DE69620849T2

DE69620849T2 - Bandformmessgerät

Info

Publication number: DE69620849T2
Application number: DE69620849T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Anabuki; Masahiro Hamamatsu; Shunji Harada
Original assignee: Kawatetsu Advantech Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Advantech Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: KR100237241B1; DE69620849D1; KR970028435A; EP0775890A1; JPH09145503A; EP0775890B1; US5693893A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einBandformmessgerät, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist, zum Messen einer Form eines Bandes durch Messen einer Spannungsverteilung online in einer Bandbreitenrichtung des Bandes, wobei das Band kontinuierlich durchläuft. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Formerfassungsvorrichtung, die in einer Hochtemperatur-Atmosphäre, wie zum Beispiel in einem Band- Warmwalzwerk, verwendet wird.

Stand der Technik

Bei einer Technik zum Messen einer Form eines Bandes, wie zum Beispiel der Flachheit in einer Bandbreitenrichtung, wobei das Band kontinuierlich durchläuft, wird allgemein ein Verfahren zum Messen einer Spannungsverteilung angewandt. Dabei wird die Spannungsverteilung in der Bandbreitenrichtung gemessen, die erzeugt wird, wenn eine Spannung auf das Band aufgebracht wird. Die gemessene Spannungsverteilung in der Bandbreitenrichtung wird als Formverteilung in der Bandbreitenrichtung betrachtet.
Bei diesem Typ von Messtechnik der Spannungsverteilung in der Bandbreitenrichtung sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Diese umfassen eine Technik der Eingliederung eines Lastdetektors in mehrere unterteilte Walzen, die in einer Richtung angeordnet sind, welche einer Durchlaufbandbreite entspricht, und die auf einer feststehenden Achse befestigt sind, eine Technik zum Messen einer Vibrationsfrequenz oder einer Versetzungs- bzw. Verschiebungsverteilung in der Bandbreitenrichtung durch Einwirkenlassen einer erzwungenen Vibration auf den Streifen von außen, sowie eine Technik zum Messen eines Gitterrostraums mittels einer Röntgen-Diffraktion und Nutzung einer Veränderung des Gitterrostraums, der durch interne Beanspruchung bzw. Spannung verursacht wird.
Hinsichtlich der Technik des Aufnehmens des Lastdetektors in die unterteilten Walzen, die auf der feststehenden Achse befestigt sind, sind verschiedene Lösungswege der Technik zu praktischem Einsatz gekommen, seit ihr Prinzip in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 49-120665 vorgeschlagen wurde. Ein übliches Konzept besteht darin, die unterteilten Walzen mit einem Lasterfassungsmechanismus zum Erfassen einer vertikalen Komponente einer Spannung in einer Bandbreitenrichtung anzuordnen, um eine Spannungsverteilung in der Bandbreitenrichtung zu messen. Basierend auf diesem Prinzip werden herkömmlich verschiedene unterteilte Rotationswalzen gemäß den Fig. 7 bis 11 vorgeschlagen. Die Fig. 7 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer herkömmlichen Formerfassungsvorrichtung 21 mit unterteilten Walzen 23.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel von vier Lastzellen 25 zur Erfassung von Belastungen in 90º-Intervallen, die in einen Stahlkern 26 aufgenommen und in eine Hülse 24 an einem Außenumfang einer unterteilten Walze 23 integriert sind. Auf diese Weise erfassen die vier Lastzellen 25 Belastungen eines Bandes sequentiell mit einer Drehung des Stahlkerns 26. In diesem Fall wird ein Lasterfassungssignal von jeder Lastzelle 25 über einen Schlupfring 27, der außerhalb der unterteilten Walzen an den beiden Enden einer Anordnung unterteilter Walzen 23 installiert ist, nach außen abgegeben. Das Lasterfassungssignal wird nicht kontinuierlich ausgegeben, sondern als diskontinuierliches Signal bei jeder Vierteldrehung des den Lastzellen 25 entsprechenden Stahlkerns 26 abgerufen.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer unterteilten Walze 23 mit der gleichen Basisstruktur wie die in Fig. 8 gezeigte, außer dass ein piezoelektrisches Element 28 zum Erfassen einer Last in die Oberfläche des Stahlkerns 26 aufgenommen ist. Ein Lastsignal wird zwar von dem piezoelektrischen Element 28 auf die gleiche Weise wie bei dem in Fig. 8 abgerufen, in diesem Beispiel wird jedoch ein Signal nur einmal pro Umdrehung der Hülse 24 abgerufen.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Formerfassungsgeräts 21, bei dem ein Messring mit einer Luftlagerstruktur verwendet wird. Eine Hülse 24 ist um ein Lager 29 herum aufgesetzt, das eine Struktur aufweist, dass die Hülse 24 und das Lager 29 in einem gegebenen Abstand voneinander durch Einblasen von Druckluft gehalten werden, die von einem Lufteinlass 32 gegen eine innenseitige Wand der Hülse 24 durch viele Auslässe 31 von der Innenseite des Lagers 29 geblasen wird. Eine Last, die von einer auf die Oberfläche der Hülse 24 einwirkenden Bandspannung erzeugt wird, wird von Luftdruck-Erfassungsöffnungen 30, die einander in einem Winkel von 180º in einer vertikalen Richtung gegenüberstehen, durch eine Luftdruck-Erfassungsleitung 33 und einen oberen Luftauslass 34 oder einen unteren Luftauslass 35 als Spalt zwischen oberen und unteren Luftlagern des Lagers 29 nach außen abgegeben, das heißt als Luftdruckdifferenz, und dann als Differentialdruck erfasst.
