ES2248173T3 - Viga de medicion en un cilindro de un batidor de laminacion con instalacion de compensacion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la medición del contorno, de la curvatura horizontal y/o de la posición horizontal de un cilindro (2, 3) de un bastidor de laminación (1), con sensores de distancia (10) que trabajan sin contacto, por medio de los cuales se puede medir sin contacto una distancia con respecto a la superficie envolvente del cilindro (2, 3) y con al menos una viga de medición (7), que está dispuesta en paralelo al cilindro (2, 3) a una distancia fija de éste y en la que están dispuestos varios sensores de distancia (10) distanciados unos de otros en su dirección axial, caracterizado porque a la viga de medición (7) está asociada una instalación de compensación, que presenta sensores de temperatura para la detección de temperaturas en la viga de medición (7) y una electrónica de evaluación, por medio de la cual se puede compensar una flexión térmica de la viga de medición (7), calculada sobre la base de los valores de la temperatura detectados por los sensores de temperatura.

Description

Viga de medición en un cilindro de un bastidor de laminación con instalación de compensación.

La invención se refiere a un dispositivo para la medición del contorno, de la curvatura horizontal y/o de la posición horizontal de un cilindro de un bastidor de laminación, con sensores de distancia que trabajan sin contacto, por medio de los cuales se puede medir sin contacto una distancia con respecto a la superficie envolvente del cilindro y con al menos una viga de medición, que está dispuesta en paralelo al cilindro a una distancia fija de éste y en la que están dispuestos varios sensores de distancia distanciados unos de otros en su dirección axial.

Para el control estable de la técnica de regulación de los procesos para la fabricación de la banda metálica es necesario poseer conocimientos exactos sobre el estado actual y la posición espacial actual de los cilindros de trabajo en el bastidor de laminación. Con este fin, han sido desarrollados modelos teóricos, que describen especialmente la conformación de los cilindros de trabajo sobre la anchura bajo la acción de las fuerzas de laminación y las temperaturas que aparecen en este caso así como el desgaste. Con requerimientos elevados en la calidad del producto laminado es necesaria una mejora del proceso de regulación y, por lo tanto, una precisión de los conocimientos sobre la deformación de los cilindros a través de la medición del estado actual de los cilindros o bien de su modificación durante el proceso de laminación.

Los ensayos realizados hasta ahora para la medición del estado actual de los cilindros a través de la anchura y la confirmación de las hipótesis teóricas durante el proceso de laminación han fallados en virtud de las condiciones complicadas del medio ambiente en la proximidad del intersticio de laminación, puesto que en la zona de medición inmediata existen, entre otras cosas, campos de temperatura complicados, variables con el tiempo, provocados a través del proceso de laminación y a través de una alimentación masiva de refrigerante, que han hecho imposible cualquier medición en combinación con la humidificación de los cilindros de trabajo a través de refrigerante líquido como chorro de líquido o inyección de líquido.

Se conoce a partir del documento EP 0 779 112 A1 una instalación de medición del contorno para la medición del contorno de cilindros incorporados en un bastidor de laminación durante el proceso de laminación con al menos un sensor de distancia, cuya cabeza de medición está alineada sobre la superficie de los cilindros. A partir de la publicación mencionada anteriormente se conoce también que en un soporte longitudinal, que se extiende sobre la longitud de los cilindros, transversalmente al eje longitudinal de los cilindros, está dispuesta una pluralidad de sensores de distancia que miden sin contacto a distancia lateral entre sí. En este caso, el soporte longitudinal para la refrigeración de los sensores de distancia está configurado como tubo envolvente doble con un tubo interior para la conducción del refrigerante y con un tubo envolvente, que rodea el tubo interior dejando un espacio anular. Sin embargo, tampoco la instalación de medición del contorno, descrita en el documento EP 0 779 112 A1 se ajusta en una medida satisfactoria a las condiciones ambientales complicadas mencionadas anteriormente durante el proceso de laminación y tampoco puede suministrar conocimientos suficientemente precisos sobre la deformación de los cilindros.

La invención tiene el cometido de desarrollar el dispositivo descrito al principio para la medición del contorno, de la curvatura horizontal y/o de la posición horizontal de un cilindro de un bastidor de laminación, de tal forma que se puede disponer en la proximidad inmediata de los cilindros de trabajo de un bastidor de laminación, puede medir desde una base de medición fija la distancia con respecto a la superficie de los cilindros y de esta manera permite una medición de la posición, de la deformación y del desgaste de forma en gran medida no influenciada por los influjos del refrigerante y de la temperatura.

Este cometido se soluciona según la invención porque el dispositivo para la medición del contorno, de la curvatura horizontal y/o de la posición horizontal del cilindro de trabajo presenta al menos una viga de medición, que está dispuesta paralelamente al cilindro a una distancia fija de éste y en la que están dispuestos varios sensores de distancia que trabajan sin contacto, distanciados entre sí en la dirección axial de la viga de medición. La medición de la distancia sin contacto entre el cilindro de trabajo y los sensores de distancia que trabajan sin contacto y que se encuentran fijamente en el espacio es especialmente adecuada para la creación de valores de medición más expresivos, puesto que en determinadas condiciones, se pueden separar las influencias de la temperatura y las influencias de la distancia en la señal de medición. La disposición de los sensores de distancia que trabajan sin contacto se lleva a cabo en la proximidad inmediata del cilindro a investigar. Según la invención, se asocia a la viga de medición una instalación de compensación, que presenta sensores de temperatura para la detección de temperaturas en la viga de medición y una electrónica de evaluación, por medio de la cual se puede compensar una flexión térmica de la viga de medición calculada sobre la base de los valores de la temperatura detectados por los sensores de temperatura. De esta manera, se pueden compensar las eventuales falsificaciones de una señal de medición de los sensores de distancia, que resultan a partir de la flexión térmica de una señal de medición.

