| Dokumentenidentifikation |
DE19851480B4 13.09.2007 |
| Titel |
Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung der Walzen eines Walzgerüstes |
| Anmelder |
SMS Demag AG, 40237 Düsseldorf, DE |
| Erfinder |
Lazzaro, Klaus, 57399 Kirchhundem, DE; Bäumer, Klaus, 57223 Kreuztal, DE |
| Vertreter |
Patentanwälte Valentin, Gihske, Grosse, 57072 Siegen |
| DE-Anmeldedatum |
09.11.1998 |
| DE-Aktenzeichen |
19851480 |
| Offenlegungstag |
11.05.2000 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
13.09.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
13.09.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
B21B 38/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung
eines die Lagereinbaustücke von Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden
Hydraulikzylinders, der von einem Führungskolben geführt wird, der sich
gegen das Walzgerüst abstützt, bestehend aus einem Teleskopgehäuse,
dessen einer, einen Messaufnehmer aufnehmender, unterer Gehäuseteil fest mit
dem Hydraulikzylinder, und dessen anderer, einen den, dem Messaufnehmer zugeordneten
Messstab aufnehmender oberer Teil mit dem Führungskolben verbunden ist.
Positionsgeber dieser Art werden in den Walzgerüsten von Walzstraßen
bei der Banddickenregelung zur Einstellung des Walzspaltes zwischen den Walzen des
Walzgerüstes verwendet. Da die Walzspalteinstellung hierbei eine hohe Genauigkeit
erfordert, werden nur Positionsgeber verwendet, die mit einer hohen Auflösung
arbeiten, und das System muss praktisch spielfrei sein, damit keine Ausschussverluste
beim Walzen der Bänder entstehen.
Bei einer bekannten Ausbildung und Anordnung der Positionsgeber in
der Form eines zylindrischen Teleskopgehäuses ist dessen unterer Teil fest
mit dem Hydraulikzylinder verbunden, und dessen oberer Teil wird, beaufschlagt durch
eine, im unteren Teil angeordnete Feder mit einer, an seiner Stirnseite angeordneten
Kugelwölbung gegen ein, an einer am Führungskolben des Hydraulikzylinders
befestigten Platte angeordneten Druckstück gedrückt.
Der, die Lagereinbaustücke der Walzen des Walzgerüstes beaufschlagende
Hydraulikzylinder führt während des Walzbetriebes infolge der dabei bewirkten
Biegungen der Walzen über ihre Längsachse innerhalb des Spiels in den
Ständern des Walzgerüstes leichte Kippbewegungen aus. Diese Kippbewegungen
können unter Umständen auf das empfindliche Bewegungssystem von Messstab
und Wegaufnehmer übertragen werden und führen dann ggf. zu Beschädigungen
des Messstabes oder zu Fehlmessungen.
Bei, im Walzbetrieb zeitweise auftretenden hohen Beschleunigungen
der Anstellbewegungen des Hydraulikzylinders relativ zum Führungskolben kann
es auch vorkommen, dass der obere Teil des Teleskopgehäuses von der, am Führungskolben
befestigten Platte nach unten abhebt, d.h., dass sich die Kugelwölbung von
dem Druckstück wegbewegt und dadurch Verfälschungen der Messergebnisse
des Positionsgebers verursacht. Eine Verstärkung der im unteren Teil des Teleskopgehäuses
angeordneten Feder, deren Kraft diesem Abhebevorgang entgegengerichtet ist, könnte
die Verfälschungsgefahr zwar verringern aber nicht ganz beseitigen, würde
aber eine zusätzliche Vergrößerung der ohnehin durch die Anwendung
dieser Feder schweren und voluminösen Konstruktion des Teleskopgehäuses
erfordern.
Aus der DE 2 148 449 C
ist ein Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung eines die Lagereinbaustücke
der Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden Hydraulikzylinders bekannt.
Der Hydraulikzylinder wird von einem, sich gegen das Walzgerüst abstützenden
Führungskolben geführt. Der Positionsgeber besteht aus einem Teleskopgehäuse
dessen einer, einen Messaufnehmer aufnehmender unterer Gehäuseteil fest mit
dem Hydraulikzylinder verbunden ist. Dessen anderer, einen den Messaufnehmer zugeordneten
Messstab aufnehmender oberer Teil ist mit dem Führungskolben verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen
Positionsgeber so zu verbessern, dass neben einer leichteren Bauweise des Teleskopgehäuses
aus den zeitweiligen Beschleunigungen des Hydraulikzylinders keine Verfälschungen
der Messergebnisse entstehen können.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichenden Merkmale inm Anspruch
1 gelöst.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, können die beiden Enden des
Biegestabes, einerseits auf die ihnen zugewandte Oberseite des oberen Teils des
Teleskopgehäuses und anderseits auf den Innenboden eines, auf die Platte am
Führungskolben aufgesetzten, mit seiner Topföffnung ebenfalls dem Teleskopgehäuse
zugeordneten Topfkörpers aufleg- und lösbar mit diesem verbindbar sein.
