JPH07506422A - 物体の存在を検出する機器及びこのような機器を備えた圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 物体の存在を検出する機器及びこのような機器を備えた圧延機本発明は、検出器 と、該検出器を収容しているハウジングを備えて成る、物体（ｂ　ｏ　ｄ　ｙ） の存在を検出する機器に関する。

公知の型の機器は、物体からの熱放射検出の原理に基づいている。しかしながら 、他の波動範囲を使用する検出方法も知られている。このような装置は、物体か ら生じる１つ又はそれより多くの信号を検出器に案内するのに好適な、検出され るべき物体の方向に向けられた少なくとも伝送路を備えたハウジングを含んで成 る。この型の機器は、連続的鋳造の実施に使用される。圧延設備での適用も知ら れている。この用途においては、機器は、圧延機のスタンドを時間通りに所望の 各速度に至らしめるなどのような目的及び他の設定調節をする目的で圧延される べきスラブの存在を検出する働きをする。前文で言及した種類の機器は、可逆圧 延装置を備えた圧延機にも使用される。可逆圧延装置においては、スラブは、多 数の後方及び前方運動において中間製品に圧延され、この中間製品は、仕上げト レインにおいて所望の仕上げ圧延厚さとなるように圧延されるのに好適である。

このような可逆圧延装置の使用においては、圧延されるべきスラブがローラに接 近しつつあるときのみならずスラブがローラを去りつつあるときをも検出するこ とが重要である。例えば、スタンドを去ってい＜；トラブを検出することがその スタンドの駆動方向をできるだけ早く逆〔する都合のよい時を与えるのであるな らば、この情報により貴重な製造時間を節約することができる。

機器は、特に温度条件に関して機器の操作に不利な影響を及ぼず高度に汚染され た環境で作動しなければならないという点で」二紀の用途には問題がある。結果 として、公知の機器は、多量のメインテナンスを必要とする。これらの悪化する 条件としては、ローラに噴霧された冷却水及び圧延されるべきスラブからスケー ルを除去する高圧スケール除去水のために水分で飽和された周囲の空気が連続的 に存在しているということが含まれる。更に、多くのごみが、酸化鉄又は油の形 態で周囲の空気中に存在する。やはりこれと関連しているのは、測定（記録）ロ ーラ工業技術に関して、物体の存在を検出するための公知の機器は、空気がスチ ームの形態の水分で飽和されているならば、それ自体この用途に使用することは 困難であるという問題である。

本発明は、上記の問題を解決すること及び以下に説明する更なる利点を達成する ことを目的とする。

本発明は、検出器と、該検出器を収容しているハウジングを備えて成る、物体の 存在を検出するための機器であって、該ハウジングは、該物体から生じる信号を 検出器に伝送するための少なくとも１つの案内路（ｇｕｉｄｅ　ｐａｓｓａｇｅ ）を備えている機器において、該ハウジングは、ガス流を供給する手段と、該案 内路を通して読流れの少な（とも一部を排出する手段を更に備え、それにより操 作中、該ガス流の少なくとも一部は該案内路を経由して去ることを特徴とする機 器を提供する。

このシステムは、ハウジング内に存在しているか知れないほこり（ｄ　ｉ　ｒ　 ｔ）粒子を除去することにより上記の問題を緩和することができ、これらの粒子 は、伝送案内路を経由して洗浄ガスにより機器のハウジングから運び出されるー これは、洗浄ガスの流出が、検出されるべき物体の方向に伝送路に２ｂって信号 のｔこめのより清浄な路を与えることができるという更なる利点を有する。

本発明の特定の観点ては、ハウジングは、洗浄ガスを清浄な両分と汚れた画分に 分離するための遠心分離器を備えている。更に、洗浄ガスを供給する手段は、遠 心分離器の外周の近くに接続されておりそして該洗浄ガスを排出する手段の少な くとも一部は遠心分離器の中心に隣接して接続されている。これは、それ自体汚 染されている洗浄ガスを使用して所望の洗浄が実現されつるという利点を有する 。このようなガスは、例えば、局部的圧縮空気供給ネットワークにおける、熱間 圧延機中に存在する。このような供給ネットワークは、圧延機中に存在する周囲 の空気を利用し、結果としてそれは、中でも空気中に懸濁された油粒子により汚 染されている。