La eliminación de las oscilaciones de la viga de medición se puede realizar asociando a la viga de medición una instalación de filtro, por medio de la cual se pueden suprimir las oscilaciones mecánicas de la viga de medición en una señal de medición. Por lo tanto, según la invención, se excluye que las señales de medición, que proceden de los sensores de distancia de la viga de medición, estén sometidas a eventuales interferencias, que se pueden atribuir al calentamiento geométricamente irregular y variable en el tiempo de la viga de medición. Por otro lado, según la invención, es posible eliminar eventuales movimientos de los cilindros de acuerdo con la técnica de cálculo.

Cada viga de medición del dispositivo según la invención puede presentar al menos tres, por ejemplo cinco sensores de distancia. De esta manera, se puede medir sin contacto la distancia entre la viga de medición y la superficie de los cilindros desde varios sensores de distancia sobre la anchura de los cilindros durante y fuera del proceso de laminación. A partir de los valores de distanciase pueden determinar la modificación térmica del diámetro, la curvatura del eje de los cilindros y/o la posición del cilindro.

De una manera más conveniente, el dispositivo según la invención presenta dos o tres vigas de medición, que están dispuestas, desplazadas entre sí, en la periferia del cilindro. Con tres vigas de medición se puede determinar, además del contorno de los cilindros, la posición exacta del cilindro y la curvatura espacial del eje de los cilindros en el espacio, en cambio con dos o con una viga de medición solamente son posibles manifestaciones limitadas.

De acuerdo con una forma de realización ventajosa del dispositivo según la invención, las vigas de medición pueden estar dispuestas en la dirección de avance de la banda de producto laminado aguas arriba y aguas abajo del cilindro de trabajo.

Por otro lado, es posible disponer las vigas de medición con diferentes ángulos con respecto al plano del producto laminado.

El dispositivo según la invención puede estar asociado al cilindro de trabajo superior de un bastidor de laminación o al cilindro de trabajo inferior de un bastidor de laminación. Evidentemente, también es posible prever en cada caso un dispositivo según la invención tanto para el cilindro de trabajo superior como también para el cilindro de trabajo inferior.

Por otro lado, es posible asociar un dispositivo según la invención a varios cilindros de trabajo, por ejemplo a todos los cilindros de trabajo superiores y/o a todos los cilindros de trabajo inferiores de diferentes bastidores de laminación de un tren de laminación.

De una manera más conveniente, los sensores de distancia dispuestos en una viga de medición están dispuestos a la misma distancia entre sí, estando dispuestos de una manera ventajosa transversalmente a la dirección de avance de la banda de producto laminado simétricamente al centro de la banda de material laminado o al centro de los cilindros.

Si al menos los dos sensores de distancia exteriores de la viga de medición están dispuestos fuera de la pista de la banda de producto laminado, que está afectada por desgaste con respecto a los cilindros de trabajo, se pueden realizar, sobre la base de estas dos posiciones de medición, formadas a través de los sensores exteriores de distancia, mediciones relativas de la zona intermedia de la superficie envolvente exterior del cilindro de trabajo a investigar.

De una manera más conveniente, los ejes de cada viga de medición y los ejes de los sensores de distancia de la viga de medición respectiva están dispuestos en un plano, debiendo presentar, además, de una manera ventajosa las superficies frontales activas de los sensores de distancia la misma distancia con respecto al eje de la viga de medición.

Las vigas de medición del dispositivo según la invención están dispuestas paralelamente al eje de los cilindros en el espacio libre por encima o bien por debajo del plano de producto laminado delate o detrás del cilindro de trabajo.

Para excluir impedimentos durante el cambio de cilindros y en el caso de movimientos de ajuste, las vigas de medición están conectadas en los dos puntos de apoyo laterales con dispositivos de colocación y de retención, desplazándose el dispositivo según la invención respectivo desde la zona del contorno de la pieza de montaje y dirigiendo los sensores de distancia siembre a la misma distancia sobre la superficie de los cilindros en función del tamaño del ajuste y del diámetro actual de los cilindros.

Para proveer cada una de las vigas de medición, equipadas con varios sensores de distancia, con una estabilización preferida, por medio de la cual debe garantizarse que los efectos térmicos no conduzcan a una modificación de la posición de la célula del sensor en el espacio, es conveniente que cada viga de medición sea provista con un blindaje de la temperatura que la rodea. De esta manera, cada viga de medición que lleva varios sensores de distancia puede estar rodeada por una pantalla formada por este blindaje de la temperatura y que impide la transmisión de calor, frente a la deformación térmica directa debida al calentamiento y a la refrigeración unilaterales y variables en el tiempo.

De una manera ventajosa, la viga de medición y/o el blindaje de la temperatura presentan una sección transversal tubular.

Cuando el blindaje de la temperatura se asienta sobre la superficie exterior de la viga de medición y está configurado como capa aislante de un material elástico o fácilmente deformable y de aislamiento térmico, se puede realizar, por una parte, una protección de la temperatura de la vida de medición propiamente dicha, sin que las modificaciones de la medición, que se producen, además, en la capa aislante y que son atribuibles a la carga de la temperatura sean transmitidas sobre la viga de medición propiamente dicha.

Para la reducción adicional de las influencias de la temperatura sobre la viga de medición, ésta puede presentar en su interior un espacio hueco, a través del cual se puede conducir un medio de refrigeración.

En otra forma de realización ventajosa de la viga de medición o bien de las vigas de medición del dispositivo según la invención, el blindaje de la temperatura rodea la viga de medición bajo la configuración de un espacio de intersticio con una distancia.