Die Enden des Biegestabes können dabei auch flanschscheibenförmig erweitert
ausgebildet sein.
Da bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildungsform eines Positionsgebers
der den Messstab aufnehmende, obere Teil des Teleskopgehäuses über den
elastischen Biegestab mit dem Träger des Führungskolbens fest verbunden
ist, kann dieser obere Teil auch bei großen Beschleunigungen des Hydraulikzylinders
nicht von dem Träger des Führungskolbens abheben und Kippbewegungen des
Hydraulikzylinders, z.B. verursacht durch die Walzenbiegungen während des Walzbetriebes,
die aufgrund der festen Verbindung des unteren Gehäuseteils mit dem Hydraulikzylinder
auf das Teleskopgehäuse übertragen werden, führen lediglich zu einer
Ausbiegung des Biegestabes im elastischen Bereich, ohne dass dabei Verfälschungen
der Messergebnisse auftreten können. Gleichzeitig wird die Bauweise des Teleskopgehäuses
durch den Wegfall der Feder vereinfacht und fällt weniger schwer aus.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 einen in ein Walzgerüst eingebauten Positionsgeber
bekannter Ausbildung im Axialschnitt und
2 den ebenfalls eingebauten Positionsgeber nach der
Erfindung im Axialschnitt.
Wie aus 1 zu ersehen, besteht der Positionsgeber
aus einem Teleskopgehäuse, das sich aus einem rohrförmigen unteren Gehäuseteil
1 und einem, in diesem axial geführten oberen Gehäuseteil
2 zusammensetzt. Der untere Gehäuseteil 2 ist mittels einer
Klemm-Spannvorrichtung 3 fest mit dem Hydraulikzylinder 4 verbunden,
der vertikal auf- und abbeweglich von einem Führungskolben 5 geführt
wird, der verbunden mit einer Platte 6 sich gegen das, nicht dargestellte,
Walzgerüst abstützt. Der obere Gehäuseteil 2 trägt
unterhalb seiner Stirnseite eine zentrale Einspannvorrichtung 7 für
den Messstab 8, der zentralaxial in den, von einer Zylinderhülse
9 getragenen elektronischen Wegaufnehmer 10 eintaucht. Der obere
Gehäuseteil 2 sitzt mit einem äußeren Ringflansch
2a auf einer Zylinderfeder 11 auf, die gegen ein Bodenstück
1a des unteren Gehäuseteils 1 abgestützt ist. Die von
diesem Bodenstück 1a zu dem Wegaufnehmer geführte Verbindungsleitung
ist mit 12 bezeichnet. Die, nach oben weisende Stirnseite des oberen Gehäuseteils
2 des Teleskopgehäuses trägt eine Kugelwölbung
13, die ein Druckstück 14 beaufschlagt, das an der Unterwand
der Platte 6 befestigt ist. Den oberen Gehäuseteil 2 und
den unteren Gehäuseteil 1 umschließt ein flexibles Harmonika-Schutzrohr
15, das einerseits am Umfang des unteren Gehäuseteils 1 und
andererseits an dem Druckstück 14 befestigt ist. Der obere Gehäuseteil
2 wird durch Beaufschlagung seines Ringflansches 2a durch die
Zylinderfeder 11 in Richtung nach oben gegen die Platte 6 gedrückt
und stößt damit mit der Kugelwölbung 13 in das Druckstück
14.
Der untere Gehäuseteil 1 des Teleskopgehäuses folgt
den Anstellbewegungen des Hydraulikzylinders 4 in Richtung des dargestellten
Doppelpfeils S, da er fest mit diesem verbunden ist. Dabei bleibt die Andruckverbindung
des oberen Gehäuseteils 2 mit der Platte 6 über die
Kugelwölbung 13 und das Druckstück 14 bestehen, weil
der obere Gehäuseteil 2 unter dem Druck der Zylinderfeder
11 steht. Nur bei einer sehr schnell beschleunigten Bewegung des Hydraulikzylinders
4 nach unten kann sich die Andruckverbindung zwischen Kugelwölbung
13 und Druckstück 14 lösen, wenn der Druck der Zylinderfeder
11 nicht ausreicht, diese Andruckverbindung aufrechtzuerhalten. In diesem
Fall entspricht die Position des Messstabes 8 im Wegaufnehmer
10 nicht mehr der tatsächlichen Position des Führungskolbens
5 mit der Folge, dass unrichtige Messergebnisse weitergeleitet werden.
