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Dokumentenidentifikation DE102006039150B3 31.10.2007
Titel Positionssensor, insbesondere für glühendes Walzgut
Anmelder EWERT GmbH, 13055 Berlin, DE
Erfinder Ewert, Siegfried, 13055 Berlin, DE;
Belling, Karl-Heinz, 16356 Ahrensfelde, DE
Vertreter Hübner Neumann Radwer, 10317 Berlin
DE-Anmeldedatum 18.08.2006
DE-Aktenzeichen 102006039150
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2007
IPC-Hauptklasse B21B 38/00(2006.01)A, F, I, 20060818, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Positionssensor für metallisches Walzgut mit einer spulenartig mehrere Windungen aufweisenden Drahtwicklung 6 aus einem hitzebeständigen, isolierten Metalldraht, der mit einem elektronischen Auswertegerät 8 verbunden ist. Auf einer Grundplatte 2 ist ein Kern 3 mit der spulenartig mehrere Windungen aufweisenden Drahtwicklung 6 angeordnet, wobei der Kern 3 mit der Drahtwicklung 6 mit einer auf der Grundplatte 2 angeordneten dachförmig ausgebildeten Abdeckung 9 vollständig umschlossen ist. Die Abdeckung 9 weist einen Winkel von 90°, vorzugsweise von < 90° auf.
Die dachförmige Abdeckung 9 kann aus zwei Längsseitenteilen 1 und zwei seitlichen Bausteinen 4 gebildet sein, die durch Kleben und/oder mittels Schrauben miteinander verbunden sind.
Mit dem Positionssensor verbindet sich der Vorzug, dass er auch bei sehr hohen Temperaturen im Dauerbetrieb bei der Lagerhaltung von Walzgut zuverlässig arbeitet, kostengünstig herstellbar und darüber hinaus auch wartungsfrei ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Positionssensor für metallisches Walzgut, insbesondere glühendes Walzmaterial, wie beispielsweise Blöcke und Brammen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solcher Positionssensor ist aus der DE 20 2005 008 037 U1 bekannt.

Für die Lagerung zugeschnittenen glühenden Walzgutes ist es erforderlich, dessen Positionierung einzuleiten und zu kontrollieren.

Es ist bekannt, dass hierfür mechanische Kontaktelemente zur Anwendung kommen, die vom Walzgut direkt ein- und ausgeschaltet werden. Durch die hohen Temperaturen unterliegen diese Kontaktelemente einem hohen Verschleiß, so dass deren Lebensdauer sehr begrenzt ist. Ein Austausch dieser Kontaktelemente kann jedoch nur bei abgeschalteter Gesamtanlage erfolgen und ist daher kostenintensiv.

Des weiteren ist auch bekannt, dass zur Bestimmung der Position von glühendem Walzgut Lichtschranken eingesetzt werden, deren Funktionsfähigkeit und Genauigkeit durch die in freier Umgebung vorhandenen staubigen Bedingungen und die sich am Walzgut bildenden und gegebenenfalls abfallenden Zunderschichten auf Dauer eingeschränkt ist. Eine Reinigung der Optik der Lichtschranken erfordert auch in diesem Fall die Abschaltung der Anlage und verursacht zusätzliche Kosten.

Mit dem Ziel, diese Nachteile zu vermeiden, offenbart das DE 20 2005 008 037 U1 einen Positionssensor der Eingangs genannten Art, der aus einem massiven Block aus einer feuerfesten Masse besteht, in dem eine Drahtschleife mit mehreren Windungen aus einem für extreme Temperaturen ausgelegten Metalldraht eingebettet ist. Die Enden der Windungen sind verdrillt und mit einem nachgeschalteten elektronischen Auswertegerät verbunden. Das Funktionsprinzip des berührungslos arbeitenden Positionssensors besteht darin, dass ein abgestimmter Schwingkreis durch das auf Transportrollen zugeführte glühende Walzgut verstimmt wird und ein entsprechendes Signal generiert wird, wenn dieses in den Erfassungsbereich des Positionssensors gelangt.

