DE3724663C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur Bestimmung des Abstandes zweier Rollen oder Walzen, mit einem spreizbaren Stützkörper, der auf seiner einen Seite eine zweispurige, zweiachsige Anordnung und an seiner anderen Seite zwei in einem Abstand zueinander angebrachte Zentrierrollen trägt, deren Rotationachsen parallel zu den Achsen der Rollenanordnung verlaufen, wobei die Rollenanordnung und die Zentrierrollen vertikal zur Aufstandsebene der Rollenanordnung abstandveränderbar geführt sind, mit einer Meßanordnung auf der Mittelebene, die vertikal zwischen den Achsen der Rollenanordnung bzw. der Zentrierrollen verläuft und deren Meßfühler zur Abstandsmessung zwischen den Rollen oder Walzen beweglich geführt sind.

Eine derartige Meßanordnung ist aus der deutschen Patentschrift 26 39 240 bekannt. Sie wird sowohl zum Ausmessen einer Kokille auch zum Ausmessen der Rollenbahnen eingesetzt, die bei Stranggußanlagen den Einguß bilden bzw. die Überführung von der Vertikalen in die Horizontale übernehmen und außerdem zur Abkühlung des gegossenen Stranges dienen. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind Meßfühler ausfahrbar, die die eigentliche Messung vornehmen und anhand deren Meßergebnis die engste Stelle zwischen den beiden Rollen eines Rollenpaares angefahren wird. Die bekannte Vorrichtung wird nämlich beispielsweise an einem Kran geführt und von oben in den Gußkanal eingeführt und zur Ausmessung der Rollen Schritt für Schritt abgesenkt.

Diese bekannte Meßanordnung ist vom Konzept her eine dem Verwendungszweck angepaßte Großvorrichtung, die ihrer ganzen Art nach keine Miniaturisierung nahelegt. Soll also z. B. ein Meßgerät zur Bestimmung des Abstandes zweier Rollen oder Walzen als handgeführtes Gerät in der Werkstatt benutzt werden, fehlt es bei dem bekannten Meßgerät an einer entsprechenden Handhabbarkeit, selbst wenn die bekannte Vorrichtung im ganzen verkleinert würde.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Meßgerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das zur Verwendung als Handgerät in Werkstatt und Betrieb geeignet ist, dessen Meßanordnung vor schädlichen Einwirkungen gut geschützt ist und das das bekannte Prinzip einer Einklemmung des Gerätes zwischen die Rollen eines Rollenpaares durch Zentrierrollen ausnutzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Stützkörper als Wagen, der die Rollenanordnung trägt, und als Kopf, an dem die Zentrierrollen angebracht sind, ausgebildet ist, daß der Wagen und der Kopf jeweils zylindrische bzw. hohlzylindrische Abschnitte tragen, die nach Art eines Teleskopes ineinandergesteckt und mit Hilfe einer Feder in Richtung eines vergrößerten Abstandes vorgespannt sind, daß die Meßanordnung innerhalb einer selbständigen Einheit aus zwei ineinandergesteckten, mit Hilfe einer Feder oder durch die Meßanordnung selbst gespreizten, an der einen Stirnseite jeweils verschlossenen Rohren eingekapselt ist, und daß jedes Rohr eine Schulter trägt, und die Schulter des einen Rohres an dem Wagen und die des anderen Rohres an dem Kopf anliegt.

Das Meßgerät gemäß der Erfindung wird von einem Benutzer auf die eine Rolle des Rollenpaares beispielsweise mit dem Wagen aufgesetzt und dann auf einer radiusförmigen Bewegung um die Mittelachse dieser Rolle in die Meßstellung gedrückt, wobei zunächst die eine Zentrierrolle von der gegenüberliegenden Rolle einwärts gedrückt wird. Bei diesem Vorgang wird der entsprechende Meßfühler mitgenommen, so daß er sich der entsprechende Meßfühler mitgenommen, so daß er sich zur Vorbereitung des Eintritts in die Meßstelle mit einwärts bewegt. Dadurch ist er beim Einschwenken des Meßgerätes in die Meßstelle sehr gut geschützt. Ähnliche Verhältnisse gelten, wenn das Meßgerät annähernd parallel in die Meßstellung gebracht wird, also der Wagen mit seiner einen Seite und die eine Zentrierrolle an der jeweiligen Walze oder Rolle anliegen.

