Ролик для измерения плоскостности

Авторы патента:

НОЕ Андреас (DE)

G01B21/30 - для измерения шероховатости или неровностей поверхностей

Владельцы патента RU 2388997:

БВГ БЕРГВЕРК-УНД ВАЛЬЦВЕРК-МАШИНЕНБАУ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к роликовым средствам измерения для контроля дефектов плоскостности стальных и металлических полос. Данное изобретение позволяет повысить прочность и износостойкость роликового средства измерения, а также предотвратить деформации сдвига в покрытиях, формирующих собой измерительные участки ролика. Предложенный ролик для измерения дефектов плоскостности полос содержит встроенные в боковую поверхность ролика динамометрические датчики с образованием измерительных участков и расположенные заподлицо с поверхностью ролика покрытия для динамометрических датчиков, причем покрытия окружены зазором для движения с образованием люфта относительно динамометрических датчиков, а измерительные участки закрыты одной или несколькими адгезионно соединенными с поверхностью ролика металлическими пленками, кроме того, измерительный ролик имеет дополнительно оболочку. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к ролику для измерения плоскостности для определения дефектов плоскостности полос, в частности стальных и металлических полос, при прохождении линий по производству полосы или прокатных станов, содержащему встроенные в боковую поверхность ролика динамометрические датчики с образованием измерительных участков и расположенные заподлицо с поверхностью ролика покрытия для динамометрических датчиков, причем покрытия окружены зазором для движения с образованием люфта относительно динамометрических датчиков.

Известны подобные ролики для измерения плоскостности, у которых динамометрические датчики расположены в радиальном направлении к оси измерительного ролика с образованием отдельных измерительных участков, а именно с образованием свободного кольцеобразного зазора для движения между наружной поверхностью их покрытия и внутренней поверхностью выемки в боковой поверхности ролика, в которой они размещены (ЕР 0595072 А1). Кольцеобразный зазор для движения может быть закрыт кольцом круглого сечения или слоем пластика во избежание проникновения частиц грязи, которыми полосы нередко покрыты на своей поверхности. Эти частицы грязи могут представлять собой, например, продукты истирания полос, а в случае оцинкованных полос - частицы цинка и т.д. Тем не менее, существует опасность того, что частицы грязи проникнут в зазор для движения и в ходе вращения ролика вызовут нежелательный отпечаток на поверхности полосы. Во избежание повреждения поверхности полосы известно, что измерительный ролик и, следовательно, его измерительные участки снабжают оболочкой. При этом оболочка может состоять из нескольких трубчатых отрезков или находиться на несущей трубе. В последнем случае речь идет о термонапыленной оболочке, если эта оболочка состоит из изнашивающихся металлов (DE 29824236 U1). Известно также резиновое или пластиковое покрытие, например полиуретановое покрытие, роликов для измерения плоскостности во избежание забивания частицами грязи зазоров для движения покрытий динамометрических датчиков. Выбор подходящего покрытия или подходящей оболочки зависит от назначения. В случае, например, алюминиевых полос и полос из высококачественной стали используют обычно резиновое или пластиковое покрытие, чтобы особенно защитить поверхность данной полосы. У углеродных полос, напротив, работают нередко с твердыми покрытиями, а у электролитически оцинкованных полос - предпочтительно с пластиковым покрытием. Если в качестве оболочки непосредственно на ролик для измерения плоскостности наносят твердое покрытие из изнашивающихся металлов, возникает опасность того, что в зоне лежащих под этой оболочкой зазоров для движения твердое покрытие будет склонно к трещинообразованию из-за микродвижений покрытий динамометрических датчиков, поскольку радиальное спружинивание в 1-2 мкм за счет измеряемого усилия при величине зазора, например 20 мкм, означает деформацию сдвига в 5-10%. Такую деформацию сдвига твердое покрытие долго воспринимать не может. Если же ролик для измерения плоскостности окружают несущей трубой и на нее наносят твердое покрытие в качестве оболочки, то этим, правда, можно избежать недопустимых деформаций, однако тогда побочное силовое замыкание через несущую трубу мешает, что оказывает негативное влияние на измерительные сигналы. Здесь помощь оказывает изобретение.

В основе изобретения лежит задача создания ролика для измерения плоскостности в описанной выше форме выполнения, у которого само непосредственно нанесенное твердое покрытие без несущей трубы отличается предельно высокой длительной прочностью и, следовательно, длительным сроком службы.