Beim Einsatz dieses berührungslos arbeitenden Positionssensors hat sich gezeigt, dass es zu ungenauen und unauswertbaren Messergebnissen kommt, insbesondere dann, wenn auf den massiven Block Ablagerungen, wie beispielsweise abfallende Zunderschichten, gelangen. Außerdem ist dieser Positionssensor durch den erforderlichen Verguss aufwendig herstellbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Positionssensor der gattungsmäßigen Art bereitzustellen, deren Funktion auch im Dauerbetrieb nicht beeinträchtigt wird und der kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Positionssensor mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Positionssensors ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7.

Mit dem erfindungsgemäßen Positionssensor verbindet sich der Vorzug, dass er auch bei sehr hohen Temperaturen im Dauerbetrieb zuverlässig arbeitet, kostengünstig herstellbar und darüber hinaus auch wartungsfrei ist.

Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

1 einen Positionssensor, teilweise in perspektivischer Darstellung

2 einen Positionssensor mit elektronischer Auswerteeinheit.

Die 1 und 2 zeigen eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Positionssensors. Bei dieser Ausführungsform wird die Abdeckung 9 aus den beiden Längsseitenteilen 1 und den beiden seitlichen Bausteinen 4 gebildet.

Auf der Grundplatte 2 ist der Kern 3 durch Kleben, mittels Schrauben oder durch geeignete Rastelemente fest positioniert. Um den Kern 3 ist spulenartig mit mehreren Windungen die Drahtwicklung 6 angeordnet.

Die 1 zeigt der besseren Übersicht halber die Drahtwicklung 6 mit nur einer Windung. Die Längsseitenteile 1 und die Bausteine 4 werden entweder mittels Schrauben oder durch Kleben untereinander und auch mit der Grundplatte 2 verbunden. Die Längsseitenteile 1 bilden miteinander einen Winkel von vorzugsweise < 90°. Damit ist gewährleistet, dass vom Walzgut sich gegebenenfalls lösende Zunderschichten nicht auf der Oberfläche der Längsseitenteile 1 haften bleiben. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann diese Oberfläche auch noch mit einem hitzebeständigen Imprägniermittel versehen werden, um einen Einsatz des Positionssensors auch unter Bedingungen einer hohen Luftfeuchtigkeit zu ermöglichen und um der Oberfläche eine noch bessere Gleitfähigkeit zu geben, so dass zum Beispiel auch unbedeutende Staubschichten leicht mit Wasser abgespült werden können.

Die Längsseitenteile 1, der Kern 3, die Grundplatte 2 und die Bausteine 4 bestehen aus einem hitzebeständigen nichtleitenden Werkstoff, der sich mechanisch gut bearbeiten lässt. Zwecksmäßigerweise wird ein Werkstoff mit einer Temperaturbeständigkeit von ca. 800°C verwendet.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die spulenartig mehrere Windungen aufweisende Drahtwicklung 6 mit einer bei ca. 800°C beständigen Vergussmasse umgeben ist, die während des Aufbringens so geformt wird, dass die Abdeckung 9 einen Dachwinkel von ca. 90°, vorzugsweise von < 90° aufweist.

Der elektrische Anschluss kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden verdrillten Enden der Drahtwicklung 6 durch in der Grundplatte 2 vorgesehene Öffnungen geführt. Es können jedoch auch am Boden der Grundplatte 2 aus Schrauben- oder Steckanschlüssen bestehende elektrische Kontaktstellen vorgesehen werden. Mittels der Zuleitung 7 wird der Positionssensor mit dem elektronischen Auswertegerät 8 verbunden, das sich an einem temperaturgeschützten Ort befindet. Die Drahtwicklung 6, deren Enden und die Zuleitung 7 sind mit einer Isolierung versehen, die auch bei hohen Umgebungstemperaturen ihre mechanische Festigkeit behält und eine elektrisch stabile Funktion des Positionssensors gewährleistet.