Bei der Reparatur von Stranggießrollenbahnen werden sogenannte Segmente werkstattmäßig aufgearbeitet, bei denen z. B. vier bis sechs Rollenpaare hintereinander in leichtem Bogen angeordnet sind. Nach der Aufarbeitung, also beispielsweise nach dem Überschleifen der Außenfläche der Rollen und nach einer neuen Lagerung, muß der spätere Gußschacht neu eingestellt werden, wobei insbesondere die Abstände der beiden Rollen eines Rollenpaares auf 1/10 mm gemessen und gegebenenfalls eingestellt werden müssen. Die Zugänglichkeit ist dabei besonders schlecht, so daß die Erfindung den weiteren Vorteil aufweist, daß das Meßgerät, einmal in Stellung gebracht, in Stellung bleibt, selbst wenn es vorübergehend losgelassen wird.

In an sich bekannter Weise kann mit dem Meßgerät gemäß der Erfindung sowohl der Abstand gemessen werden als auch die Unrundheit bzw. der Höhenschlag einer Rolle, wenn diese gedreht und die gegenüberliegende Rolle festgehalten wird. Bei starken Unrundheiten verändert sich zwar die Lage des Meßgerätes aufgrund des beibehaltenen Kontaktes der Wagenrollen und Kopfrollen auf den Zylinderflächen, der dadurch entstehende Fehler ist jedoch ein Fehler zweiter Ordnung, der in der Regel vernachlässigt werden kann. Statt der Rollen können selbstverständlich sphärisch gekrümmte Flächen an dem Wagen bzw. an dem Kopf angebracht sein, die dann auf den zu vermessenden Mantelflächen des Rollenpaares gleiten.

Vom Prinzip her änder sich dadurch an dem Meßgerät nichts. Rollen sind jedoch deshalb zu bevorzugen, weil sie zum einen die Rollenoberfläche schonen und zum anderen weniger empfindlich gegen Verschleiß sind. Zur Lagerung der Rollen werden spielfreie Wälzlager wie Präzisionskugellager oder Nadellager verwendet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf ein Meßgerät gemäß der Erfindung, das zwischen zwei Rollen zur Messung des Abstandes in Stellung gebracht ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch ein Ausführungsbeispiel des Meßgerätes gemäß der Erfindung.

In der Fig. 1 ist ein Meßgerät 1 gemäß der Erfindung wiedergegeben, das zwischen einer Unterrolle 2 und einer Oberrolle 3 eines Rollenpaares installiert ist, das Be­ standteil eines Segmentes einer Stranggießanlage ist. Zur Führung und Handhabung des Meßgerätes ist ein Hand­ griff 4 (Fig. 2) angebracht, mit dessen Hilfe insbe­ sondere das Einschieben des Meßgerätes 1 von der Front­ seite des Rollenpaares her möglich ist.

Im unteren Teil des Meßgerätes befindet sich ein Wagen 5, der mit Hilfe von vier Rollen 12 (Fig. 3) auf der Unter­ rolle 2 aufliegt. Im oberen Teil des Gerätes 1 befindet sich ein Kopf 6, der gegenüber dem Wagen 5 unter Feder­ kraft die Tendenz hat, die Meßweite des Meßgerätes 1 zu vergrößern, so daß er mit Hilfe von Kopfrollen 20 an der Oberrolle 3 anliegt. Die Anordnung ist nun so gewählt, daß ein im Inneren des Meßgeräts 1 befindlicher Meßgeber 7 auf der Verbindungslinie 8 zwischen den Zentren der Oberrolle 3 und der Unterrolle 2 liegt, also auf der Linie des geringsten Abstandes zwischen beiden Rollen 2 und 3. Das mit Hilfe des Meßgebers 7 ertastete Meßergebnis wird an einem Instrumentengehäuse 9 analog oder digital zur Anzeige gebracht; das Instrumenten­ gehäuse 9 beherbergt außerdem einen Akkumulator zur Stromversorgung des Meßgebers und der Anzeigevorrichtung sowie einen Ein- und Ausschalter.