Cuando la viga de medición está configurada como tubo de pared fija, en cuyos dos extremos frontales está montado en cada caso un pivote de cojinete, por medio de los cuales se puede alojar y, retener, respectivamente, la viga de medición, se consigue para la viga de medición propiamente dicha un perfil con alta resistencia a la flexión y baja masa propia. De esta manera se reducen al mínimo las deformaciones de la viga de medición debidas a la carga a través de su masa propia.

Para la simplificación de la instalación del cableado de los sensores de distancia de la viga de medición, es ventajoso que al menos un pivote de cojinete de la viga de medición está unido de forma desprendible con el tubo de pared fina y presente un taladro axial continuo, que puede servir como orificio de paso del cable.

De una manera menos costosa desde el punto de vista de la técnica de construcción, sobre la superficie exterior de la viga de medición pueden estar configurados ojales, en los que se pueden montar los sensores de distancia.

De una manera más conveniente, la distancia entre la superficie exterior del tubo de la viga de medición y la superficie interior de un tubo exterior, que forma el blindaje de la temperatura, es constante, Por medio de este tipo exterior, que forma una pantalla térmica, del blindaje de la temperatura se impide una deformación de la viga de medición en virtud de la actuación unilateral de la temperatura y, por lo tanto, una falsificación de los valores de medición de los sensores de distancia.

En virtud de la estructura auto-portante en forma de tubo del blindaje de la temperatura y en virtud del alojamiento libre de transmisión de fuerza de flexión y de fuerza de dilatación del blindaje de la temperatura con respecto a la viga de medición se mantienen alejadas de la viga de medición las repercusiones de las deformaciones del blindaje de la temperatura, que está expuesto directamente a las condiciones térmicas desfavorables en la proximidad del producto laminado.

Esto se puede realizar de una manera menos costosa desde el punto de vista de la técnica de construcción porque el blindaje de la temperatura está retenido por medio de dos collares de cojinete estrechos que se proyectan radialmente hacia dentro, dispuestos en la proximidad de sus superficies frontales, de forma articulada y desplazable axialmente en un dispositivo de cojinete de la viga de medición.

El soporte de fijación del blindaje de la temperatura en la viga de medición se puede realizar también por medio de membranas de apoyo y de obturación metálicas.

De una manera alternativa, el blindaje de la temperatura puede estar retenido también en la vida de medición por medio de empaquetaduras de prensaestopas con preferencia no metálicas.

Además, es ventajoso conectar el blindaje de la temperatura con el dispositivo de cojinete, que retiene la viga de medición, por medio de una instalación de obturación elástica, que cierra herméticamente hacia fuera el espacio de intersticio entre la superficie interior el blindaje de la temperatura y la superficie exterior de la viga de medición.

La instalación de obturación elástica puede estar configurada de una manera ventajosa por manguitos de obturación, que están conectados en uno de sus lados con el blindaje de la temperatura y en su otro lado con el dispositivo de cojinete que retiene la viga de medición.

De una manera alternativa, la instalación de obturación elástica puede estar formada por anillos de obturación, cuya periferia interior se apoya con el dispositivo de cojinete que retiene la viga de medición y cuya periferia exterior se apoya con el blindaje de la temperatura.

Los anillos de obturación pueden estar configurados de una manera ventajosa como juntas tóricas o anillos de obturación para ejes.

Pueden estar configurados por un material metálico elástico o por un material no metálico elástico.

El espacio de intersticio entre la superficie exterior de la viga de medición y la superficie interior del blindaje de la temperatura puede ser atravesado de una manera ventajosa por una corriente de medio de refrigeración gaseoso o líquido, con lo que se consigue una distribución uniforme de la temperatura en o bien junto a la viga de medición y se puede suprimir la causa para curvaturas justificadas térmicamente de la viga de medición a través de calentamientos unilaterales.

De una manera ventajosa, el blindaje de la temperatura de cada viga de medición presenta para cada sensor de distancia de la viga de medición respectiva una ventana, que está cerrada a prueba de fluido con preferencia por medio de una cubierta de un material no conductor de electricidad o transparente. Las cubiertas de las ventanas pueden estar configuradas de una manera más conveniente como membranas. De esta manera se crea una permeabilidad local del tubo, que forma el blindaje de temperatura, para un campo electromagnético o para luz, lo que es esencial para sensores de distancia que trabajan sin contacto y que están configurados como sensores de corriente parásita o bien como sensores ópticos.

Cuando el blindaje de la temperatura presenta en la proximidad de uno de sus lados frontales una admisión de medio de refrigeración y en la proximidad de su otro lado frontal una salida de medio de refrigeración, el medio de refrigeración puede circular de una manera planificada por delante de la viga de medición para la homogeneización y el mantenimiento constante de la temperatura de la viga de medición.

Para asegurar una distribución en gran medida uniforme de la temperatura en la viga de medición, es ventajoso que entre la admisión de medio de refrigeración y la salida de medio de refrigeración en el espacio de intersticio entre la superficie interior del blindaje de temperatura y la superficie exterior de la viga de medición está dispuesta una instalación de guía para la conducción del medio de refrigeración desde la admisión de medio de refrigeración a la salida de medio de refrigeración.

Así, por ejemplo, es ventajoso que por medio de una instalación de guía, que está configurada en forma de espiral alrededor de la viga de medición, se cree una circulación exactamente definida en el espacio de intersticio entre el blindaje de la temperatura y la viga de medición.

Para impedir que, debido a la instalación de guía, una deformación del tubo exterior que forma el blindaje de temperatura, conduzca a una tensión del tubo interior que forma la viga de medición, es esencial que la instalación de guía no esté conectada tanto con la viga de medición como también con el blindaje de la temperatura. De una manera alternativa, la instalación de guía puede estar fijada en la viga de medición y puede estar configurada libre de contacto con respecto al blindaje de la temperatura, en cambio, puede estar fijada en el blindaje de la temperatura y puede estar configurada sin contacto con respecto a la viga de medición.

