CN113382809B - 用于确定经由测量辊子引导的带状物的特性的测量辊子 - Google Patents
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Abstract
一种用于确定经由测量辊子引导的带状物、尤其是金属带材的特性的测量辊子，具有包括圆周面的测量辊子主体，至少一个在该测量辊子主体中的凹部，该至少一个凹部与所述圆周面间隔开地布置或从所述圆周面引至测量辊子主体的内部中，以及布置在所述凹部中的第一力传感器和布置在该凹部中或与该凹部相邻的另一凹部中的第二力传感器，其中，第一力传感器具有传感器面，当第一力传感器的传感器面的方位改变时第一力传感器产生传感器信号。以及第二力传感器具有传感器面，当第二力传感器的传感器面的方位改变时第二力传感器产生传感器信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定经由测量辊子引导的带状物、尤其是金属带材的特性的测量辊子。本发明还涉及用于确定经由测量辊子引导的带状物、尤其是金属带材的特性的方法。此外本发明还涉及这种测量辊子的应用。
背景技术
测量辊子应用在对金属带材的冷轧和热轧中并且例如由DE 42 36 657A1已知。
对于在轧制带材时传统的测量平整度主要采用使带材以一定的接触角经由装配有力传感器的测量辊子引导。
以这种方式在DE 42 36 657 A1描述的测量辊子中在力传感器或其遮盖件和带材之间产生接触，该遮盖件布置在测量辊子的朝向测量辊子表面打开的径向凹部中。在测量辊子的凹部的底部处夹紧的力传感器和包围力传感器的凹部壁之间有圆柱形的间隙。该间隙可借助O形环以凸肩密封的方式或借助塑料材料层以前部密封的方式封闭，从而防止污染物、例如带材剥蚀物和润滑剂进入力传感器和测量辊子主体之间的环形间隙中。也可如在DE 42 36657A1中的图1c所示，将测量编码器放置到实心辊子的凹部中，此后用经处理的膜片遮盖该凹部。
力传感器与包围其的壁部带有间距地布置以及借助O形或足够弹性的塑料封闭环形间隙(DE 196 16 980A1)防止了在轧制期间在测量辊子的主体中引起的横向力对力传感器或测量结果起干扰作用。这种干扰力引起作用到测量辊子上的带张力以及由此伴随的测量辊子弯曲。在此，测量辊子的横截面具有椭圆形状，椭圆形状的长轴平行于带伸延。测量辊子弯曲在其通过力锁合连接被传递到测量编码器上时，使得力传感器误以为带材不平整。这种力锁合连接在环形间隙中使用密封件的情况下不能完全避免，因为密封力强制性地作用到力传感器上。
由DE 102 07 501C1已知一种在处理带状物、尤其金属带材时确定平整度偏差的实心辊子，实心辊子具有布置在凹部中的力传感器，其中沿轴向可接触到力传感器。通常使用深孔钻孔工具引入轴向伸延的凹部。在辊身宽度＞1000mm的测量辊子中必须使用非常长的钻孔工具，因为对于凹部的端侧钻孔，钻孔工具必须行驶到部分非常长的销上。钻孔通道的走向通常是原因。
由DE 20 2007 001 066 U1已知一种在处理带状物、尤其金属带材时确定平整度偏差的测量辊子，测量辊子具有测量辊子主体和至少部分地包围测量辊子主体的外罩管和布置在凹部中的力传感器，其中，凹部从测量辊子的一端侧延伸到测量辊子主体中和/或外罩管中。凹部在端侧可借助罩盖封闭。测量辊子的分别设置在端侧的销成型在测量辊子主体上。这种测量辊子的缺点是，测量辊子主体或外罩管由于引入的凹部而弱化。在宽的测量辊子中，在深孔钻孔时越过轴承销也是很不利的。另一问题是，封闭直至端侧引入的通道/凹槽，因为通道/凹槽不是如在DE 102 07 501C1那样用钻孔工具(圆形通道)制成，而是用铣削工具(有角的通道)制成。
现有技术的测量辊子根据在测量辊子的圆周上分布的单个传感器得出带材的平整度。对此，在评估时通常将单个传感器的测量结果彼此关联以得出平整度。在现有技术的测量辊子中，在金属带材振动时此时始终出现测量错误。这例如在测量辊子布置在卷取机附近时是这种情况。该振动导致作用到各个力传感器上的力的值不再仅仅与带材的平整度的带材张力相关，而是通过振动被加强或减弱。这在使分布在圆周上的单个传感器的测量结果彼此相关联的评估方法中恰好导致测量错误。
发明内容
本发明的目的是，提高经由测量辊子引导的带状物的借助这种测量辊子进行的特性研究的效力。
该目的通过本发明的测量辊子、用于确定经由该测量辊子引导的带状物的特性的方法以及该测量辊子的应用实现。有利的实施方式在从属权利要求以及下面的描述中详细阐述。
本发明基于的基本思想是，在测量辊子的测量辊子主体的凹部中将第一力传感器布置在第二力传感器旁边并且两个力传感器彼此布置得如此近，使得第一力传感器的传感器面直接邻接在第二力传感器的传感器面上或者第一力传感器如此近地布置在第二力传感器旁边，使得在沿测量辊子的径向方向伸延的与第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线(Endbegrenzungslinie)和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在终端限位线与圆周面的交点中与终端限位线相交，并且
-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的
线之间的角小于65°。替代地，本发明基于的基本思想是，将第一力传感器布置在测量辊子的测量辊子主体的第一凹部中并且将第二力传感器布置在与第一凹部相邻的第二凹部中并且两个力传感器彼此布置得如此近，使得在沿测量辊子的径向方向伸延的与第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在终端限位线与圆周面的交点中与终端限位线相交，并且
-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
由现有技术已知的是，将多个力传感器布置在测量辊子主体的一个凹部中。DE102 07 501 C1在第3栏、第1和2行教导，在一个凹部中的多个力传感器彼此带有间距地布置。US 2013/0298625 A1在其图2中同样示出了多个彼此间隔开布置的力传感器。DE 102014 012 426 A1在[0021]段中教导，在一个凹部中布置多个力传感器并且该教导在其图2中具体化为，多个力传感器彼此间隔开地布置在该凹部中。从现有技术中已知一般的教导，在多个力传感器布置在一个凹部中时这些力传感器明显彼此间隔开地布置。这可能由于追求将现有的(几个)力传感器尽可能宽地分布在相应的凹部中，以便尽可能宽泛地在测量区的通过凹部的长度预设的可能宽度上进行测量。此外，在凹部内的力传感器的远离间隔开的布置基于的思想时，避免错误测量。在借助与测量辊子主体的圆周面间隔开地布置在测量辊子主体的凹部中的力传感器测量沿径向作用到测量辊子的测量辊子主体上的力时存在的问题是，径向作用的力通过测量辊子主体的材料而分散，力必须穿过该材料以到达力传感器的传感器面。该现象称为应力锥或“(罗切尔锥)”。该效果使得在一个凹部内力传感器彼此显著间隔开布置是优选的。因此可避免两个彼此间隔开布置的力传感器在平整度测量的过程中提供由在测量辊子主体的圆周面的唯一点上作用的唯一径向力引起且对于现有技术的若干评估方法实际上仅可通过两个传感器中的其中一个测得的测量信号。
此时本发明已经认识到，在对带状物、尤其金属带材的平整度测量内以及在确定经由测量辊子引导的带状物的其他特性时，当凹部中的第一力传感器布置在第二力传感器旁边时实现优点，即第一力传感器的传感器面紧邻第二力传感器的传感器面或者在沿测量辊子的径向方向伸延的与第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
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-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
本发明使得将尽可能多的力传感器布置在一排。由此可降低在测量辊子的圆周上的测量部位的数量。甚至在优选的实施方式中可想到，将用于确定特性、例如平整度的所有力传感器布置在沿轴向伸延的唯一凹部中或唯一一排径向伸延的并排设置的钻孔中。通过将单个传感器集中地布置在一条线上，降低了振动对测量结果的影响。所有如此布置的传感器观察带状物在相同的振动状态下，使得可更精确地得出相对结论。由此提高了借助这种测量辊子进行的对经由测量辊子引导的带状物的特性的研究的说服力。为了测量平整度，根据本发明的力传感器的布置也提供了更高分辨度和更精确地呈现实际平整度的优点。
根据本发明的测量辊子具有测量辊子主体。优选地，测量辊子主体具有闭合的圆周面。在优选的实施方式中，测量辊子主体是实心辊子，实心辊子沿着纵轴线延伸。实心辊子理解为一件式且借助变形方法、例如铸造制造形状和/或通过分离方法、尤其通过切削、尤其通过车削、钻孔、铣削或磨削由一件式的半成品制成几何形状的测量辊子主体。在优选的实施方式中，在这种构造成实心辊子的测量辊子主体中分别布置在测量辊子的端侧上的用于使测量辊子可转动地支承在例如球轴承中的测量辊子销是一件式主体的一部分。但是也可想到例如DE 20 2014 006 820 U1的图2示出的结构形式，其中测量辊子主体的主要部分实施成圆柱形的实心辊子，该实心辊子具有布置在端侧的罩盖，在罩盖上实施有测量辊子销。此外，根据本发明的测量辊子主体可如在DE 20 2014 006 820 U1的图3中实施的测量辊子主体那样构造，其中测量辊子主体构造有模制的销并且在测量辊子主体上推上外罩管。但是在特别优选的实施方式中，测量辊子没有外罩管，而是实施成实心辊子。可想到根据本发明的测量辊子主体由单个的、并排布置的盘片形成的实施方式，如例如DE 26 30410 C2中所示。
