DE2813719C2 - Vorrichtung zum Messen der Planheit von Metallbändern - Google Patents
Vorrichtung zum Messen der Planheit von MetallbändernInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Planheit von unter Zugspannung stehenden
laufenden Metallbändern, mit einer Mehrzahl von mit Meßinstrumenten zusammenarbeitenden Ringen, die
ausgerichtet aneinander anliegen und sich über die ganze Breite des Metallbandes erstrecken, wobei der
Umfang eines jeden Ringes in direktem Kontakt mit dem Metallband steht und die Ringe auf einer Welle
sitzen, die mit den Ringen umläuft und art ihren Enden
drehbar gelagert ist.
Beim Kaltwalzen ist die Flachheit eines Streifens ode. Bandes von wesentlicher Bedeutung. Da das Endprodukt,
der gewalzte Streifen, dünn ist, ist die Steuerung oder Regelung der Flachheit des Streifens oder die
Formgebungsregelung ein ernsthaftes zu lösendes Problem.
Bei einem uneben gewalzten Streifen in einem Zustand, in dem keine Spannung ausgeübt wi.d, kann
die Ungleichförmigkeit des Streifens leicht durch Besichtigung erkannt werden. Wenn jedoch eine
Spannung auf einen Streifen, wie beim Walzen ausgeübt wird, wird die Ungleichförmigkeit des Streifens durch
Strecken beseitigt und kann nicht mehr durch Sichtprüfung erfaßt werden. Folglich mußten 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.
So 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 Breitenrichtung 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.
Weiter ist durch die US-PS 39 02 363 ein 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. Dieser
Formendetektor erfordert jedoch ein Rollenlager am Innenumfang jedes Ringes, um eine sanfte Drehung
zwischen dem Ring und der Welle sicherzustellen. Im allgemeinen besitzt ein Rollenlager ein Spiel von
wenigen 10 bis einigen 100 μιη. auch wenn es sehr genau
gefertigt ist. Andererseits ist eine Flachheit von einigen 10 Jim erforderlich für die Form des Streifens. Folglich
kann selbst dann, wenn die Zugspannungskomponenten
mit den Kraftmeßdosen hochgenau gemessen werden, die Form des Streifens des Spiels des Rollenlagers nicht
genau genug erfaßt werden. Dazu kommt noch, daß die Fläche des Ringes, der mit dem Streifen durchgehend in
Berührung gehalten ist, aufgrund dessen Reibung mit dem Ring einem Verschleiß unterliegt oder er 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 Ringes 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. Schließlich sind die Kraftmeßdosen innerhalb
jedes Ringes angeordnet. Da die Kraftmeßdosen eine hochgenaue Kraflerfassungseigrtung besitzen müssen,
ist daher eine günstige Meßumgebung erforderlich, Wodurch diese sehr teuer werden, wobei darüber hinaus
diese ziemlich anfällig gegen Stoßbelastungen sind Dadurch wird eine routinemäßige Überprüfung erforderlich.
Die Überholung einer Lastzelle ist ziemlich schwierig, da sie innerhalb des Ringes eingesetzt ist.
Weiter ist durch die US-PS 34 99 306 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 und den Ringen muteis eines durch das Fluid gebildeten ι.
Fluidfilms sicherzustellen, wobei aufgrund der Tatsache, daß der Fluiddruck zwischen den jeweiligen Ringen und
der Welle proportional den Zugspannungskomponenten ist, die Fluiddrücke erfaßt werden, um so die
Formenerfassung durchzuführen. Es müssen jedoch auch bei diesem Detektor 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 eine sorgfältige Staubentfernung im Fluid durchgeführt μ
werden muß.
Die DE-OS 23 10 552 betrifft eine Vornch'ung zur
Messung des Profils von Bandmaterial. Dabei sitzt auf einer Welle ein schwingender Innenring, der sich frei um
die Welle drehen kann und mit ihr an einer gegenüber .·-, dem Mittelpunkt der Welle exzentrischen Stelle
bewegbar verbunden ist. Den Innenring umgibt ein Außenring, der über mehrere an der Außenfläche des
Innenringes angeordnete Rollen gegenüber dem Innenring drehbar ist. Außerdem ist eine Kraftmeßdose m
vorhanden, die zwischen der Innenfläche des Innenringes und der Außenseite der Welle angeordnet ist. Die
Kraftmeßdose mißt das Moment, das die Meßglieder aufgrund der Dehnung des Metallbandes abgeben.
