DE2813719A1

DE2813719A1 - Vorrichtung zur erfassung der form eines streifens

Info

Publication number: DE2813719A1
Application number: DE19782813719
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Kajiwara; Ishimoto Masaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-03-30
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1978-10-26
Also published as: JPS588458B2; US4188809A; JPS53120577A; DE2813719C2

Description

Vorrichtung zur Erfassung der Form eines Streifens

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Form eines gewalzten Streifens oder Bandes.

Die Erfindung gibt insbesondere eine Vorrichtung an, bei der mehrere in Breitenrichtung eines Streifens angeordnete Ringe gegen den Streifen gepreßt werden, um so die Plattigkeit oder Flachheit in Breitenrichtung zu erfassen.

Beim Kaltwalzen ist die Flachheit eines Streifens oder Bandes von wesentlicher Bedeutung. Da das Endprodukt des gewalzten Streifens dünner ist, ist die Steuerung oder Regelung der Flachheit des Streifens oder die Formgebungsregelung, kurz: Formenregelung, ein ernsthaftes zu lösendes Problem.

Bezüglich eines uneben gewalzten Streifens in einem Zustand, in dem keine Spannung ausgeübt wird, kann die Ungleichförmigkeit des Streifens leicht durch Besichtigung

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erkannt/

/werden. Wenn jedoch eine Spannung auf einen Streifen wie beim Walzen ausgeübt wird, wird die Ungleichförmigkeit des Streifens gestreckt und kann nicht durch Sichtprüfung erfaßt werden. Polglich mußten schon Formendetektoren entwickelt werden, die die Form oder Formgebung eines Streifens kontinuierlich in dem Zustand erfassen, in dem der Streifen einer Spannung ausgesetzt ist und in dem er läuft.

Beispielsweise besitzt ein herkömmlicher Formendetektor mehrere in Breitenrichtung eines Streifens angeordnete Ringe, die gegen den Streifen gepreßt werden, wobei die Spannungskomponenten des Streifens, die auf die jeweiligen Ringe einwirken, gemessen werden und wobei die Form des Streifens aus dem Zugspannungs-Verteilungszustand des Streifens in dessen Breitenriehtung bestimmt wird.

Ein derartiger Formendetektor beruht auf dem Prinzip, daß im gespannten Zustand die Form oder die Unebenheit des Streifens als Ungleichförmigkeit in der Verteilung der Zugspannungskomponenten des Streifens in dessen Breitenrichtung so auftreten, daß die Form durch Messen der Zugspannungsverteilung erfaßt werden kann.

Beispielsweise ist ein derartiger Formendetektor bekannt, bei dem die zugeordneten Ringe drehbar auf einer Welle quer zum Streifen über Rollenlager befestigt sind und bei dem die Spannungskomponenten des Streifens entsprechend der Spannungseinwirkung auf die jeweiligen Streifen durch Kraftmeßdosen erfaßt werden, die zwischen dem Rollenlager und der Welle angeordnet sind (vgl. beispielsweise US-PS 3 902 363) Dieser Formendetektor erfordert jedoch ein Rollenlager am Innenumfang jedes Rings, um eine sanfte Drehung zwischen dem Ring und der Welle sicherzustellen. Im allgemeinen besitzt

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ein Rollenlager ein Spiel von wenigen 10 bis einigen 100 μπι, auch wenn es sehr genau gefertigt ist. Andererseits ist eine Flachheit von einigen 10 μπι erforderlich für die Form des Streifens. Folglich wird selbst dann, wenn die Zugspannungskomponenten mit den Kraftmeßdosen hochgenau gemessen werden, im wesentlichen die Form des Streifens nicht bewertet wegen des Spiels des Rollenlagers.

Weiter unterliegt die Fläche des Rings, der mit dem Streifen durchgehend in Berührung gehalten ist, einem Verschleiß aufgrund dessen Reibung mit dem Ring oder reißt aufgrund von Rissen oder feiner unebener Teile der Fläche des Streifens und muß daher häufig poliert werden. Da jedoch das Rollenlager, wie erwähnt, innerhalb des Rings angeordnet ist, würde die Ringfläche exzentrisch poliert werden wegen des Spiels des Rollenlagers, wenn sie durch Drehung des Ringes bei dessen Befestigung auf der Welle poliert werden würde.