根据本发明的测量辊子的测量辊子主体优选具有闭合的圆周面。这例如可通过以下方式实现，测量辊子主体构造成实心辊子并且在测量辊子主体中设置的所有凹部都构造成，使得没有凹部从凹部引至圆周面。在这种实施方式中，凹部尤其优选沿轴向引导并且在测量辊子主体的端侧上具有开口或在测量辊子主体内设有横向通道，横向通道从凹部开始沿径向继续引至测量辊子主体的内部中。测量辊子主体的闭合的圆周面还可通过以下方式实现，在相应的凹部具有朝向圆周面引导的凹部的实施方式中，凹部通过封闭元件封闭。这种封闭元件可为整个包围测量辊子主体的基体的外罩管，如例如在DE 10 2014 012 426A1的图3和图4中所示。但是封闭元件也可根据DE 19747 655A1中示出的遮盖部的类型构造。但是在优选的实施方式中，测量辊子没有外罩管，而是实施成实心辊子，或者实施成没有凹部从凹部通至圆周面，或实施成相应的凹部具有朝向圆周面引导的凹部，但是凹部通过封闭元件、例如遮盖部封闭。此外可想到涂层、例如实心辊子的圆周面的涂层或外罩管的圆周面的涂层，例如用于降低对需要经由测量辊子引导的带状物的摩擦或用于对其进行保护。
在根据本发明的测量辊子的测量辊子主体中设有至少一个凹部。已经发现，本发明的优点可借助在测量辊子主体中的唯一凹部实现。由此在平整度测量中可想到的是，测量辊子的每转周提供一次关于经由测量辊子引导的带状物的平整度的信息。
在优选的实施方式中，测量辊子主体具有多个凹部。在优选的实施方式中，凹部与测量辊子主体的纵轴线以相等的径向间距实施。在优选的实施方式中，所有凹部沿周向方向彼此等间距地分布布置。但是也可想到设置尤其优选与纵轴线以相等的径向间距并且沿周向方向等间距分布布置的第一组凹部的实施方式，并且除了第一组凹部之外设有至少另一凹部，该另一凹部相对于纵轴线的径向间距与第一组的凹部不同地实施和/或沿周向方向与其余凹部没有与其余凹部彼此具有间距相等的间距。因此例如可想到的是，使得测量辊子在平整度测量方面实施成，如现有技术的测量辊子，例如如DE 102 07 501已知的实心辊子或DE 10 2014 012 426 A1已知的测量辊子，但是对于根据本发明的配置，现有技术的测量辊子需要设有在范围之外实施的另一凹部，借助该另一凹部例如进行另一测量。优选地，在该段落中所述的凹部是沿测量辊子主体的轴向方向伸延的凹部。也可想到测量辊子具有唯一的凹部并且测量辊子的所有力传感器布置在唯一的凹部中、例如唯一的轴向伸延的凹部中的实施方式。
在优选的实施方式中，测量辊子主体具有闭合的圆周面并且在端侧分别通过端侧闭合。在优选的实施方式中，端侧与圆周面成90°的角布置。
在优选的实施方式中，测量辊子具有轴承销。在优选的实施方式中，在具有端侧的测量辊子的实施方式中轴承销构造在端侧上。
在优选的实施方式中，测量辊子主体实施成圆柱形。
在本发明的第一变型方案中，根据本发明的测量辊子实施成在测量辊子主体中有至少一个凹部，至少一个凹部与圆周面间隔开布置，其中，凹部没有朝圆周面打开或没有从凹部继续通至另一凹部，例如没有钻孔通至圆周面。在本发明的第二变型方案中，凹部从圆周面引至测量辊子主体的内部中，但是通过封闭元件封闭。在优选的实施方式中，在测量辊子在测量辊子主体中设有多个凹部的实施方式中，凹部与圆周面间隔开布置，或者所有凹部实施成，没有凹部或没有钻孔从该凹部引至圆周面(并且也没有凹部本身通至圆周面中)，或若干凹部实施成，没有凹部从相应的凹部引至圆周面，而在其他的凹部中设有朝向圆周面的方向引导的凹部，但是这些凹部通过封闭元件封闭。如前所述，封闭元件是遮盖部或例如外罩管。
在优选的实施方式中，测量辊子主体的凹部沿平行于测量辊子主体的纵轴线的方向延伸。如果根据优选的实施方式在测量辊子主体中设有多个凹部，则优选的是，测量辊子主体的所有凹部都沿平行于测量辊子主体的纵轴线的方向延伸。在优选的实施方式中，相应的凹部至少在其一端、优选在其两端通到测量辊子主体的端面处。在测量辊子主体的端侧处结束的凹部可通过端罩封闭，其中，端罩仅封闭该凹部。也可想到测量辊子主体的端侧通过一个罩盖整个封闭的实施方式，如DE 10 2014 012 426 A1的图1和图2或图4中所示。
在优选的实施方式中，凹部实施成纵向延伸的，其中，“纵向延伸”理解为凹部沿第一方向(沿凹部的纵向方向)大于垂直于该方向的任一方向。在优选的实施方式中，纵向延伸的凹部的沿纵向方向的延伸部是垂直于该方向的任一方向的两倍或尤其优选大于两倍。在优选的实施方式中，凹部的纵向方向与测量辊子主体的纵向方向包围的角小于75°、尤其优选＜45°、尤其优选＜30°、尤其优选＜10°、尤其优选＜5°。在优选的实施方式中，凹部的纵向方向不垂直于测量辊子主体的纵轴线。如在一种实施方式中可想到的，如果凹部的纵轴线和测量辊子主体的纵轴线不相交，则上述设计规定适用于凹部的纵轴线在包含测量辊子主体的纵轴线的平面上的投影。因此在这些实施方式中，凹部的纵轴线在包含测量辊子主体的纵轴线的平面上的投影实施成，使得凹部的纵向方向的投影与测量辊子主体的纵向方向包围的角小于75°、尤其优选＜45°、尤其优选＜30°、尤其优选＜10°、尤其优选＜5°。在凹部平行于测量辊子主体的纵轴线延伸的优选实施方式中，凹部的纵轴线显然与测量辊子主体的纵轴线不相交，同样地纵轴线在包含测量辊子主体的纵轴线的平面上的投影与测量辊子主体的纵轴线也不相交。在DE 20 2007 001 066U1中例如示出了具有纵向延伸实施的凹部的测量辊子。
在另一优选的实施方式中，凹部不是实施成纵向延伸的，而是实施成径向伸延的凹部，如例如在DE 198 38 457 A1中所示。在该实施方式中，径向伸延的凹部的横截面实施成如此大，使得其例如在横截面具有数字8的形状时可容纳两个力传感器。替代地，在这些实施方式中可分别为每个凹部设置一个力传感器，但是其中，凹部彼此邻近布置，使得在沿测量辊子的径向方向伸延的与第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
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-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
在优选的实施方式中，在测量辊子的一个凹部中(在该测量辊子具有仅一个凹部时：在该凹部中)布置第一力传感器和第二传感器。第一传感器具有传感器面，其中，该力传感器在第一力传感器的传感器面的方位改变时可产生传感器信号。此外，第二力传感器具有传感器面，其中，第二力传感器在第二力传感器的传感器面的方位改变时可产生传感器信号。力传感器称为力传感器是因为其用于测量力、尤其优选压力。为了测量作用到力传感器上的力，力传感器实施成，其具有传感器面并且在传感器面的方位改变时可产生传感器信号。力传感器大多具有其所属的基准系统并且在该基准系统中对传感器面的方位的改变作出反应。通常力传感器具有壳体。基准系统此时通常为壳体。力传感器在这种实施方式中例如可确定，传感器面相对于壳体的方位是否改变。如果力传感器例如实施成压电式力传感器，则该力传感器具有压电石英，压电石英在其表面相对于基准面、例如压电石英的相对表面的方位改变、例如压电石英被压缩时可产生电信号。在实施成应变仪的力传感器中，通过改变力传感器的表面的方位改变测量金属线或由测量金属线形成的测量格栅的长度，大多为伸长、但是部分地也缩短。在设计成光学力传感器的力传感器中，力传感器的光学特性、例如折射率或反射特性通过表面的方位改变而改变。
根据本发明待使用的力传感器具有传感器面，力传感器观察传感器面的方位改变以确定作用在其上的力。可想到传感器面是元件表面的实施方式，改变其特性以产生传感器信号，例如压电石英本身的表面。但是，通常在这种力传感器中设有间隔件，在间隔件上形成传感器面。通常这种间隔件是刚性的基块，其中刚性基块的一个表面的方位改变基于基块的刚度直接导致相对面的方位改变。这种间隔件可用于使得传感器面从力传感器的其余部分、尤其从壳体伸出。通过使得传感器面相对于力传感器的其他部分伸出提高了测量精确性，因为提供了明确限定的环境可作用的面。通过伸出的传感器面例如可避免由于力分流引起的测量错误。根据本发明的力传感器例如可如在DE 1 773 551A1中所示的力传感器一样实施并且具有布置在壳体中、由多层的晶体组件构成的压电元件，该压电元件布置在两个力传输盘片之间。在这种实施方式中，传感器面是DE 1 773 551 A1的图1中上部的力传输盘片或DE 1 773 551A1的图1中下部的力传输盘片的外表面。
在优选的实施方式中，传感器面实施成平坦的。在优选的实施方式中，第一力传感器的平坦的传感器面的面法线指向圆周面的方向。在优选的实施方式中，第二力传感器的传感器面的面法线也指向圆周面的方向。在优选的实施方式中，第一力传感器的传感器面的面法线平行于第二力传感器的传感器面的面法线。在优选的实施方式中，测量辊子主体的径向方向是第一力传感器和/或第二力传感器的传感器面的面法线。
在优选的实施方式中，实施成平坦的传感器面的面法线在该传感器面的使得其与测量辊子主体的径向相交的点处与测量辊子主体的径向所成的角小于45°、尤其优选小于20°、尤其优选小于10°、尤其优选小于5°。
在优选的实施方式中，在根据本发明的测量辊子中使用的力传感器、尤其第一力传感器和/或第二力传感器的传感器面是平坦的面。
在优选的实施方式中，第一力传感器的传感器面关于包含测量辊子主体的纵轴线并且与力传感器的传感器面相交并且传感器面的面法线也位于的平面对称地实施。