Эта задача решается в ролике для измерения плоскостности за счет того, что измерительные участки закрыты одной или несколькими адгезионно соединенными с поверхностью ролика металлическими пленками. Эти меры изобретения имеют следствием то, что нанесенная непосредственно на измерительный ролик оболочка или покрытие, все равно, идет ли речь о твердом или мягком покрытии, недолго подвергается нарушающей деформации сдвига в зоне окружающих покрытия динамометрических датчиков зазоров для движения. Даже при радиальном спружинивании покрытия такая деформация сдвига предотвращена закрывающими измерительные участки металлическими пленками. Иначе, чем у несущей трубы, у таких мембранообразных металлических пленок не возникает нарушающего побочного силового замыкания, так что измерительные сигналы почти не испытывают изменений. Это относится не только к кольцеобразным измерительным участкам с радиально ориентированными к главной оси ролика динамометрическими датчиками по ЕР 0595072 А1, но и к тому случаю, когда измерительные участки образованы измерительными балками на двух опорах, и, с одной стороны, измерительные балки окружены зазором для движения, а, с другой стороны, опоры образованы динамометрическими датчиками, ориентированными не радиально к главной оси ролика (DE 10224938 А1).

Другие существенные для изобретения меры приведены ниже. Так, каждый измерительный участок может быть закрыт своей металлической пленкой. Существует также возможность закрыть сообща несколько измерительных участков одной металлической пленкой. Так, например, металлическая пленка для закрывания одного или нескольких измерительных участков может проходить в виде пленочной полосы поперек всей ширины измерительного ролика.

Далее, согласно изобретению измерительная пленка состоит из пружинной стали. Толщина измерительной пленки может составлять 10-100 мкм, преимущественно 50 мкм. Металлическая пленка или пленки могут быть склеены с металлической поверхностью. Существует также возможность сварки металлической пленки или пленок с поверхностью ролика.

В рамках изобретения ролик для измерения плоскостности может известным сам по себе образом содержать оболочку не только из твердого металла, например твердого хрома или карбида вольфрама, но и из резины или пластика, например полиуретана.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью изображающего только один пример выполнения чертежа, на котором представляют:

фиг.1 - схематично, вид сверху ролика для измерения плоскостности без оболочки;

фиг.2 - радиальный разрез ролика по фиг.1 в зоне динамометрического датчика;

фиг.3 - разрез А-А ролика по фиг.1 по длине измерительной балки;

фиг.4 - видоизмененную форму выполнения ролика по фиг.1;

фиг.5 - другую видоизмененную форму выполнения ролика по фиг.1;

фиг.6 - ролик по фиг.1 с оболочкой из твердого металла;

фиг.7 - разрез В-В в зоне измерительной балки по фиг.6;

фиг.8 - радиальный разрез измерительной балки по фиг.6 в зоне динамометрического датчика.

На чертежах изображен ролик 1 для измерения плоскостности для определения дефектов плоскостности полос 2, в частности стальных и металлических полос, проходящих через линии по производству полосы или прокатные станы. Этот ролик 1 содержит встроенные или утопленные в боковую поверхность 4 ролика динамометрические датчики 5 с образованием измерительных участков 3 и расположенные заподлицо с поверхностью ролика покрытия 6а,6b для этих динамометрических датчиков 5, причем покрытия 6а,6b окружены зазором 7 для движения с образованием люфта относительно динамометрических датчиков 5. Этот зазор 7 для движения может быть заполнен вечноэластичным синтетическим клеем 8 для герметизации ролика, так что, например, в сыром режиме работы такого ролика 1 в зону динамометрических датчиков 5 не может проникнуть влага. Далее зазоры 7 для движения могут быть дополнительно герметизированы огибающим кольцом 8 а круглого сечения.

У форм выполнения на фиг.1-4 и 6-8 в качестве покрытий наискось к главной оси 9 ролика вставлены измерительные балки 6а, которые могут совпадать в направлении движения полосы, а поверхность которых имеет кривизну поверхности ролика. Эти измерительные балки 6а оперты с обеих сторон на динамометрические датчики 5 (двухопорные балки), причем динамометрические датчики 5 и их крепежные винты 10 расположены не в радиальном к главной оси 9 ролика направлении, а смещены поперек главной оси ролика. Измерительные участки 3 закрыты одной или несколькими адгезионно соединенными с поверхностью ролика металлическими пленками 11. У формы выполнения на фиг.1 каждый измерительный участок 3 закрыт своей металлической пленкой 11. У формы выполнения на фиг.4 несколько измерительных участков 3 закрыты сообща одной металлической пленкой 11, а именно посредством проходящей поперек измерительных участков пленочной полосы.

Металлические пленки 11 состоят из пружинной стали. Толщина металлических пленок составляет 10-100 мкм, преимущественно 50 мкм. Металлическая пленка 11 или пленки могут быть склеены или сварены с поверхностью ролика. В примере выполнения ролик 1 содержит оболочку 12 из твердого металла, например твердого хрома или карбида вольфрама.

