Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Positionssensor
für metallisches Walzgut, insbesondere glühendes Walzmaterial, wie beispielsweise
Blöcke und Brammen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solcher Positionssensor ist aus der DE
20 2005 008 037 U1 bekannt.
Für die Lagerung zugeschnittenen glühenden Walzgutes ist
es erforderlich, dessen Positionierung einzuleiten und zu kontrollieren.
Es ist bekannt, dass hierfür mechanische Kontaktelemente zur
Anwendung kommen, die vom Walzgut direkt ein- und ausgeschaltet werden. Durch die
hohen Temperaturen unterliegen diese Kontaktelemente einem hohen Verschleiß,
so dass deren Lebensdauer sehr begrenzt ist. Ein Austausch dieser Kontaktelemente
kann jedoch nur bei abgeschalteter Gesamtanlage erfolgen und ist daher kostenintensiv.
Des weiteren ist auch bekannt, dass zur Bestimmung der Position von
glühendem Walzgut Lichtschranken eingesetzt werden, deren Funktionsfähigkeit
und Genauigkeit durch die in freier Umgebung vorhandenen staubigen Bedingungen und
die sich am Walzgut bildenden und gegebenenfalls abfallenden Zunderschichten auf
Dauer eingeschränkt ist. Eine Reinigung der Optik der Lichtschranken erfordert
auch in diesem Fall die Abschaltung der Anlage und verursacht zusätzliche Kosten.
Mit dem Ziel, diese Nachteile zu vermeiden, offenbart das
DE 20 2005 008 037 U1 einen
Positionssensor der Eingangs genannten Art, der aus einem massiven Block aus einer
feuerfesten Masse besteht, in dem eine Drahtschleife mit mehreren Windungen aus
einem für extreme Temperaturen ausgelegten Metalldraht eingebettet ist. Die
Enden der Windungen sind verdrillt und mit einem nachgeschalteten elektronischen
Auswertegerät verbunden. Das Funktionsprinzip des berührungslos arbeitenden
Positionssensors besteht darin, dass ein abgestimmter Schwingkreis durch das auf
Transportrollen zugeführte glühende Walzgut verstimmt wird und ein entsprechendes
Signal generiert wird, wenn dieses in den Erfassungsbereich des Positionssensors
gelangt.
Beim Einsatz dieses berührungslos arbeitenden Positionssensors
hat sich gezeigt, dass es zu ungenauen und unauswertbaren Messergebnissen kommt,
insbesondere dann, wenn auf den massiven Block Ablagerungen, wie beispielsweise
abfallende Zunderschichten, gelangen. Außerdem ist dieser Positionssensor durch
den erforderlichen Verguss aufwendig herstellbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Positionssensor
der gattungsmäßigen Art bereitzustellen, deren Funktion auch im Dauerbetrieb
nicht beeinträchtigt wird und der kostengünstig herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Positionssensor
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Positionssensors ergeben sich aus den Merkmalen der
Ansprüche 2 bis 7.
Mit dem erfindungsgemäßen Positionssensor verbindet sich
der Vorzug, dass er auch bei sehr hohen Temperaturen im Dauerbetrieb zuverlässig
arbeitet, kostengünstig herstellbar und darüber hinaus auch wartungsfrei
ist.
Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher
erläutert werden. Es zeigen:
1 einen Positionssensor, teilweise in perspektivischer
Darstellung
2 einen Positionssensor mit elektronischer Auswerteeinheit.
Die 1 und 2
zeigen eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Positionssensors.
Bei dieser Ausführungsform wird die Abdeckung 9 aus den beiden Längsseitenteilen
1 und den beiden seitlichen Bausteinen 4 gebildet.
Auf der Grundplatte 2 ist der Kern 3 durch Kleben,
mittels Schrauben oder durch geeignete Rastelemente fest positioniert. Um den Kern
3 ist spulenartig mit mehreren Windungen die Drahtwicklung 6 angeordnet.
Die 1 zeigt der besseren Übersicht
halber die Drahtwicklung 6 mit nur einer Windung. Die Längsseitenteile
1 und die Bausteine 4 werden entweder mittels Schrauben oder durch
Kleben untereinander und auch mit der Grundplatte 2 verbunden. Die Längsseitenteile
1 bilden miteinander einen Winkel von vorzugsweise < 90°. Damit
ist gewährleistet, dass vom Walzgut sich gegebenenfalls lösende Zunderschichten
nicht auf der Oberfläche der Längsseitenteile 1 haften bleiben.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann diese Oberfläche
auch noch mit einem hitzebeständigen Imprägniermittel versehen werden,
um einen Einsatz des Positionssensors auch unter Bedingungen einer hohen Luftfeuchtigkeit
zu ermöglichen und um der Oberfläche eine noch bessere Gleitfähigkeit
zu geben, so dass zum Beispiel auch unbedeutende Staubschichten leicht mit Wasser
abgespült werden können.
