DE4119886C2 - Meßgerät zur fortlaufenden Messung der Dicke von Blechbändern, insbesondere zur Verwendung bei Blechwalzanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur fortlaufenden Messung der Dicke von sich längsbewegenden Blechbänder, insbesondere zur Verwendung bei Blechwalzanlagen, bei dem die sich gegenüberliegenden, als Rollen ausgebildeten Meßtaster elastisch nachgiebig gegen das zu messende Blechband gepreßt werden, wobei die Drehachsen der Rollen schwimmend gelagert sind und die Abstandsänderung der Rollen gemessen und von einer Auswerteeinheit erfaßt wird.

Bei derartigen Meßgeräten werden die Meßtaster, jeder für sich, durch ein separates Federsystem beaufschlagt. Diese Federsysteme sind voneinander entkoppelt und bilden somit jeweils ein eigenes Schwingsystem. Sind die zu messenden Blechbänder in dem Meßbereich leicht wellig oder schwingen die zu messenden Blechbänder in Richtung der Meßstrecke, so können die Meßtaster, da sie jeweils ein eigenes Schwingsystem bilden, sich von der Blechbandoberfläche abheben und somit eine Fehlmessung initiieren. Die voneinander unabhängig arbeitenden Federsysteme haben auch noch den Nachteil, daß sich die Anpreßkräfte der Meßtaster bei Lageveränderung der Meßebenen der beiden Taster verändern.

Bei dem aus der DE-Z Industrie-Anzeiger 77/1987 Seite 66 bekannten Meßgerät sind die Rollen jeweils an dem freien Ende von zwei Auslegern angeordnet, die mit dem anderen Ende verschwenkbar untereinander verbunden, gelagert sind. Die Dicke des Blechbandes und somit die Abstandsänderung der Rollen wird hierbei durch Messung der Winkeländerung ermittelt. Die Winkeländerung bei Blechdickenschwankungen von nur wenigen hundertsteln Millimetern ist jedoch so gering, daß sie kaum meßbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Anpreßkräfte der beiden Meßtaster stets gleich zu halten, und zwar auch bei einer veränderten Lage der Meßebenen, und daß die lineare Rollenabstandsänderung als solche gemessen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollen durch ein einziges, auf beide Rollen gemeinsam einwirkendes, elastisch nachgiebiges Drucksystem gegeneinander gepreßt werden, wobei die Anpreßkraft der Rollen jeweils von einem Kolben erzeugt wird, der durch ein unter Druck stehendes, fließfähiges Medium beaufschlagt wird und die Druckkammern der Zylinder über eine Leitung untereinander und diese Leitung mit einem Druckerzeuger in Verbindung stehen und daß jeder der druckbeaufschlagten Kolben gegen die Kraft eines nachgiebigen Elements arbeitet. Dieses Meßgerät hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß die stets gleiche Anpreßkraft beider Rollen durch Druckerhöhung oder -senkung im Druckmedium variiert werden kann und daß die Anpreßkraft der Rollen von der Dicke der Blechbänder unabhängig ist. Weiterhin können die Rollen zum Einführen eines neuen Blechbandes leicht und zwar durch Druckabbau im Druckmedium auseinandergefaltet werden.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn jeder der druckbeaufschlagten Kolben gegen die Kraft einer Feder arbeitet. Damit erübrigt sich eine besondere Vorrichtung, die die Meßrollen zum Einführen eines neuen Blechbandes voneinander abhebt und weiterhin ist sichergestellt, daß die Berührungslinie zwischen den beiden Rollen, zum Beispiel bei einem Neueinjustieren des Meßsystems, vor Einführung eines neuen Blechbandes eine bestimmte Höhenposition einnimmt. Hierzu ist es vorteilhaft, daß zwischen der druckbeaufschlagten Seite des Kolbens und der Zylinderbodenfläche eine Zugfeder eingesetzt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als fließfähiges Medium Druckluft verwendet wird. Druckluft ist gegenüber flüssigen Medien nicht nur wegen der unvermeidlichen Leckstellen im System preiswerter, sondern auch wesentlich sauberer. Darüber hinaus sorgt die Druckluft auch dafür, daß kein Staub und andere Schmutzpartikel in das Zylinder/Kolben-System eindringen können.

Zur Kontrolle, ob das gewünschte Ergebnis auch wirklich Lückenlos erzielt wird, das heißt, die Kontrolle darüber, ob die beiden Meßrollen während des gesamten Meßvorganges auch wirklich ständig auf der zu messenden Blechbandoberfläche aufgelegen haben, sind die Rollen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt, elek­ trisch isoliert gelagert und elektrisch leitend über ein Kontaktüberwachungsgerät miteinander verbunden. Hebt eine der beiden Meßrollen während des Meßvorganges auch nur kurzfristig von der Oberfläche des zu messenden Blech­ bandes ab, so wird der Kontakt unterbrochen und das Kontaktüberwachungsgerät zeigt durch ein Signal oder auf einem Aufzeichnungsband an, daß hier keine Dickenabweichung des Blechbandes vorliegt, sondern eine Fehlmessung.