提唱された遠心分離器により、その供給ネットワークからくる洗浄ガスは、汚染 物に富んだ画分及び低い汚染物レベルの両分に分けられる。

汚染物（例えば曲）により汚染された両分は、よそに排出することができ、そし て汚染物の少ない画分は伝送路を経由して排出させるために使用することができ る。

好ましくは、伝送路の初めに、遠心分離器は、その中心に隣接して、洗浄ガスの 回転流エネルギーを減少させるために洗浄ガスの運動方向をｆｆ１ｌｌｉシタ配 置された偏向手段（ｄｅｆ　１ｅｃｔｏｒ　ｍｅａｎｓ）を備えているべきであ る。これは、洗浄ガスが伝送路を経由して遠心分離器を去るときに洗浄ガスの強 い円形運動に反対の作用をし、その結果洗浄ガスは伝送路に沿った本質的に真っ すぐな路において運ばれる。

本発明に従う機器の好ましい態様では、伝送路は、好ましくは、検出器から遠い 方のその端部近くに狭窄部（絞り）（ｃｏｎｓｔｒｉｃｒｉでくるのが更に妨害 される。

本発明の他の観点では、伝送路又はそれからの排出流路の延長部を取り囲む中心 貫流導管を与える第１内側要素と、該内側要素に少なくとも部分的に重なり合う 外側要素を含む装置であって、これらの要素は、協同して、ハウジングから遠ざ かる方向に且つ該路又は該延長部のまわりの該導管にガスを排出するためのスロ ットを規定している装置が提供される。

驚くべきことに、伝送路からの洗浄ガスの流出に対する視線（ｌ　ｉｎｅ　ｏｆ 　ｓｉｇｈｔ）は、大幅に延長されることが見いだされた。この方法では、この ような装置なしですら、本発明の機器は、約半メートルの視範囲（ｓｉｇｈｔｉ ｎｇ　ｒａｎｇｅ）を有することができることが見いだされる。しかしながら、 上記の装置を使用するときは、視範囲はハウジングから遠ざかる方向に約３メー トルまで延長することができることが見いだされる。上記装置により発生されそ して伝送路から出るガス流を取り囲むガス流は、環境中のほこり及びスチームに より引き起こされる乱流（逆転）に対して伝送路からのガス流を保護するので、 この効果が生じると考えられる。排出スロットがハウジングにより近い上記装置 の端部に設けられそして上記装置の中心導管に向けてハウジングから遠ざかるよ うに方向付けられることは好ましい。かくして、上記装置の中心導管を経由して 排出スロットを去るガスは、ハウジングに最も近い上記装置の側に局部的な加圧 された領域をつくる。この結果として、その側からの取り囲んでいる空気は、上 記装置の中心導管に沿って通るように強制され、その結果大きな空気運動が起こ り、これは、伝送路からの中心に位−したガス流を取り囲みそしてそれを乱流に 対して保護する。

本発明の好ましい態様では、伝送路は、上記装置の中心導管を通って延びており そしてハウジングからより遠い中心導管の端部の領域で終わる。この態様は、機 器が物体を検出するのに使用することができる距離に関して特に良好な結果を与 えることが見いだされる。この理由は、この態様では、伝送路からのガス流出の 結果として得られる中心視線（ｃｅｎｔｒａｌ　］　ｉｎｅ　ｏｆ　ｓｉｇｈｔ ）は、その流れのいかなる乱流によっても特に長時間不変であるということであ る。

本発明に従う別の態様は、上記装置が伝送路の流出口を越えて及び流出口に隣接 して配置されていることを特徴とする。この態様は、非常に汚染された環境での 使用に好ましい。

本発明の他の観点においては、機器は、ハウジングのガス排出手段が導管を通し て排出するためのガスを供給することを特徴とする。

汚れた画分を排出する手段が、導管を通して排出するガスを供給するように、該 装置に接続されているならば、それは特に有利である。これは、洗浄ガスの汚れ た両分の有用な用途をつくりだすとともに、硬質接続部を使用すると、所望に応 じてハウジングに対して装置を位置付けることの両方の非常に精妙な方法を与え る。

前記で説明した発明は、これまでのところ、１個だけの検出器を含む機器を使用 する用途に関してのみ説明されているが、本発明はそれに限定されるものではな い。本発明は、ハウジングが信号伝送器及び、信号を伝送器から物体へと方向づ けで、信号が検出器により受信されるように励起するための更なる伝送路も備え ている機器においても具体化される。伝送路は、洗浄ガス流の排出手段の少な（ とも一部を形成する。