Zum Zweck des Einsatzes wird der Positionssensor so auf dem Transportweg für das Walzgut angeordnet, dass einerseits eine Berührung mit dem Walzgut vermieden wird und andererseits der Abstand zum Walzgut im Erfassungsbereich des Schwingkreises liegt, der durch die Drahtwicklung 6 mit den Bauteilen des elektronischen Auswertegerätes 8 gebildet wird. Im Erfassungsbereich des Schwingkreises dürfen sich ansonsten keine größeren metallischen Gegenstände oder Einrichtungen befinden. Zum Einsatz kommt ein handelsübliches netzbetriebenes elektronisches Auswertegerät 8, das für die Erfassung von Induktionsänderungen und deren Umwandlung in entsprechende Signale und Steuerungsgrößen geeignet ist. Das Auswertegerät 8 ist mit einer Feinabstimmung versehen, durch die die Erfassungsempfindlichkeit des Schwingkreises einstellbar ist.

Sofern der Positionssensor einsatzbereit ist, wird dies durch eine leuchtende Diode signalisiert. Wird nun glühendes Walzgut, wie Blöcke oder Brammen, auf den Rollen der Straße eines Walzwerkes transportiert und gelangt in den Erfassungsbereich des Schwingkreises des Positionssensors wird dieser verstimmt, was durch eine leuchtende Diode angezeigt werden kann.

Wenn das Walzgut den Erfassungsbereich des Schwingkreises verlässt, stellt sich automatisch der ursprüngliche Zustand, signalisiert durch die Leuchtdiode, wieder ein.

Die sich ändernden elektrischen Größen werden beispielsweise für die Steuerung des Transportprozesses von Walzgut genutzt.

Ebenso ist der Positionssensor einsetzbar, um freie Plätze für die Lagerung glühenden Walzgutes auf eine einfache Art und Weise zu erfassen. Damit wird eine gezielte Steuerung des Transportes von Walzgut auf diese freien Lagerplätze möglich.

Obwohl ein spezifisches Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erläuterung gezeigt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Erfindung umfasst auch alle Ausführungen und Modifikationen insbesondere der Abdeckung 9 und der Grundplatte 2 und des Kerns 3, die innerhalb des Schutzumfanges der Ansprüche liegen.

1
Längsseitenteil
2
Grundplatte
3
Kern
4
Baustein
5
Bohrung
6
Drahtwicklung
7
Zuleitung
8
Auswertegerät
9
Abdeckung


Anspruch[de]
Positionssensor für metallisches Walzgut mit einer spulenartig mehrere Windungen aufweisenden Drahtwicklung (6) aus einem hitzebeständigen, isolierten Metalldraht und verbunden mit einem elektronischen Auswertegerät (8), dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Grundplatte (2) ein Kern (3) mit der spulenartig mehrere Windungen aufweisenden Drahtwicklung (6) angeordnet ist und der Kern (3) mit der Drahtwicklung (6) mit einer auf der Grundplatte (2) angeordneten dachförmig ausgebildeten Abdeckung (9) vollständig umschlossen ist. Positionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dachförmig ausgebildete Abdeckung (9) einen Winkel von 90°, vorzugsweise < 90° aufweist. Positionssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dachförmige Abdeckung (9) aus zwei Längsseitenteilen (1) und zwei seitlichen Bausteinen (4) gebildet ist und diese durch Kleben und/oder mittels Schrauben miteinander verbunden sind. Positionssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (9) beziehungsweise die Längsseitenteile (1) und die Bausteine (4) durch Kleben und/oder mittels Schrauben mit der Grundplatte (2) verbunden sind. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) unlösbar mittels Kleben oder lösbar mittels Schrauben oder geeigneten Rastelementen auf der Grundplatte (2) angeordnet ist. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (9) und die Grundplatte (2) mit einem hitzebeständigen Imprägniermittel gegen Feuchtigkeit und/oder zur Verringerung der Oberflächenrauhigkeit versehen sind. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spulenartig mehrere Windungen aufweisende Drahtwicklung mit einer hitzebeständigen Vergussmasse umgeben ist, die dachförmig ausgebildet ist und einen Dachwinkel von 90°, vorzugsweise von < 90° aufweist.






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