DE19851480B4 - Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung der Walzen eines Walzgerüstes - Google Patents
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Abstract
Positionsgeber
zur Anstellhubwegmessung eines die Lagereinbaustücke der Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden
Hydraulikzylinders, der von einem, sich gegen das Walzgerüst abstützenden,
Führungskolben
geführt
wird, bestehend aus einem Teleskopgehäuse, dessen einer, einen Messaufnehmer
aufnehmender unterer Gehäuseteil
fest mit dem Hydraulikzylinder und dessen anderer, einen den dem
Messaufnehmer zugeordneten Messstab aufnehmender oberer Teil mit
dem Führungskolben
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer als
Wegaufnehmer (10) ausgebildet ist und ein zwischen dem den Messstab
(28) aufnehmenden oberen Teil (22) des Teleskopgehäuses und
der Platte (6) am Führungskolben
angeordneter, fest mit diesem verbindbarer elastischer Biegestab
(24), dessen Längsachse
in Richtung der Hubbewegung des Hydraulikzylinders verläuft, vorgesehen
ist.
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 Messaufnehmer aufnehmender, unterer Gehäuseteil fest mit dem Hydraulikzylinder, und dessen anderer, einen den, dem Messaufnehmer zugeordneten Messstab aufnehmender oberer Teil mit dem Führungskolben verbunden ist.
- Positionsgeber dieser Art werden in den Walzgerüsten von Walzstraßen bei der Banddickenregelung zur Einstellung des Walzspaltes zwischen den Walzen des Walzgerüstes verwendet. Da die Walzspalteinstellung hierbei eine hohe Genauigkeit erfordert, werden nur Positionsgeber verwendet, die mit einer hohen Auflösung arbeiten, und das System muss praktisch spielfrei sein, damit keine Ausschussverluste 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 Hydraulikzylinder 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 angeordneten Druckstück gedrückt.
- Der, die Lagereinbaustücke der Walzen des Walzgerüstes beaufschlagende Hydraulikzylinder führt während des Walzbetriebes infolge der dabei bewirkten Biegungen 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 Anstellbewegungen des Hydraulikzylinders relativ zum Führungskolben kann es auch vorkommen, dass der obere Teil des Teleskopgehäuses von der, am Führungskolben 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 Teleskopgehäuses angeordneten Feder, deren Kraft diesem Abhebevorgang entgegengerichtet ist, könnte die Verfälschungsgefahr zwar verringern aber nicht ganz beseitigen, würde aber eine zusätzliche Vergrößerung der ohnehin durch die Anwendung dieser Feder schweren und voluminösen Konstruktion des Teleskopgehäuses erfordern.
- Aus der
DE 2 148 449 C ist ein Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung eines die Lagereinbaustücke der Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden Hydraulikzylinders bekannt. Der Hydraulikzylinder wird von einem, sich gegen das Walzgerüst abstützenden Führungskolben geführt. Der Positionsgeber besteht aus einem Teleskopgehäuse dessen einer, einen Messaufnehmer aufnehmender unterer Gehäuseteil fest mit dem Hydraulikzylinder verbunden ist. Dessen anderer, einen den Messaufnehmer zugeordneten Messstab aufnehmender oberer Teil ist mit dem Führungskolben verbunden. - 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 Verfälschungen der Messergebnisse entstehen können.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichenden Merkmale inm Anspruch 1 gelöst.