Abgesehen davon, daß der Zugang zu den Meßfühlern (· bei dieser Anordnung erschwert ist. kann, auch infolge
der Toleranzen der Rollen, keine hohe Genauigkeit erreicht werden.
Die DE-OS 18 04 925 betrifft ein Verfahren zum
Messen der Verteilung von Zugspannungen über die -in
Breite von unter Längszug stehendem bandförmigem Gut und eine Meßvorrichtung dafür. Das Verfahren
besteht darin, daß als Meßprinzip die unterschiedlichen Einsenkungen einer teilweise frei gelagerten Zylinderschale infolge unterschiedlicher, radial gerichteter r.
Pressungen eines abgelenkten Bandes, die den örtlichen Bandzugspannungen proportional sind, verwendet wird.
Auch mit diesem Verfahren läßt sich kein hohes Maß an Genauigkeit erreichen.
Die DE-OS 26 33 351 betrifft eine Einrichtung /um -,<
> Messen der Planheit von Metallbändern während des Walzens unter Verwendung von mit Meßelementen
versehenen, in Rollenabschnitte unterteilten Meßrollen,
bei dem die Meßelemente an den aus um eine festgelagerte Achse schwenkbaren Seitenträgern und v>
Rollenlagern bestehenden Aufhängungen der einzelnen Rollenabschnitte der Meßrollen feststehend angeordnet
sind. Wegen der Verwendung von Rollenlagern gilt auch hier dasselbe wie bei den vorstehenden Ausführungen:
Es kann keine hohe Genauigkeit erzielt werden.
Die Erfindung hat qs sich mx Aufgabe gemacht, einen
Detektor zu schaffen, der bei hoher Eignung zur Erfassung von Formen ein bei einem drehenden Teil
auftretendes geringes Spiel aufweist, keine kostspieligen Kraftmeßdosen verwendet und der auch keine
Kraftmeßdosen edlrtält, die einen Unterhalt erfordern,
und der einfach zu überholen und zu warten ist.
Die Aufgabe wird (jurch die im Anspruch 1
gekennzeichneten Merkmale gelöst.
In den Unteransprüchen sind zweckmäßige weitere Ausbildungen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 in Seitenansicht ein Streifenwalzwerk, das einen erfindungsgemäßen Formendetektor verwendet,
Fig.2 in Vorderansicht den Formendetektor gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
F i g. 3 den Schnitt III-III in F i g. 2,
Fig.4, 5 schematisch Signalfluß-Verläufe der Formendeiektoren
gemäß der Erfindung,
F i g. 6 vergrößert die Ansicht A in F i g. 3,
F i g. 7 den Schnitt VII-VII in F i g. 6,
F i g. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung als vergrößerte Ansicht ähnlich der Einzelheit A in
Fig. 3,
F i g. 9 den Schnitt IX-IX in F i g. 8,
Fig. 10 ein drittes Ausführiingsbeispiel der Erfindung
ähnlich dem vergrößerten Ausschnitt ; in F i g. 3,
F ig. 11 ein viertes Ausfuhrungsbeispiei jer Erfindung
ähnlich dem vergrößerten Ausschnitt A in F i g. 3,
Fig. 12 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung
ähnlich dem vergrößerten Ausschnitt A in F i g. 3,
Fig. M in Vorderansicht einen Formendetektor gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 14 den Schnitt XIV-XIV in Fig. 13.
Fig. 15 in Vorderansicht einen Formendetektor gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei der Ausführung nach F i g. 1 ist ein Formendetektor 1 zwischen f.inem Walzgerüst 2 und einem
Bandhaspel 3 angeordnet. Ein zwischen den Arbeitswalzen 4 gewalztes Band 6 wird unter Spannung auf die
Bandhaspel 3 aufgewickelt. Der Formendetekior 1 drückt gegen das Band 6 und erfaßt die Spannungsverteilung
über die Bandbreite quer zur FörJerrid'tung.