La viga de medición puede estar configurada por un material de construcción habitual o por un material con un coeficiente de dilatación térmica extremadamente bajo.

Para la consecución de relaciones especiales de aislamiento térmico y de transmisión de calor, el blindaje de la temperatura puede estar configurado en una sola pared por un material homogéneo o de varias paredes por una combinación de materiales, por ejemplo por un metal y por un material de aislamiento térmico.

Los cables de conexión de los sensores de distancia se pueden guiar a través de un orificio configurado axial o radialmente en la viga de medición.

Según la invención, se crea un dispositivo para la determinación del contorno del cilindro así como de la posición y de la forma del eje de los cilindros sobre la anchura del cilindro por medio de una, dos o tres vigas de medición, que están dispuestas desplazadas en la periferia de los cilindros; como base para el procedimiento de medición, que se puede llevar a cabo por medio del dispositivo según la invención, sirve una medición de la distancia entre la superficie de los cilindros y vigas de medición que llevan en cada caso varios sensores de distancia y la supresión de la deformación térmica, que falsifica el valor de medición, de las vigas de medición como órganos de soporte de los sensores propiamente dichos debido al calentamiento y refrigeración unilateral y variable en el tiempo por medio de un blindaje exterior de la temperatura de repulsión del calor o bien de aislamiento térmico y por medio de una instalación para la refrigeración y para la garantía de una amplia constancia de la temperatura.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de formas de realización con referencia al dibujo.

En este caso:

La figura 1 muestra representaciones de principio para tres formas de realización diferentes del dispositivo según la invención en un bastidor de laminación.

La figura 2 muestra una representación de principio de la disposición de sensores de distancia que trabajan sin contacto en una viga de medición del dispositivo según la invención.

La figura 3 muestra una primera forma de realización de una viga de medición, provista con una pantalla térmica, de un dispositivo según la invención.

La figura 4 muestra otra forma de realización de una viga de medición, provista con una pantalla térmica, de n dispositivo según la invención.

La figura 5 muestra una representación de principio de una instalación de guía para un medio de refrigeración en una viga de medición de un dispositivo según la invención; y

La figura 6 muestra otra forma de realización de una viga de medición de un dispositivo según la invención.

En las tres representaciones de principio de la figura 1 se representa en cada caso un bastidor de laminación 1, que forma un componente de un tren de laminación o de una instalación de laminación no mostrada, por lo demás, en las figuras.

El bastidor de laminación 1 tiene un cilindro de trabajo superior 2, que es apoyado por un cilindro de apoyo superior 3 y un cilindro de trabajo inferior 4, que es apoyado por un cilindro de apoyo inferior 5.

Entre el cilindro de trabajo superior 2 y el cilindro de trabajo inferior 4 del bastidor de laminación 1 está configurado el intersticio de laminación del bastidor de laminación 1 que es atravesado durante el funcionamiento del bastidor de laminación 1 por una banda de producto laminar 6.

En el bastidor de laminación 1 izquierdo en la figura 1, el cilindro de trabajo superior 2 y el cilindro de trabajo inferior 4 están equipados en cada caso con un dispositivo según la invención para la medición del contorno, de la curvatura horizontal y/o de la posición horizontal del cilindro de trabajo 2 respectivo. Puesto que los dos dispositivos según la invención se corresponden con respecto a su disposición, función y actuación, a continuación se describe solamente el dispositivo según la invención que está asociado al cilindro de trabajo superior 2.

Al dispositivo según la invención, que pertenece al cilindro de trabajo superior 2, pertenece una viga de medición 7, que o bien cuyo eje longitudinal está dispuesto en paralelo al eje longitudinal del cilindro de trabajo superior 2. Entre la superficie exterior de la viga de medición 7 y la envolvente exterior del cilindro de trabajo superior 2 está prevista siempre una distancia tal que por medio de sensores de distancia, que trabajan sin contacto y que están dispuestos en la viga de medición 7 a distancia entre sí en su dirección axial, no representados en la figura 1, se puede detectar de forma continua la distancia con respecto a la superficie envolvente del cilindro de trabajo 2 en el funcionamiento del bastidor de laminación 1.

El dispositivo según la invención, empleado en el bastidor de laminación central 1, se diferencia del dispositivo descrito a continuación porque están previstas dos barras de medición 7, una de las cuales está dispuesta en la dirección de avance de la banda de producto laminado 6 aguas arriba del cilindro de trabajo superior 2 y la otra está dispuesta en la dirección de avance de la banda de producto laminado 6 aguas abajo del cilindro de trabajo superior 2. De una manera correspondiente está configurado el dispositivo según la invención, que está asociado al cilindro de apoyo inferior 5 del bastidor de laminación central 1 en la figura 1.

En el caso de una modificación del dispositivo según la invención, éste presenta en la forma de realización asociada en la figura 1 al bastidor de laminación derecho 1 tanto en el canto del cilindro de trabajo superior 2 como también en el caso del cilindro de trabajo inferior 4 en cada caso tres vigas de medición 7, que están dispuestas en ángulos diferentes con respecto al plano del producto laminado, formado a través de la banda de producto 5, evidentemente en cada caso con su eje medio en paralelo al cilindro de trabajo superior 2 o bien al cilindro de trabajo inferior 4.

La disposición y el número de las vigas de medición 7 de acuerdo con el dispositivo según la invención son, en principio, discrecionales, pero se determinan en el caso individual por los requerimientos de las manifestaciones deseadas. Una medición a través de tres vigas de medición 7 garantiza una determinación óptima del contorno, de la posición horizontal y de la curvatura horizontal del eje del cilindro de trabajo superior 2 o bien del cilindro de trabajo inferior 4.

