(57)【要約】  本発明は、ロールスタンドのロール２の軸受組込み部片を付勢する油圧式ピストンシリンダシステム３、４の圧下行程距離を測定するための位置センサ１であって、位置センサ１が、ピストンシリンダシステム３、４の２つの構成部品３、４の摺動方向ａにおける２つの構成部品３、４の相対摺動を測定するために形成され、また位置センサ１に連結要素５が備えられる位置センサに関する。高い測定精度を確実にする際に、連結要素の簡単かつコンパクトな構造を達成するために、本発明では、連結要素５が、摺動方向ａに延在する第１の板ばね要素６を備え、第１の板ばね要素６の一方の端部７が第１の接続部片８と結合され、第１の板ばね要素６の他方の端部９が中間担持体１０と結合されることと、連結要素５が、摺動方向に延在する第２の板ばね要素１１を備え、第２の板ばね要素１１の一方の端部１２が中間担持体１０と結合され、第２の板ばね要素１１の他方の端部１３が第２の接続部片１４と結合され、第１の板ばね要素および第２の板ばね要素６、１１の面が、摺動方向ａの軸線を中心に互いに角度αだけねじって配置されることが意図される。
2010540257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールスタンドのロール（２）の軸受組込み部片を付勢する油圧式ピストンシリンダシステム（３、４）の圧下行程距離を測定するための位置センサ（１）であって、位置センサ（１）が、ピストンシリンダシステム（３、４）の２つの構成部品（３、４）の摺動方向（ａ）における２つの構成部品（３、４）の相対摺動を測定するために形成され、かつ位置センサ（１）に連結要素（５）が備えられ、この連結要素（５）により、例えば圧延運転中のロールの曲がりによって引き起こされる傾倒運動の位置センサ（１）に対する影響を除去することができる位置センサにおいて、
連結要素（５）が、摺動方向（ａ）に延在する少なくとも１つの第１の板ばね要素（６）を備え、第１の板ばね要素（６）の一方の端部（７）が第１の接続部片（８）と結合され、第１の板ばね要素（６）の他方の端部（９）が中間担持体（１０）と結合され、
連結要素（５）が、摺動方向（ａ）に延在する少なくとも１つの第２の板ばね要素（１１）を備え、第２の板ばね要素（１１）の一方の端部（１２）が中間担持体（１０）と結合され、第２の板ばね要素（１１）の他方の端部（１３）が第２の接続部片（１４）と結合され、
少なくとも１つの第１の板ばね要素および少なくとも１つの第２の板ばね要素（６、１１）の面が、摺動方向（ａ）の軸線を中心に互いに角度（α）だけねじって配置されることを特徴とする位置センサ。
【請求項２】
両方の板ばね要素（６、１１）の両方の面の間の角度（α）が６０°〜１２０°であることを特徴とする、請求項１に記載の位置センサ。
【請求項３】
両方の板ばね要素（６、１１）の両方の面の間の角度（α）が９０°であることを特徴とする、請求項２に記載の位置センサ。
【請求項４】
中間担持体（１０）が、摺動方向（ａ）に見て、第２の接続部片（１４）の近くにまたは第２の接続部片（１４）の領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置センサ。
【請求項５】
第１の板ばね要素（６）が、ほぼ線状に延在しておよび／またはＣ字状に形成されることを特徴とする、請求項４に記載の位置センサ。
【請求項６】
第２の板ばね要素（１１）がＵ字状に形成され、Ｕ字状構造の脚部の端部が中間担持体（１０）におよび第２の接続部片（１４）に配置されることを特徴とする、請求項４または５に記載の位置センサ。
【請求項７】
第２の板ばね要素（１１）が二重Ｕ字状に形成され、二重Ｕ字状構造の脚部の端部が中間担持体（１０）におよび第２の接続部片（１４）に配置されることを特徴とする、請求項４または５に記載の位置センサ。
【請求項８】