Fig. 11 veranschaulicht eine Struktur der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 4- 262812 vorgeschlagenen unterteilten Walze 23, deren Aufgabe es ist, eine Form eines Hochtemperaturbandes S, insbesondere eines warmgewalzten Bandes, zu messen. Diese Vorrichtung erfasst eine durch eine Bandspannung verursachte vertikale Last mittels einer Lastzelle 25 durch einen Innenring 37 innerhalb eines an einer Innenfläche einer Hülse 24 eingesetzten Lagers 36. Eine durch eine Wärmedehnung der gesamten Vorrichtung bewirkte Fluktuation der Last wird durch Steuern einer Druckeinstellvorrichtung 38 zur Aufbringung einer gegebenen Vorbelastung auf die Lastzelle 25 versetzt.
Techniken zum Messen einer Vibrationsfrequenz oder einer Versetzungs- bzw. Verschiebungsverteilung in einer Breitenrichtung durch Aufbringen einer erzwungenen Vibration von außen auf ein Band sind in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 6-43051 oder der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 6- 249725 vorgeschlagen. Diese Techniken berechnen eine Spannungsverteilung in einer Bandbreitenrichtung durch Verursachen einer Vibration mittels des Blasens einer Hochdruckluft gegen ein Bandende sowie durch Messen einer Amplitude oder einer Frequenz der Vibration unter Verwendung mehrerer in der Bandbreitenrichtung eingesetzten Abstandsmessgeräte.
Beim Messen einer Form eines durch ein Warmwalzwerk gewalzten Bandes, insbesondere bei einer Temperatur von 250ºC oder mehr, werden verschiedene Probleme im Zusammenhang mit herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren offensichtlich. Diese Probleme sind folgende.
In den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Systemen ist die Lastzelle 25, das piezoelektrische Element 28 oder ein anderer Lastdetektor in einen Stahlkern 26 integriert und an der Oberfläche des Kerns eingebettet. Dies ergibt ein Problem im Hinblick auf den Wärmewiderstand, falls der Detektor mit einem Band hoher Temperatur beim Messen direkt in Kontakt gebracht wird. Obwohl ein oberes Limit der Wärmewiderstandstemperatur dieser Lastdetektoren im Allgemeinen bei 200ºC liegt, beträgt ein tatsächliches oberes Limit im Einsatz von einem praktischen Gesichtspunkt aus 180ºC. Außerdem erfordern diese Techniken den Abruf einer Ausgabe von jeder unterteilten Walze über den Gleitring 27 und benötigen auch einen Motor zum Antrieb der Walze. Dies führt zu Problemen hinsichtlich der Wartung des Systems. Ferner sind bei diesen Techniken Lastdetektoren diskontinuierlich an einem Außenumfang des Stahlkerns angeordnet, und deshalb ist eine Detektionsausgabe notwendigerweise diskontinuierlich, was zu einer komplizierten Signalverarbeitung führt, um eine Formverteilung zu erhalten.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Technik wird eine kontinuierliche Ausgabe erhalten, und eine Signalverarbeitung von einem Detektor ist einfach, da ein Detektionsabschnitt luftgelagert und an der Seite der feststehenden Achse befestigt ist. Sie weist jedoch ein Problem dahingehend auf, dass komprimierte Luft infolge einer Wärmestreuung von einem Band expandiert, wenn eine Bandform gemessen wird, insbesondere bei einer hohen Temperatur, da eine feine Fluktuation des Luftdrucks das Messergebnis infolge einer Luftlagerstruktur erheblich beeinflusst. Außerdem weist diese Struktur nicht mehr als -zig Kilogramm Lastwiderstand pro Messring auf, da ein Luftlager angewandt wird und es daher möglich ist, die Struktur dazu zu verwenden, eine Form eines mit hoher Spannung zu walzenden Bandes zu messen.
Ein Basiskonzept der in Fig. 11 gezeigten Technik ist zwar dasselbe wie bei der in Fig. 10 gezeigten Technik, es wird jedoch ein normales Lager statt eines Luftlagers verwendet, und eine Lastzelle ist für jede unterteilte Walze zur Erfassung einer Last angeordnet. Daher ist die Signalverarbeitung einfach und die Lastzellen können herabgekühlt werden, um so eine hohe Temperatur auszuhalten. Dies erfordert jedoch eine Berücksichtigung und eine Ausschaltung einer durch Wärmedehnung verursachten Fluktuation. Dies wird durch Einstellen eines Drucks einer Feder auf Grund einer angewandten Struktur, nämlich dass eine gegebene Vorbelastung auf die Lastzellen durch eine Einstellvorrichtung wie eine Feder immer einwirkt, bewerkstelligt; eine Struktur der unterteilten Walze ist daher kompliziert und der gemessene Wert wird ungenau.
Was die Technik der Berechnung einer Spannungsverteilung eines Bandes auf der Basis einer Frequenzkomponente einer auf das Band einwirkenden Vibration betrifft, so besteht eine Möglichkeit, dass ein gemessener Wert in Folge der Auswirkungen einer Temperaturverteilung oder dergleichen in einer Bandbreitenrichtung ungenau wird.
Die WO87/05837 offenbart eine Bandform- Erfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Die einzelnen Lastzellen bestehen aus einer zentralen Spindel bzw. Welle und einem frei beweglichen Innenring, der mit der Spindel über dünne radiale Stege verbunden ist. Die einzelnen Lastzellen sind mit einem Paar Schraubenbolzen verbunden, die sich durch die massiven Spindeln an radial vom Zentrum versetzten Positionen erstrecken.