Como se deduce a partir de las representaciones en la figura 1, la medición explicada anteriormente se puede llevar a cabo en una cualquiera de los dos cilindros de trabajo 2, 4 o, en cambio, en los dos cilindros de trabajo 2, 4.

A partir de la representación mostrada en la figura 2 de un cilindro de trabajo superior 2, de una viga de medición 7, asociada a este cilindro de trabajo superior 2, del dispositivo según la invención y de la banda de producto 6 laminado por el cilindro de trabajo superior 2, se deduce que el eje longitudinal 8 de la viga de medición 7 se extiende en paralelo al eje longitudinal 9 del cilindro de trabajo superior 2 y que los dos ejes longitudinales 8, 9 están dispuestos perpendicularmente a la dirección de avance de la banda de producto laminado 6.

Sobre la superficie exterior de la viga de medición 7 están dispuestos, en la forma de realización representada en la figura 2, cinco sensores de distancia 10 que trabajan sin contacto, que pueden detectar de forma continua, durante el funcionamiento del bastidor de laminación 1, la distancia entre sus superficies de radiación y las secciones opuestas a éstas de la superficie envolvente exterior del cilindro de trabajo superior 2. Los sensores de distancia 10 que trabajan de forma continua pueden estar configurados, por ejemplo, como sensores de corriente parásita o como sensores ópticos.

A partir de la representación mostrada en la figura 2 se deduce que los sensores de distancia 10, previstos en la viga de medición 7, están dispuestos a la misma distancia entre sí. Por otro lado, los sensores de distancia 10 dispuestos en la viga de medición 7 están dispuestos transversalmente a la dirección de avance de la banda de material laminado 6 simétricamente al centro de la banda de producto laminado y al centro del cilindro de trabajo superior 2. Los dos sensores de distancia 10, que están dispuestos en el exterior de la viga de medición 7, se encuentran fuera de la pista de la banda de material laminado 6. Sobre la base de los puntos de medición, que están formados por medio de estos dos sensores de distancia exteriores 10, se puede realizar de esta manera una medición relativa de la zona, que se encuentra entre estos dos puntos de medición, de la superficie envolvente exterior del cilindro de trabajo superior 2.

La viga de medición 7 puede presentar una instalación de compensación o bien puede estar asociada a una instalación de compensación, que presenta sensores de temperatura para la detección de la temperatura en la viga de medición 7 y una electrónica de evaluación, por medio de la cual se puede compensar una flexión térmica de la viga de medición 7, determinada sobre la base de los valores de la temperatura detectados por los sensores de temperatura. Por otra parte, a la viga de medición 7 puede estar asociada una instalación de filtro, por medio de la cual se pueden suprimir las oscilaciones mecánicas de la viga de medición 7 en la señal de medición de los sensores de distancia 10.

El eje longitudinal 8 de la viga de medición 7 y los ejes 11 de los sensores de distancia 10 de la viga de medición 7 están dispuestos en un plano. Las superficies activas frontales o bien superficies de irradiación de los sensores de distancia 10 presentan la misma distancia con respecto al eje longitudinal 8 de la viga de medición 7.

La viga de medición 7 está retenida de una manera giratoria o desplazable con respecto al cilindro de trabajo 2, 3 y en concreto por medio de dispositivos de colocación y de retención, que están previstos en sus dos puntos de apoyo laterales, por medio de los cuales se puede girar o desplazar y, en concreto, manteniendo una distancia predeterminada entre sus sensores de distancia 10 y la superficie de los cilindros de trabajo 2, 2, en función del ajuste y del diámetro actual del cilindro de trabajo 2, 3.

La viga de medición 7 puede estar provista con un blindaje de la temperatura, como se deduce a partir de la forma de realización representada en la figura 3, con un blindaje de la temperatura 12. La viga de medición 7 está constituida, en la forma de realización representada en la figura 3, por un tubo 13 de pared fina, que está provisto con pivotes de cojinete 14, 15 en sus dos extremos frontales.

En la forma de realización representada en la figura 3, el pivote de cojinete 14, que está asociado al extremo frontal derecho en la figura 3 del tubo de pared fina 13, está conectado de forma separable con el tubo de pared fina 13. Este pivote de cojinete 14 presenta un taladro axial 16, que se extiende coaxialmente al eje longitudinal 8 de la viga de medición 7 o bien del tubo de pared fina 13. Este taladro axial 16 sirve como orificio de paso de cable para derivaciones de líneas, que sirven para el cableado de los sensores de distancia 10, que no se representan en la figura 3.

El tubo de pared fina 13 está provisto sobre su superficie envolvente exterior con ojales 17, sobre los que están fijados los sensores de distancia 10 de la viga de medición 7. El cableado de los sensores de distancia 10 se lleva a cabo a través de escotaduras 18 que se extienden en la dirección radial de la viga de medición 7 o bien del tubo de pared fija 13 y a través de los ojales.

El tubo 13 de pared fija, que configura el componente esencial de la viga de medición 7, es rodeado coaxialmente por el blindaje de la temperatura 12, al que pertenece otro tubo exterior 19 de pared fina. Por medio de este tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de la temperatura 12 se impide la radiación directa de calor y la convección de calor desde la banda de producto laminado 6 y desde los cilindros de trabajo 2. Además, este tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de la temperatura 12 impide una entrada directa unilateral de refrigerante hacia la viga de medición 7 o bien hacia s tubo 13 de pared fija. Entre el tubo exterior 19 de pared fija del blindaje de la temperatura 12 y el tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7 está configurado un espacio de intersticio 20 en forma de anillo.