中間担持体（１０）がリング状の構成部品として形成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の位置センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールスタンドのロールの軸受組込み部片を付勢する油圧式ピストンシリンダシステムの圧下行程距離を測定するための（ｚｕｒ  Ａｎｓｔｅｌｌｈｕｂｗｅｇｍｅｓｓｕｎｇ）位置センサであって、位置センサが、ピストンシリンダシステムの２つの構成部品の摺動方向における２つの構成部品の相対摺動を測定するために形成され、かつ位置センサに連結要素が備えられ、この連結要素により、例えば圧延運転中のロールの曲がりによって引き起こされる傾倒運動の位置センサに対する影響を除去できる位置センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種類の位置センサが、特許文献１から公知である。この種類の位置センサは、例えば、規定の厚さを有するべきストリップが圧延される圧延路のロールスタンドに使用される。圧延隙間が所望の寸法を正確に有するように、その大きさが測定システムで監視される。したがって、位置センサは高い分解能を有し、これによって、圧延隙間の正確な測定を行うことができる。この場合、例えば圧延運転中のロールの曲がりによって引き起こされる油圧シリンダの傾倒運動は、大きな障害となり、測定結果に影響を及ぼす。したがって、公知の解決方法は、弾性領域を有するある程度の長さの撓み棒を有し、この曲げ棒は、言及した傾倒運動が撓み棒の側方の曲がり（Ｖｅｒｂｉｅｇｕｎｇ）のみをもたらし、有効な圧延隙間の測定に影響を及ぼさないように配置される。これによって、測定結果の改ざん（Ｖｅｒｆａｅｌｓｃｈｕｎｇ）に対処することができる。
【０００３】
他の解決方法が、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７および特許文献８から公知であるが、上述の問題はそこではほとんど扱われていない。
【０００４】
一般に、問題になっている測定システムについては、距離センサハウジング（Ｗｅｇｇｅｂｅｒｇｅｈａｅｕｓｅ）のための異なる構造的な解決方法が公知であると言うことができる。一方で、ばね力によって測定要素の動力伝達結合（ｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）が調整される。次に、補正棒（Ａｕｓｇｌｅｉｃｈｓｓｔａｂ）を使用する形状一体的な結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇｅｎ）が公知である（上述の特許文献１を参照）。同様に、ピストンシリンダユニットのシリンダに直接配置される距離測定システムがある。
【０００５】
様々な解決方法は、異なる組込み状態、昇降能力（Ｈｕｂｖｅｒｍｅｏｇｅｎ）もしくは必要な測定精度を考慮する。この場合、距離測定システムは、ピストンシリンダユニットのシリンダの内側または外側に配置される。
【０００６】
動力伝達結合の場合、傾倒運動の補正は、ばね力によって駆動される加圧タペットによって行われ、この加圧タペットにより、シリンダの上述の傾倒運動（すなわち、ふらつき）の補正が可能になる。
【０００７】
形状一体的な結合の場合、傾倒運動の補正は、シリンダの傾倒運動の補正を棒の弾性変形によって補正する長い補正棒を用いて行われる。
【０００８】
動力伝達結合の場合に不都合なことは、システムの質量慣性が、高い測定精度を妨げるかまたは少なくとも悪影響を及ぼすことである。さらに、ばね行程が制限されることにより行程が制限される。その場合、案内タペットの挟まり（Ｋｌｅｍｍｅｎｓ）の危険性があり、これによって、距離測定の際に故障が引き起こされる可能性がある。同様に、組立および分解の際にばね予応力による事故の危険性がある。最後に、ばねまたは案内要素の摩耗がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第１００１２４７Ａ２号明細書
【特許文献２】仏国特許第２５７０００３Ａ号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０２９，４００号明細書
【特許文献４】欧州特許第１０４４７３６Ｂ１号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第０１６３２４７Ａ２号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第３５１５４３６Ａ１号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１９６５３０２３Ａ１号明細書
