DE4307465A1

DE4307465A1 - Vorrichtung zur Erfassung des axialen Bewegungsspiels eines CVC-Verschiebezylinders für eine Walze mittels elektronischem Weggeber

Info

Publication number: DE4307465A1
Application number: DE19934307465
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hackenberg
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung des axialen Bewegungsspiels eines CVC-Verschiebezylinders für eine Walze mittels elektronischem Weggeber, wobei es der üblichen Betriebspraxis eines Walzwerks entspricht, einem CVC-Verschiebezylinder einen Wegmeßgeber, kurz Weggeber genannt, zuzuordnen, um dessen wegproportionales Signal einer die Positionierung der zugeordneten Walze überwachenden Regeleinrichtung aufzuschalten. Es entspricht weiterhin üblicher Betriebspraxis, den Weggeber im Abstand parallel dem CVC-Verschiebezylinder anzugliedern und dessen Meßstange einerseits am verschiebbaren Einbaustück der Walze und dessen Gehäuse andererseits über ein Verbindungselement am Zylindergehäuse des Verschiebezylinders gelenkig anzuschließen.

Erfahrungen aus der Praxis haben gezeigt, daß es beim Einbau von Weggebern in Parallel-Anordnung zu CVC-Verschiebezylindern immer wieder zu Schwierigkeiten kommt, derart, daß infolge von Schwingungen bzw. ungenauer Übertragung des Bewegungsspiels kein optimales und teilweise instabiles Regelverhalten entsteht. Darüber hinaus ist die Zugänglichkeit des Weggebers zu Wartungszwecken ungünstig und der technische Aufwand für die Zuordnung des Weggebers zum CVC-Verschiebezylinder vergleichsweise hoch sowie störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung des axialen Bewegungsspiels eines CVC-Verschiebezylinders für eine Walze mittels elektronischem Weggeber soweit zu verbessern, daß damit die vorgenannten Schwierigkeiten überwunden werden. Insbesondere sollen mit der erfindungsgemäßen Ausführung folgende Verbesserungen verwirklicht werden:

1. Wartungsfreundliche Zugänglichkeit der Meßglieder des Weggebers;
2. wesentlich einfachere Bauart zur Verringerung der Kosten für Herstellung, Montage und Wartung;
3. exaktes, insbesondere stabiles Regelverhalten infolge Vermeidung von Fehlern und Schwierigkeiten bei der Übertragung des Bewegungsspieles.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß der Weggeber mit dem Verschiebezylinder zu einer funktionellen sowie baulichen Einheit integriert ist. Mit großem Vorteil entfallen durch die Integrierung des Weggebers mit dem Verschiebezylinder zu einer Einheit die zu unstabilen und ungenauem Regelverhalten führenden Übertragungsschwierigkeiten beim Bewegungsspiel zwischen Verschiebezylinder und Weggeber, wobei aufgrund der direkten Messung des Bewegungsspiels an der Kolbenstange ein exaktes und stabiles Regelverhalten erreicht wird. Darüber hinaus wird eine wartungsfreundliche Zugänglichkeit der Meßglieder des Weggebers sowie eine konstruktiv wesentlich einfachere Bauart mit gleichzeitiger Kostensenkung verwirklicht.

Eine Ausgestaltung der Vorrichtung, wobei der elektronische Weggeber einen zur Aufnahme eines Meßmagneten mit einer Aufnahmebohrung an seinem freien Ende ausgebildeten Dorn und eine im Zusammenwirken mit dem Magneten ein wegproportional-veränderliches magnetisches Induktionsfeld erzeugende Meßstange aufweist, sieht vor, daß die Meßstange mit dem freien Ende der Kolbenstange verbunden ist, und eine von dort ausgehende konzentrische Bohrung sowie anschließend eine im Dorn ausgebildete Aufnahmebohrung durchsetzt, wogegen der Dorn mit dem Boden des CVC-Zylinders verbunden ist und eine durch den Zylinderboden, den Kolben und die Kolbenstange hindurchgeführte konzentrische Bohrung durchsetzt. Mit dieser Ausgestaltung ergibt sich eine vorteilhaft kompakte Bauweise, wobei der mechanische Aufwand einerseits für die Vorrichtung und andererseits für deren kinematische Zuordnung zum Verschiebezylinder signifikant vereinfacht wird.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei dieser Bauweise dadurch, daß die Meßstange von außen her in das freie Ende der Kolbenstange eingeschraubt ist, sowie weiterhin dadurch, daß der Dorn ebenfalls von außen her in den Boden des CVC-Zylinders eingeschraubt ist. Dadurch ergibt sich für Einbau, Ausbau und Wartung eine vorteilhaft einfache Zugänglichkeit dieser Meßglieder.