Weiter sind die mehreren Kraftmeßdosen innerhalb jedes Rings angeordnet. Da die Kraftmeßdosen eine hochgenaue Krafterfassungseignung besitzen müssen, ist daher eine günstige Meßumgebung erforderlich und sind diese daher sehr teuer, wobei darüber hinaus diese nur geringfügig unanfällig für eine Stoßbelastung sind. Obgleich eine routinemäßige Überprüfung deshalb erforderlich ist, ist eine Überholung einer Lastzelle ziemlich schwierig, da sie innerhalb des Rings eingesetzt ist.

Weiter ist auch schon ein Formendetektor bekannt, der weder Kraftmeßdosen noch Rollenlager verwendet und bei dem ein Druckfluid zwischen einer Welle und Ringen zum Fließen gebracht wird, um so eine sanfte Drehung zwischen der Welle

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und den Ringen mittels eines durch das Fluid gebildeten Fluidfilms sicherzustellen, wobei aufgrund der Tatsache, daß der Fluidruck zwischen den jeweiligen Ringen und der Welle proportional den Zugspannungskomponenten ist, die Fluiddrücke erfaßt werden, um so die Formenerfassung durchzuführen (vgl. us-ps 3 499306).

Auch bei diesem Detektor müssen jedoch Einrichtungen zum Erfassen des Drucks des Fluids in der Welle enthalten sein. Darüber hinaus wird das Fluid auf die Ringe von feinen in der Welle vorgesehenen Düsen ausgespritzt, weshalb folglich eine sorgfältige Staubentfernung im Fluid durchgeführt werden muß.

Ein erwünschenswerter Shapedetektor ist daher ein solcher, der hohe Eignung zur Erfassung einer Form besitzt, bei dem ein bei einem drehenden Teil auftretendes Spiel gering ist, der keine kostspieligen Kraftmeßdosen verwendet und der keine Kraftmeßdosen enthält, die einen Unterhalt erfordern und der einfach zu überholen und zu warten ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Formendetektor anzugeben, der eine hochgenaue Formenerfassung durchführen kann und der einfach aufgebaut und billig ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Ringe über Federglieder am Außenumfang einer an beiden Enden drehbar gehalterten Welle befestigt sind und daß die Spannungskomponenten eines Streifens in Exzentrizitäts-Beträge der Ringe bezüglich der Achse der Welle umgesetzt werden, die durch die Biegungen der Federglieder verursacht werden, wobei die Exzentrizitäts-Beträge durch Spaltfühler erfaßt werden, die nahe den Außenumfängen der Ringe angeord-

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net sind, um so die Form des Streifens zu erfassen.

Bei der Erfindung sind somit mehrere in Breitenrichtung eines Streifens angeordnete Ringe gegen die Fläche des gewalzten Streifens gepreßt und wird die Verteilung in Breitenriehtung der Komponenten der Spannung des Streifens, wie sie auf die jeweiligen Ringe einwirken, erfaßt, um so die
Form des Streifens zu erfassen, wobei sich die Erfindung dadurch auszeichnet, daß mehrere zylindrische Federn im Zwischenraum zwischen dem Innenumfang jedes Rings und dem Außenumfang einer Welle angeordnet oder befestigt sind, die

dex/

sich mit den Ringen dreht, und daß ein Spalt fühler,'den Exzentrizitäts-Betrag des jeweils zugeordneten Rings erfaßt
aufgrund der Komponente der Spannung des Streifens, nahe
dem Außenumfang jedes Rings angeordnet ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht ein Streifenwalzwerk, das einen erfindungsgemäßen Formendetektor verwendet,

Fig. 2 in Vorderansicht den Formendetektor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 2,

Fig. 4, 5 schematisch Signalfluß-Verläufe der Formendetektoren gemäß der Erfindung,

Fig. 6 vergrößert die Ansicht A in Fig. 3*
Fig. 7 den Schnitt VII-VII in Fig. 6,

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Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung als vergrößerte Ansicht ähnlich der Einzelheit A in Fig. 3,

Fig. 9 den Schnitt IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung

ähnlich dem vergrößerten Ausschnitt A in Fig. 3,

Fig. 11 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung

ähnlich dem vergrößerten Ausschnitt A in Fig. 3,

Fig. 12 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung

ähnlich dem vergrößerten Ausschnitt A in Fig. 3,

Fig. 13 in Vorderansicht einen Formendetektor gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 14 den Schnitt XIV-XIY in Fig. 13,