Die erfaßten Signale werden in einem Rechner 5 umgesetzt, der die Formgebung im Spalt über die
Wa.zenzustellung und die Waizenbiegung steuert.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Formendetektor 1
zwischen Führungsrahmen 10 und auf einem vertikal bewegbaren Rahmen 9 befestigt, wobei der Rahmen 9
über Hydraulikzylinder 12 heb- und senkbar ist. 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 '-;i!er Drehen der Ringe M und der Welle 8 in
Berührung mit den Außenumfängen der Ringe 11 aufgenommen. Andererseits sind Spaltfühkr 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 Berufung kommen, d. h., bei der Ansicht gemäß F i g. 2 unter den Ringen 11.
Gemäß F i g. 3 ist der Spaltfühler 7 in einen HüUer 15
unterhalb des Ringes 11 in einem solchen Ausmaß eines
Spaltes G eingeschraubt, daß er nicht in Berührung mit dem Ring 11 kommt. Eine Kappe 16 ist am Oberteil des
Halters 15 aufgesetzt, utn ein Beschmutzen des
Spaltfühlers zu verhindern. Weiter ist der Oberteil mit Kühlwasser gefüllt zum Kühlen des Spaltfühlers 7. Eine
Signalleitung 17 für den Spaltfühler 7 isl 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 Ringes 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 20, die aus Zylinderrohren hergestellt sind,
zwischen dem Ring 11 und der Welle 8 befestigt, und zwar in Richtung parallel zur Achse der Welle 8. Die
Querschniitsform 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 Biegungsbeträge
oder die Spalte zwischen den Spaltfühlern 7 und den Ringen Il durch die .Spalllühler 7 erfaut
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 Fig.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-Belrag
des Ringes gegenüber der Achse der Welle 8 erfaßt wird und daß der Exzentrizitäts-Betrag als
Ausmaß der Änderung des Abstandes zwischen dem Spaltfühler 7 und der Außenumfangsfläche des Ringes
11 erfaßt wird. Die auf diese Weise erfaßten Signale der jeweiligen Spaltfühler 7 werden gesammelt einem
Rechner 51 zugeführt, von dem aus eine Walz-Regeleinrichtung
52 oder -Steuereinrichtung beaufschlagt wird.
Auf diese Weise enthält der erfindungsgemäße Formendetektor keinerlei Einrichtungen, die ein Spiel
verursachen, wie RoMenlager oder ein Flüssigfilmlager
7U/itrhpn Hpm Rincr Il eipr mn rlpm Kimitpn f>
in
Bi-iuhrung ist und dor Welle 8. die den Ring U trägt,
dt-rart. daß eine hochgenaue Formenerfassung möglich
im Darüber hinaus ist keine Kraftmeßdose im Ring 11 enthalten, die eine Wartung und Überprüfung erfordert.
Der \ufbau ist einfach und der Unterhalt kann auf einfache Weise durchgeführt werden.
Γ ι e. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei ier eine Einrichtung zur Korrektur eines Fehlers vorgesehen ist. dc~ der Biegung oder Exzentrizität der
Welle zuzuordnen ist. Die Welle 8. die die Ringe 11 durchsetzt, besitzt zwar einen Durchmesser, 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 Ringes 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 F i g. 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 Weile 8 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
Breilenrichtung des Streifens 6 berechnet mit Bezug auf die Festigkeit des Werkstoffes mittels eines Rechners
53. Bs wird von dem Signal von jedem Spallfühler 17 in dem Rechner 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.
EMe Fig. 6 und 7 zeigen ein erstes Ausführungsbci-
, spiel der Federglieder 20. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die Federglieder 20 metallische zylindrische
Federn 201 auf, die gleichen Durchmesser und gleiche Waiddickc besitzen. Die zylindrischen Federn 201 sind
in Nuten oder Vertiefungen 81 aufgenommen, die in der
·(. Äu&enumfan.gsfiäche der Weiie S vorgesehen sind,
derart, daß sie sich axial erstrecken. Die Nut 81 ist ausreichend seichter als der Durchmesser der zylindrischen
Feder 201. Die zylindrische Feder 201 ist gleichzeitig in Berührung mit der Innenumfangsfläche
·, des Ringes 11. Die Anzahl der zylindrischen Federn 201,
die zueinander ausgerichtet sind, ist gleich der der Ringe 11. Kin Abstandsring 21 ist zwischen benachbarten der
ausgerichteten zylindrischen Federn 201 so vorgesehen, daß veKindert 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 23 dienen zum Tragen
des Abslandsringes 21 derart, daß er sich nicht gegenüber dem Ring 11 und der Welle 8 dreht, sie 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 Ausführungen
in verwendbar. Die F i g. 8 und 9 zeigen ein zweites
Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, die eine stufenförmige Festachse 202 als Federglied 20 verwendet. Der
AiiRi-niimfnnp der Welle 8 ist mit VorsDrüneen 82 in
Lagen versehen, die den Ringen 11 gegenüberliegen.