- Wie die Erfindung weiter vorsieht, können die beiden Enden des Biegestabes, einerseits auf die ihnen zugewandte Oberseite des oberen Teils des Teleskopgehäuses und anderseits auf den Innenboden eines, auf die Platte am Führungskolben aufgesetzten, mit seiner Topföffnung ebenfalls dem Teleskopgehäuse zugeordneten 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 Hydraulikzylinders, z.B. verursacht durch die Walzenbiegungen während des Walzbetriebes, die aufgrund der festen Verbindung des unteren Gehäuseteils mit dem Hydraulikzylinder auf das Teleskopgehäuse übertragen werden, führen lediglich zu einer Ausbiegung des Biegestabes im elastischen Bereich, ohne dass dabei Verfälschungen 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 Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
-
1 einen in ein Walzgerüst eingebauten Positionsgeber bekannter Ausbildung im Axialschnitt und -
2 den ebenfalls eingebauten Positionsgeber nach der Erfindung im Axialschnitt. - Wie aus
1 zu ersehen, besteht der Positionsgeber aus einem Teleskopgehäuse, das sich aus einem rohrförmigen unteren Gehäuseteil1 und einem, in diesem axial geführten oberen Gehäuseteil2 zusammensetzt. Der untere Gehäuseteil2 ist mittels einer Klemm-Spannvorrichtung3 fest mit dem Hydraulikzylinder4 verbunden, der vertikal auf- und abbeweglich von einem Führungskolben5 geführt wird, der verbunden mit einer Platte6 sich gegen das, nicht dargestellte, Walzgerüst abstützt. Der obere Gehäuseteil2 trägt unterhalb seiner Stirnseite eine zentrale Einspannvorrichtung7 für den Messstab8 , der zentralaxial in den, von einer Zylinderhülse9 getragenen elektronischen Wegaufnehmer10 eintaucht. Der obere Gehäuseteil2 sitzt mit einem äußeren Ringflansch2a auf einer Zylinderfeder11 auf, die gegen ein Bodenstück1a des unteren Gehäuseteils1 abgestützt ist. Die von diesem Bodenstück1a zu dem Wegaufnehmer geführte Verbindungsleitung ist mit12 bezeichnet. Die, nach oben weisende Stirnseite des oberen Gehäuseteils2 des Teleskopgehäuses trägt eine Kugelwölbung13 , die ein Druckstück14 beaufschlagt, das an der Unterwand der Platte6 befestigt ist. Den oberen Gehäuseteil2 und den unteren Gehäuseteil1 umschließt ein flexibles Harmonika-Schutzrohr15 , das einerseits am Umfang des unteren Gehäuseteils1 und andererseits an dem Druckstück14 befestigt ist. Der obere Gehäuseteil2 wird durch Beaufschlagung seines Ringflansches2a durch die Zylinderfeder11 in Richtung nach oben gegen die Platte6 gedrückt und stößt damit mit der Kugelwölbung13 in das Druckstück14 . - Der untere Gehäuseteil
1 des Teleskopgehäuses folgt den Anstellbewegungen des Hydraulikzylinders4 in Richtung des dargestellten Doppelpfeils S, da er fest mit diesem verbunden ist. Dabei bleibt die Andruckverbindung des oberen Gehäuseteils2 mit der Platte6 über die Kugelwölbung13 und das Druckstück14 bestehen, weil der obere Gehäuseteil2 unter dem Druck der Zylinderfeder11 steht. Nur bei einer sehr schnell beschleunigten Bewegung des Hydraulikzylinders4 nach unten kann sich die Andruckverbindung zwischen Kugelwölbung13 und Druckstück14 lösen, wenn der Druck der Zylinderfeder11 nicht ausreicht, diese Andruckverbindung aufrechtzuerhalten. In diesem Fall entspricht die Position des Messstabes8 im Wegaufnehmer10 nicht mehr der tatsächlichen Position des Führungskolbens5 mit der Folge, dass unrichtige Messergebnisse weitergeleitet werden. - Die Ausbildung nach