Fig. 15 in Vorderansicht einen Formendetektor gemäß

einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Formendetektor 1 zwischen einem Walzwerk 2 und einer Aufwickeleinrichtung 3 angeordnet ist. Ein zwischen Walzen 4 des Walzwerks 2 gewalztes Band oder gewalzter Streifen 6 wird auf die Abwickeleinrichtung 3 aufgenommen unter Aufrechterhalten einer Spannung. In dem Zustand, in dem der Formendetektor 1 gegen den Streifen 6 gepreßt oder gedrückt wird, erfaßt er die Verteilung der Komponenten der Spannung in einer Richtung senkrecht zur Förderrichtung des Streifens 6.

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Bas erfaßte Signal wird in ein Formensignal mittels einer Recheneinheit 5 umgesetzt, wobei das letztere Formensignal zur FoFsensteuerung oder -regelung des Streifens 6 verwendet wird, und zwar als Eingangssignal für die Walzwerk-Anstellungs-Regelung oder die Biegekraft-Regelung.

Im folgenden wird anhand der Figuren 2 und 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formendetektors näher erläutert. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Formendefcektor 1 zwischen Führungsrahmen 10 und auf einem vertikal bewegbaren Rahmen 9 befestigt, wobei der Rahmen über Hydraulikzylinder 12 aufsteigen und absinken kann. Eine Welle 8 ist drehbar an ihren beiden Enden durch Rollenlager 14 gehalten, die an dem vertikal bewegbaren Rahmen 9 befestigt sind. Um den Außenumfang der Welle 8 sind eine große Anzahl von Ringen 11 befestigt, die mit der Welle 8 drehbar sind und wobei benachbarte Ringe 11 einen vorgegebenen Zwischenabstand aufweisen. Der geförderte oder darüberlaufende Streifen 6 wird unter Drehen der Ringe 11 und der Welle 8 in Berührung mit den Außenumfängen der Ringe 11 aufgenommen. Andererseits sind Spaltfühler 7 mit der Anzahl der Ringe 11 entsprechender Anzahl am aufsteigenden und absteigenden Rahmen 9 auf derjenigen Seite der Ringe 11 befestigt, an der sie nicht mit dem Streifen 6 in Berührung kommen, d. h. bei der Ansicht gemäß Fig. 2 unter den Ringen 11.

Gemäß Fig. 3 ist der Spaltfühler 7 in einen Halter 15 unterhalb des Ringes 11 in einem sodchen Ausmaß eines Spaltes G eingeschraubt, daß er nicht in Berührung mit dem Ring Ii kommt. Eine Kappe 16 ist am Oberteil des Halters 15 aufgesetzt, um ein Beschmutzen des Spaltfühlers zu verhindern. Weiter ist der Oberteil mit Kühlwasser gefüllt zum Kühlen

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des Spaltfühlers 7. Eine Signalleitung 17 für den Spaltfühler 7 ist am Unterteil des Halters 15 herausgeführt, und die Signalleitungen der jeweiligen Spaltfühler 7 werden zusammengefaßt und über einen Kanal oder eine Leitung 18 herausgeführt. Tangential zum Außenumfang des Rings 11 offene Düsen 19 sind beiderseits des Halters 15 vorgesehen und dienen zum Abblasen von Zunder usw., der am Außenumfang des Ringes 11 anhaftet.

Andererseits ist eine große Anzahl zylindrischer Federn 2O₅ die aus Zylinderrohren hergestellt sind, zwischen dem Ring 11 und der Welle 8 befestige, und zwar in Richtung parallel zur Achse der Welle 8. Die Querschnittsform der zylindrischen Federn 20 in Richtung senkrecht zur Achse wird zu einer Ellipse verformt durch die Spannungskomponente des Streifens 6, wie dieser auf den Ring 11 einwirkt. Das Ausmaß oder der Betrag der Biegung ist linear proportional der Spannungskomponente. Deshalb kann, wenn die Biegungsheträge oder die Spalte zwischen den Spaltfühlern 7 und den Ringen 11 durch die Spaltfühler 7 erfaßt werden, der Zustand der Verteilung in Breitenrichtung des Streifens 6 der Spannungskomponenten des Streifens 6, wie dieser auf die jeweiligen Ringe 11 einwirkt, erfaßt werden.