在优选的实施方式中，传感器面实施成环形的、尤其圆环形的。还优选的是传感器面实施成圆形或椭圆形的实施方式。也可想到矩形的、正方形的或多边形的传感器面。在优选的实施方式中，传感器面实施成平坦的。
在优选的实施方式中，传感器面是从力传感器的其余元件凸出的面，该面与凹部的边界面接触或该面与朝向圆周面封闭凹部的封闭元件接触。
在优选的实施方式中，在根据本发明的测量辊子中应用的至少两个力传感器、尤其优选在根据本发明的测量辊子中应用的多个力传感器、尤其优选在根据本发明的测量辊子中应用的所有力传感器实施成同种的，因此实施成同类型的并且尤其相同的结构系列、尤其优选相同地构造。
根据本发明的测量辊子的第一替代方案，第一力传感器在凹部中布置在第二力传感器的旁边。这意味着，第一力传感器的传感器面比第二力传感器的传感器面更接近测量辊子主体的端侧布置。可想到的是，第一力传感器在凹部中沿周向方向与第二力传感器错开地布置。但是在优选的实施方式中，第一力传感器和第二力传感器沿周向方向彼此没有错开布置。
在优选的实施方式中，第一力传感器和第二力传感器相对于测量辊子主体的纵轴线以相同的径向间距布置。
在根据本发明的测量辊子中，第一力传感器的传感器面紧邻第二力传感器的传感器面或者第一力传感器如此近地布置在第二力传感器的旁边，使得在沿测量辊子的径向方向伸延的与第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在终端限位线与圆周面的交点中与终端限位线相交，并且
-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
如上所述的根据本发明的两个替代方案中尤其优选的是，第一力传感器的传感器面紧邻第二力传感器的传感器面。因此例如在圆形的或圆环形的传感器面的情况下位于圆形或圆环形实施的第一传感器面的圆周上的点邻接位于圆形或圆环形实施的第二传感器面的圆周上的点。在本发明的这种设计方案中，无空隙地测量作用到测量辊子的圆周上的径向力。但是可预期的是，这种布置引起力分流并且基于作用到第一传感器面上的力，第一传感器面的运动使得第二传感器面运动，例如通过在传感器面的圆周边缘处的摩擦。只有在传感器面的圆周面实施成光滑的，使得不传递摩擦力时可防止力分流。因此，在实际重要的实现方案中传感器面实际上彼此稍微间隔开地布置，由此没有由于相邻传感器面的载荷影响相应传感器面的测量结果。
在根据本发明的另一替代方案中，虽然传感器面彼此间隔开地布置，但是彼此接近，使得在沿测量辊子的径向方向伸延的与第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在终端限位线与圆周面的交点中与终端限位线相交，并且
-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
根据本发明要求保护的设计规则基于径向伸延的终端限位线。在实际应用中，采用测量辊子有规律地测量径向作用的力。在待检测的带状物部分地缠绕测量辊子时会产生该力。终端限位线通过其与圆周面相交的点来确定径向作用的力刚好位于一力传感器的传感器面之上的点；并且在传感器面实施成圆形或圆环形的情况下也仅在位于传感器面的圆周上的点之上。
基于该终端限位线，本发明经由
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在终端限位线与圆周面的交点中与终端限位线相交，并且
-与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点相交的线的角方位来确定与相邻的传感器面的间距。
根据本发明，在这些线之间的角小于65°、尤其优选小于55°并且特别优选小于或等于45°、特别优选小于或等于40°、特别优选小于或等于35°、特别优选小于或等于30°、特别优选小于或等于20°、特别优选小于或等于10°、特别优选小于或等于5°。
因此，根据本发明也设有如下实施方式，第二传感器面的部件位于从径向作用的力开始的“罗切尔锥”内，该力在终端限位线和圆周面的交点中作用到圆周面上。
在优选的实施方式中，连接第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的线平行于测量辊子的纵轴线伸延。这尤其在第一力传感器和第二力传感器布置在一个纵向延伸的凹部中并且凹部的纵向延伸的方向平行于测量辊子的纵轴线时是这种情况。但是也可想到第一力传感器布置在第一径向凹部、优选凹部中并且第二力传感器布置在第二径向凹部、优选凹部中的实施方式。在这种实施方式中，连接第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的线也平行于测量辊子的纵轴线伸延。但是也可想到第一力传感器的径向凹部沿轴向(沿测量辊子的纵轴线的方向)以及沿测量辊子的周向方向与第二力传感器的径向凹部错开地布置的实施方式。在这些实施方式中，连接第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的线没有平行于测量辊子的纵轴线伸延。即使在纵向延伸的其纵向延伸部未平行于测量辊子主体的纵轴线伸延、而是具有指向周向方向的分量的凹部中也得到线的这种定向。
在优选的实施方式中，连接第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的线与垂直于测量辊子的纵轴线的平面所成的角优选＞1°、尤其优选大于5°、、尤其优选大于10°、尤其优选大于15°、尤其优选大于20°、尤其优选大于25°、尤其优选大于30°、尤其优选大于45°。在优选的实施方式中，该角≤90°。如果根据特别优选的实施方式，该角为90°，则连接第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的线平行于测量辊子的纵轴线伸延。在优选的实施方式中，第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点和第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点不是沿周向方向依次设置的。
根据本发明的认知，对于传感器面贴靠在紧挨测量辊子主体的圆周面的凹部边界面的实施方式也可根据连接片的高度描述，其中，连接片理解为在测量辊子主体的圆周面和紧挨测量辊子主体的圆周面的凹部边界面之间的材料。连接片高度可大于2mm、优选5mm或更大并且优选小于20mm、优选小于15mm并且优选等于或小于12mm。在根据本发明的认知的替代描述方式中，第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的距离小于连接片高度的2.2倍、优选小于2倍、尤其优选等于或小于连接片高度的1倍。
在优选的实施方式中，第一力传感器和第二力传感器布置在一个凹部中，该凹部从测量辊子主体的端侧引至测量辊子主体的相对的端侧。在替代的结构形式中，第一力传感器和第二力传感器所在的凹部沿平行于测量辊子主体的纵轴线的方向引导并且在测量辊子主体的长度的至少50％、尤其优选至少60％、尤其优选至少75％、尤其优选至少80％、尤其优选至少90％、尤其优选至少95％上延伸，如从一个端侧至另一端侧(即、不考虑销)测量该长度时所得到的。
在测量辊子具有多个凹部的实施方式中可想到，所有凹部实施成同种的、即具有彼此平行的纵向延伸部并且具有相同长度的实施方式。在替代的实施方式中可想到的是，实施具有多个凹部的测量辊子，使得至少一个凹部满足前述设计规则，即在测量辊子主体的长度的至少50％、尤其优选至少60％、尤其优选至少75％、尤其优选至少80％、尤其优选至少90％、尤其优选至少95％上延伸，如从一个端侧至另一端侧(即、不考虑销)测量该长度时所得到的，而对于其他的实施方式可想到的是，将其实施得更短。DE 10207 501C1的图5示出了使得凹部的深度螺旋形排列的方案。这种实施方式可在选择凹部长度的情况下补充为，使得此处示出的轴向伸延的凹部实施成，其从测量辊子的一个端侧伸延直至相对的端侧。
在优选的实施方式中，凹部具有开口，开口布置在测量辊子主体的一个端侧上。凹部可实施成打开的。但是也可想到凹部通过罩盖封闭的结构形式。在通至端侧的多种实施方式中，在该实施方式中每个凹部都具有自身的罩盖。也可想到根据本发明的测量辊子在测量辊子具有多个凹部的这种实施方式中的实施方式，其中测量辊子主体具有端侧的罩盖以共同地封闭凹部的开口，例如在DE 10 2014 012 426 A1的图1和图2中所示的罩盖。也可想到的是，尤其对于测量辊子具有多个凹部，多个凹部分别具有布置在测量辊子主体的一个端侧上的开口的实施方式，用端侧的罩盖封闭这些开口，如例如在DE 102 07 501C1的图1中示出。
在优选的实施方式中，测量辊子具有多个力传感器，多个力传感器都布置在一个凹部中。尤其优选地，在一个凹部中布置多于5个、特别优选多于7个、特别优选多于10个、特别优选多于15个力传感器。
在优选的实施方式中，测量辊子具有第一凹部，多个力传感器并排地布置在第一凹部中，尤其优选地，在第一凹部中布置多于5个、特别优选多于7个、特别优选多于10个、特别优选多于15个力传感器，而该实施方式的测量辊子具有其他的凹部，在其他的凹部中分别仅布置唯一的力传感器或少于15个、特别优选少于10个、特别优选少于7个、特别优选少于5个力传感器。