Die Zeichnung veranschaulicht das Prinzip des Meßgerätes. Die beiden als Meßtaster dienenden Rollen (1) und (2) sind elektrisch isoliert in einer starr mit den Kolben (3) und (4) verbundenen Aufnahmevorrichtung (5) und (6) drehbar gelagert. Die Kolben (3) und (4) gleiten in Zylindern (7) und (8) und sind durch Zugfedern (9) und (10) mit der Bodenfläche der Zylinder (7) und (8) verbunden. Die Druckkammern der Zylinder (7) und (8) sind über eine Leitung (11) untereinander und mit einer Leitung (12) mit einem nicht dargestellten Drucklufterzeuger verbunden.

Wird nun Druckluft über die Leitung (12) und (11) in die Zylinder (7) und (8) hineingegeben, so werden die Rollen (1) und (2) gegen die einander gegenüber liegenden Seiten des zu messenden Blechbandes (13) gepreßt. Da die beiden Druckflächen (14), (15) der beiden Kolben und die Drücke in den Zylindern (7), (8) gleich groß sind, ist auch die Anpreßkraft der beiden Rollen (1), (2) gegen das Blechband (13) gleich groß. Verändert sich die Stärke S des Blech­ bandes (13) derart, daß sie größer wird, so werden die Kolben (3) bzw. (4) gegen den Druck des Mediums ver­ schoben, wobei letzteres komprimiert wird oder gegen den Druckerzeuger arbeitet. Eine solche Bewegung der Rollen (1) und (2) in Richtung X und/oder Y wird von den Wegmeßsystemen (16) und (17) angezeigt und von diesen als Veränderungswert in die Auswerteeinheit (18) eingegeben.

Verändert sich die Höhenlage des Blechbandes (13) in Richtung X oder Y, z. B. aufgrund einer Welligkeit im Blechband oder durch leichtes Flattern des Blechbandes, so wird diese Bewegung durch die Rollen (1), (2) leicht nachvollzogen, da die Volumenänderung der Druckkammer des einen Zylinders der Volumenänderung der Druckkammer des anderen Zylinders exakt entspricht und die Druckluftsäule über die Leitung (11) leicht schwingen kann. Soll eine solche Schwingung gedämpft werden, so kann dieses durch Einbau einer Drossel in dieses Schwingsystem erfolgen.

Zur Überwachung, ob nun die beiden Rollen (1), (2) wirk­ lich stets auf dem Blechband (13) aufgelegen haben und somit eine angezeigte Änderung der Blechdicke S auch wirklich gegeben ist, und die angezeigte Blechdickenänderung nicht nur eine Fehlmessung ist, sind die beiden elektrisch isoliert gelagerten Rollen (1), (2) elektrisch leitend über ein Kontaktüberwachungsgerät (19) verbunden. Zeigt dieses Kontaktüberwachungsgerät (19) einen Kontaktausfall an, z. B. über eine stets mitlaufende Bandaufzeichnung, so ist hiermit dokumentiert, daß die angezeigte Blechdickenänderung real nicht gegeben ist, sondern daß es sich hier um eine Fehlmessung handelt.

Claims (5)

1. Meßgerät zur fortlaufenden Messung der Dicke von sich Längsbewegenden Blechbändern, insbesondere zur Verwendung bei Blechwalzanlagen, bei dem die sich gegenüberliegenden, als Rollen ausgebildeten Meßtaster elastisch nachgiebig gegen das zu messende Blechband gepreßt werden, wobei die Drehachsen der Rollen schwimmend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1, 2) durch ein einziges auf beide Rollen gemeinsam einwirkendes, elastisch nachgiebiges Drucksystem (3, 4, 7, 8, 11, 12) gegeneinander gepreßt werden, wobei die Anpreßkraft der Rollen (1, 2) jeweils von einem Kolben (3, 4) erzeugt wird, der durch ein unter Druck stehendes fließfähiges Medium beaufschlagt wird, und die Druckkammern der Zylinder (7, 8) über eine Leitung (11) untereinander und diese Leitung (11) mit einem Druckerzeuger in Verbindung stehen und daß jeder der druckbeaufschlagten Kolben (3, 4) gegen die Kraft eines nachgiebigen Elements (9, 10) arbeitet.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der druckbeaufschlagten Seite (15) der Kolben (3, 4) und der Zylinderbodenfläche eine Zugfeder (9, 10) eingesetzt ist.

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fließfähiges Medium Druckluft verwendet wird.

4. Meßgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1, 2) aus einem elektrisch leitenden Werkstoff bestehen, elektrisch isoliert gelagert und elektrisch leitend über ein Kontaktüberwachungsgerät (19) miteinander verbunden sind.

5. Meßgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Abstandsänderung der Rollen (1, 2) die Lageänderung einer jeden Rolle durch jeweils ein inkrementales, lineares Wegmeßsystem (16, 17) erfaßt wird und als Meßsignal an die Auswerteeinheit (18) gegeben wird.