Das heißt, daß, wie in Figur 4 dargestellt, das Wesentliche des erfindungsgemäßen Formendetektors darin besteht, daß die Spannungsdifferenz aufgrund der Unebenheit des Streifens 6 in eine Menge von Biegungen der Federglieder umgesetzt wird, die zwischen dem Ring 11 und der Welle 8 angeordnet sind, daß der Biegungsbetrag anschließend als Exzentrizitäts-Betrag des Rings gegenüber der Achse der Welle 8 erfaßt wird, und daß der Exzentrizitäts-Betrag als Ausmaß der Änderung des

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Abstandes zwischen dem Spaltfühler 7 und der Außenumfangsfläche des Rings 11 erfaßt wird. Die auf diese Weise erfaßten Signale der jeweiligen Spaltfühler 7 werden gesammelt einer Recheneinheit 51 zugeführt, von der eine Form einer Walz-Regeleinrichtung 52 oder -Steuereinrichtung zugeführt wird.

Auf diese Weise enthält der erfindungsgemäße Formendetektor keinerlei Einrichtungen, die ein Spiel verursachen wie Rollenlager oder ein Flüssigfilmlager zwischen dem Ring H₃ der mit dem Streifen 6 in Berührung ist und der Welle 8, die den Ring 11 trägt, derart, daß eine hochgenaue Formenerfassung möglich ist. Darüber hinaus ist keine Kraftmeßdose im Ring 11 enthalten, der eine Wartung und Überprüfung erfordert derart, daß der Aufbau einfach ist und daß der Unterhalt auf einfache Weise durchgeführt werden kann.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der eine Einrichtung zur Korrektur eines Fehlers vorgesehen ist, der der Biegung oder Exzentrizität der Welle zuzuordnen ist. Die Welle 8, die die Ringe 11 durchsetzt, sollte zweckmaßigerweise einen Durehmesser besitzen, der ein derartiges Ausmaß an Steife sicherstellt, daß die Welle 8 sich nicht biegt, selbst wenn sie der Spannung des Streifens 6 ausgesetzt ist. Unter dem Gesichtspunkt der Genauigkeit der Formenerfassung ist jedoch einer Vergrößerung des Außendurchmessers des Rings 11 eine Grenze gesetzt. Folglich besitzt der Durchmesser der Welle 8 unvermeidbar eine obere Grenze und ist eine Biegung der Welle 8, wie sie in Fig. 5 durch eine Strichpunktlinie 81' dargestellt ist, unvermeidbar. Das Rollenlager 14, das je eines der Enden der Welle 8 •drehbar lagert oder haltert, unterliegt einem gewissen Spiel, das Ausgangspunkt für eine exzentrische Bewegung der Welle

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ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist daher ein Paar von Spaltfühlern 71 innerhalb der Rollenlager 14 an beiden Enden der Welle 8 so angeordnet, daß das Ausmaß der Exzentrizität und das Ausmaß der Biegung der Welle 8 erfaßt wird. Aufgrund des Ausmaßes der Exzentrizität und des Ausmaßes der Biegung der Welle 8, die durch die Spaltfühler 71 erfaßt werden, wird das Ausmaß der Biegung der Welle 8 in Breitenrichtung des Streifens 6 berechnet mit Bezug auf die Festigkeit des Werkstoffes mittels einer Recheneinheit 53· Es wird von dem Signal von jedem Spaltfühler 17 in der Recheneinheit 51 subtrahiert. Auf diese Weise kann die wahre Unebenheit des Streifens 6 bei von den Signalen der Spaltfühler 7 entfernter Exzentrizität oder Biegung der Welle 8 erfaßt werden.

