DE19851480A1 - Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung der Walzen eines Walzgerüstes - Google Patents
Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung der Walzen eines WalzgerüstesInfo
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Abstract
Positionsgeber zur Messung des Anstellhubweges eines Hydraulikzylinders (4), der die Lagereinbaustücke der Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagt. Der Hydraulikzylinder (4) wird von einem Führungskolben (5) geführt, der sich gegen das Walzgerüst abstützt. Mit dem Führungskolben (5) ist eine Platte (6) verbunden. Der Positionsgeber besteht aus einem Teleskopgehäuse, dessen unterer Teil (21) fest mit dem Hydraulikzylinder (4) verbunden ist, und dessen oberer Teil (22) einen Meßstab (28) aufnimmt. Der obere Teil (22) ist über einen elastischen Biegestab (24), dessen Längsachse in Richtung der Hubbewegung des Hydraulikzylinders (4) verläuft, fest mit der Platte (6) am Führungskolben (5) verbunden.
Description
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 Wegaufnehmer aufnehmender, unterer Teil fest mit dem Hydraulikzylinder,
und dessen anderer, einen, dem Wegaufnehmer zugeordneten Meßstab aufneh
mender oberer Teil gegen den Träger des Führungskolbens abgestützt ist.
Positionsgeber dieser Art werden in den Walzgerüsten von Walzenstraßen bei der
Banddickenregelung zur Einstellung des Walzspaltes zwischen den Walzen des
Walzgerüstes verwendet. Da die Walzspalteinstellung hierbei eine hohe Genauig
keit erfordert, werden nur Positionsgeber verwendet, die mit einer hohen Auflö
sung arbeiten, und das System muß praktisch spielfrei sein, damit keine Aus
schußverluste 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 Hy
draulikzylinder 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 angeordnetes Druckstück gedrückt.
Der, die Lagereinbaustücke der Walzen des Walzgerüstes beaufschlagende Hy
draulikzylinder führt während des Walzbetriebes infolge der dabei bewirkten Bie
gungen 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 Anstell
bewegungen des Hydraulikzylinders relativ zum Führungskolben kann es auch
vorkommen, daß der obere Teil des Teleskopgehäuses von der, am Führungskol
ben 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 Teleskop
gehäuses angeordneten Feder, deren Kraft diesem Abhebevorgang entgegenge
richtet ist, könnte die Verfälschungsgefahr zwar verringern aber nicht ganz besei
tigen, würde aber eine zusätzliche Vergrößerung der ohnehin durch die Anwen
dung dieser Feder schweren und voluminösen Konstruktionen des Teleskopge
häuses erfordern.
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 Verfälschun
gen der Meßergebnisse entstehen können.
Diese Aufgabe wird durch einen, zwischen dem, den Meßstab aufnehmenden
oberen Teil des Teleskopgehäuses und der Platte am Führungskolben angeord
neten, fest mit diesem verbundenen elastischen Biegestab gelöst, dessen Längs
achse in Richtung der Hubbewegung des Hydraulikzylinders verläuft.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, können die beiden Enden des Biegestabes,
einerseits auf die ihnen zugewandte Oberseite des oberen Teils des Teleskopge
häuses und andererseits auf den Innenboden eines, auf die Platte am Führungs
kolben aufgesetzten, mit seiner Topföffnung ebenfalls dem Teleskopgehäuse zu
geordneten 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 Hydrau
likzylinders, z. B. verursacht durch die Walzenbiegungen während des Walzbetrie
bes, die aufgrund der festen Verbindung des unteren Gehäuseteils mit dem Hy
draulikzylinder auf das Teleskopgehäuse übertragen werden, führen lediglich zu
einer Ausbiegung des Biegestabes im elastischen Bereich, ohne daß dabei Ver
fälschungen 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 Ausführungsbei
spiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 einen in ein Walzgerüst eingebauten Positionsgeber bekann-
ter Ausbildung im Axialschnitt und
Fig. 2 den ebenfalls eingebauten Positionsgeber nach der Erfindung,
im Axialschnitt.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht der Positionsgeber aus einem Teleskopgehäu
se, 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 ver
bunden, der vertikal auf- und abbeweglich von einem Führungskolben 5 geführt
wird, der verbunden mit einer Platte 6 sich gegen das, nicht dargestellte, Walzge
rüst abstützt. Der obere Gehäuseteil 2 trägt unterhalb seiner Stirnseite eine zen
trale Einspannvorrichtung 7 für den Meßstab 8, der zentralaxial in den, von einer
Zylinderhülse 9 getragenen elektronischen Wegaufnehmer 10 eintaucht. Der obe
re 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 Gehäuse
teils 2 des Teleskopgehäuses trägt eine Kugelwölbung 13, die ein Druckstück 14
beaufschlagt, das an der Unterwand der Platte 6 befestigt ist. Den oberen Gehäu
seteil 2 und den unteren Gehäuseteil 1 umschließt ein flexibles Harmonika-
Schutzrohr 15, das einerseits am Umfang des unteren Gehäuseteils 1 und ande
rerseits 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 Gehäu
seteils 2 mit der Platte 6 über die Kugelwölbung 13 und das Druckstück 14 beste
hen, 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 Druck
stück 14 lösen, wenn der Druck der Zylinderfeder 11 nicht ausreicht, diese An
druckverbindung aufrechtzuerhalten. In diesem Fall entspricht die Position des
Meßstabes 8 im Wegaufnehmer 10 nicht mehr der tatsächlichen Position des Füh
rungskolbens 5 mit der Folge, daß unrichtige Meßergebnisse weitergeleitet wer
den.