【特許文献８】欧州特許第１４２０８９８Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
公知の形状一体的な結合の場合、大きな取付け高さをもたらす比較的長い補正棒が必要となることが不都合である。したがって、本発明の課題は、上述の不都合が回避されるように、冒頭に述べた種類の位置センサを発展形成することである。すなわち、位置センサは、形状一体的な連結の場合、測定システムの遊びおよび摩耗のない結合を可能にすべきであり、この場合、それにもかかわらず、小さな取付け高さが達成されるべきである。特に、取付け高さは、この解決方法の長所を失うことなく、補正棒による公知の解決方法に対し明らかに低減されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるこの課題の解決方法は、位置センサの連結要素が、摺動方向に延在する少なくとも１つの第１の板ばね要素を備え、第１の板ばね要素の一方の端部が第１の接続部片と結合され、第１の板ばね要素の他方の端部が中間担持体と結合され、さらに、連結要素が、摺動方向に延在する第２の板ばね要素を少なくとも有し、第２の板ばね要素の一方の端部が中間担持体と結合され、第２の板ばね要素の他方の端部が第２の接続部片と結合されることを特徴とする。さらに、本発明は、少なくとも１つの第１の板ばね要素および少なくとも１つの第２の板ばね要素の面が、摺動方向の軸線を中心に互いにある角度だけねじって配置されることを意図する。
【００１２】
両方の板ばね要素の両方の面の間の角度は、好ましくは６０°〜１２０°、特に好ましくは９０°である。
【００１３】
中間担持体は、摺動方向に見て、第２の接続部片の近くにまたは第２の接続部片の領域に配置される。この場合、第１の板ばね要素は、好ましくはほぼ線状に延在しおよび／またはＣ字状に形成される。第２の板ばね要素は、好ましくはＵ字状に形成され、この場合、Ｕ字状構造の脚部の端部は、中間担持体におよび第２の接続部片に配置される。好ましい代替実施形態では、第２の板ばね要素が二重Ｕ字状に形成され、この場合、二重Ｕ字状構造の脚部の端部は中間担持体におよび第２の接続部片に配置される。
【００１４】
中間担持体は、リング状の構成部品として形成されることが好ましい。
【００１５】
この場合、連結要素の組立は、ピストンシリンダシステムの主軸線の方向に行われることが好ましい。
【００１６】
提案した解決方法は、多様な利点を特徴とする。
【００１７】
高い動的な加速（ｄｙｎａｍｉｓｃｈｅｒ  Ｂｅｓｃｈｌｅｕｎｉｇｕｎｇｅｎ）の影響下で、かつシリンダの傾倒運動（ふらつき）の場合に、システムの測定精度の向上が可能である。これによって、設備のより高い運転信頼性が存在する。
【００１８】
摩耗を受けかつある程度の質量慣性を有するばね要素は使用されないので、システムによって引き起こされる測定偏差の低減が可能である。
【００１９】
シリンダと測定ユニットとの連結部には摩耗がない。これにより、より長いメンテナンス間隔がもたらされ、コスト低減に寄与する。同様に、交換の場合により短い交換時間が可能である。
【００２０】
さらに、位置センサの公知の動力伝達連結と較べ事故の危険性が低減される。ばね予圧力は発生されてはならない。
【００２１】
コンパクトな構造により、システムのより低い高さおよび小さな直径が可能になる。これによって、粗スタンドまたは仕上げライン内のセンサハウジングの統一を達成することも可能である。
【００２２】
本発明による提案によって、位置センサのすなわちコンパクトな取付け高さを達成することができ、かつ位置センサの形状一体的な連結（移動シリンダの距離決定を行うために当該移動シリンダへの走行距離測定ユニットの形状一体的な結合）の場合に、すなわち、冒頭に述べた欠点のある動力伝達連結を不要とすることができる。
【００２３】
図面に、本発明の実施例が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ロールスタンドのロールをロールの半径方向に調節することができ、ロールの位置に関する位置センサが存在するピストンシリンダシステムの一部分の概略側面図である。
