-
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