CN101426596A - 用于导送带材的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于导送带材尤其金属带的一种装置和一种方法。公知的这种类型的装置具有支座机构(110)，轴承体(120)固定在该支座机构(110)上。在所述轴承体中转可动地支承着辊子(130)以导送带材。为了能够持久且可靠地测量在负载情况下也就是说在导送所述带材时作用于所述辊子上的辊子作用力，按本发明提出，借助于传感器机构来检测尤其在负载情况下所述轴承体的变形，并且随后借助于分析机构从所述轴承体的变形中计算所要研究的辊子作用力。
Description
技术领域
本发明涉及用于借助于一个或多个辊子来导送带材尤其导送金属带的一种装置和一种方法。在此测量在导送带材时也就是在负荷下作用于所述辊子上的辊子作用力。
背景技术
所述的装置在现有技术中比如从EP 0 539 784 B2中得到公开。在该欧洲专利文献中公开了一种连铸设备，在该连铸设备中，连铸坯导送装置的辊子借助于液压缸来调整。为了测量在所述连铸坯导送装置的运行过程中作用于该连铸坯导送装置的各个辊子上的机械负载，为每个辊子分别分配了负载光电元件(Belastungszelle)或者说测力计。所述测力计在此安装在所述轴承体和分段横梁之间，其中所述辊子支承在所述轴承体中。
发明内容
根据该现有技术，本发明的任务是，对用于导送金属带的一种已知的装置和一种已知的方法进行改进，使得其成为用于对作用于所述辊子上的力进行测量的一种可选的装置和一种可选的方法。
该任务通过装置权利要求1的主题得到解决。具体来讲，解决方案在于，所述测量装置包括：用于对辊子的轴承体在导送带材时的变形进行检测的传感器机构和用于从由所述传感器机构检测的轴承体的变形中计算出作用于所述辊子上的力的分析机构。
原则上非常宽泛地理解在本发明意义上的“带材”这个概念。因此它在原则上是指由任意的材料制成的并且具有任意的横截面的带材，包括绳或线。但是，这个概念尤其是指金属带，特别也指板坯。
在本发明的意义上同样应该非常宽泛地理解“辊子”这个概念。因此，这些辊子在原则上也可以是轮子或者导向辊。但是概念“辊子”尤其在这里应该在设在连铸坯导送装置中的连铸坯导送辊的意义上、在轧制机架的轧辊的意义上、或者在活套(Looper)或者说用于金属带的中间存放装置的辊子的意义上来理解。
所要求保护的用于测量辊子作用力的间接的方法提供这样的优点，即其可以用相当小的开销来安装并且在较长的时间间隔内安全运行地并且可靠地提供辊子作用力的测量结果。
将所述传感器机构构造为超声传感器、涡流传感器或者光学的间距传感器的形式这种做法有利地提供了无接触地对变形进行测量的方案，其中仅仅需要在所述轴承体上采取微小的结构措施。
如果所述轴承体或者支座机构具有空腔或者空隙用于接纳传感器机构和/或分析机构，那么这就提供了这样的优点，即这些机构而后在空间上布置在有待测量的变形的位置的附近并且可以防止其在所述空腔或者空隙中受到环境影响，尤其是受到湿气影响。
有利的是，所述轴承体具有合适的薄弱处，如果在导送带材时该薄弱处的变形能够由所述传感器机构简单地检测到，这种变形在此代表所述轴承体的变形。
特别简单的是将所述薄弱处构造为缝隙的形式。所述传感器机构而后可以有利地构造为简单的和价廉的间距传感器，该间距传感器而后检测到所述轴承体在负载作用下以缝隙变窄的形式出现的变形。
所述装置的有利的改进方案是从属权利要求的主题。
此外，上述任务通过一种用于运行所要求保护的装置的方法得到解决。这种方法的优点相当于上面关于所要求保护的装置所述的优点。
附图说明
说明书后面总共随附了三幅附图。其中：
图1示出了用于导送金属带的装置；
图2示出了所述装置的处于未承受负载的状态中的轴承体；
图3A示出了处于未承受负载的状态中的轴承体；并且
图3B示出了处于承受负载的状态中的轴承体。
具体实施方式
下面以实施例的形式在参照所述附图的情况下对本发明进行详细说明。在所有的附图中，相同的元件用相同的附图标记来表示。
图1仅仅示范性地以连铸坯导送装置的形式示出了按本发明的装置100。该装置在此用于导送金属带形式的尤其板坯形式的带材200。这个装置100的支座机构110构造为分段框架(Segmentrahmen)的形式。在所述分段框架上或者说在其横梁上固定着轴承体120用于接纳辊子130。在图1所示的连铸坯导送装置中彼此对置地布置了两个辊子130；它们共同形成了一个辊子缝隙，在该辊子缝隙中导送着所述金属带200。
图2示出了轴承体120的横截面。在此构造孔121用于通过接纳所述辊子130的轴颈来支承所述辊子130。所述轴承体120用螺纹连接件128固定在所述支座机构110上。所述轴承体120具有一个人工的缝隙形式的薄弱处124。除此以外，在图2中还可以看出测量装置140，该测量装置140包括传感器机构142和所属的分析机构144。所述传感器机构142用于检测在负载情况下也就是说在导送带材200时所述轴承体的变形。所述分析机构144用于从由所述传感器机构142所检测的轴承体的变形中计算出所要研究的在负载情况下作用于所述辊子130的辊子作用力。