Aus der Fig. 3 ist das Innere des Meßgerätes 1 im einzelnen zu erkennen. Der Wagen 5 besitzt vier gabel­ artige Ausleger, und zwischen jedem Ausleger ist mit Hilfe einer Welle 13 eine Rolle 12 spielfrei gelagert, also beispielsweise mit Hilfe von Kugellagern oder Nadel­ lagern (nicht dargestellt). Auf die Ausgestaltung der Ausleger im einzelnen kommt es nicht an, es ist ledig­ lich wichtig, daß die vier Rollen 12 des Wagens 5 so zueinander ausgerichtet sind, daß sie auf einer idealen zylindrischen Fläche mit einem beliebigen Radius spielfrei aufstehen.

Der Wagen 5 trägt einen zylindrischen Abschnitt 14, den ein hohlzylindrischer Abschnitt 15 des Kopfes 6 nach Art einer Teleskopführung übergreift. Zur Begrenzung der Bewegungsmöglichkeiten zwischen diesen beiden Abschnitten 14 und 15 trägt der hohlzylindrische Abschnitt 15 des Kopfes 6 eine Stiftschraube 17, deren vorderes Ende in einen Schlitz 18 in dem zylindrischen Abschnitt 14 des Wagens 5 eingreift. In der Fig. 3 ist die engste Lage des Meßgerätes wiedergegeben, in der der Abstand des Kopfes 6 von dem Wagen 5 am geringsten ist. In dieser Lage liegt der hohlzylindrische Abschnitt 15 auf einer Schulter 19 im unteren Teil des Wagens 5 auf. Für die Spreizbewegung steht nun annähernd die gesamte Länge des Schlitzes 18 zur Verfügung.

Für die Spreiztendenz zwischen dem Kopf 6 und dem Wagen 5 ist zwischen der Stirnseite des zylindrischen Abschnitts 14 und dem Boden des hohlzylindrischen Abschnittes 15 eine Schraubenfeder 16 eingesetzt, die auch dann noch eine ausreichende Federwirkung hat, wenn die Stiftschraube 17 an der dem Kopf 6 zugewandten Stirnbegrenzung des Schlitzes 18 anliegt. In dieser Weise wird sichergestellt, daß das Meßgerät nach dem Instellungbringen bei großen Abständen sicher zwischen den zu vermessenden Rollen gehalten wird. Wenn nicht jedesmal der volle Spreizhub zur Wirkung kommen soll, was beispielsweise bei einer Meßreihe der Fall ist, bei der das Meßgerät nahe der engsten Lage eingesetzt wird, kann in dem hohlzylindrischen Abschnitt 15 des Kopfes 6 ein weiteres Gewindeloch bzw. können weitere Gewindelöcher für die Stiftschraube 17 vor­ gesehen sein, die dann wahlweise die Stiftschraube 17 aufnehmen.

Der Kopf 6 ist im Bereich der Mittelebene des Gerätes 1 mit Kopfrollen 20 in ähnlicher Weise ausgestattet wie der Wagen 5, wobei wiederum Wellen 21 die Lagerung über­ nehmen. Es wurde eingangs bereits erläutert, in welcher Weise das Meßgerät in Stellung gebracht wird. Es ist deutlich zu erkennen, daß zunächst eine Einfederung des Kopfes 6 gegenüber dem Wagen über das Niveau der späteren Meßlage hinaus erforderlich ist, damit die Rollen einer Seite zunächst die engste Stelle zwischen den zu vermessen­ den Rollen oder Walzen passieren können. Danach spreizt sich das Meßgerät 1 leicht auf, so daß es sich in der Meß­ stellung selbsttätig hält. Dadurch werden besondere Vor­ teile erzielt. Zum einen kann es bei Ermüdung der Be­ dienungsperson losgelassen werden, ohne aus der Meß­ stellung herauszufallen, zum anderen kann das Meßgerät beim Messen des Höhenschlages sich selbst überlassen bleiben, wenn man vom Ablesen des Meßergebnisses einmal absieht.