Abriss der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Bandform- Erfassungsgerät zur Erfassung und Messung der Form eines kontinuierlich durchlaufenden Bandes bereitzustellen.
Nach einem weiteren Aspekt soll das Gerät bzw. die Vorrichtung die Form durch Messen einer Spannungsverteilung in einer Breitenrichtung des Bandes erfassen und messen.
Nach einem weiteren Aspekt soll die Vorrichtung in einer Hochtemperatur-Atmosphäre, wie zum Beispiel in einem Band- Warmwalzwerk, arbeiten.
Gemäß der Erfindung ist ein Bandform-Erfassungsgerät vorgesehen, wie es in Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen des Geräts sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Ansprüchen, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Teile angeben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Ausführungsform eines Formerfassungsgeräts der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Messrings des Formerfassungsgeräts der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Messrings des Formerfassungsgeräts der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine auseinandergezogene Ansicht eines Zellabschnitts eines Messrings der vorliegenden Erfindung, wie er in Fig. 3 veranschaulicht ist,
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Walzwerks mit einem Bandform-Erfassungsgerät der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Banderfassungsgeräts der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine perspektivische Gesamtansicht eines herkömmlichen Formerfassungsgeräts,
Fig. 8 ein Schnittansicht einer unterteilten Walze eines herkömmlichen Formerfassungsgeräts,
Fig. 9 eine Schnittansicht einer unterteilten Walze eines weiteren herkömmlichen Formerfassungsgeräts,
Fig. 10 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines weiteren herkömmlichen Formerfassungsgeräts, und
Fig. 11 eine Schnittansicht einer unterteilten Walze eines weiteren herkömmlichen Formerfassungsgeräts.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ein Formerfassungsgerät dieser Erfindung umfasst mehrere Messringe. Diese Messringe weisen jeweils eine Konfiguration eines ganzen Kugellagers auf, das so betrachtet wird, als ob es eine Lastzellenstruktur mit einem an einer feststehenden Welle über eine Lastzelle befestigten inneren Laufring des Kugellagers wäre.
Mit anderen Worten ist das Formerfassungsgerät in die feststehende Welle durch Anordnen mehrerer Messringe in einer Bandbreitenrichtung integriert, wobei jeder einen Außenring aufweist, der so angeordnet ist, dass er sich frei um den Außenumfang eines frei beweglichen Innenrings dreht, was einen Außenumfangsabschnitt einer Lastzelle formt.
Im Folgenden wird eine Arbeitsweise dieser Erfindung detaillierter beschrieben.
Da der gesamte Innenring eine Lastzellenstruktur ist, wird ein Lastdetektor nicht direkt in Kontakt mit einem Band gebracht, und es erfordert keine Kompensation von Fluktuationen einer Last, die durch Wärmedehnung verursacht wird. Folglich kann eine Form stabil in einer einfachen Struktur gemessen werden. Es ist auch möglich, eine Form eines Bandes nicht nur im normalen Temperaturbereich, sondern auch bei einer Temperatur von 250ºC oder mehr zu messen. Außerdem ist es auch möglich, eine Form eines warmgewalzten Bandes bei hoher Temperatur durch Anordnen eines Dehnungsmessers zu messen, der in einen Zellabschnitt eingebracht wurde, der mit einem Inertgas, wie zum Beispiel N&sub2;, im zentralen Abschnitt der Lastzelle versiegelt ist, und dann durch Abkühlen der Außenseite des Zellabschnitts mittels gekühlter Luft.