r> wobei UVertiefungen 83 in jedem Vorsprung 82
vorgesehen sind. Die stufenförmige Festachse 202 besitzt Kopfteile h großen Durchmessers, ein Mittelteil
b kleinen Durchmessers und Halsteile π zwischen den
Kopfteilen h und dem Mittelteil b. Der Mittelteil öder
■-,ο Festachse 202 ist in der Vertiefung oder Nut 83
aufgenommen und durch den Boden der Vertiefung 83 getragen. Andererseits liegen die Kopfteile 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 ti exzentrisch wird bezüglich der Achse der Welle 8.
F'g. 10 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Federgliedes 20. Der Außenumfang der Welle 8 ist mit
mehreren axial wegragenden Vorsprüngen 84 versehen,
«ι 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 Ringes 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 Π bezüglich der Achse der Welle 8 in einem Ausmaß exzentrisch wird, das der
Spannungskomponente entspricht. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.6 sind die Wellen 29 durch
den Abstandsring 21 befestigt.
Fig. 11 zeigt ein viertes Aüsführungsbeispiel des Federgliedes 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 Ringes 2 sind ι»
in Berührung mit dem Innenumfang des Ringes 11. Wenn folglich die .Spannungskomponente des Streifens
6 auf den Ring 11 einwirkt, wird der Ring 28 verformi
und wird der Ring 11 exzentrisch zur Achse der Welle 8
in einem Ausmaß, das der Spannungskomponente π
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 It nicht ändern
kann. m
Fig. 12 zeigt ein fünftes Aüsführungsbeispiel des
Federgliedes 20. Wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 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 Ringes 11 sind in lagen
vorgesehen, die den Außenumfangsflächen der jeweiligen Platten 30 gegenüberliegen. Wenn folglich die
Spannungskomponente des Streifens 6 auf den Außen- ίο umfang Hes Ringes 11 einwirkt, wird eine Last auf die
Platte 30 über die Vorsprünge 112 ausgeübt und hingt
sich die Platte 30. Infolge der Biegung der Platte 50 wird der Ring Il exzentrisch gegenüber der Achse der Welle
β in einem Ausmaß, das der Spannungskomponente des j>
Streifens 6 entspricht.
Wie erläutert, sind verschiedene Ausführungen für die Federeinrichtung 20 möglich. Wesentlich ist. daß die
Federeinrichtung 20 einen Aufbau besitzt, der zwischen dem 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
In den Fig. 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 Fig. 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 vorgegebenem 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
Spaltfüller 72 derart, daß das Ausmaß der Biegung oder
der Exzentrizität der Welle 8 erfaßt werden kann. Der erfaßte Wert kann durch den Rechner 53 verarbeitet
werden, ähnlich den durch die Spaltfühler 71 gemäß Fig. 5 erfaßten Werten und dem Rechner 51 als
Formenkorrektursignal zugeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird folglich die Biegungskompoiienie
der Welle 8 von dem Ausmaß der Biegung der Federglieder 20 subtrahiert, die die Biegung der Welle 8
enthalten.
Das tatsächliche Ausmaß der Biegung der Federglieder
20 aufgrund der Spannungskomponente des Streifens 6 kann erfaßt werden, die Formenerfassung
wird verbessert.