在一个凹部中布置多个力传感器的测量辊子的优选实施方式中，力传感器在凹部的长度上等间距地分布、但是至少彼此等间距地分布(对于最后的力传感器与凹部的端部的间距不相应于该最后的力传感器与其邻接的(倒数第二个)力传感器具有的间距的实施方式)。但是也可想到第一组力传感器彼此等间距地布置且第二组力传感器以与第一组力传感器不同的间距布置的实施方式，而其中，第二组的力传感器可彼此等间距地布置。因此在该凹部内提供一个区，在该区内力传感器彼此更靠近地布置，而在该区之外的另外设置的力传感器彼此更远间隔开地布置。
在根据本发明的测量辊子的基本类型中实现了具有多个力传感器的实施方式，其中力传感器布置在凹部中。在这种实施方式中多个凹部并排布置、尤其优选地将多于5个、特别优选多于7个、特别优选多于10个、特别优选多于15个的凹部布置成，使得布置在相应凹部中的每一个力传感器靠近相邻的、布置在相邻凹部中的力传感器，使得在沿测量辊子的径向方向伸延的与相应的力传感器的传感器面的距离与其邻近的力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在终端限位线与圆周面的交点中与终端限位线相交，并且
-与邻近其的力传感器的传感器面的距离相应的力传感器的传感器面最近的点相交
的线之间的角小于65°。在优选的实施方式中，该测量辊子的所有力传感器满足该设计规则。在替代的实施方式中，测量辊子的若干个、优选多个力传感器满足该设计规则，而其他的凹部设有布置在其中的不满足该设计规则的力传感器。对于其力传感器满足设计规则的凹部优选的是，凹部布置在一条线上，即凹部的中点布置在一条线上。该线优选平行于测量辊子主体的纵轴线伸延或螺旋状地围绕测量辊子主体的纵轴线伸延。在替代方案中对于其力传感器满足设计规则的凹部优选的是，凹部彼此错开地布置，由此每隔一个的凹部与相应的凹部位于一条线上，而下一凹部与相应凹部错开地布置并且优选地和与其隔一个的凹部布置在一条线上。通过该布置可提高凹部的填充。
在优选的实施方式中，力传感器在凹部中楔住。由此在特别优选的实施方式中，力传感器被加载预定的预应力。由此，力传感器通过楔住不仅固紧在其在凹部内的位置中，而且还可被加载预紧力。加载预紧力是优选的，因为测量辊子在正常运行中使用时力传感器的安装条件在不同的运行条件下、例如由于温度改变会改变。因此优选的是，力传感器在安装到凹部中时被加载预紧力，该预紧力如此高，使得在运行应用中在所有运行影响下都保持在力传感器和凹部壁之间的力连接，由此确保无迟滞且线性的测量。
在优选的实施方式中，力传感器应在凹部中固紧、即楔住并且优选地也可通过楔嵌件夹紧。在优选的实施方式中，楔嵌件实施成，将预应力施加到力传感器上。该预应力尤其优选选择为，在运行应用中在所有运行影响下保持在力传感器和凹部壁之间的力连接，由此确保无迟滞且线性的测量。
如果在夹紧时出现不同的预应力，可简单地在测量技术方案补偿不同的预应力。但是另一方面也可有意地计量预应力，以便补偿力传感器以及凹部的制造公差。在此可将具有面平行的面的力传感器布置在楔形保持件、例如紧固楔之间，楔形保持件相对彼此运动，直至力传感器可牢固地夹紧在保持件之间。
两个保持件中的一个通常在应放置力传感器的部位位置固定地布置在凹部中，而另一保持件移动以将力传感器固紧在凹部中。这可借助张紧螺钉实现，张紧螺钉支撑在测量辊子主体上并且经由间隔套筒作用到可运动的保持件。
特别有利的是多个力传感器布置在径向可运动的滑移件中，滑移件借助楔形板条固紧在凹部中。滑移件可布置在间隔板条中并且借助张紧板条的楔形的保持凸块沿径向向外挤压且由此在凹部中夹紧。
为了可靠地安装引导至力传感器的管路，凹部可与平行伸延的管路通道连接。但是替代地，凹部也可经由横向通道与测量辊子中的中央线缆凹部连接。横向通道可在测量辊子的主体中伸延或作为在测量辊子的端面上的打开的通道并且用罩盖封闭。
为了在凹部中引导力传感器的保持件或板条，其可设有纵向肋，纵向肋接合到测量辊子的主体中的互补的引导凹槽中。
在优选的实施方式中，力传感器保持在两对内楔形元件和外楔形元件之间。由此一方面可使得力传感器沿待测量的压力的作用方向定向。此外通过该布置可使得支架关于伸延通过力传感器的安装位置的、垂直于待测量的压力的作用方向布置的平面几何对称地构造，甚至可能轴平行地构造。
该优选方案已经通过用于可测量从上方作用到其上的压力的力传感器的支架实现，该力传感器具有以下的结构元件：
-在为力传感器设置的安装位置之上布置的第一内楔形元件，该第一内楔形元件具有指向力传感器的安装位置的内表面和与内表面成角度的、与内表面相对的外表面，以及
-具有指向力传感器的安装位置的内表面以及与内表面相对的外表面的第一外楔形元件，外楔形元件以该内表面放置在第一内楔形元件的外表面上，以及
-在为力传感器设置的安装位置之下布置的第二内楔形元件，该第二内楔形元件具有指向力传感器的安装位置的内表面和与内表面成角度的、与内表面相对的外表面，以及
-具有指向力传感器的安装位置的内表面以及与内表面相对的外表面的第二外楔形元件，该外楔形元件以该内表面放置在第二内楔形元件的外表面上。
以这种方式，将对于通过平移运动将支架和力传感器预紧在凹部中所需的楔形组件敷设到支架的内部中。支架的外表面可匹配支架和力传感器可在其中张紧的凹部的造型并且同时使得根据期望的取向调节可直接地或间接地影响力传感器的安装取向的内表面，例如使得该内表面垂直于待测量的压力的作用方向布置。此外已经显示出，在根据本发明的支架中，安装有支架的凹部(例如轴向凹部)的表面品质可在不出现歪倾的情况下是较低的。由此取消了用于产生良好表面品质、例如珩磨或滚光的复杂方法。
在优选的实施方式中，支架关于伸延通过力传感器的安装位置、垂直于待测量的压力的作用方向布置的平面几何对称地构造。布置在力传感器之上以及力传感器之下的结构元件的几何结构的调整降低了在预紧下出现的倾斜力矩并且甚至可完全避免该倾斜力矩。
替代地或补充地，支架可在形成支架的结构元件使用的材料方面和/或在该结构元件的表面特性方面关于伸延通过力传感器的安装位置、垂直于待测量的压力的作用方向布置的平面对称地构造。倾斜力矩不仅会通过设置在力传感器之上以及之下的结构元件的几何差异产生，而且也通过基于不同的材料选择或不同的表面特性产生的在力传感器之上和之下的相对运动的表面之间的不同摩擦力产生。这可通过使相关的材料或表面特性的对称构造来防止。
在优选的实施方式中设有连接第一内楔形元件和第二内楔形元件以避免沿不是待测量的压力的作用方向的方向的相对移动的连接部。需要避免的倾斜力矩也可能通过在力传感器之上和力传感器之下的可比的结构元件彼此非同步地运动产生。这可在相关的结构元件彼此连接时避免。但是优选地，该连接部构造成，使得该连接部允许两个连接的结构元件沿待测量的压力的作用方向移动。在需要测量从上方施加到其上的压力的力传感器的支架中通过结构性措施优选试图将力分流保持得尽可能低，即将待测量的压力的通过支架在力传感器处滑过的部分保持得小。这通过使得结构元件沿待测量的压力的作用方向相对彼此弹性构造并且使得通过连接部产生的力桥的弹簧刚性尽可能低实现。
在本发明的另一实施方式中设有连接第一外楔形元件和第二外楔形元件以避免沿不是待测量的压力的作用方向的方向的相对移动的连接部。由此实现如在内楔形元件中相同的优点。
在第一内楔形元件的外表面和/或第二内楔形元件的外表面可根据扁平楔形件的类型构造成平的时，在优选的实施方式中，第一内楔形元件的外表面和/或第二内楔形元件的外表面也能构造成锥体的部分表面，锥体的纵轴线伸延通过力传感器的安装位置。对于在预紧时产生的倾斜力矩重要的是，可以何种精度制造各个相对彼此运动的面中的彼此面对的面的几何结构。已经发现，例如通过对半成品进行车削、切削的加工可比扁平楔形件的平面更高精度地制造楔形部分的面。因此，通过外表面的该特殊造型进一步避免了出现的倾斜力矩。
基于相同原因，第一外楔形元件的内表面和/或第二外楔形元件的内表面优选构造成楔形凹部的边界的部分表面，该楔形凹部的纵轴线伸延通过力传感器的安装位置。
在优选的实施方式中，第一内楔形元件和第二内楔形元件是一件式制造的内套筒的子元件。这不仅在制造支架构件方面以及在安装力传感器时操作支架方面都是有利的。
在优选的实施方式中，在第一内楔形元件和第二内楔形元件之间的内套筒具有纵向缝隙，纵向缝隙基本上垂直于待测量的压力的作用方向伸延。由此降低了内套筒的弹簧刚度，使得力分流保持得低。此外，内套筒可构造有小的壁厚。小的壁厚理解为在常见的例如20mm至50mm的内直径的情况下壁厚例如为0.3mm至5mm。所选择的套筒壁厚也可与套筒长度、位移和斜率相关地选择。在最薄的部位处壁厚也可为1/10mm。尤其纵向缝隙可构造成，使得纵向缝隙几乎具有内套筒的整个纵向延伸并且仅在一个端部或两个端部处保留窄的连接片作为在第一内楔形元件和第二内楔形元件之间的连接。在优选的实施方式中，内套筒具有两个纵向缝隙。优选地，纵向缝隙设置在伸延通过力传感器的安装位置、垂直于待测量的压力的作用方向布置的平面中。
在优选的实施方式中，替代地或补充地，也如在内楔形元件中，第一外楔形元件和第二外楔形元件可为一件式制造的外套筒的子元件或子部件。在优选的实施方式中，外套筒也具有在第一外楔形元件和第二外楔形元件之间的至少一个纵向缝隙，该至少一个纵向缝隙基本上垂直于待测量的压力的作用方向伸延。
在优选的实施方式中，第一内楔形元件的内表面和/或第二内楔形元件的内表面构造成平的并且布置在与待测量的压力的作用方向垂直的平面中。这种设计方案使得在其上侧和下侧大多平地构造的力传感器直接地贴靠到内表面上地移入内楔形元件之间。
替代地，在本发明的另一实施方式中，在第一内楔形元件和力传感器的安装位置之间可设有包括球形罩的第一间隔件和/或在第二内楔形元件和力传感器的安装位置之间可设有包括球形罩的第二间隔件，其中，球形罩形成面对内楔形元件的内表面的面并且内楔形元件的对应的内表面相应地构造。在此优选地，球形罩具有圆柱体的部分表面的几何形状。