Zusätzlich ist eine Ausgabe vom Detektor kontinuierlich und eine Signalverarbeitungsschaltung einfach. Da die Detektionsausgabe von einem räumlich feststehenden Innenring eingeholt werden kann, ist ein Gleitring wie ein herkömmlicher nicht notwendig, was zu einer guten Wartbarkeit führt. Da ferner ein Außenring als externer Ring verwendet wird, der frei drehbar über Kugeln für jeden Messring eingesetzt ist, ist ein Antriebsmotor wie ein herkömmlicher nicht nötig, und daher ist ein Banderfassungsgerät möglich, das eine einfache Struktur und geringe Kosten aufweist.
Die Fig. 1, 2, 3 und 4 veranschaulichen eine Struktur eines Formerfassungsgeräts 1 der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 veranschaulicht eine Konfiguration eines Messrings 2 einer ersten Ausführungsform. Fig. 3 veranschaulicht eine Konfiguration einer weiteren Ausführungsform des Messrings 2, und Fig. 4 veranschaulicht eine teilweise auseinandergezogene Ansicht von Fig. 3.
Fig. 2 ist eine Konfigurations-Schnittansicht des Messrings 2, von vorne gesehen. Der Messring 2 hat eine Struktur mit einer zylindrischen Lastzelle 6, die an einer feststehenden Welle 11 befestigt ist, mit einem Lager 5, das um seinen Außenumfang angeordnet ist, und einem ferner um seinen Außenumfang als externer Ring zur freien Drehung integrierter Außenring 4. Die Lastzelle 6 umfasst einen frei beweglichen Innenring 7, der einen Außenumfangsabschnitt formt, einen feststehenden Innenring 8, der einen Innenumfangsabschnitt formt, welcher an der feststehenden Welle 11 mit einem Keil 12 zu befestigen ist, Zellabschnitte 9 zum Verbinden des frei beweglichen Innenrings 7 am feststehenden Innenring 8 sowie einen hohlen Abschnitt 10. Die Zellabschnitte 9 sind zwischen dem frei beweglichen Innenring 7 und dem feststehenden Innenring 8 angeordnet, und symmetrisch zu der feststehenden Welle 11, die zwischen die Zellabschnitte 9 eingefügt ist, wobei sie durch Verstemmen oder unter Verwendung von Keilen an Enden des feststehenden Innenrings 8 befestigt wird. Außerdem weisen die Zellabschnitte 9 ein Ladungsmessmittel auf. Ferner umfassen die Zellabschnitte 9 eine Messgerät-Einsetzöffnung 13, in der ein Dehnungsmesser, der als Lastmessmittel dient, untergebracht ist. Die Einsetzöffnung 13 ist mit einem Inertgas wie zum Beispiel N&sub2; versiegelt. In dem Hohlabschnitt 10 sind ein Lufteinlassrohr 15 und ein Ölnebel-Einlaßrohr 16 parallel mit der feststehenden Welle 11 angeordnet, um eine Kühlungsluft außen auf die Zellabschnitte 9 bzw. einen Ölnebel auf das Lager 5 zu blasen.
Fig. 3 ist eine Konfigurations-Schnittansicht, von vorne gesehen, die eine weitere Ausführungsform des Messrings 2 veranschaulicht, und Fig. 4 ist ein teilweise auseinandergezogenes Diagramm von Fig. 3.