El tubo exterior 19 de pared fina presenta en sus dos extremos frontales en cada caso una sección extrema 21 con sección transversal más gruesa, sobre cuya superficie envolvente interior está configurado un collar de apoyo o bien de cojinete pequeño 22, que se apoya sobre el pivote de cojinete 14 o bien 15 correspondiente del dispositivo de cojinete, formado por los dos pivotes de cojinete 14, 15, de la viga de medición 7 o bien del tubo 13 de pared fina. La estrechez de los collares de apoyo o bien de cojinete 22 y el apoyo suelto de estos collares de cojinete 22 asegura una conexión desplazable y libre de par de flexión entre el tubo exterior 18 de pared fina y el tubo interior 13 de pared fina.

Una carga de temperatura del tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de temperatura 12 y una modificación resultante de las dimensiones del tubo exterior 19 de pared fina no tiene, por lo tanto, ninguna consecuencia ninguna carga del tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7, de manera que se mantiene constante la distancia entre los sensores de distancia 10 y el eje longitudinal 9 del cilindro de trabajo 2 y 3, respectivamente.

En los dos extremos frontales de la viga de medición 7 y del blindaje de la temperatura 12 está previsto en cada caso un manguito de obturación elástico 23, por medio del cual el espacio de intersticio 20 en forma de anillo entre el tubo exterior 19 de pared fina y el tubo interior 13 de pared fina está cerrado herméticamente con respecto al medio ambiente.

El tubo exterior 19 de pared fina, que forma el blindaje de temperatura 12, tiene una admisión de medio de refrigeración que está configurado como racor de admisión 24 en la zona de no de sus extremos frontales y una salida de medio de refrigeración, configurada como racor de retorno 25, en la zona del otro extremo frontal. A través del racor de admisión 24 se introduce un refrigerante adecuado al espacio del intersticio 20 entre los dos tubos 13, 19 que están dispuestos coaxiales entre sí, que debe garantizar una distribución uniforme de la temperatura sobre el tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7. Este medio de refrigeración es descargado a través del retorno 25 desde el espacio del intersticio 20.

En la zona de los sensores de distancia 10, que están dispuestos sobre la superficie envolvente exterior del tubo 13 de pared fina de la viga de medición 7, el tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de la temperatura 12 está provisto con ventanas 26. A través de las ventanas 26, los sensores de distancia 10 de la viga de medición 7 detectan la distancia con respecto a la superficie envolvente del cilindro de trabajo 2 y 3, respectivamente. Las ventanas 26 están cerradas, en el ejemplo de realización representado en la figura 3, por medio de membranas 27, que cierran las ventanas 26 de una manera hermética a líquido y a gas en el tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de temperatura 12.

En lugar de los collares de apoyo y de cojinete 22, en otras formas de realización de la viga de medición 7, pueden estar previstas membranas metálicas de apoyo y de obturación o, por ejemplo, empaquetaduras de prensaestopas no metálicas, por medio de las cuales se puede realizar un unión desplazable y libre de par de flexión entre la viga de medición 7 y el blindaje de la temperatura 12 o bien entre el tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7 y el tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de la temperatura 12.

La viga de medición 7, representada con su mitad izquierda en la figura 4, tiene, en principio, la misma estructura que la viga de medición 7 descrita con la ayuda de la figura 3. La obturación del espacio del intersticio 20 entre el tubo interior de pared fina 13 de la viga de medición 7 y el tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de la temperatura 12 se lleva a cabo en el ejemplo de realización representado en la figura 4, por medio de un anillo de obturación elástico 28, que puede estar configurado como junta tórica o como anillo de obturación para ejes. Un anillo de obturación elástico 28 correspondiente está previsto también en el extremo frontal derecho de la viga de medición 7, que no se representa en la figura 4. Por medio de los anillos de obturación elásticos 28 se pueden sustituir, en el ejemplo de realización de la viga de medición 7 representado en la figura 4, los manguitos de obturación elásticos 23 de la viga de medición 7 representada en la figura 3.

A partir de la figura 5 se deduce una instalación de guía 29 para el control y regulación de la corriente de refrigerante entre el racor de admisión 24 y el racor de retorno 25, que no se representan en la figura 5. Esta instalación de guía 29 está dispuesta en el espacio del intersticio 20 entre el tubo exterior 19 de pared fina, no representado en la figura 5, del blindaje de la temperatura 12 y el tubo interior 13 de pared fina, mostrado en la figura 5, de la viga de medición 7. Por medio de esta instalación de guía 29 debe garantizarse una distribución de la temperatura lo más uniforme posible en el tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7. La forma de realización, representada en la figura 5, de la instalación de guía 29, está configurada en forma helicoidal y está colocada sobre la superficie envolvente exterior del tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7. A través de esta instalación de guía 29 de forma helicoidal, el refrigerante, que puede estar configurado como líquido de refrigeración o como gas de refrigeración, es guiado de una manera uniforme a lo lago de la superficie envolvente exterior del tubo interior 13 de pared fina, antes de que abandone de nuevo el espacio del intersticio 20 a través del racor de retorno 25. Por medio de esta instalación de guía 29 de forma helicoidal se garantiza de esta manera una corriente de refrigeración definida entre el racor de admisión 24 y el racor de retorno 25.

Es esencial para la disposición y la fijación de la instalación de guía 29 que a través de esta instalación de guía 29 no se cree ninguna conexión entre el tubo interior 13 de pared fina de la viga de medición 7 y el tubo exterior 19 de pared fina del blindaje de la temperatura 12, de manera que no puede tener lugar ninguna tensión del tubo interior 12 de pared fina a través de la deformación del tubo exterior 19 de pared fina.

En la forma de realización de la viga de medición 7, que se representa en la figura 6, esta viga está provista con un blindaje de la temperatura 12 que la rodea directamente sin intersticio. El blindaje de la temperatura 12 está configurado como capa de aislamiento de un material de aislamiento térmico, estando configurado este material de aislamiento térmico de forma elástica o fácilmente deformable.