在本发明的优选的实施方式中，第一和/或第二外楔形元件的外表面是圆柱体的部分表面。该设计方案尤其推荐在力传感器可借助支架保持在凹部、例如测量辊子的轴向凹部中的应用领域中。
支架可具有对中销(Zentrierstifte)，对中销接合到结构元件的对中凹部中。借助对中销可使得各个松散的结构元件、例如力传感器相对于其他结构元件、例如内楔形元件或内套筒良好且精确地定向。
在优选的实施方式中，支架具有引入第一和第二外楔形元件中的内螺纹和旋入内螺纹中的压力螺钉，内螺纹的纵轴线伸延穿过力传感器的安装位置，压力螺钉可与第一内楔形元件和第二内楔形元件接触并且压力螺钉可相对于第一和第二外楔形元件移动。通过压力螺钉可产生对支架的简单预紧。通过使彼此对应的内楔形元件和外楔形元件的相应的外表面相对于相应的内表面成角度地设计，楔形元件相对彼此的移动使得外楔形元件从力传感器的安装位置继续移位。以这种方式可将支架预紧在凹部中。
替代地，支架可具有引入第一和第二内楔形元件中的内螺纹和拉紧螺钉，内螺纹的纵轴线伸延穿过力传感器的安装位置，拉紧螺钉旋入到内螺纹中并且可以其螺钉头与第一和第二外楔形元件接触且拉紧螺钉可相对于第一和第二内楔形元件移动。
在优选的实施方式中，在测量辊子中设置多于一种的力传感器以测量不同的机械力。由此可检测温度的影响，其中，发明人已经发现，通过测量在测量辊子中存在的机械力获知温度的影响，然后可相应地校正。因此除了通常测量机械力以外，还测量第二机械力，通过在热轧带材中使用测量辊子能够得出关于引入温度的影响的结论。根据本发明设计的测量辊子能够使得通过在测量辊子主体中的热引入产生的力分量与力测量编码器的总和信号分开。
在优选的实施方式中，发明人已经发现特别有利的是，一种力传感器是用于测量径向力的力传感器并且一种力传感器是用于测量测量径向力的力传感器的预紧力的力传感器。试验已经表明，测量辊子表面上的温度变化导致测量辊子弹性变形，使得用于测量径向力的在预紧力下装入的通常设置的力传感器改变其预应力以及其线性。通过与第一类型不同类型的力传感器来测量施加到测量径向力的力传感器上的预紧力可测量测量辊子主体的热变形，并且将用于测量径向力的力传感器的测量信号的通过热变形产生的部分与通过带状物引起的实际径向力分开。
此外发明人还首先发现，借助测量机械力的另一类型的力传感器可在沿测量辊子的纵向方向布置多个力传感器时，除了测量辊子的影响第一类型的力传感器的测量结果的热变形以外可得出在带宽度上的相对温度分布。例如，对于热引入为1℃大小测得值x，单位N，经由该值通过与测量的机械力的关系可确定温度分布。
优选地，通过处于纵向拉伸下的带状物导入的力动态地通过一种类型的力传感器测量并且由于热引入通过测量辊子的变形出现的力静态地通过另一类型的力传感器测量。由此当前分别测量的力可相互关联并且关于热引入或热变形校正由一种类型的力传感器测量的径向力。
尤其一种类型的力传感器可在凹部中固紧或夹紧，例如楔住。该预紧是期望的并且可在测量技术上简单补偿。该预紧可以预设的值设置。例如，具有平面平行的面的力传感器布置在楔形的保持件、例如紧固楔之间，紧固楔相对彼此运动，直至力传感器稳固地夹紧在保持件之间。优选地，另一类型的力传感器可与第一种类型的力传感器共同地在一个壳体中固紧或夹紧在凹部中。另一类型的力传感器例如也可固定在形成于其中一个保持件上的凹部中或其中一个保持件上，该一种类型的力传感器借助该保持件在凹部中夹紧。
两个保持件中的一个可在应放置力传感器的部位位置固定地布置在凹部中，而另一保持件移动以将力传感器固紧在凹部中。这可例如借助张紧螺钉实现，张紧螺钉支撑在测量辊子主体上并且经由间隔套筒作用到可运动的保持件。
特别优选的是，不同类型的力传感器彼此相邻地布置，以便“就地”测量通过热引入的直接影响以及在另一类型的力传感器的信号中将该影响用作校正。
在优选的实施方式中，一种类型的力传感器与另一类型的力传感器布置在一个壳体或支架中或其上，该壳体或支架简化了制造时的操作。壳体可布置在测量辊子的一个凹部中。例如一种类型的力传感器已经可壳体中预紧，其中，另一类型的力传感器布置在第一种类型的力传感器上并且可测量预紧力。可使得第一种类型的力传感器在壳体中预紧和/或与壳体预紧，其中，另一类型的力传感器确定壳体上的预应力以及热引入。在两种类型的力传感器布置在一个壳体中或上时也确保了两种类型的力传感器彼此相邻地布置，从而为另一类型的力传感器精确地考虑第一种类型的力传感器确定的影响。
根据本发明，术语“壳体”也可包括不具有常见壳体的闭合结构形式的支架。根据本发明的壳体可尤其如在DE 10 2006 003 792 A1中所述设计，其公开内容在此通过引用明确地包括在内，其中，壳体或支架具有包括外圆周锥的内套筒和可与内套筒接合或与内套筒夹紧的包括内圆周锥的外套筒，用于测量径向力的力传感器(一种类型的力传感器)布置在该内套筒中。例如用于测量与径向力相反作用的机械力的力传感器(另一类型的力传感器)可布置或固定在内套筒上或其凹部中。例如，可粘接该力传感器。用于测量与径向力相反作用的机械力的力传感器(另一类型的力传感器)也可布置在外套筒上或其凹部中。也可将测量与径向力相反作用的机械力的力传感器(另一类型的力传感器)在测量辊子的凹部中布置在用于安装壳体或支架的部位的区域中，但是本身不会与壳体或支架连接。
在优选的实施方式中，另一类型的力传感器布置成，该力传感器处于作用到第一种类型的力传感器上的力的力流中。该布置应在该一种类型的力传感器的力流中。
在优选的实施方式中，一种类型的力传感器设计成石英力传感器，其中，石英力传感器理解为压电式元件，在压电式元件的晶体表面上待测量的力产生电荷，电荷用作测量变量。这种力传感器具有高应力敏感性、高固有频率以及小尺寸的同时具有稳定性，并且能够在不影响测量结果的情况下补偿初始负荷。
优选地，一种(另一)类型的力传感器设计成应变仪，应变仪例如可测量石英力传感器的预紧力，该预紧力可在由于在测量辊子中引入热引起测量辊子变形时改变。
根据本发明的测量辊子尤其优选用于对金属带材进行冷轧或热轧时确定金属带材的特性、尤其是用于确定金属带材的平整度。其他的应用领域可以是深加工生产线，例如精轧机(平整机组)、带材退火线、镀锌线、拉伸弯曲矫直设备！
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明。在附图中示出：
图1部分地在剖视图中示出了测量辊子的第一实施方式的侧视图；
图2示出了具有线缆通道的测量辊子的立体图，该线缆通道的罩盖被取下；
图3示出了根据图3的测量辊子的局部端面视图；
图4示出了具有沿着螺旋线布置的交错的力传感器的测量辊子的立体图，其罩盖被取下；
图5示出了布置在钻孔中的力传感器的细节剖视图；
图6示出了根据图5的力传感器的布置的俯视图；
图7部分地在剖视图中示出了测量辊子的另一实施方式的侧视图；
图8在根据图9中的剖切线B-B的剖切侧视图中示出了支架与力传感器在局部显示的测量辊子的安装方位中的横截面；
图9在沿着图8中的剖切线A-A的视图中示出了图8的元件；
图10在根据图9的剖切线C-C的视图中示出了图8和图9的元件；
图11在与图9可比的示意图中示出了支架的替代构造方式；
图12在与图8可比的示意图中示出了支架的另一构造方式；
图13在沿着图12的剖切线A-A的视图中示出了图12的元件；
图14在沿着图12的剖切线C-C的视图中示出了图12和图13的元件；
图15在与图8和图12可比的视图中示出了支架的另一构造方式；
图16示出了布置在测量辊子的凹部中的力传感器的细节视图；
图17示出了布置在测量辊子的凹部中的另一实施方式的力传感器的细节视图；以及
图18示出了作用到测量辊子上的力的示意图。
具体实施方式
根据本发明的包括销2的测量辊子1具有实施成实心辊子的测量辊子主体1a。在测量辊子主体1a中设有凹部3，凹部实施成与测量辊子主体1a的纵轴线A轴线平行的钻孔，横向通道4在凹部的端侧附近从凹部中伸出并且引导至中央的线缆通道5。凹部3在端侧用罩盖6或分别单独地用罩盖封闭并且包含第一力传感器7a、布置在第一力传感器7a旁边的第二力传感器7b、布置在第二力传感器7b旁边的第三力传感器7c和布置在第三力传感器7c旁边的第四力传感器7d，其中分别有一条线缆8(为了简单仅示出了一条线缆)通过钻孔3、横向通道4和中央通道5向外引导。
在图2和图3中示意性透视示出的罩盖6被取下的测量辊子1具有平行于每个钻孔3彼此相对的线缆通道10、11，线缆通道用于经由横向通道4和中央通道5向外引导的管路。
如在图4和图5中所示，钻孔可从辊子1的两个端侧开始并且作为盲孔具有不同深度。这使得各个传感器沿着螺旋线20、即交错地布置并且整体上检测辊子1的整个宽度。
与图1至图3的实施方式相比，图4和图5的实施方式设计成，实施成实心辊子的辊子主体1a以及实施在其外圆周上的凹槽罩有封闭凹槽的外罩管1b，凹槽形成用于力传感器7的凹部。
如图4所示，各个凹部3实施成，仅在其中布置仅一个力传感器7。但是在图4的实施方式中也设置一个凹部3，该凹部具有多个力传感器7。在图4的实施方式中，凹部3实施成，其从测量辊子主体1a的一端侧引导至测量辊子主体的相对端侧。
图5示出了两个力传感器107a、107b在测量辊子的测量辊子主体1a的一个钻孔103中的布置，该测量辊子根据图1和图2中所示的构造形状的类型实施成实心辊子，该实心辊子具有引入实心辊子中的轴向钻孔103。在图5中示出的力传感器7a、7b分别具有壳体120。在相应壳体120的一侧上构造有插座122。相应的力传感器107a、107b分别具有压电元件113，压电元件由多层的晶体组件构成。相应的压电元件113位于两个力传输盘片114、115之间。力传输盘片114、115借助弹性的法兰116与壳体120连接。力传感器107a的传感器面是力传输盘片114的与钻孔103的钻孔壁接触的外表面。力传感器107b的传感器面是力传输盘片114的与钻孔103的钻孔壁接触的外表面。