Obwohl eine Konfiguration des Messrings 2 gemäß Fig. 3 im Grunde die gleiche ist wie die des Messrings 2 gemäß Fig. 2, ist eine Struktur der Zellabschnitte 9 nicht identisch. Insbesondere sind statt der unabhängigen Zellabschnitte 9 gemäß Fig. 3 der frei bewegliche Innenring 7, der feststehende Innenring 8, und der Zellabschnitt 9 in eine einzige Struktur mit einem Hohlabschnitt 10 integriert. Wie Fig. 4 veranschaulicht, weist der Zellabschnitt 9 eine Messgerät-Einsetzöffnung 13 auf; ein Dehnungsmesser 14 wird in die Messgerät-Einsetzöffnung 13 gegeben und dann ein Inertgas in dieses eingeleitet und mit einem Deckel versiegelt. Der Deckel wird mit einer Schweißung befestigt. In dem Hohlabschnitt 10 sind ein Lufteinlassrohr 15 und ein Ölnebel-Einlaßrohr 16 parallel mit einer feststehenden Welle 11 angeordnet, um Kühlungsluft außen auf den Zellabschnitt 9 bzw. einen Ölnebel auf ein Lager 5 zu blasen.
Das Formerfassungsgerät gemäß dieser Erfindung hat die obige Struktur und ist deshalb gegenüber einer unzuträglichen Umgebung, wie zum Beispiel hoher Temperatur oder Feuchtigkeit, widerstandsfähig, so dass es optimal zum Messen ist, insbesondere einer Form eines Bandes bei hoher Temperatur, wie zum Beispiel eines warmgewalzten Bandes.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtstruktur des Formerfassungsgeräts, in das Messringe 2 gemäß der vorliegenden Erfindung integriert sind. Um die benachbarten Messringe 2 zu verbinden, werden die Messringe 2 gemäß Fig. 2 sequentiell um die gerade, feststehende Welle 11 herum angeordnet und mit einem Keil 12 so befestigt, dass eine in ihrer Gesamtheit integrierte Formmesswalze 3 erhalten wird. Lasterfassungsausgaben von jedem Messring 2 werden durch den Hohlabschnitt 10, der sich innerhalb des Messrings 2 befindet, nach außen abgegeben und einer Signalverarbeitung unterzogen, um eine Spannungsverteilung in der Bandbreitenrichtung zu erhalten.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Verwendung eines Banderfassungsgeräts 1 der vorliegenden Erfindung für ein Sendzimir(R)-Walzwerk 41 zum Walzen eines Bandes S, das um Aufwickler 42 und 45 gewickelt ist. Das Formerfassungsgerät 1, jeweils mit einer Messwalze 3 mit zehn Messringen 2 eines Außendurchmessers von 352 mm und einer Breite von 140 mm, die auf die feststehende Welle 11 in der Breitenrichtung aufgesetzt sind, sind an den Eingangs- bzw. Ausgangsseiten des Walzwerks angebracht. Obwohl die Formerfassungsgeräte 1 an der Seite von Ablenkwalzen 43 und 44 zum Aufwickeln von Coils in diesem Beispiel angeordnet sind, ist es natürlich möglich, sie auch als Ablenkwalzen 43 und 44 zu verwenden. Durch Anwendung des Formerfassungsgeräts dieser Erfindung wird die Freiheit eines Außendurchmessers oder einer Breite der Messringe im Vergleich zu unterteilten Walzen der herkömmlichen Vorrichtungen erheblich verbessert, und es wird möglich, Messringe mit kleinen Außendurchmessern von etwa 100 mm oder einer Breite von 200 mm herzustellen. Dem gemäß kann eine Spannungsverteilungs-Messdichte in der Bandbreitenrichtung willkürlich innerhalb eines Bereichs von 25 bis 200 mm verändert werden.
Fig. 6 ist eine Seitenschnittansicht des Formerfassungsgeräts der Ausführungsform gemäß Fig. 5 zur Darstellung eines Zustands, in dem die Formerfassungsgeräte dieser Erfindung gemäß Fig. 1 hinten und vorne am Walzwerk 41 auf Auflagen bzw. Trägern 19 angebracht sind.