Die Figuren 6 und 7 zeigen ausführlich ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der Federglieder 20. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die Federglieder 20 metallische zylindrische Federn 201 auf, die gleichen Durchmesser und gleiche Wanddicke besitzen. Die zylindrische Feder 201 ist in einer Nut oder Vertiefung 81 aufgenommen, die in der Außenumfangsfläche der Welle 8 vorgesehen ist derart, daß sie sich axial erstreckt. Die Nut 8l ist ausreichend seichter als der Durchmesser der zylindrischen Feder 201. Die zylindrische Feder 201 ist gleichzeitig in Berührung mit der Innenumfangsfläche des Rings 11. Die Anzahl der zylindrischen Federn 201, die zueinander ausgerichtet sind, ist gleich der der Ringe 11. Ein Abstandsring 21 ist zwischen benachbarten der ausgerichteten zylindrischen Federn 201 so vorgesehen, daß verhindert wird, daß diese einander berühren. Der Abstandsring 21 ist so angeordnet, daß er die Welle 8 umgibt, und besitzt Vorsprünge 22 und 23 als Teile davon. Die Vorsprünge 22 und dienen zum Tragen des Abstandsrings 21 derart, daß er sich

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nicht gegenüber dem Ring 11 und der Welle 8 dreht_y und sind in einer Vertiefung 111 im Ring 11 bzw. in der Vertiefung oder der Nut 81 in der Welle 8 aufgenommen. Ein weiterer Abstandsring 24 ist zwischen benachbarten Ringen eingesetzt.

Als Federglied 20 sind zahlreiche Anordnungen verwendbar. Die Figuren 8 und 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, die eine stufenförmige Festachse als Federglied 20 verwendet. Der Außenumfang der Welle 8 ist mit Vorsprüngen 82 in Lagen versehen, die den Ringen 11 gegenüberliegen, wobei U-Vertiefungen 83 in jedem Vorsprung 82 vorgesehen sind. Die stufenförmige Festachse 202 besitzt Kopfteile h großen Durchmessers, ein Mittelteil b kleinen Durchmessers und Halsteile η zwischen den Kopfteilen h und dem Mittelteil b. Der Mittelteil b der Festachse 202 ist in der Vertiefung oder Nut 83 aufgenommen und durch den Boden der Vertiefung 83 getragen. Andererseits liegen die Köpfteile h in Berührung mit dem Ring 11. Wenn hier die Spannungskomponente des Streifens 6 auf den Ring 11 einwirkt, biegt sich die Festwelle 202 derart, daß der Ring 11 exzentrisch wird bezüglich der Achse der Welle 8.

Figur 10 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Federglieds 20. Der Außenumfang der Welle 8 ist mit mehreren axial wegragenden Vorsprüngen 84 versehen, und ein Ring 28 ist so angeordnet oder befestigt, daß er in Berührung mit den Vorsprüngen 84 ist. Zylindrische Wellen 29 sind am Außenumfang des Rings 28 und in Lagen vorgesehen, die nicht zu den Vorsprüngen 84 ausgerichtet sind. Wenn die Spannungskomponente des Streifens 6 auf den Ring einwirkt, wird der Ring 28 über die Welle 29, die in Berührung mit dem Ring 11 sind, so verformt, daß der Ring 11 bezüglich der Achse der Welle 8 in einem Ausmaß exzentrisch wird, das der Spannungs-

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komponente entspricht. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind die Wellen29 durch den Abstandsring 21 befestigt .

Fig. 11 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Federglieds 20. Die Welle 8 ist mit Vorsprüngen 84 versehen, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10. An den Außenumfängen der VorSprünge 84 ist ein Ring 28 befestigt, der Vorsprünge 29' besitzt, die in Lagen vorspringen, die nicht zu den VorSprüngen 84 ausgerichtet sind. Die Vorsprünge 29' des Rings 2 sind in Berührung mit dem Innenumfang des Rings 11. Wenn folglich die Spannungskomponente des Streifens 6 auf den Ring 11 einwirkt, wird der Ring 28 verformt und wird der Ring 11 exzentrisch zur Achse der Welle 8 in einem Ausmaß, das der Spannungskomponente entspricht. Ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist der Ring 11 durch eine geeignete Einrichtung befestigt, damit sich die relative Lagebeziehung zwischen der Welle 8 und dem Ring 11 nicht ändern kann.