在图5中，为力传感器107a标示出沿测量辊子的径向方向伸延的终端限位线117，该终端限位线与第一力传感器107a的传感器面的距离第二力传感器107b的传感器面最近的点相交。在图5中还示出线118，该线
-在包含终端限位线117和连接第一力传感器的传感器面的距离第二力传感器的传感器面最近的点与第二力传感器的传感器面的距离第一力传感器的传感器面最近的点的线的平面中伸延，并且
-在终端限位线117与圆周面的交点119中与终端限位线117相交，并且
-与第二力传感器107b的传感器面的距离第一力传感器107a的传感器面最近的点相交。
如图5所示，在终端限位线117和线118之间的角ALPHA小于65°、即大约为45°。
为了使力传感器107a和107b的圆形的、平坦的传感器面可贴靠在钻孔103的壁上，钻孔103的横截面实施成矩形。
图6示出了看向布置在钻孔103中的力传感器107a、107b的在上部的钻孔壁的高度上剖切的示意性俯视图，其中，在图6中示出了线123，该线连接第一力传感器107a的传感器面的距离第二力传感器107b的传感器面最近的点与第二力传感器107b的传感器面的距离第一力传感器107a的传感器面最近的点。力传感器107a的传感器面是力传输盘片114的与钻孔103的钻孔壁接触的外表面。力传感器107b的传感器面是力传输盘片114的与钻孔103的钻孔壁接触的外表面。
在图7中示出的测量辊子201具有构造成实心辊子的测量辊子主体201a，在测量辊子主体的圆周面中引入多个分布在辊子宽度上的凹部203、203a、203b，在凹部中装入测量编码器，例如呈石英垫圈构型的用于测量动态的以及准静态的力的位移编码器或力编码器或压电编码器207以及圆柱形的遮盖部234。测量编码器207在凹部203的底部和遮盖部234之间延伸。遮盖部234具有沉降部，张紧螺钉237的头部236位于沉降部中，该张紧螺钉接合到测量辊子201的螺纹孔238中。借助张紧螺钉237使得遮盖部234与测量编码器207抵靠凹部203的底部239张紧。
遮盖部234设有塑料层240。由于测量编码器和凹部203的直径不同，在测量编码器207和辊子201的凹部203的壁之间有间隙241，该间隙在置入遮盖部时通过塑料层240或以不同的方式相对于外部封闭。该间隙也可处于测量编码器遮盖部和凹部的壁之间。
图7示出，钻孔203b彼此靠近并且布置在平行于测量辊子主体203b的纵轴线A伸延的一条线上。连接一凹部203b中的相应力传感器207的传感器面的距离相邻凹部203b中的相邻力传感器207的传感器面最近的点与相邻凹部203b中的相邻力传感器207的传感器面的距离所述一凹部203b中的相应力传感器207的传感器面最近的点的线在这些钻孔203b中平行于测量辊子主体203b的纵轴线A伸延。
而图7示出了这种彼此邻近、但是不在一条线上、平行于测量辊子主体203b的纵轴线A伸延布置的钻孔203a的形式。在这些钻孔203a中，连接一凹部203a中的相应力传感器207的传感器面的距离相邻凹部203a中的相邻力传感器207的传感器面最近的点与相邻凹部203a中的相邻力传感器207的传感器面的距离所述一凹部203a中的相应力传感器207的传感器面最近的点的平行投影线在包含测量辊子主体203b的纵轴线A的平面中与测量辊子主体203b的纵轴线A成角度地伸延。
测量辊子主体201a可用于形成具有此处未示出的涂层的闭合圆周面。
在图7中设有单独实施的其他钻孔203。由此，图7示出了钻孔203、203a、203b可根据期望的测量目的结合在一个测量辊子上的不同布置。但是也可想到仅存在钻孔203b或仅存在钻孔203a的实施方式。
图8示出了用于力传感器1102的支架1101。支架1101将力传感器1102保持在以剖切方式示出的测量辊子1104的轴向钻孔1103中。支架1101具有内套筒1105，内套筒由布置在为力传感器1102设置的安装位置之上的第一内部楔形元件1106构成，该第一内部楔形元件具有指向力传感器1102的安装位置的内表面1107和与内表面1107成角度、与内表面1107相对的外表面1108。此外，内套筒1105具有布置在为力传感器1102设置的安装位置之下的第二内部楔形元件1109，该第二内部楔形元件具有指向力传感器1102的安装位置的内表面1110和与内表面1110成角度、与内表面1110相对的外表面1111。
支架(Halterung)1101还具有外套筒1112。外套筒1112具有第一外部楔形元件1113，第一外部楔形元件具有指向力传感器的安装位置的内表面1114和与内表面1114成角度、与内表面1114相对的外表面1115。外套筒1112还具有第二外部楔形元件1116，第二外部楔形元件具有指向力传感器1102的安装位置的内表面1117，外部楔形元件1116以该内表面1117放置在第二外部楔形元件1109的外表面上。外部楔形元件1116还具有与内表面1117相对的外表面1118。
具有外螺纹的压力螺钉1119被旋拧到引入外套筒中的内螺纹1120中。压力螺钉1119的旋入深度确定内套筒1105相对于外套筒1112的相对位置以及支架1101在轴向凹部1103中的预紧程度。
如图9可看出，内套筒1105和外套筒1112具有缝隙1121以及1122。纵向缝隙1121、1122降低了内套筒1105或外套筒1112的弹簧刚度并且使得力分流保持得低。因此，沿箭头D的作用方向起作用的、待得出的压力被顺利地引入到力传感器1102中。外套筒1112和内套筒1105可在第一加工步骤中通过切屑式车削制成。由此可尤其特别精确地制造外套筒1112的内表面1114、1117和内套筒的外表面1108、1111的形状公差并且由此能够使得内套筒1105相对于外套筒1112无倾斜力矩地运动。在后续的加工步骤中内套筒1105的在图9的视图中布置在侧面的区域可进一步变窄，从而减小内套筒1105的侧面壁厚。由此在图9的视图中在内套筒1105和外套筒1112之间形成侧面的自由空间1123、1124，该自由空间有利于力引入力传感器1102中并且进一步降低力分流。
图10示出了力传感器1102的俯视图。在该视图中可清楚看见引至力传感器1102的线缆组件。第一线缆1125引至示出的力传感器1102，而另一线缆1126引至未示出的布置在同一轴向凹部1103中的其他力传感器。
在图11中示出的支架的另一实施方式原则上具有与图8至图10中示出的支架相同的构造。相同的结构元件具有提高值100的附图标记。但是在第二实施方式的内套筒1205中设有多个凹部1226，凹部进一步降低了内套筒1205的侧面壁厚以及引起更低的弹簧刚度和更低的力分流。
在图12至图14中示出了本发明的另一实施方式，该另一实施方式与图8至图10中所示不同点在于，在内套筒1305和力传感器1302之间设有包括球形罩的间隔件1327和1328。另外，示出的结构元件相应于图8至图10中示出的元件。这些结构元件以提高值200的附图标记示出。
图15示出了在与图8中示出类似的支架1401。该支架与图8中所示的区别是内表面1408、1411以及与其对应的外表面1414、1417的不同定向以及拉紧螺钉1429，拉紧螺钉被旋入内套筒1405的内螺纹1430中。拉紧螺钉1429在内螺纹1430中的旋入深度确定内套筒1405相对于外套筒1412的位置以及支架1401在测量辊子1404的轴向钻孔1403中的预紧。与图8至图10中示出元件相同的结构元件标识有提高值300的附图标记。
图16示出了根据图8的实施方式的改进方案并且示出了成对地布置在测量辊子的凹部1103中的力传感器1102a、1102b的细节图。壳体1101或支架将用于测量径向力的第一类型的力传感器1102a保持在局部示出的测量辊子的凹部1103中。壳体1101具有内套筒1105，内套筒由布置在为力传感器1102a设置的安装方位之上的第一内部楔形元件1106构成，该第一内部楔形元件具有指向力传感器1102a的安装方位的内表面1107和与内表面1107成角度、与内表面1107相对的外表面1108。此外，内套筒1105具有布置在为力传感器1102a设置的安装方位之下的第二内部楔形元件1127，该第二内部楔形元件具有指向力传感器1102a的安装方位的内表面1110和与内表面1110成角度、与内表面1110相对的外表面1111。
壳体1101还具有外套筒1112，外套筒1112具有第一外部楔形元件1113，第一外部楔形元件具有指向力传感器1102a的安装方位的内表面1114和与内表面1114成角度、与内表面1114相对的外表面1115。外套筒1112还具有第二外部楔形元件1120，第二外部楔形元件具有指向力传感器1102a的安装方位的内表面1117，外部楔形元件1120以该内表面放置在第二外部楔形元件1127的外表面上。外部楔形元件1120还具有与内表面1117相对的外表面1116。
具有外螺纹的压力螺钉1119被旋拧到引入外套筒1112中的内螺纹中。压力螺钉1119的旋入深度确定内套筒1127相对于外套筒1112的相对位置以及壳体1101在凹部1103中的预紧程度。为了确定预紧，力传感器1102b在内套筒1127中布置在其凹部中。借助力传感器1102b可测量预紧力。
