung des Signales s zunächst relativ langsam in einem sanften Knick erfolgt. Um daher diesen Punkt zu bestimmen kön­ nen zwar an sich besondere Schwellwertschalter vorgesehen wer­ den; besser und rascher kann dies jedoch durch Anordnung eines Differenziergliedes geschehen, das bereits etwa im Bereiche von t2 (Fig. 4) ein deutliches Signal abgeben wird, das dann mittels einer den Schaltkreisen 19 und 20 entsprechenden De­ tektorschaltung auswertbar ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Bestimmen des Feststoffanteiles in einem induktiv mittels einer Heizwicklung (4) erhitzten Knüp­ pel (1) unter Verwendung eines Sensors (7) mit einer nahe dem Knüppel (1) angeordneten Meßspule (8 bzw. 9), dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor (7) zwischen der Heizwicklung (4) und dem Knüppel (1) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Meßspule (8 bzw. 9) um den Knüppel (1) herum angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (7) mindestens ein Paar von, vor­ zugsweise in axialem Abstand voneinander angeordneten, Meß­ spulen (8, 9; 8′, 9′) aufweist, die bevorzugt in einander ent­ gegengesetztem Sinn gewickelt sind und/oder gleichen radialen Abstand (d) vom Knüppel (1) besitzen, wobei die Ausgangssignale dieses Paares einer arithmetischen Schaltung, insbesondere einer Additionsschaltung (21), zugeführt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Knüppel (1) und dem Sensor (7) ein Hitzeschild (11), zwischengeschaltet ist, vor­ zugsweise aus einem Nichtkeramikmaterial, wie einem Glimmer enthaltenden Material (Fig. 2).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Kompensationsanordnung zum Auskompensieren unterschiedlicher Temperatureinwirkung auf das jeweilige Paar von Meßspulen (8, 9; 8′, 9′) vorgesehen ist, und daß diese Kompensationsanordnung vorzugsweise eine Kühlanordnung (12-16) umfaßt, wobei bevorzugt mindestens ein Kühlkanal (12-14) am Sensor (7) vorgesehen ist, der zweckmäßig schraubenlinienför­ mig rund um den Knüppel (7) verläuft, und daß die Kühlanord­ nung insbesondere eine Fluidantriebseinrichtung (15) für eine zwangsweise Kühlmittelströmung besitzt (Fig. 2).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand (d) zwischen dem Sensor (7) und dem Knüppel (1) 5 bis 25 mm, vorzugsweise 8 bis 20 mm, beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Meßspule (8, 9; 8′, 9′) des Sensors (1) in einem Schwingkreis (18) gelegen ist, dessen Amplitudenänderung mittels einer, beispielsweise ein Differenzierglied, aufweisenden Detektorschaltung bestimmt wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausgang des Sensors (7) eine Steuerschaltung (20) für die Heizung (4) und/oder für einen Antrieb (M) verbunden ist.