Fig. 12 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des Federglieds 20. Wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 10 und 11 ist die Welle 8 mit' mehreren Vorsprüngen 84 in axialer Richtung versehen. Eine aus nachgiebigem oder elastischem Werkstoff hergestellte Platte 30 ist zwischen benachbarten Vorsprüngen 84 eingesetzt. Vorsprünge 112 des Rings 11 sind in Lagen vorgesehen, die den Außenumfangsflachen der jeweiligen Platten 30 gegenüberliegen. Wenn folglich die Spannungskomponente des Streifens 6 auf den Außenumfang des Rings 11 einwirkt, wird eine Last auf die Platte 30 über die Vorsprünge 112 ausgeübt und biegt sich die Platte 30. Infolge der Biegung der Platte 30 wird der Ring 11 exzentrisch gegenüber der Achse der Welle 8 in einem Aus-

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maß, das der Spannungskomponente des Streifens 6 entspricht.

Wie erläutert, sind verschiedene Anordnungen für die Federeinrichtung 20 möglich. Wesentlich ist, daß die Federeinrichtung 20 einen Aufbau besitzt, der zwischen den Ring 11 und der Welle 8 einsetzbar ist und der ein vorgegebenes Ausmaß an Exzentrizität für den Ring 11 verleiht, abhängig von der auf den Ring 11 anliegenden oder ausgeübten Last.

In den Figuren 13 und 14 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zur Korrektur eines Erfassungsfehlers aufgrund der Biegung der Welle 8 die Welle 8 hohl ausgeführt ist und bei dem eine Welle 42, deren beide Enden an Tragplatten 41 befestigt sind, im Hohlraum der Welle 8 aufgenommen ist, wodurch die Biegung der Welle 8 im Inneren der Welle 8 erfaßt wird. Wie in Figur 14 ausführlich dargestellt, ist mindestens ein Spaltfühler 72 an der Welle 42 befestigt und liegt der Spaltfühler 72 dem Innenumfang des Hohlraums der Welle 8 mit vorgegebenen Abstand dazu gegenüber. Wenn hier die Welle 8 sich infolge der Spannung des Streifens 6 biegt oder infolge des Spiels des Rollenlagers 14 exzentrisch wird, ändert sich der Abstand zwischen dem Innenumfang des Hohlraums der Welle 8 und dem Spaltfühler 72 derart, daß das Ausmaß der Biegung oder der Exzentrizität der Welle 8 erfaßt werden kann. Der erfaßte Wert kann durch die Recheneinheit 53 verarbeitet werden ähnlich den durch die Spalifühler Jl gemäß Fig. 5 erfaßten Werten und " =.- der Recheneinheit 51 als Formenkorrektursignal zugeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird folglich die Biegungskomponente der Welle 8 von dem Ausmaß der Biegung der Federglieder 20 subtrahiert, die die Biegung der Welle 8 enthalten, und das tatsächliche Ausmaß der Biegung der Federglieder 20 aufgrund

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der Spannungskomponente des Streifens 6 kann erfaßt werden, und wird die Formenerfassung verbessert.

Bisher erfolgte die Beschreibung anhand von Ausführungs beispielen, bei denen die Spannungskomponenten durch Drücken oder Pressen der Ringe 11 von unten gegen die Streifenfläche erfaßt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Ringe 11 nach unten gegen die Fläche des Streifens 6 zu drük ken, wie in Fig. 15 dargestellt, wobei ähnliehe günstige Ergebnisse erreicht werden. Obwohl bei den vorstehend erläuter ten Ausführungsbeispielen die Spaltfühler 7 an der Seite der Ringe 11 angeordnet sind, an der sie nicht mit dem Streifen 6 in Berührung sind, ist dies nicht einschränkend zu verstehen, sondern der Streifen 6 kann auch zwischen den Spaltfühlern 7 und den Ringen 11 hindurchtreten, wie das beispielsweise in Fig. 15 dargestellt ist. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, daß der Streifen 6 die Spaltfühler 7 berühren kann und können die Spaltfühler in -eine Platte 91 eingesetzt oder verlegt sein.