Das Lufteinlassrohr 15 und das Ölnebel-Einlaßrohr 16 verlaufen durch den Hohlabschnitt 10, der innerhalb des Messrings 2 parallel zu der feststehenden Welle 11 von einem Ende der Messwalze 3 des Formerfassungsgeräts 1 verläuft. Viele Luftabblasöffnungen sind um das Lufteinlassrohr 15 so vorgesehen, dass sie Hochdruckluft zum Kühlen in und um den Hohlabschnitt 10 herum von den Öffnungen zuführen. Außerdem wird Ölnebel zur Schmierung in das Lager 5 von Sprühdüsen 17 eingeblasen, die mit dem Ölnebel-Einlaßrohr 16 in Räumen 18 verbunden sind, welche durch verschiedene Breiten zwischen den Außenringen 4 der Messringe 2 und den frei beweglichen Innenringen 7 erzeugt werden. Dieser Blasevorgang kühlt den Dehnungsmesser und die frei beweglichen Innenringe 7 ab und schmiert das Lager 5. Außerdem erfordert das Formerfassungsgerät 1 keinen Antriebsmotor, wie zum Beispiel einen herkömmlichen, da es einen Außenring 4 aufweist, der sich über Kugeln als externer Ring für jeden Messring 2 frei dreht.
Lasterfassungsausgaben von betreffenden Messringen werden von Enden des Formerfassungsgeräts 1 nach außen geholt und dann in eine Signalverarbeitungseinheit 51 eingegeben. Daraufhin wird eine Spannungsverteilung in der Bandbreitenrichtung durch Berechnen der Ausgaben erhalten und an einer Anzeigeeinheit 53 angezeigt. Falls eine Form gesteuert wird, wird eine Ausgabe von der Signalverarbeitungseinheit 51 an eine Drucksteuereinheit 52 übertragen, um eine Funktionsausgabe des Walzwerks zu berechnen, und dann wird eine Druckregulierung in der Bandbreitenrichtung bei Verwendung eines Sendzimir(R)- Walzwerks 41 ausgeführt.
Diese Erfindung hat die folgenden Wirkungen.
Erstens ist es möglich, eine Form bei hoher Temperatur zu erfassen. Da das gesamte Gerät bzw. die gesamte Vorrichtung eine Lastzellenstruktur aufweist, wird ein Lastdetektor nicht direkt mit einem Band wie bei den herkömmlichen Formerfassungsgeräten in Kontakt gebracht.
Außerdem wird es möglich, eine Form eines Bandes bei 250ºC oder einer höheren Temperatur, mit anderen Worten ein warmgewalztes Band durch Anbringen eines Dehnungsmessers in dem zentralen Abschnitt einer Lastzelle, die unter Verwendung eines Inertgases wie zum Beispiel N&sub2; versiegelt ist, durch Anordnen derselben in dem zentralen Abschnitt eines Innenrings eines Lagers und durch anschließendes Kühlen der Außenseite der Zelle unter Verwendung eines Kühlungsgases zu erfassen.
Zweitens weist er eine einfache Struktur auf. Da der gesamte Innenring eine Lastzellenstruktur ist, ist es nicht nötig, eine Lastfluktuation, die durch eine Wärmedehnung verursacht wird, zu beseitigen, und eine Form kann stabil in einer einfachen Struktur erfasst werden. Da ferner ein Durchmesser und eine Breite der Messringe im Vergleich mit den herkömmlichen erheblich geändert werden kann, wird es möglich, ein Formerfassungsgerät auch in einem kleinen Raum zu installieren, in welchem dies bisher unmöglich war, und die Anzahl kombinierter Messringe kann verändert werden; daher wird es möglich, ein Formerfassungsgerät mit einer erforderlichen Auflösung herzustellen.
Drittens ist es mit geringen Kosten verfügbar. Ausgaben von dem Erfassungsgerät sind kontinuierlich, und eine Signalverarbeitungsschaltung ist nicht kompliziert wie bei den herkömmlichen. Außerdem können Ausgaben von dem Erfassungsgerät von im Raum feststehenden Innenringen eingeholt werden, und daher ist ein Gleitring wie ein herkömmlicher nicht nötig, um eine gute Wartbarkeit zu erreichen. Da ferner ein Außenring mit Kugeln als externer Ring für jeden Messring angeordnet ist, wird kein Antriebsmotor wie ein herkömmlicher benötigt. Daher ist es möglich, ein Formerfassungsgerät herzustellen, das bei erheblich geringeren Kosten wenige Ausfälle im Vergleich mit den herkömmlichen verursacht.