Die Ausbildung nach Fig. 2 entspricht der nach Fig. 1 mit Bezug auf die feste Ver
bindung des unteren Gehäuseteils 21 des Teleskopgehäuses mit dem Hydrau
likzylinder 4 und der Führung des oberen Gehäuseteils 22 in diesem Teleskopge
häuse mit der Maßgabe, daß wegen des Wegfalls der dort verwendeten Zylinder
feder 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 Ku
gelwölbung-Druckstück-Verbindung 13, 14 bei der Ausbildung nach Fig. 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 äu
ßeren Stirnfläche des oberen Gehäuseteils 22 befestigt. Der untere Gehäuseteil
21 und ein unterer Abschnitt des oberen Gehäuseteils 22 werden von dem Har
monika-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 be
schleunigten Anstellbewegung des Hydraulikzylinders 4 in Richtung des Doppel
pfeils S nach unten kein 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 wer
den, führen lediglich zu einer Ausbiegung des Biegestabes 24 im elastischen Be
reich, ohne daß dabei Verfälschungen der Meßergebnisse auftreten können.
1
unterer Gehäuseteil
1
a Bodenstück
2
oberer Gehäuseteil
2
a Ringflansch
3
Klemm-Spann-Vorrichtung
4
Hydraulikzylinder
5
Führungskolben
6
Platte
6
a 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
24
a Flanschansatz
24
b Flanschansatz
25
Harmonika-Schutzrohr
26
27
(zentrale) Einspannvorrichtung
28
Meßstab
29
Zylinderhülse
S (Doppelpfeil)
S (Doppelpfeil)
Claims (3)
1. Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung eines, die Lagereinbaustücke der
Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden Hydraulikzylinders, der von ei
nem, sich gegen das Walzgerüst abstützenden Führungskolben geführt wird,
bestehend aus einem Teleskopgehäuse, dessen einer, einen Wegaufnehmer
aufnehmender unterer Gehäuseteil fest mit dem Hydraulikzylinder und dessen
anderer, einen den, dem Wegaufnehmer zugeordneten Meßstab aufnehmen
der oberer Teil mit dem Führungskolbens verbunden ist,
gekennzeichnet durch
einen zwischen dem, den Meßstab (28) aufnehmenden oberen Teil (22) des
Teleskopgehäuses und der Platte (6) am Führungskolben angeordneten, fest
mit diesen verbindbaren elastischen Biegestab (24), dessen Längsachse in
Richtung der Hubbewegung des Hydraulikzylinders verläuft.
2. Positionsgeber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Enden (24a, 24b) des Biegestabes (24), einerseits auf die, ih
nen zugewandte Oberseite des oberen Teils des Teleskopgehäuses (22) und
andererseits auf den Innenboden eines, auf die Platte (6) am Führungskolben
(5) aufgesetzten, mit seiner Topföffnung ebenfalls dem Teleskopgehäuse zu
gewandten Topfkörpers (23) aufleg- und lösbar mit diesen verbindbar sind.
3. Positionsgeber nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden (24a, 24b) des Biegestabes (24) flanschscheibenförmig erwei
tert ausgebildet sind.
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