本発明は、更に、製品、１ｌｌｌｊえば鋼のスラブを圧延してストリップ鋼とす るための圧延機に関する。このような圧延機は、しばしば、圧延されるべき製品 の速度を決定する手段を備えている。測定（記録）ローラの使用が知ら４１−し いる。しかしながら、この測定の七聾に伴う問題は、高度のメイ：ノテナンスが 必要であるということである。速１ｙの記録の十分な精度を維持するため及び配 Ｕローラのスリップに反対の作用をするために防護メインテナンスが規則的に行 われる必要がある。１本発明に従えば、殆どメインテーメンスを必要としない頑 丈な速度決定機器がつくりだされる。速度を決定する手段は、前記に説明したと おりの少なくとも２一つの機器と処理装置を含む。処理装置は、機器により検出 される製品の速度を確認するためにこれらの機器からの信号を受信するように連 結される。この適用は、本発明に従う機器が高度に正確な記録スポットを有する ので可能とされる。ここに、記録スポットは、検出されるべき対象への視線の投 影であると理解される。

本発明を、例として、添付図に関してここに説明する。

図において対応する参照番号は機器の対応する部品を示す。

第１図は、本発明に従う機器の第１の態様を示す。

第２図は、本発明に従う機器の第２の態様を示す。

第３図は、本発明に従う機器の遠心分離器の断面を示す。

第１図及び第２図において、ハウジング（１）と、該ハウジング（１）内の検出 （２）を備えて成る機器が示さ第１ており、該検出器（２）はレンズ（３）の後 ろに取り（・１けられている。検出器（２）は、例えば、もし千第１が赤外放射 により活性化されると電気信号を発する赤外感光要素である。該電気信号は、ケ ーブル（４）を経由して更なる処理装置に導かれる。

ハウジング（１）は、ｊレンズ（３）の側に遠心分離器（５）を備えており、遠 心分離器（５）においては、第１に洗浄ガスがレンズ（３）の表面を清浄に保つ ためにそして更にレンズ表面（３）からハウジング（１）の４側境弄に近い端部 又は口（７）まで延びている伝送案内路（６）を清浄に保つために、洗浄ガスが 処理される。

洗浄ガスは、供給点（８）を経由して遠心分離器（５）に供給されｚ１６、この 供給点に、例えば、汚染されていてもよい圧縮空気各接続することができる。供 給点（８）を経由して供給された圧縮空気は、遠心分離器において円形運動させ られて、それにより圧縮空気中に存在するほこり粒子は遠心分離器（５）の外周 に集中し、その結果としてレンズ表面（３）の近（を運動している圧縮空気は、 比較的清浄でありそして迅速な円形運動の故にレンズ表面（３）を有効に清浄化 することができる。

伝送路（６）の近くに、遠心分離器（５）はその中心にプレート（９）を備えて おり（図３参照）、このプルート（９）は、供給点（８）を経由して供給された 洗浄ガスの円形運動を遅くしそして洗浄ガスの伝送路（６）への本質的に直線的 な運動を引き起こす。洗浄ガスは、伝送路（６）及びその口（７）を経由してハ ウジング（１）を去る。好ましくは、伝送路の口（７）は、機器のこの外側境界 の近（でのより高い流出速度を達成するために、狭窄部（絞り）を備えている。

　同時に、機器は、第１−要素（１１）と第２要素（１２）より成る装置（１０ ）を備えている。第１要素（１１）と第２要素（１２）は、協同して排出スロッ ト（１３）を規定する。装Ｒ（１０）は、ガスの供給点（１４）を備えており、 このガスはハウジング（１）から遠ざかる方向に排出スロット（１３）を通り且 つ装置（１０）の中心導管（１５）を経由して装置（１０）を去ることがテ寿る 。伝送路（６）を去るガスは、次いで装置（１０）の中心導管＜　１：ｉ３　） を通って装置排出スロット（１３）を去るガスにより取り囲まれる。これは、層 流を生じさせ、それにより延長された視線が伝送路（６）の端部から形成される 。視線は、伝送路（６）からのガス流出と対応しており、そして伝送路（６）か らのガス流出を取り囲むガス流により維持されており、このガス流は排出スロッ ト（１３）から逃げるガスにより誘発される。装置ｆ（１０）の中心導管（１５ ）を経由して排出スロット（１３）を去るガスはハウジング（１）の近くの装ｆ ｆ１（１０）の側に局部的な加圧された領域をつくりだすので、これは特に有望 であると考えられる。結果として、その側からの取り囲んでいる空気は、装置（ １０）の中心導管（１５）に沿って通るように強制され、その結果大きい空気の 運動が起こる。これは、伝送路（６）から出る中心に位置したガス流を取り囲み そしてそれを乱流（逆転）に対して保護する。