Wie erläutert, sind gemäß der Erfindung weder ein Rollenlager noch eine Filmlagerung, die ein Spiel verursachen, zwischen den den Streifen berührenden Ringen und der die Ringe durchsetzenden Welle vorgesehen, weshalb der Erfassungsfehler sehr klein gemacht werden kann. Obwohl Rollenlager lh an beiden Enden der Welle 8 vorgesehen sind, kann die Exzentrizität der Welle 8, die durch das Spiel der Rollenlager 14 hervorgerufen wird, oder die Biegung der Welle leicht von dem Ausmaß der Exzentrizität der Ringe aufgrund der Änderung der Spannungskomponente des Streifens entfernt werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit sehr hoch wird. Im Vergleich zu bisherigen Formenfühlern, bei denen Fühler

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wie Kraftmeßdosen in den Ringen enthalten sind, besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß der Unterhalt und die Überprüfung leicht durchgeführt werden kann, da nämlich die Fühler außerhalb der Ringe angeordnet sind. Weiter werden die Spannungskomponenten des Streifens auf einmal in Ausmaße der Biegung der Federglieder umgesetzt, woraufhin
die Ausmaße der Biegungen durch die Spaltfühler erfaßt werden, weshalb Kraftmeßdosen oder andere ähnliche Einrichtungen nicht erforderlich sind.

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Claims

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ PATEM ANWÄLTE ""'

Steinsdorfstr. 10 · D-8000 München 22 Dipl.-Ing. R. BEETZ sen. *5 ß 1 Q 7 1 Q

Telefon (089) 227201 - 227244 - 295910 Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT CO]OI I3

Telex 522048 - Telegramm Allpatent München Dr.-Ing. R. BEETZ jr.

Rechtsanwalt Dipl.-Phys. Dr. jur. U. HEIDRICH Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

Priv.-Doz. Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. SCHMITT-FUMIAN 680-28.O57P

30. März 1978 Ansprüche

C 1Λ Vorrichtung zur Erfassung der Form eines Streifens, gekennzeichnet durch

mehrere Ringe (H)₃ die in Breitenrichtung des laufenden Streifens (6) angeordnet sind und deren Außenumfänge eine Fläche des Streifens (6) berühren,

eine die Ringe (11) durchsetzende Welle (8), die an ihren beiden Enden drehbar gehaltert ist,

zwischen den Ringen (11) und der Welle (8) befestigte Federglieder (20) zum derart Tragen der Ringe (11), daß die Ringe (11) sich mit der Welle (8) drehen, und daß die Achsen der Ringe (11) exzentrisch werden können gegenüber der Achse der Welle (8), und

mehrere erste Spaltfühler (7) in Lagen, die den Außenumfängen der jeweiligen Ringe (11) gegenüberliegen, und zum Erfassen von Exzentrizitäts-Beträgen oder-Ausmaßen der Ringe (11) aufgrund von von dem Streifen (6) erhaltenen Belastungen in Form von deren Abständen von den Umfangsflächen der Ringe (11).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

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gekennzeichnet durch

zweite Spaltfühler (71) nahe bei den Enden der Welle (8) zum Erfassen eines Ausmaßes der Biegung der Welle (8) aufgrund einer von dem Streifen (6) erhaltenen Belastung,

eine Einrichtung (53) zur Berechnung der Ausmaße der Biegungen der jeweiligen Teile der Welle (8) von einem Erfassungswert der zweiten Spaltfühler (71), und

eine Einrichtung zum Korrigieren von Formenerfassungswerten der ersten Spaltfühler (7) unter Verwendung der Bereehnungswerte der Recheneinrichtung (53).
3. "Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

eine mit einem Hohlraum versehene Welle (8), die dessen Achse aufweist und durch die eine Festwelle (42) ragt, die an ihren beiden Enden gesichert ist,

mindestens einen dritten Spaltfühler (72) an der Festwelle (42) zum Erfassen eines Spalts von einer Innenwand des Hohlraums j

eine Einrichtung zur Berechnung von Ausmaßen von Biegungen entsprechender Teile der Welle (8) von einem Erfassungswert der dritten Spaltfühler (72), und

eine Einrichtung zum Korrigieren von Formenerfassungswerten von den ersten Spannungsfühlern (7) unter Verwendung der Be-

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Rechnungswerte dieser Berechnungseinrichtung.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3₃ dadurch gekennzeichnet 3 daß die Federeinrichtung durch mehrere zylindrische Federn (20) gebildet ist, wobei die zylindrischen Federn (20) in einem Zwischenraum zwischen jedem Ring (11) und der Welle (8) angeordnet sind, wobei deren Achsen sich längs der Achse der Welle (8) und mit vorgegebenem Abstand erstrekken und wobei die Querschnittsform der zylindrischen Federn (20) senkrecht zu deren Achse elastisch zu einer Ellipse verformbar ist, wodurch der Ring (11) exzentrisch wird.

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