Bisher erfolgte die Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen, bei denen die Spannungskomponenten
durch Drücken oder Pressen der Ringe 11 von
unten gegen die Streifenfläche erfaßt werden. Selbstverständlich
ist es auch inögiich, die i<inge ii nach unten
gegen die Fläche des Streifens 6 zu drücken, wie in Fig. 15 dargestellt, wobei ähnliche günstige Ergebnisse
erreicht werden. Obwohl bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen die Spaltfühler 7 an der Seite der
Ringe II angeordnet sind, an der sie nicht mit dem Streifen 6 ·η Berührung sind, ist dies nicht einschränkend
zu verstehen, sondern der Streifen 6 kann auch zwischen
den Spaltfühlern 7 und den Ringen 11 hindurchtreten. Vvie das beispielsweise in Fig. 15 dargestellt ist. In
diesem FnI1 besteht die Möglichkeit, daß der Streifen 6
die Spaltfühler 7 berühren kann und können die Spaltfuhler in eine Platte 91 emgeset/t oder verlegt sein.
Wie erläutert, sind gemäß der Erfindung weder ein r<
<>lk-nlager 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 14 an
beiden Enden der Welle 8 vorgesehen sind, kann die Exzentrizität der Welle 8. die durch das Spiel der
Rollenlager 14 hervorgerufen wird, oder dit Biegung der Welle 8 leicht von dem Ausmaß der Exzentrizität
der R:r!g? aijfgriinrl /W ΛηίΙρπιησ rW "\nnnnunpsknmponente
des Streifens entfernt werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit sehr hoch wird. Im Vergleich zu
bisherigen Formenfühlern, bei denen Fühler 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 Spaltfuhler erfaßt
werden, weshalb Kraftmeßdosen oder andere ähnliche Einrichtungen nicht erforderlich sind.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Messen der Planheit von unter Zugspannung stehenden laufenden Metallbändern
mit einer Mehrzahl von mit Meßinstrumenten zusammenarbeitenden Ringen, die ausgerichtet
aneinander anliegen und sich über die ganze Breite des Metallbandes erstrecken, wobei der Umfang
eines jeden Ringes in direktem Kontakt mit dem Metallband steht und die Ringe auf einer Welle
sitzen, die mit den Ringen umläuft und an ihren Enden drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Zwischenraum zwischen der Welle (8) und den Ringen (11) Federelemente
(20) angeordnet sind, die eine radiale Bewegung der Ringe (11) relativ zur Welle (8) ermöglichen, um die
im jeweiligen Bereich des betreifenden Ringes (11) in dem Metallband herrschende Zugspannung über
eine Reihe von Spaltfühlern (7) zu erfassen, die auf einem Gestell (9) außerhalb der Ringe (11) und
gegenüber einem jeden Ring (ti) angebracht sind und ein dem Abstand der Ringe (11) von den
Spaltfühlern (7) entsprechendes Signal abgeben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weitere Spaltfühler (71) nahe bei den Enden
der Welle (8) zum Erfassen eii.er Durchbiegung der Welle (8), eine Recheneinrichtung (53) zur Berechnung
der Ausmaße der Biegungen der Welle (8) aufgrund der Signale der Spaltfühler (71) und eine
Einrichtung zur Korrektur der Signale der Spaltfühler
(7) unter Verwendung der Berechnungswerte der Recheneinrichtung(53λ(F i g. n,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wr:!e (8) mit einem
Hohlraum versehen ist, in dem eine Festwelle (42) sitzt, die an ihren beiden Enden gesichert ist, daß
mindestens ein dritter Spaltfühler (72) an der Festwelle (42) zum Erfassen eines Spaltes von der
Innenwand des Hohlraums angeordnet ist, daß eine Einrichtung zur Berechnung der Ausmaße von
Biegungen entsprechender Teile der Welle (8) vorgesehen ist, wobei die Signale von den Spaltfüll
lern (72) kommen, und daß weiter eine Einrichtung zur Korrektur von Signalen von den Spannungsfühlern
(7) unter Verwendung der Berechnungswerte dieser Berechnungseinrichtung vorgesehen ist
(Fig. 14).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3. dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen
Federelemente (20) in einem Abstandsring (21) gehalten und/oder in Ausnehmungen (81) der Welle
(8) sich abstützen, deren Radius größer ist als der Radius der zylindrischen Federelemente (20)
(F i g. 6).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52034439A JPS588458B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | 形状検出装置 |
Publications (2)
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---|---|
DE2813719A1 DE2813719A1 (de) | 1978-10-26 |
DE2813719C2 true DE2813719C2 (de) | 1981-09-17 |
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DE2813719A Expired DE2813719C2 (de) | 1977-03-30 | 1978-03-30 | Vorrichtung zum Messen der Planheit von Metallbändern |
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