用于测量径向力的力传感器1102a被预紧，其中，可借助力传感器1102b得出预紧大小。在热轧时处理例如金属带材的情况下引入热时通过使处于纵向牵伸的带材换向将径向力导入测量辊子中，径向力使得测量辊子的外罩弹性变形。在此，凹部1103之上的构造成“膜片状的”连接片沿径向方向移动，这可通过能设计成压电式的力传感器的力传感器1102a得出。由于温度梯度产生的热应力在凹部1103之上的沿周向方向向外的连接片处也产生沿径向方向的与径向力相反的位移变化。由此使得力传感器1102a的测量结果改变，其中，借助可设计成静态测量的力传感器、尤其设计成应变仪的力传感器1102b可检测由于预应力的改变引起的位移改变。借助当前相应测量的预应力可校正力传感器1102a的径向力值。
成对地彼此相邻间隔开布置的力传感器1102a、1102b被装入具有内套筒1127和外套筒1112的壳体101中，然后定位到测量辊子1的凹部1103中并且在其位置处预紧。
图17示出了与图16不同实施方式的布置在测量辊子1的凹部1103中的力传感器1102a和1102b的细节图。如在图17中所示的实施方式的构造基本上相应于图16中示出实施方式的构造。只是在力传感器1102a和1102b的布置和实施方面，图17的实施方式不同于图16的力传感器1102a和1102b。该力传感器1107a设计成压电式力传感器，其中，该压电式力传感器沿径向方向比图16的力传感器1102a构造得稍微更短。该力传感器1107a作为另一类型的力传感器构造成静态测量的力传感器、尤其应变仪。
图18示出了通过部分地缠绕测量辊子的处于带材张力下的金属带材施加到测量辊子上的力。布置在测量辊子中的凹部中的石英力传感器产生电荷。该电荷与施加到石英上的力成正比。
通常以I-Unit测量的通常代表带材平整度的带材长度偏差可基于以下关系算出：
局部的径向力，单位N
FR,i
局部的牵伸力( Zugkraft)，单位N
FZ,i＝FR,i/(2x sinα/2)
α＝带材关于测量辊子的换向角
局部的拉应力( Zugspannung)，单位N/mm2
bEl＝测量区宽度
d＝带材厚度
拉应力偏差，单位N/mm2
带材长度偏差，单位μm/m
E＝E-Modul(EStahl＝2.06x105 N/mm2)
带材长度偏差，单位I-Unit
E＝E-Modul(EStahl＝2.06x105 N/mm2)。
示例：
石英力传感器：灵敏度＝4.2pC/N
传感器上的电荷：＝210pC
作用到传感器上的力：FR,i＝50N
FZ,i＝50/(2x0.342/2)＝146.19
Nα＝20°
bEl＝25mm
d＝0.5mm
E＝E-Modul
(EStahl＝2.06x105N/mm2)
Claims (13)
1.一种测量辊子，用于确定经由该测量辊子引导的带状物的特性，所述测量辊子具有
-具有圆周面的测量辊子主体，
-在所述测量辊子主体中的至少一个凹部，所述至少一个凹部与所述圆周面间隔开地布置或从所述圆周面引至所述测量辊子主体的内部中，以及
-布置在所述凹部中的第一力传感器和布置在该凹部中或与该凹部相邻的另一凹部中的第二力传感器，
其中，所述第一力传感器具有传感器面，当所述第一力传感器的传感器面的方位改变时所述第一力传感器产生传感器信号，以及所述第二力传感器具有传感器面，当所述第二力传感器的传感器面的方位改变时所述第二力传感器产生传感器信号，
其特征在于，
所述第一力传感器在所述凹部中布置在所述第二力传感器旁边并且所述第一力传感器的传感器面与所述第二力传感器的传感器面相邻，或者
所述第一力传感器如此近地布置在所述第二力传感器旁边，使得在沿所述测量辊子的径向方向伸延的与所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在所述终端限位线与所述圆周面的交点中与所述终端限位线相交并且
-与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°，
连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点的线与垂直于所述测量辊子的纵轴线的平面所成的角大于10°，
所述测量辊子构造成实心辊子并且具有闭合的圆周面，其中
-在所述测量辊子主体中设置的所有凹部都构造成，使得没有凹部从凹部引至圆周面，
-或者，在相应的凹部具有朝向圆周面引导的凹部的实施方式中，所述凹部通过封闭元件封闭。
2.根据权利要求1所述的测量辊子，其特征在于，所述测量辊子主体是实心辊子，该实心辊子沿着纵轴线延伸，并且所述凹部平行于所述纵轴线伸延。
3.根据权利要求1或2所述的测量辊子，其特征在于，所述凹部具有开口，所述开口布置在所述测量辊子主体的一端侧上。
4.根据权利要求1所述的测量辊子，其特征在于，将多个力传感器布置在所述凹部中或布置在彼此相邻的多个凹部中，所述多个力传感器分别具有传感器面并且所述多个力传感器分别在其相应的传感器面的方位改变时产生传感器信号，以及
一个力传感器的传感器面紧邻与其相邻的力传感器的传感器面，
或者相应的力传感器如此近地布置在与其相邻的力传感器旁边，使得在沿所述测量辊子的径向方向伸延的与所述相应的力传感器的传感器面的距离与其邻近的力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在所述终端限位线与所述圆周面的交点中与所述终端限位线相交，并且
-与邻近其的力传感器的传感器面的距离所述相应的力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
5.根据权利要求4所述的测量辊子，其特征在于，对于在凹部中的每个力传感器，
所述力传感器的传感器面紧邻与其相邻的力传感器的传感器面，或者
相应的力传感器如此近地布置在与其相邻的力传感器旁边，使得在沿所述测量辊子的径向方向伸延的与所述相应的力传感器的传感器面的距离与其邻近的力传感器的传感器面最近的点相交的终端限位线和
-在包含所述终端限位线和连接所述第一力传感器的传感器面的距离所述第二力传感器的传感器面最近的点的平面中伸延并与所述第二力传感器的传感器面的距离所述第一力传感器的传感器面最近的点相连接并且
-在所述终端限位线与所述圆周面的交点中与所述终端限位线相交，并且
-与邻近其的力传感器的传感器面的距离所述相应的力传感器的传感器面最近的点相交的线之间的角小于65°。
6.根据权利要求1所述的测量辊子，其特征在于，所述第一力传感器和所述第二力传感器分别是压电式力传感器、应变仪或光学力传感器。
7.根据权利要求1所述的测量辊子，其特征在于，所述第一力传感器在预应力下安装在所述凹部中。
8.根据权利要求1所述的测量辊子，其特征在于，所述带状物是金属带材。
9.一种用于确定经由测量辊子引导的带状物的特性的方法，其特征在于，通过根据权利要求1至8中任一项所述的测量辊子引导所述带状物，使所述带状物部分地缠绕所述测量辊子，并且
-将所述第一力传感器基于所述第一力传感器的传感器面的方位的改变所产生的传感器信号输送给评估单元，所述改变由于缠绕产生的压力而引起，以及
-将所述第二力传感器基于所述第二力传感器的传感器面的方位的改变所产生的传感器信号输送给评估单元，所述改变由于缠绕产生的压力而引起，以及
-所述评估单元产生与所述第一力传感器的传感器信号和所述第二力传感器的传感器信号相关的信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述带状物是金属带材。
11.一种根据权利要求1至8中任一项所述的测量辊子的应用，其用于确定经由测量辊子引导的带状物的特性。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，其用于确定所述带状物的平整度。
13.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述带状物是金属带材。
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| DE102020007286B4 (de) | 2020-11-30 | 2023-05-04 | VDEh-Betriebsforschungsinstitut Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Spannrollensatz für eine Richtanlage zum Richten eines Bandes, Richtanlage, Nachwalzgerüstanlage und Verfahren zum Betreiben einer Richtanlage |
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127027A (en) * | 1976-07-06 | 1978-11-28 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Arrangement for measuring stress distribution over the width of flexible strip, more particularly during cold rolling of steel strip |
| SU1579595A1 (ru) * | 1988-08-19 | 1990-07-23 | Проектно-Конструкторский Институт "Уралпроектмонтажавтоматика" | Устройство контрол распределени удельных нат жений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы |
| US5285684A (en) * | 1989-07-28 | 1994-02-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Shape detecting roll |
| US6354013B1 (en) * | 1999-04-26 | 2002-03-12 | Bfivdeh-Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Measuring roller for determining flatness deviations |
| CN1467043A (zh) * | 2002-06-04 | 2004-01-14 | ��ɽ��е�����ֻ�е��������˾ | 用于对带材进行平直度测量的方法和装置 |
| CN1620344A (zh) * | 2002-01-22 | 2005-05-25 | Bfivdeh-应用研究院有限公司 | 用于确定平直度偏差的实心辊 |
| CN1657192A (zh) * | 2004-02-20 | 2005-08-24 | 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 | 用于确定带特别是钢带和金属带中表面均匀度误差的方法及表面均匀度测量辊 |
| EP1752231A2 (de) * | 2005-08-09 | 2007-02-14 | ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GmbH | Messrolle zur Messung der Bandzugspannung und/oder der Bandtemperatur über die Bandbreite für eine Bandplanheitsregelung beim Walzen von Bandmaterial |
| CN101116876A (zh) * | 2007-09-07 | 2008-02-06 | 燕山大学 | 分片式内孔无调整垫板形检测辊 |
| DE202007001066U1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-05-29 | Betriebsforschungsinstitut VDEh - Institut für angewandte Forschung GmbH | Messrolle mit verkeilten Sensoren |
| CN104209348A (zh) * | 2013-01-22 | 2014-12-17 | Vdeh-运筹学研究院有限公司 | 用于确定带状物品的平整度偏差的测量滚和用于确定带状物品的平整度偏差的方法 |
| EP3009206A1 (de) * | 2014-10-16 | 2016-04-20 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Planheitsmessrolle mit messbalken in bandlaufrichtung |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE453487B (sv) * | 1982-12-03 | 1988-02-08 | Yngve Lindstrand | Anordning for metning av variationer hos spenningen i banor med brytrulle forsedd med bladelement av tunn film med piezoelektriska egenskaper |
| DE4236657C2 (de) | 1992-10-30 | 2002-04-04 | Betr Forsch Inst Angew Forsch | Umlenkmeßrolle |
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| CH704255A1 (de) | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Kistler Holding Ag | Kraftsensorsystem und verfahren für planheitsmessungen von folien- oder blechbändern beim walzen. |
| CH709459A1 (de) * | 2014-04-02 | 2015-10-15 | Kistler Holding Ag | Vorspannvorrichtung einer Kraftmessvorrichtung, Kraftmessvorrichtung und Verfahren zu deren Einführung in Aussparungen von Maschinenteilen. |
| DE102014012426A1 (de) | 2014-08-26 | 2016-03-03 | Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh | Messrolle |
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127027A (en) * | 1976-07-06 | 1978-11-28 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Arrangement for measuring stress distribution over the width of flexible strip, more particularly during cold rolling of steel strip |
| SU1579595A1 (ru) * | 1988-08-19 | 1990-07-23 | Проектно-Конструкторский Институт "Уралпроектмонтажавтоматика" | Устройство контрол распределени удельных нат жений по ширине прокатываемой ферромагнитной полосы |
| US5285684A (en) * | 1989-07-28 | 1994-02-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Shape detecting roll |
| US6354013B1 (en) * | 1999-04-26 | 2002-03-12 | Bfivdeh-Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Measuring roller for determining flatness deviations |
| CN1620344A (zh) * | 2002-01-22 | 2005-05-25 | Bfivdeh-应用研究院有限公司 | 用于确定平直度偏差的实心辊 |
| CN1467043A (zh) * | 2002-06-04 | 2004-01-14 | ��ɽ��е�����ֻ�е��������˾ | 用于对带材进行平直度测量的方法和装置 |
| CN1657192A (zh) * | 2004-02-20 | 2005-08-24 | 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 | 用于确定带特别是钢带和金属带中表面均匀度误差的方法及表面均匀度测量辊 |
| EP1752231A2 (de) * | 2005-08-09 | 2007-02-14 | ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GmbH | Messrolle zur Messung der Bandzugspannung und/oder der Bandtemperatur über die Bandbreite für eine Bandplanheitsregelung beim Walzen von Bandmaterial |
| DE202007001066U1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-05-29 | Betriebsforschungsinstitut VDEh - Institut für angewandte Forschung GmbH | Messrolle mit verkeilten Sensoren |
| CN101116876A (zh) * | 2007-09-07 | 2008-02-06 | 燕山大学 | 分片式内孔无调整垫板形检测辊 |
| CN104209348A (zh) * | 2013-01-22 | 2014-12-17 | Vdeh-运筹学研究院有限公司 | 用于确定带状物品的平整度偏差的测量滚和用于确定带状物品的平整度偏差的方法 |
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