图3A和3B示出了处于未承受负载的状态中的轴承体(图3A)和处于承受负载的状态中的轴承体(图3B)之间的比较情况。从图3B中可以明显地看出轴承体的由负荷F导致的变形，尤其是镦粗。所述测量装置142对在图2和3中示出的实施例来说构造为间距传感器的形式，该间距传感器优选连续地检测在负载情况下所述缝隙124与在未承受负载的状态中较大的缝隙高度相比的变窄情况。所检测到的缝隙124的变窄情况代表在负载情况下所述轴承体120的变形。在所述间距传感器的间距-测量信号和作用于所述辊子上的力之间的数学关系通过所述测量传感器的特性曲线及所述轴承体的精确几何形状来确定。在此产生一种单纯的线性的或者带有多项式部分的近似线性的关系，从而可以以简单的方式从所测量的变形中计算出作用的力。
然后所述分析机构144从这种变形中计算出所要研究的在负载情况下作用于所述辊子130的力F。
图3B示出了在负载情况下变形的轴承体的一个例子，然而其以十分夸张的方式示出。例如在连铸坯导送装置中在最大允许的辊子负载下，所述轴承体在薄弱处或者说缝隙的区域中的变形仅仅为0.02-0.3毫米。这个数量级的几何变化能够毫无问题地测出并且就这点而言提供足够大的测量信号来代表所述轴承体的变形。
不过在此应该考虑到，在所述数量级中的几何形状变化仅仅在人工附上的薄弱处的区域中出现；在其余区域中所述变形典型地处于明显更小的几乎无法测量的数量级中。就这点而言，所述薄弱处提供了一种合适的手段用于将所述轴承体的变形转换为能够测量的数量级或者说使这种变形能够看得出。所述薄弱处一方面应该为此进行相应构造。但是另一方面也必须保证，所述轴承体120不会因所述薄弱处受到不允许的严重削弱。更确切地说，比如在将所述装置构造为连铸坯导送装置时应该保证，所述薄弱处的变形保持如此之小的程度，使得板坯的坯壳没有因在负载作用下所述辊子位置的变化而过载。
Claims (10)
1.用于导送带材(200)尤其金属带的装置(100)，包括至少一个轴承体(120)；
可转动地支承在所述至少一个轴承体中的辊子(130)，所述带材(200)在该辊子(130)上导引；以及
用于检测在导送所述带材时作用在所述辊子上的辊子作用力的测量装置(140)；
其特征在于，所述测量装置(140)包括：
用于检测在导送所述带材(200)时所述轴承体(120)的变形的传感器机构(142)；以及
用于从由所述传感器机构(142)检测的轴承体的变形中计算出作用于所述辊子(130)上的辊子作用力的分析机构(144)。
2.按权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述传感器机构(142)构造为超声传感器、涡流传感器、纤维光学的间距传感器或者测量触头的形式。
3.按前述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述被测量变形的轴承体(120)具有空腔(122)或者空隙用于接纳所述传感器机构(142)和/或所述分析机构(144)。
4.按前述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述要被测量变形的轴承体(120)具有合适的薄弱处(124)，在此能够由所述传感器机构(142)检测在导送所述带材(200)时该薄弱处(124)的自身的变形，这种变形代表所述轴承体(120)的变形。
5.按权利要求4所述的装置(100)，其特征在于，所述薄弱处(124)构造为缝隙的形式，该缝隙在所述轴承体(120)中优选布置在用于接纳所述辊子的轴颈的孔(126)的附近，使得该缝隙在导送所述带材时发生变形。
6.按权利要求2到5中任一项所述的装置(100)，其特征在于，合适地布置所述间距传感器(142)用于检测在导送所述带材时所述缝隙的变形。
7.按前述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，
所述轴承体固定在支座机构(110)上，
所述装置(100)是连铸坯导送装置，所述支座机构(110)是分段框架并且所述辊子(136)是扇形辊子(Segmentrolle)，用于导送来自前置的铸造装置的金属带尤其板坯形式的带材。
8.按权利要求1到6中任一项所述的装置(100)，其特征在于，
所述轴承体固定在支座机构(110)上，
所述装置(100)是轧机机架，所述支座机构(110)是机座并且所述辊子(136)是工作辊或支承辊，用于导送和轧制金属带形式的带材(200)。
9.按权利要求1到6中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述装置(100)是用于对所述带材(200)的一部分进行中间存放的活套。
10.用于运行装置(100)的方法，在该装置(100)中通过支承在至少一个轴承体(120)中的辊子(130)来导送带材(200)尤其金属带，该方法包括以下步骤：
检测在导送所述带材(200)时作用于所述辊子(130)上的辊子作用力；
其特征在于，所述辊子作用力的检测步骤包括以下分步骤：
检测在通过所述辊子导送带材(200)时所述轴承体(120)的变形；并且
从所述轴承体(120)的变形中计算作用于所述辊子(136)上的辊子作用力。
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- 2008-08-01 ZA ZA200806694A patent/ZA200806694B/xx unknown
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