2 entspricht der nach1 mit Bezug auf die feste Verbindung des unteren Gehäuseteils21 des Teleskopgehäuses mit dem Hydraulikzylinder4 und der Führung des oberen Gehäuseteils22 in diesem Teleskopgehäuse mit der Maßgabe, dass wegen des Wegfalls der dort verwendeten Zylinderfeder11 nur die, der Zylinderhülse9 entsprechende Zylinderhülse29 , die auch hier den Wegaufnehmer20 erfasst und trägt, als Führungselement für den, sie umfassenden und auf ihr gleitenden oberen Gehäuseteil22 dient, mit der Folge, dass weniger und leichtere Bauteile verwendet werden können. Anstelle der Kugelwölbung-Druckstück-Verbindung13 ,14 bei der Ausbildung nach1 ist auf die Platte6 ein Topfkörper23 , mit seiner Topföffnung nach unten gerichtet, über eine Ausnehmung6a im Träger6 aufgesetzt und befestigt. Ein an beiden Enden24a ,24b flanschscheibenförmig erweiterter elastischer Biegestab24 ist mit diesen Enden einerseits am Innenboden des Topfkörpers23 und andererseits an der äußeren Stirnfläche des oberen Gehäuseteils22 befestigt. Der untere Gehäuseteil21 und ein unterer Abschnitt des oberen Gehäuseteils22 werden von dem Harmonika-Schutzrohr25 umschlossen, und der, in die zentrale Einspannvorrichtung27 eingesetzte Messstab28 taucht in den Wegaufnehmer20 ein. - Wie ersichtlich, besteht bei dieser Ausbildungsform des Positionsgebers eine feste Verbindung zwischen dem oberen Gehäuseteil
22 des Teleskopgehäuses, das den Messstab28 trägt und der Platte6 mit der Folge, dass auch bei einer beschleunigten Anstellbewegung des Hydraulikzylinders4 in Richtung des Doppelpfeils S nach unten keine Abriss dieser Verbindung erfolgen kann. Kippbewegungen des Hydraulikzylinders4 , z.B. verursacht durch die Walzenbiegungen während des Walzbetriebes, die aufgrund der festen Verbindung des unteren Gehäuseteils21 mit dem Hydraulikzylinder4 auf das ganze Teleskopgehäuse übertragen werden, führen lediglich zu einer Ausbiegung des Biegestabes 24 im elastischen Bereich, ohne dass dabei Verfälschungen der Messergebnisse auftreten können. -
- 1
- unterer Gehäuseteil
- 1a
- Bodenstück
- 2
- oberer Gehäuseteil
- 2a
- Ringflansch
- 3
- Klemm-Spann-Vorrichtung
- 4
- Hydraulikzylinder
- 5
- Führungskolben
- 6
- Platte
- 6a
- 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
- 24a
- Flanschansatz
- 24b
- Flanschansatz
- 25
- Harmonika-Schutzrohr
- 26
- 27
- (zentrale) Einspannvorrichtung
- 28
- Messstab
- 29
- Zylinderhülse
- S
- (Doppelpfeil)
Claims (3)
- Positionsgeber zur Anstellhubwegmessung eines die Lagereinbaustücke der Walzen eines Walzgerüstes beaufschlagenden Hydraulikzylinders, der von einem, sich gegen das Walzgerüst abstützenden, Führungskolben geführt wird, bestehend aus einem Teleskopgehäuse, dessen einer, einen Messaufnehmer aufnehmender unterer Gehäuseteil fest mit dem Hydraulikzylinder und dessen anderer, einen den dem Messaufnehmer zugeordneten Messstab aufnehmender oberer Teil mit dem Führungskolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer als Wegaufnehmer (
10 ) ausgebildet ist und ein zwischen dem den Messstab (28 ) aufnehmenden oberen Teil (22 ) des Teleskopgehäuses und der Platte (6 ) am Führungskolben angeordneter, fest mit diesem verbindbarer elastischer Biegestab (24 ), dessen Längsachse in Richtung der Hubbewegung des Hydraulikzylinders verläuft, vorgesehen ist. - Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden (
24a ,24b ) des Biegestabes (24 ) einerseits auf die ihnen zugewandte Oberseite des oberen Teils des Teleskopgehäuses (22 ) und andererseits auf den Innenboden eines, auf die Platte (6 ) am Führungskolben (5 ) aufgesetzten, mit seiner Topöffnung ebenfalls dem Tele skopgehäuse zugewandten Topfkörpers (23 ) aufleg- und lösbar mit diesen verbindbar sind. - Positionsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (
24a ,24b ) des Biegestabes (24 ) flanschscheibenförmig erweitert ausgebildet sind.
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