Die Längsseitenteile 1, der Kern 3, die Grundplatte
2 und die Bausteine 4 bestehen aus einem hitzebeständigen
nichtleitenden Werkstoff, der sich mechanisch gut bearbeiten lässt. Zwecksmäßigerweise
wird ein Werkstoff mit einer Temperaturbeständigkeit von ca. 800°C verwendet.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
die spulenartig mehrere Windungen aufweisende Drahtwicklung 6 mit einer
bei ca. 800°C beständigen Vergussmasse umgeben ist, die während des
Aufbringens so geformt wird, dass die Abdeckung 9 einen Dachwinkel von
ca. 90°, vorzugsweise von < 90° aufweist.
Der elektrische Anschluss kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei
der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden verdrillten Enden der Drahtwicklung
6 durch in der Grundplatte 2 vorgesehene Öffnungen geführt.
Es können jedoch auch am Boden der Grundplatte 2 aus Schrauben- oder
Steckanschlüssen bestehende elektrische Kontaktstellen vorgesehen werden. Mittels
der Zuleitung 7 wird der Positionssensor mit dem elektronischen Auswertegerät
8 verbunden, das sich an einem temperaturgeschützten Ort befindet.
Die Drahtwicklung 6, deren Enden und die Zuleitung 7 sind mit
einer Isolierung versehen, die auch bei hohen Umgebungstemperaturen ihre mechanische
Festigkeit behält und eine elektrisch stabile Funktion des Positionssensors
gewährleistet.
Zum Zweck des Einsatzes wird der Positionssensor so auf dem Transportweg
für das Walzgut angeordnet, dass einerseits eine Berührung mit dem Walzgut
vermieden wird und andererseits der Abstand zum Walzgut im Erfassungsbereich des
Schwingkreises liegt, der durch die Drahtwicklung 6 mit den Bauteilen des
elektronischen Auswertegerätes 8 gebildet wird. Im Erfassungsbereich
des Schwingkreises dürfen sich ansonsten keine größeren metallischen
Gegenstände oder Einrichtungen befinden. Zum Einsatz kommt ein handelsübliches
netzbetriebenes elektronisches Auswertegerät 8, das für die Erfassung
von Induktionsänderungen und deren Umwandlung in entsprechende Signale und
Steuerungsgrößen geeignet ist. Das Auswertegerät 8 ist mit
einer Feinabstimmung versehen, durch die die Erfassungsempfindlichkeit des Schwingkreises
einstellbar ist.
Sofern der Positionssensor einsatzbereit ist, wird dies durch eine
leuchtende Diode signalisiert. Wird nun glühendes Walzgut, wie Blöcke
oder Brammen, auf den Rollen der Straße eines Walzwerkes transportiert und
gelangt in den Erfassungsbereich des Schwingkreises des Positionssensors wird dieser
verstimmt, was durch eine leuchtende Diode angezeigt werden kann.
Wenn das Walzgut den Erfassungsbereich des Schwingkreises verlässt,
stellt sich automatisch der ursprüngliche Zustand, signalisiert durch die Leuchtdiode,
wieder ein.
Die sich ändernden elektrischen Größen werden beispielsweise
für die Steuerung des Transportprozesses von Walzgut genutzt.
Ebenso ist der Positionssensor einsetzbar, um freie Plätze für
die Lagerung glühenden Walzgutes auf eine einfache Art und Weise zu erfassen.
Damit wird eine gezielte Steuerung des Transportes von Walzgut auf diese freien
Lagerplätze möglich.
Obwohl ein spezifisches Ausführungsbeispiel der Erfindung zur
Erläuterung gezeigt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf das
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Erfindung umfasst auch
alle Ausführungen und Modifikationen insbesondere der Abdeckung 9
und der Grundplatte 2 und des Kerns 3, die innerhalb des Schutzumfanges
der Ansprüche liegen.
- 1
- Längsseitenteil
- 2
- Grundplatte
- 3
- Kern
- 4
- Baustein
- 5
- Bohrung
- 6
- Drahtwicklung
- 7
- Zuleitung
- 8
- Auswertegerät
- 9
- Abdeckung