第１図は、ハウジング（１）から離れて向き合っている装置（１０）の中心導管 （１５）の側に隣接して伝送案内路（６）の口（７）が開口していることを示す 。この態様は、伝送路（６）の端部から長い距離にわたって視路（ｓｉｇｈｔ　 ｐａｓｓａｇｅ）を延ばすために特に有効である。

別の態様が第２図に示されており、それによれば、伝送路（６）の口（７）は、 装置（１０）の中心導管（１５）のすぐ前に配置されている。

この態様は、高度に汚染された環境において非常に有効であるであることが分か る。

装置（］０）の供給点（１４）は、硬質接続管（１６）によって、遠心分離器（ ５）から生キる洗浄ガスの比較的汚れた両分の排出点（１７）に接続されている 。こ４は、ハウジング（１）に対して装置（１０）の固定された位置付けを確実 にすることを可能とする。

本発明は、前述の例示態様に限定されるものではなくて、単一検出器（２）の代 わりに信号伝送器及び、検出されるべき物体の方向に伝送器から生じる信号を案 内するのに好適な他の伝送路を同時に備えた機器により同等な成功を伴って適用 されうる。そのようにする際の伝送路は、洗浄ガスの排出の手段の少なくとも一 部を形成する。信号は、他の信号を物体から発生させるのに好適であり、この信 号は検出器により検出されるのに好適である。

補正された請求の範囲 ［１９９２年９月２１日（２１，０９，９２）に国際事務局により受理された］ 　［元の請求の範囲１−１２は補正された請求の範囲１−９により代替された（ ３頁）］ １、検出器（２）と、該検出器（２）を収容しているハウジング（１）を備えて 成る、物体の存在を検出するための機器であって、該ハウジング（１）は、該物 体からの信号を検出器（２）に伝送するための少なくとも１つの案内路（６）と 、ガス流を供給する手段（８）と、該ガス流の少なくとも一部を、操作中、該ガ ス流の少なくとも一部が該案内路（６）を経由してハウジング（１）を去るよう に、該案内路（６）を通るように方向づける手段を備えている機器において、　 該機器は装置（１０）を備え、該装置（１０）は、案内路（６）又はそれからの 排出流路の延長部を取り囲む中心貫流導管（１５）を与える第１内側斐素（１１ ）と、該内側要素（１１）に少なくとも部分的に重なり合う外側要素（１２）を 含み、これらの要素は、協同して、ハウジング（］）から遠ざかる方向にｎっ該 路（６）又は該延長部のまわりに、該導管にガスを排出するためのスロノ１−（ １３）を規定する、ことを特徴とする機器。

２　該１１出スロット（１３）は、ハウジング（１）により近い方の上記装置の 端部に没（Ｙらオ］そしで−１−記装置の中心導管（１５）に向けてハウシング （１）がΔ遠ｋかるＪ−うに方向付けられる、請求の範囲第１項記載の機器、。

３　該案内路（６）は、上記装置の中心導管（１５）を通って延びておりそ１− ７て該ハウ１．ルグからより遠いｂの該中心導管の端部の領域で終わる、請求の 範囲第１項又は２項記載の機器。

４、該装置（１０）が案内路（６）の出口（７）を越えて及び出口（７）に隣接 して配置されている、請求の範囲第１項又は２項記載の機器。

５、前記ガス流方向付は手段が、該スロッ）（１３）を通して排出するために該 ハウジングガス流の更なる一部を方向付けるために設けられている、請求の範囲 第１−４項のいずれかに記載の機器。

６　該ガスを清浄な両分と汚れた両分に分離するための遠心分離器（５）を備え 、ガス供給手段（８）は、遠心分離器（５）の外周の近くに接続されており、そ して上記ガス方向付は手段は、遠心分離器（５）の中心に隣接して接続部を備え 、該汚れだ画分を排出する手段が、該スロット（１３）を通して該両分を排出す るために該装置（１０）に接続されている、請求の範囲第１−５項のいずれかに 記載の機器。