Weitere Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen. Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles, wobei aus Fig. 1 ersichtlich ist, daß der Weggeber (6) mit dem Verschiebezylinder (1) zu einer funktionellen sowie baulichen Einheit integriert ist. Fig. 2 stellt eine Ausschnittsvergrößerung der Anordnung des Meßmagneten (5) im Weggeber (6) dar.

Der elektronische Weggeber (6) weist einen zur Aufnahme des Meßmagneten (5) mit einer Aufnahmebohrung (30) an seinem freien Ende (25) ausgebildeten Dorn (3) und eine im Zusammenwirken mit dem Magneten (5) ein wegproportional-veränderliches magnetisches Induktionsfeld erzeugende Meßstange (7) auf. Die Meßstange (7) ist mit dem freien Ende (9) der Kolbenstange (4) verbunden und durchsetzt eine von dort ausgehende konzentrische Bohrung (21) sowie anschließend eine im Dorn (3) ausgebildete Aufnahmebohrung (14), wobei der Dorn (3) mit dem Boden (2) des CVC-Zylinders (1) verbunden ist und eine durch den Zylinderboden (2), den Kolben (8) und die Kolbenstange (4) hindurchgeführte konzentrische Bohrung (15) durchsetzt.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird als hervorragender Vorteil erreicht, daß die Meßstange (7) von außen her in das freie Ende (9) der Kolbenstange (4) einschraubbar ist. Dadurch ist die Meßstange beispielsweise für Wartungsarbeiten mit einem Minimum an Arbeitsaufwand aus der Vorrichtung ausschraubbar und damit problemlos erneuerbar. Dieser Vorteil gilt auch für den den Meßmagneten (5) aufnehmenden Dorn (3), weil dieser ebenfalls von außen her in den Boden (2) des CVC-Zylinders (1) einschraubbar ist. Somit sind die beiden Haupt-Meßglieder im System des elektronischen Weggebers (6) von außen her am Weggeber (6) zugänglich und können infolgedessen mit einem Minimum an Arbeits- und Montageaufwand gewartet und erforderlichenfalls repariert oder erneuert werden.

Wie aus der Fig. 1 weiterhin ersichtlich ist, durchsetzt die Meßstange (7) einen Bereich (21) vergleichsweise kleineren Durchmessers der Bohrung (15) im vorderen Bereich der Kolbenstange (4) und ist durch eine konzentrische Bohrung des Meßmagneten (5) hindurch mit ihrem bis zum Bereich des Kolbens (8) reichenden freien Ende (10) innerhalb der Aufnahmebohrung (14) des Dorns (3) geführt. Hierdurch wird ein äußerst kompaktes, zugleich unkompliziertes und infolge Spielfreiheit äußerst genau arbeitendes Meßsystem verwirklicht, welches die Grundlage für ein stabiles Regelverhalten bildet.

Aus Fig. 1 ist weiterhin erkennbar, daß der Dorn (3) in einen Bereich (20) vergleichsweise größeren Durchmessers der die Kolbenstange (4) durchsetzenden Bohrung (15) hineinragt. Dabei ist die Meßstange (7) an ihrem festen Ende (11) mittels einer Verschraubung (12) mit dem freien Ende (9) der Kolbenstange (4) verbunden, wobei an dem aus der Kolbenstange (4) austretenden Ende der Meßstange (7) ein Signalglied (40) angeordnet ist.

Weiterhin ist anhand der beispielhaften Ausführung der Vorrichtung gezeigt, daß der Dorn (3) an seinem Einschraubende einen verdickten Einschraubkopf (30) aufweist und dieser mit Außengewinde (31) ausgebildet ist, und die Bohrung (15) im Zylinderboden (2) ein Innengewindeteil (32) aufweist, derart, daß der Dorn (3) problemlos von außen her in die Bohrung (15, 20) einführbar und mit seinem Einschraubkopf (30) in den Zylinderboden (2) einschraubbar ist.

Und schließlich sieht eine Ausgestaltung der Vorrichtung vor, daß die Kolbenstange (4) an ihrem freien Ende (9) mit einem Außengewinde (39) ausgebildet und mit diesem in ein Innengewinde des Einbaustücks der verschiebbaren Walze unmittelbar und spielfrei einschraubbar ist.

Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Bauweise mit großem Vorteil gegenüber dem aus der Praxis bekannten Stand der Technik dadurch aus, daß der CVC-Zylinder (1) im Boden (2) eine Aufnahmebohrung für den Dorn (3) aufweist. Dieser Dorn (3) ist Träger des Meßmagneten (5), welcher im Dorn fest installiert ist. Die Kolbenstange (4) erhält andererseits eine Aufnahmebohrung für die Meßstange (7) des Weggebers (6). Während einer betriebsbedingten Arbeitsphase des CVC-Verschiebezylinders (1) fährt nun die Kolbenstange (4) mit Weggeber (6) und Meßstange (7) am feststehenden Magneten (5) entlang und erzeugt ein wegproportionales Signal, mit welchem der jeweils ausgeführte Weg gemessen und an die Regeleinrichtung signalisiert wird.

Die erfindungsgemäße Bauweise ist äußerst kompakt und servicefreundlich, insbesondere deshalb, weil die Haupt-Meßglieder wie Meßstange (7) und Dorn (3) mit Meßmagnet (5) ohne größeren Montageaufwand von außen her durch die Kolbenstange (4) oder den Zylinderboden (2) montierbar sind. Damit wird die neue Bauweise der eingangs gestellten Aufgabe in allen Punkten in positiver Hinsicht gerecht, und zwar durch wartungsfreundliche Zugänglichkeit der meßtechnischen Glieder des Weggebers (6), äußerst einfache Bauart und damit Senkung der Kosten für Herstellung, Montage, Wartung und Lagerhaltung sowie durch optimales Regelverhalten aufgrund spielfreier Übertragung des Meßweges unmittelbar an der Kolbenstange.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung des axialen Bewegungsspiels eines CVC-Zylinders für eine Walze mittels eines elektronischen Weggebers, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (6) mit dem Verschiebezylinder (1) zu einer funktionellen sowie baulichen Einheit integriert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der elektronische Weggeber (6) einen zur Aufnahme eines Meßmagneten (5) mit einer Aufnahmebohrung (30) an seinem freien Ende (25) ausgebildeten Dorn (3) und eine im Zusammenwirken mit dem Magneten (5) ein wegproportional-veränderliches magnetisches Induktionsfeld erzeugende Meßstange (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstange (7) mit dem freien Ende (9) der Kolbenstange (4) verbunden ist und eine von dort ausgehende konzentrische Bohrung (21) sowie anschließend eine im Dorn (3) ausgebildete Aufnahmebohrung (14) durchsetzt, wogegen der Dorn (3) mit dem Boden (2) des CVC-Zylinders (1) verbunden ist und eine durch den Zylinderboden (2), den Kolben (8) und die Kolbenstange (4) hindurchgeführte konzentrische Bohrung (15) durchsetzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstange (7) von außen her in das freie Ende (9) der Kolbenstange (4) einschraubbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) von außen her in den Boden (2) des CVC-Zylinders (1) einschraubbar ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstange (7) einen Bereich (21) vergleichsweise kleineren Durchmessers der Bohrung (15) im vorderen Bereich der Kolbenstange (4) durchsetzt und durch eine konzentrische Bohrung des Meßmagneten (5) hindurch mit ihrem bis zum Bereich des Kolbens (8) reichenden freien Ende (10) innerhalb der Aufnahmebohrung (14) des Dorns (3) geführt ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) in einen Bereich (20) vergleichsweise größeren Durchmessers der die Kolbenstange durchsetzenden Bohrung (15) hineinragt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstange (7) mittels einer Verschraubung (12) mit dem freien Ende (9) der Kolbenstange (4) verbunden und an dem aus der Kolbenstange (4) austretenden Ende der Meßstange (7) ein Signalglied (40) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) an seinem Einschraubende einen verdickten Einschraubkopf (30) mit Außengewinde (31) und die Bohrung (15) im Zylinderboden (2) ein Innengewindeteil (32) aufweist, derart, daß der Dorn (3) von außen her in die Bohrung (15, 20) einführbar und mit seinem Einschraubkopf (30) in den Zylinderboden (2) einschraubbar ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (4) an ihrem freien Ende (9) mit einem Außengewinde (39) ausgebildet und über dieses mit einem Innengewinde im Einbaustück der verschiebbaren Walze unmittelbar und spielfrei verbunden ist.