La impulsión del refrigerante del tubo 13 de pared fina de la viga de medición 7 se lleva a cabo en el espacio hueco interior del tubo de pared fina 13, estando previstos en los dos pivotes de cojinete 14, 15 de la viga de medición 7 taladros axiales 16, a través de los cuales se posibilita también la admisión de refrigerante al espacio hueco interior 30 del tubo 13 de pared fina de la viga de medición 7.

En otras configuraciones de la viga de medición 7, sus perfiles de tubo pueden estar configurados también de otra manera, resultando la configuración concreta de los perfiles de tubos a partir de la posición de montaje concreta de la viga de medición 7; por ejemplo, tales perfiles pueden poseer propiedades de conformación más favorables debido a su masa propia.

Claims (56)

1. Dispositivo para la medición del contorno, de la curvatura horizontal y/o de la posición horizontal de un cilindro (2, 3) de un bastidor de laminación (1), con sensores de distancia (10) que trabajan sin contacto, por medio de los cuales se puede medir sin contacto una distancia con respecto a la superficie envolvente del cilindro (2, 3) y con al menos una viga de medición (7), que está dispuesta en paralelo al cilindro (2, 3) a una distancia fija de éste y en la que están dispuestos varios sensores de distancia (10) distanciados unos de otros en su dirección axial, caracterizado porque a la viga de medición (7) está asociada una instalación de compensación, que presenta sensores de temperatura para la detección de temperaturas en la viga de medición (7) y una electrónica de evaluación, por medio de la cual se puede compensar una flexión térmica de la viga de medición (7), calculada sobre la base de los valores de la temperatura detectados por los sensores de temperatura.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que a la viga de medición (7) está asociada una instalación de filtro, por medio de la cual se pueden suprimir oscilaciones mecánicas de la viga de medición (7) en una señal de medición.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en el que cada viga de medición (7) presenta al menos tres sensores de distancia (10).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, que presenta dos o tres vigas de medición (7), que están dispuestas desplazadas entre sí en la periferia del cilindro (2, 3).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las vigas de medición (7) están dispuestas en la dirección de avance de la banda de material laminado (6) aguas arriba y aguas abajo del cilindro de trabajo (2, 3).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las vigas de medición (7) están dispuestas bajo ángulos diferentes con respecto al plano del producto laminado (6).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, que está asociado a un cilindro de trabajo superior (2) de un bastidor de laminación (1).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, que está asociado a un cilindro de trabajo inferior (4) de un bastidor de laminación.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, uno de cuyos dispositivos está asociado al cilindro de trabajo superior (2) y un segundo dispositivo está asociado al cilindro de trabajo inferior (4) de un bastidor de laminación (1).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, que está previsto en cilindros de trabajo (2, 3), por ejemplo en todos los cilindros de trabajo superiores y/o en todos los cilindros de trabajo inferiores (2, 3) de diferentes bastidores de laminación (1) de un tren de laminación.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que los sensores de distancia (10), dispuestos en una viga de medición (7), están dispuestos a la misma distancia entre sí.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que los sensores de distancia (10), dispuestos en una viga de medición (7), están dispuestos transversalmente a la dirección de avance de la banda de material laminado (6) simétricamente al centro de la banda de material laminado y al centro de los cilindros.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que al menos los dos sensores exteriores de distancia (10) están dispuestos fuera de la pista de la banda de material laminado.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el eje (8) de cada viga de medición (7) y los ejes de los sensores de distancia (10) de la viga de medición (7) respectiva están dispuestos en un plano.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que las superficies frontales activas de los sensores de distancia (10) presentan la misma distancia con respecto al eje (8) de la viga de medición (7).

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 15, en el que cada viga de medición (7) es giratoria o es desplazable con respecto a la viga de trabajo (2, 3).

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 16, en el que cada viga de medición (7) está conectada en sus dos puntos de apoyo laterales con dispositivos de colocación y de retención, por medio de los cuales se puede girar o desplazar y se puede alinear en cada caso, manteniendo una distancia predeterminada entre sus sensores de distancia (10) y la superficie de los cilindros, en función del ajuste y del diámetro actual del cilindro de trabajo (2, 3).

18. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 17, en el que cada viga de medición (7) está provista con un blindaje de temperatura (12) que lo rodea.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 18, en el que la viga de medición (7) presenta una sección transversal tubular.

20. Dispositivo según la reivindicación 18 ó 19, en el que el blindaje de temperatura (12) presenta una sección transversal tubular.

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 20, en el que el blindaje de la temperatura (12) se asienta sobre la superficie exterior de la viga de medición (7) y está configurado como capa aislante de un material elástico o ligeramente deformable y de aislamiento térmico.

22. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 21, en el que en el interior de la viga de medición (7) está configurada una cavidad (30), a través de la cual se puede conducir un medio de refrigeración.

23. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 20 ó 22, en el que el blindaje de la temperatura (12) rodea la viga de medición (7) bajo la configuración de un espacio de intersticio (20) a una distan-
cia.

24. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 23, en el que la viga de medición (7) está configurada como tubo (13) de pared fina, en cuyos dos extremos frontales está colocado en cada caso un pivote de cojinete (14, 15).

25. Dispositivo según la reivindicación 24, en el que al menos un pivote de cojinete (14) de la viga de medición (7) está conectado de forma desprendible con el tubo (13) de pared fina y presenta un taladro axial pasante (16).

26. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 25, en el que sobre la superficie exterior de la viga de medición (7) están configurados ojales (17), en los que se pueden colocar los sensores de distancia
(10).

27. Dispositivo según una de las reivindicaciones 23 a 26, en el que la distancia entre la superficie exterior del tubo (13) de la viga de medición (7) y la superficie interior de un tubo exterior (19) que forma el blindaje de la temperatura (12) es constante.

28. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 20 y 22 a 27, en el que el blindaje de la temperatura (2) está alojado libre de transmisión de flexión y libre de transmisión de fuerza de dilatación con respecto a la viga de medición (7).

29. Dispositivo según la reivindicación 28, en el que el blindaje de la temperatura (12) está retenido por medio de dos collares de cojinete (22) estrechos que se proyectan radialmente hacia dentro, dispuestos en la proximidad de sus superficies frontales, de forma articulada y desplazable axialmente en un dispositivo de cojinete (14, 15) de la viga de medición (7).

30. Dispositivo según la reivindicación 28, en el que el blindaje de la temperatura (12) está retenido por medio de membranas metálicas de apoyo y de obturación en la viga de medición (7).

31. Dispositivo según la reivindicación 28, en el que el blindaje de la temperatura (12) esté retenido por medio de empaquetaduras de prensaestopas con preferencia no metálicas en la viga de medición
(7).

32. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 20 y 22 a 31, en el que el blindaje de la temperatura (12) y el dispositivo de cojinete (14, 15) que retiene la viga de medición (7) están conectados por medio de una instalación de obturación elástica (23; 28), que cierra herméticamente el espacio de intersticio (20) entre la superficie interior del blindaje de temperatura (12) y la superficie exterior de la viga de medición (7) hacia el exterior.

33. Dispositivo según la reivindicación 32, en el que la instalación de obturación elástica está configurada por manguitos de obturación (23), que están conectados en uno de sus lados con el blindaje de la temperatura (12) y en su otro lado con el dispositivo de cojinete (14, 15) que retiene la viga de medición (7).

34. Dispositivo según la reivindicación 32, en el que la instalación de obturación está configurada por anillos de obturación (28), cuya periferia interior está apoyada con el dispositivo de cojinete (14, 15) que retiene la viga de medición (7) y cuya periferia exterior está apoyada con el blindaje de la temperatura
(12).

35. Dispositivo según la reivindicación 34, en el que los anillos de obturación (28) están configurados como juntas tóricas.

36. Dispositivo según la reivindicación 34, en el que los anillos de obturación (28) están configurados como anillos de obturación para ejes.

37. Dispositivo según una de las reivindicaciones 34 a 36, en el que los anillos de obturación (28) están configurados por un material metálico elástico.

38. Dispositivo según una de las reivindicaciones 34 a 36, en el que los anillos de obturación (28) están configurados por un material no metálico elástico.

39. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 20 y 22 a 38, en el que entre la superficie exterior de la viga de medición (7) y la superficie interior del blindaje de la temperatura (12) está dispuesto un medio de refrigeración.

40. Dispositivo según la reivindicación 39, en el que el medio de refrigeración está configurado como gas de refrigeración.

41. Dispositivo según la reivindicación 39, en el que el medio de refrigeración está configurado como líquido de refrigeración.

42. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 41, en el que en el blindaje de la temperatura (12) de cada viga de medición (7) está configurada una ventana (26) para cada sensor de distancia (10) de la viga de medición (7) respectiva.

43. Dispositivo según la reivindicación 42, en el que las ventanas (26) de cada blindaje de la temperatura (12) están cerradas de forma hermética a fluido por medio de una cubierta (27) de un material no conductor eléctrico o bien transparente.

44. Dispositivo según la reivindicación 44, en el que las cubiertas de las ventanas (26) están configuradas como membranas (27).

45. Dispositivo según una de las reivindicaciones 39 a 44, en el que cada blindaje de la temperatura (12) presenta una admisión de medio de refrigeración (24) en la proximidad de uno de sus lados frontales y una salida de medio de refrigeración (25) en su otro lado frontal.

46. Dispositivo según la reivindicación 45, en el que entre la admisión de medio de refrigeración (24) y la salida de medio de refrigeración en el espacio del intersticio (20), entre la superficie interior del blindaje de la temperatura (12) y la superficie exterior de la viga de medición (7) está dispuesta una instalación de guía (29) para la conducción del medio de refrigeración desde la admisión del medio de refrigeración (24) hasta la salida del medio de refrigera-
ción.

47. Dispositivo según la reivindicación 46, en el que la instalación de guía (29) está configurada en forma de espiral alrededor de la viga de medición (7).

48. Dispositivo según la reivindicación 46 y 47, en el que la instalación de guía (29) está fijada en la viga de medición (7) y está configurada sin contacto con relación al blindaje de la temperatura.

49. Dispositivo según la reivindicación 46 ó 47, en el que la instalación de guía está fijada en el blindaje de la temperatura y está configurada sin contacto con relación a la viga de medición.

50. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 49, cuya(s) viga(s) de medición (7) está(n) configurada(s) por un material de construcción habitual.

51. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 49, cuya(s) viga(s) de medición está(n) configurada(s) por un material con un coeficiente de dilatación térmica extremadamente bajo.

52. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 52, cuyo blindaje de la temperatura (12) o bien cuyos blindajes de la temperatura (12) está(n) configurado(s) de una sola pared de un material homogéneo.

53. Dispositivo según una de las reivindicaciones 18 a 51, cuyo blindaje de la temperatura (12) o bien blindajes de la temperatura (12) está(n) configurado(s) de varias paredes a partir de una combinación de materiales, por ejemplo de un metal y de un material de aislamiento térmico.

54. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 53, en el que los sensores de distancia (10) que trabajan sin contacto están configurados como sensores de corriente parásita.

55. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 53, en el que los sensores de distancia (10) que trabajan sin contacto están configurados como sensores ópticos.

56. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 55, en el que los cables de conexión de los sensores de distancia (10) están guiados a través de un orificio configurado axial o radialmente en la viga de medición (7).