Die Ausbildung nach 2 entspricht der
nach 1 mit Bezug auf die feste Verbindung des unteren
Gehäuseteils 21 des Teleskopgehäuses mit dem Hydraulikzylinder
4 und der Führung des oberen Gehäuseteils 22 in diesem
Teleskopgehäuse mit der Maßgabe, dass wegen des Wegfalls der dort verwendeten
Zylinderfeder 11 nur die, der Zylinderhülse 9 entsprechende
Zylinderhülse 29, die auch hier den Wegaufnehmer 20 erfasst
und trägt, als Führungselement für den, sie umfassenden und auf ihr
gleitenden oberen Gehäuseteil 22 dient, mit der Folge, dass weniger
und leichtere Bauteile verwendet werden können. Anstelle der Kugelwölbung-Druckstück-Verbindung
13, 14 bei der Ausbildung nach 1
ist auf die Platte 6 ein Topfkörper 23, mit seiner Topföffnung
nach unten gerichtet, über eine Ausnehmung 6a im Träger
6 aufgesetzt und befestigt. Ein an beiden Enden 24a,
24b flanschscheibenförmig erweiterter elastischer Biegestab
24 ist mit diesen Enden einerseits am Innenboden des Topfkörpers
23 und andererseits an der äußeren Stirnfläche des oberen
Gehäuseteils 22 befestigt. Der untere Gehäuseteil 21
und ein unterer Abschnitt des oberen Gehäuseteils 22 werden von dem
Harmonika-Schutzrohr 25 umschlossen, und der, in die zentrale Einspannvorrichtung
27 eingesetzte Messstab 28 taucht in den Wegaufnehmer
20 ein.
Wie ersichtlich, besteht bei dieser Ausbildungsform des Positionsgebers
eine feste Verbindung zwischen dem oberen Gehäuseteil 22 des Teleskopgehäuses,
das den Messstab 28 trägt und der Platte 6 mit der Folge,
dass auch bei einer beschleunigten Anstellbewegung des Hydraulikzylinders
4 in Richtung des Doppelpfeils S nach unten keine Abriss dieser Verbindung
erfolgen kann. Kippbewegungen des Hydraulikzylinders 4, z.B. verursacht
durch die Walzenbiegungen während des Walzbetriebes, die aufgrund der festen
Verbindung des unteren Gehäuseteils 21 mit dem Hydraulikzylinder
4 auf das ganze Teleskopgehäuse übertragen werden, führen
lediglich zu einer Ausbiegung des Biegestabes 24 im elastischen Bereich, ohne dass
dabei Verfälschungen der Messergebnisse auftreten können.
- 1
- unterer Gehäuseteil
- 1a
- Bodenstück
- 2
- oberer Gehäuseteil
- 2a
- Ringflansch
- 3
- Klemm-Spann-Vorrichtung
- 4
- Hydraulikzylinder
- 5
- Führungskolben
- 6
- Platte
- 6a
- Ausnehmung
- 7
- (zentrale) Einspannvorrichtung
- 8
- Messstab
- 9
- Zylinderhülse
- 10
- Wegaufnehmer
- 11
- Zylinderfeder
- 12
- Verbindungsleitung
- 13
- Kugelwölbung
- 14
- Druckstück
- 15
- Harmonika-Schutzrohr
- 20
- Wegaufnehmer
- 21
- unterer Gehäuseteil
- 22
- oberer Gehäuseteil
- 23
- Topfkörper
- 24
- Biegestab
- 24a
- Flanschansatz
- 24b
- Flanschansatz
- 25
- Harmonika-Schutzrohr
- 26
- 27
- (zentrale) Einspannvorrichtung
- 28
- Messstab
- 29
- Zylinderhülse
- S
- (Doppelpfeil)
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| Anspruch[de] |
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Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung eines die Lagereinbaustücke
der Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden Hydraulikzylinders, der von
einem, sich gegen das Walzgerüst abstützenden, Führungskolben geführt
wird, bestehend aus einem Teleskopgehäuse, dessen einer, einen Messaufnehmer
aufnehmender unterer Gehäuseteil fest mit dem Hydraulikzylinder und dessen
anderer, einen den dem Messaufnehmer zugeordneten Messstab aufnehmender oberer Teil
mit dem Führungskolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Messaufnehmer als Wegaufnehmer (10) ausgebildet ist und ein zwischen dem
den Messstab (28) aufnehmenden oberen Teil (22) des Teleskopgehäuses
und der Platte (6) am Führungskolben angeordneter, fest mit diesem
verbindbarer elastischer Biegestab (24), dessen Längsachse in Richtung
der Hubbewegung des Hydraulikzylinders verläuft, vorgesehen ist.
Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Enden (24a, 24b) des Biegestabes (24) einerseits auf
die ihnen zugewandte Oberseite des oberen Teils des Teleskopgehäuses (22)
und andererseits auf den Innenboden eines, auf die Platte (6) am Führungskolben
(5) aufgesetzten, mit seiner Topöffnung ebenfalls dem Teleskopgehäuse
zugewandten Topfkörpers (23) aufleg- und lösbar mit diesen verbindbar
sind.
Positionsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden
(24a, 24b) des Biegestabes (24) flanschscheibenförmig
erweitert ausgebildet sind.
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