Im Inneren des zylindrischen Abschnittes 14 des Wagens 5 befindet sich eine aus einem Außenrohr 24 und einem Innen­ rohr 25 bestehende Einheit zur Aufnahme des Meßgebers 7. Diese Einheit wird wiederum mit Hilfe einer Feder 26 ge­ spreizt, also in Richtung eines größeren Abstandes vor­ gespannt. In der Ruhelage, also in den Meßpausen, liegt das Außenrohr 24 mit einer Schulter 27 an dem Wagen 5 und das Innenrohr 25 mit einer Schulter 28 an dem Kopf 6 an. In dieser Weise wird der Zusammenhalt der Einheit gewähr­ leistet. Es ist deutlich zu erkennen, daß in dieser Lage die an den Enden der Rohre 24 und 25 angebrachten Tast­ rollen 29 über die durch die Rollen 12 bzw. 20 aufge­ spannte Ebene hinausragen. Das bedeutet im Ergebnis, daß mit dem Meßgerät auch Abstände von in sich ebenen Flächen gemessen werden können.

Die beiden Rohre 24 und 25 sind mit Hilfe einer Stift­ schraube 33 und eines Schlitzes 34 gegeneinander gegen Verdrehen gesichert, und außerdem ist das Innenrohr 25 mit Hilfe eines Keiles 35 gegen eine Drehung gegenüber dem Kopf 6 gesichert, da der Keil 35 in einer Nut oder Kulisse 36 gleiten kann. Damit ist sichergestellt, daß die Tastrollen 29 unabhängig von der Eindrücktiefe in den Wagen 5 bzw. in den Kopf 6 zu den Rollen 12 und 20 ausgerichtet sind, also die Achsen aller Rollen zueinander parallel verlaufen.

Im Inneren des Innenrohres 25 befindet sich schließlich der Meßgeber 7, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als elektrisches Widerstandselement ausgebildet ist, dessen Widerstand sich mit unterschiedlicher Eindrücktiefe eines Stößels 37 ändert. Da das Gehäuse des Meßgebers 7 unverrückbar an dem Innenrohr 25 anliegt und der Stößel 37 der Bewegung des Außenrohres 24 folgt, überträgt sich die Meßstellung der beiden Rohre 24 und 25 unmittelbar auf den Meßgeber 7.

Zur Auswertung der Widerstandswerte des Meßgebers 7 be­ findet sich seitlich an dem Kopf ein Instrumentengehäuse 9 (Fig. 1), das eine Anzeigevorrichtung, einen Schalter sowie einen Akkumulator für die Stromversorgung enthält. Diesbezüglich geht die Erfindung bekannte Wege, so daß an dieser Stelle auf eine nähere Erläuterung verzichtet werden kann. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, an geeigneter Stelle an dem Instrumentengehäuse 9 einen Stecker vorzusehen, damit die Meßwerte über eine Draht­ verbindung auf einen Schreiber gegeben werden können.