【図２】図１による位置センサの連結要素の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１には、例えばストリップが圧延されるロールスタンドのロール２を見ることができる。ロールスタンドに対しロール２を画定された圧延隙間に調整するために、ピストン４が案内されるシリンダ３を備えるピストンシリンダシステム３、４が存在する。ピストン４は、ロールを相応して圧下するために摺動方向ａに移動されることができる。
【００２６】
圧延隙間の大きさは正確に知る必要があるので、相応する測定を行うことができる位置センサ１が存在する。位置センサ１は、結合アーム１６を介してシリンダ３とピストン４との間に有効に配置され、この結果、摺動方向のシリンダ３に対するピストン４の相対位置ａは、距離センサ１５によって測定することができる。この場合、距離センサ１５は連結要素５を介してシリンダ３に結合される。連結要素は、摺動方向ａの運動を純粋に（ｕｎｖｅｒｆａｅｌｓｃｈｔ）伝達すべきであるが、ロール２、ひいてはピストン４の傾倒または揺動運動を補正すべきである。
【００２７】
このことが本発明の好ましい実施形態に従って行われる方法について、図２で説明する。
【００２８】
連結要素５は、２つの板ばね要素６と１１、すなわち、第１の板ばね要素６と第２の板ばね要素１１とを備える。両方の板ばね要素６、１１は薄いばね鋼からなる。板ばね要素６、１１の幅Ｂは、その厚さＤよりも明らかに大きい。
【００２９】
連結要素５は、さらに、下方の第１の接続部片８と、第２の上方の接続部片１４とを備える。接続部片８と１４は、図１から理解できるように、距離センサ１５またはシリンダ３と結合される。
【００３０】
さらに、連結要素５は、比較的中実のリングとして形成される中間担持体１０を備える。
【００３１】
第１の板ばね要素６の一方の端部７は、第１の接続部片８と固定結合される。その他方の端部９により、第１の板ばね要素６が中間担持体１０と固定結合される。
【００３２】
第２の板ばね要素１１の一方の端部１２は、中間担持体１０と固定結合され、その他方の端部１３は、第２の接続部片１４と結合される。
【００３３】
両方の板ばね要素６、１１は、厚さと幅の比率に基づき平面状にかつ平らに形成され、この結果、両方の板ばね要素（ｓｉｅ）が延在するそれぞれの面が画定される。第１および第２の板ばね要素６、１１の面は、摺動方向ａの軸線を中心に互いに角度（α）だけねじって配置されることが意図される。
【００３４】
このことは、摺動方向ａに、接続部片８の各々の運動を接続部片１４に直接かつ介在なしに伝達でき、これによって、高い測定精度が得られることを意味する。ロール２またはピストン４の傾倒または揺動運動は、摺動方向ａに対し垂直の変位をもたらすが、これにより、板ばね要素６、１１の側方の変位のみがもたらされるにすぎず、したがって、この変位は、測定結果にそれほど影響を及ぼすことなく、問題なく板ばね要素６、１１によって補正することができる。
【００３５】
両方の板ばね要素６、１１の面は、この場合、好ましくは互いに直角に配置され（α＝９０°）、この結果、任意の揺動運動を受容または補正することができる。
【００３６】
第１の板ばね要素６は、接続部片８と中間担持体１０との間にほぼ真っ直ぐに延在するが、第１の板ばね要素はわずかにＣ字状に形成される（図２参照）。第２の板ばね要素１１は、二重の「Ｕ」として形成される（図２参照）。
【００３７】
このことは、連結要素５が両方の接続部片８と１４との間の板ばね要素６、１１によって生じる力の迂回により、軸方向に剛性であるが、半径方向に弾性で容易に変形可能な結合を可能にすることを意味する。
【００３８】
したがって、摺動方向の正確な測定を可能にする連結要素５のコンパクトな構造形状が達成される。
【符号の説明】
【００３９】
１  位置センサ
２  ロール
３、４  ピストンシリンダシステム
３  シリンダ
４  ピストン
５  連結要素
６  第１の板ばね要素
７  第１の板ばね要素の端部
８  第１の接続部片
９  第１の板ばね要素の端部
１０  中間担持体
１１  第２の板ばね要素
１２  第２の板ばね要素の端部
１３  第２の板ばね要素の端部
１４  第２の接続部片
１５  距離センサ
１６  結合アーム
ａ  摺動方向
α  角度
Ｂ  板ばね要素の幅
Ｄ  板ばね要素の厚さ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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