Claims

1. Bandformerfassungsgerät mit:

einem Meßring (2) mit:

einer an einer feststehenden Achse (11) befestigten Lastzelle (6), wobei die Lastzelle (6) einen einen Außenumfangsabschnitt der Lastzelle (6) festlegenden, "schwebenden" bzw. beweglichen Innenring (7), einen Innenumfangsabschnitt der Lastzelle (6) festlegenden feststehenden Innenring (8) sowie einen den "schwebenden" bzw. beweglichen Innenring (7) und den feststehenden Innenring (8) verbindenden Zellabschnitt (9) umfaßt,

einer um den Außenumfang der Lastzelle (6) herum angeordneten zylindrischen Hülse (4), wobei die zylindrische Hülse (4) sich frei um die Lastzelle (6) herum dreht, und

einer Lageranordnung (5) zwischen der Lastzelle (6) und der zylindrischen Hülse (4),

dadurch gekennzeichnet daß,

der Zellabschnitt (9) ein Gehäuse (13) zum Aufnehmen einer Lastmeßeinrichtung aufweist,

die Lastmeßeinrichtung ein Dehnungsmeßfühler ist und

das in dem Zellabschnitt (9) enthaltene Gehäuse (13) eine Meßfühler-Einsetzöffnung ist, in der ein Dehungsmeßfühler aufgenommen ist, wobei der Einsetzöffnung ein Inertgas zugeführt ist und sie abgedichtet ist.

2. Bandformerfassungsgerät gemäß Anspruch 1, ferner mit mehreren Meßringen (2), die in einer Reihe längs der feststehenden Achse (11) axial angeordnet sind, wobei die feststehende Achse (11) in einer zu einer Durchlaufrichtung eines meßbaren Bandes (S) senkrechten Richtung angeordnet ist.

3. Bandformerfassungsgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Außenumfang und der Innenumfang einen hohlen Abschnitt (10) festlegen, und wobei Kühlmittel im hohlen Abschnitt (10) angeordnet sind.