Das in den Fig. 1 bis 3 wiedergegebene Meßgerät 1 ist so gestaltet, daß die Mittelachse des Meßgebers 7 in Spurbreitenmitte des Wagens 5 liegt. Falls es auf Messungen im unmittelbaren Randbereich ankommt, kann die Mittelachse des Meßgebers 7 in Achsrichtung der Rota­ tionsachsen der Tastrollen 29 versetzt angeordnet sein, wobei auch eine Anordnung außerhalb der Spurbreite in Frage kommt. Lediglich die Radstandmitte ist jeweils einzuhalten, damit bei Auflage des Wagens auf einer zylindrischen Rolle jede Tastrolle 29 jeweils im höchsten Punkt auf der zu vermessenden Rolle aufliegt. Ähnliches gilt für die Ausgestaltung des Kopfes, es ist also die Ausfluchtung zwischen den Rollen 20 und der oberen Tast­ rolle 29 nicht unbedingt erforderlich.

Claims (10)

1. Meßgerät zur Bestimmung des Abstandes zweier Rollen oder Walzen, mit einem spreizbaren Stützkörper, der auf seiner einen Seite eine zweispurige, zweiachsige Rollenanordnung und an seiner anderen Seite zwei in einem Abstand zueinander angebrachte Zentrierrollen trägt, deren Rotationsachsen parallel zu den Achsen der Rollenanordnung verlaufen, wobei die Rollenanordnung und die Zentrierrollen vertikal zur Aufstandsebene der Rollenanordnung abstandsveränderbar geführt sind, mit einer Meßanordnung auf der Mittelebene, die Vertikal zwischen den Achsen der Rollenanordnung bzw. der Zentrierrollen verläuft und deren Meßfühler zur Abstandsmessung zwischen den Rollen oder Walzen beweglich geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper als Wagen (5), der die Rollenanordnung (12) trägt, und als Kopf (6), an dem die Zentrierrollen (20) angebracht sind, ausgebildet ist, daß der Wagen (5) und der Kopf (6) jeweils zylindrische bzw. hohlzylindrische Abschnitte (14, 15) tragen, die nach Art ewines Teleskopes ineinandergesteckt und mit Hilfe einer Feder (16) in Richtung eines vergrößerten Abstandes vorgespannt sind, daß die Meßanordnung (7) innerhalb einer selbstständigen Einheit aus zwei ineinandergesteckten, mit Hilfe einer Feder (26) oder durch die Meßanordnung (7) selbst gespreizten, an der einen Stirnseite jeweils verschlossenen Rohren (24, 25) eingekapselt ist, und daß jedes Rohr (24, 25) eine Schulter (27, 28) trägt, und die Schulter (27) des einen Rohres an dem Wagen (5) und die des anderen Rohres (25) an dem Kopf (6) anliegt.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (12, 20) des Wagens (5) und des Kopfes (6) durch sphärisch gekrümmte Flächen ersetzt sind.

3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse der Meßanordnung (7) in der Spurbreitenmitte des Wagens (5) angeordnet ist.

4. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfühler der Meßanordnung (7) als Tastrollen (29) ausgebildet sind.

5. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Abschnitt (15) dem Kopf (6) und der zylindrische Abschnitt (14) dem Wagen (5) zugeordnet ist.

6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (14) des Wagens (5) einen Schlitz (18) trägt, und daß in dem hohlzylindrischen Abschnitt (15) des Kopfes (6) eine in den Schlitz (18) eingreifende Stiftschraube (17) eingeschraubt ist.

7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Abschnitt (15) des Kopfes (6) zur Einstellung der freien Verschiebelänge mehrere Einschraublöcher in Schlitz­ richtung trägt.

8. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre (24, 25) mit Hilfe einer Stiftschraube (33) einerseits und eines Schlitzes (34) andererseits gegen Verdrehen gesichert sind, und daß das eine Rohr gegenüber dem Kopf (6) oder dem Wagen (5) mit Hilfe einer Kulissenführung (35, 36) gegen Verdrehen gesichert ist.

9. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung (7) in an sich bekannter Weise elektrisch betreibbar ist, und daß der Kopf (6) ein Instrumentengehäuse mit Anzeigevorrichtung sowie einen Akkumulator für die Stromversorgung der Meßanordnung (7) und der Anzeigevorrichtung trägt.

10. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kopf (6) ein Griff (4) angebracht ist.