７　遠心分離器（５）は、その中心に隣接して、該ガスの回転流エネルギーを減 少させるための該ガスの流れ方向を横断して配置された偏向手段（９）を備えて いる、請求の範囲第６項記載の機器。

８　ハウジング（１）が、信号伝送器及び、信号を伝送器から物体に向けて方向 （＝Ｈｔて、該信号が該検出器により受信されるように励起するための更なる伝 送路を備え、該更なる伝送路は、該ガス流を方向づける手段の少な（とも一部を 特徴する請求の範囲第１−７項のいずれかに記載の機器。

９　請求の節回第１ｉ″８項いず第１かに記載の少なくとも２つの機器と、該Ｉ ！器により検出される製品の速度を確かめるためにこれらの機器から信号を受け 取るように連結されている処理コニソトを含んで成る、圧延されるべき製品の速 度を決定する手段を有する圧延機。

補正力の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成５年１１月９日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．総出器（２）と、該検出器（２）を収容しているハウジング（１）を備えて 成る、物体の存在を検出するための機器であって、該ハウジング（１）は、該物 体からの信号を検出器（２）に伝送するための少なくとも１つの案内路（６）を 備えている機器において、該ハウジング（１）は、ガス流を供給する手段（８） と、該案内路（６）を通る該流れの少なくとも一部を、操作中、該ガス流の少な くとも一部が該案内路（６）を経由してハウジング（１）を去るように、方向づ ける手段を更に備えていることを特徴とする機器。
2. ２．該ハウジング（１）は、該ガスを清浄な画分と汚れた画分に分離するための 遠心分離器（５）を備え、ガス供給手段（８）は、遠心分離器（５）の外周の近 くに接続されており、そして上記ガス方向付け手段は、遠心分離器（５）の中心 に隣接した接続部を含んで成る、請求の範囲第１項記載の機器。
3. ３．遠心分離器（５）は、その中心に隣接して、該ガスの回転流エネルギーを減 少させるための該ガスの流れ方向を横断して配置された偏向手段（９）を備えて いる、請求の範囲第２項記載の機器。
4. ４．案内路（６）は、検出器（２）から遠い方のその端部（７）の近くに狭窄部 を備えている、請求の範囲第１−３項のいずれかに記載の機器。
5. ５．装置（１０）は、案内路（６）又はそれからの排出流路の延長部を取り囲む 中心貫流導管（１５）を与える第１内側要素（１１）と、該内側要素（１１）に 少なくとも部分的に重なり合う外側要素（２）を含み、これらの要素は、協同し て、ハウジング（１）から遠ざかる方向に且つ該路（６）又は該延長部のまわり に、該導管にガスを排出するためのスロット（１３）を規定する、請求の範囲第 １−４項のいずれかに記載の機器。
6. ６．排出スロット（１３）がハウジング（１）により近い方の上記装置の端部に 設けられそして上記装置の中心導管（１５）に向けてハウジング（１）から遠ざ かるように方向付けられる、請求の範囲第５項記載の機器。
7. ７．案内路（６）は、上記装置の中心導管（１５）を通って延びておりそして該 ハウジングからより遠い方の該中心導管の端部の領域で終わる、請求の範囲第５ 項又は６項記載の機器。
8. ８．上記装置（１０）が案内路（６）の出口（７）を越えて及び出口（７）に隣 接して配置されている、請求の範囲第５項又は６項記載の機器。
9. ９．前記ガス流方向付け手段が該スロット（１３）を通して排出するために該ハ ウジングガス流の重なる一部を方向付けるために設けられている、請求の範囲第 ５−８項のいずれかに記載の機器。
10. １０．汚れた画分を排出する手段が、スロット（１３）を通して該画分を排出す るために該装置（１０）に接続されている、請求の範囲第２項又は９項記載の機 器。
11. １１．ハウジング（１）が、信号伝送器及び、信号を伝送器から物体に向けて方 向付けて、該信号が該検出器により受信されるように励起するための重なる伝送 路を備え、該更なる伝送路は、該ガス流を方向づける手段の少なくとも一部を形 成する、請求の範囲第１−１０項のいずれかに記載の機器。
12. １２．請求の範囲第１−１１項のいずれかに記載の少なくとも２つの機器と、該 機器により検出される製品の速度を確かめるためにこれらの機器から信号を受け 取るように連結されている処理ユニットを含んで成る、圧延されるべき製品の速 度を決定する手段を有する圧延機。