У формы выполнения по фиг.5 реализованы отдельные измерительные участки 3, у которых динамометрические датчики 5 ориентированы в радиальном направлении к главной оси 9 ролика с образованием кольцеобразного зазора 7 для движения также их покрытий 6b. Также в этом случае каждый измерительный участок 3 может быть закрыт своей металлической пленкой 11 или несколько измерительных участков 3 могут быть сообща закрыты одной металлической пленкой.

У описанных выше форм выполнения распределение нагрузки по ширине ролика при нагружении полосы возникает как реакция распределения растягивающего напряжения по ширине. Это поясняют обозначенные контактные поверхности 12 между полосой 2 и измерительными балками 6а, перемещающиеся по ширине ролика с движением полосы. Положение по ширине изменяется, когда ролик 1 вращается. Тем самым происходит непрерывное измерение по ширине ролика.

1. Ролик для измерения плоскостности для определения дефектов плоскостности полос, в частности стальных и металлических полос, при прохождении, в частности, линий по производству полосы или прокатных станов, содержащий встроенные в боковую поверхность ролика динамометрические датчики с образованием измерительных участков и расположенные заподлицо с поверхностью ролика покрытия для динамометрических датчиков, причем покрытия окружены зазором для движения с образованием люфта относительно динамометрических датчиков, отличающийся тем, что измерительные участки закрыты одной или несколькими адгезионно соединенными с поверхностью ролика металлическими пленками, и измерительный ролик имеет дополнительно оболочку.

2. Ролик по п.1, отличающийся тем, что каждый измерительный участок (3) по отдельности закрыт одной металлической пленкой (11) или несколько измерительных участков (3) сообща закрыты одной металлической пленкой (11).

3. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что металлическая пленка (11) для закрывания одного или нескольких измерительных участков (3) проходит в виде пленочной полосы поперек ширины измерительного ролика.

4. Ролик по п.1, отличающийся тем, что измерительная пленка (11) выполнена из пружинной стали.

5. Ролик по п.4, отличающийся тем, что толщина измерительной пленки (11) составляет 10-100 мкм, преимущественно 50 мкм.

6. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что металлическая пленка или пленки (11) склеены с поверхностью ролика.

7. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что металлическая пленка или пленки (11) сварены с поверхностью ролика.

8. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что измерительный ролик (1) содержит оболочку (12) из резины или пластика, например полиуретана.

9. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что измерительный ролик (1) содержит оболочку (12) из твердого металла, например твердого хрома или карбида вольфрама.

Изобретение относится к прецизионной измерительной технике, а именно к оптическим способам контроля шероховатости поверхности, и может быть использовано в различных отраслях науки и техники, в частности в ювелирной промышленности для оценки чистоты огранки алмазов.

Способ измерения высоты микрорельефа поверхности интерференционным методом // 2373494

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим способам измерения высоты микрорельефа поверхностей интерференционным методом. .

Способ бесконтактного определения параметров шероховатости поверхности и устройство для его осуществления // 2367904

Изобретение относится к области приборостроения и цифровых оптических устройств и может быть использовано для бесконтактного определения качества изделий, имеющих средние и низкие классы чистоты обрабатываемых поверхностей в пределах Ra=0,8÷100 мкм.

Способ определения асимметрии движущейся поверхности // 2364834

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению параметров движущихся поверхностей. .

Моталка для тонких полос с роликом для измерения плоскостности // 2286222

Изобретение относится к способу и устройству для измерения плоскостности полосы в шахте моталки стана для горячей прокатки полос. .

Дифференциальный электронно-проекционный способ измерения формы поверхности объекта // 2216710

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам для измерения формы и перемещений поверхности объекта. .

Способ сбора и обработки информации о поверхности образца // 2145055

Устройство для контроля прямолинейности поверхности // 2133012

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптико-электронным устройствам для бесконтактного измерения отклонения поверхности длинных узких объектов от прямолинейного на заданном отрезке и может быть использовано для контроля прямолинейности поверхности катания рельса.

Способ оперативного контроля шероховатости сверхгладких поверхностей больших размеров методом рентгеновского сканирования и устройство для его осуществления // 2128820

Изобретение относится к области контроля сверхгладких поверхностей с манометровым уровнем шероховатости. .

Устройство для измерения шероховатости и волнистости поверхности при фиксированных значениях базовой длины // 2116616

Изобретение относится к технике измерения и может быть использовано для контроля выпуска продукции с регламентированными параметрами шероховатости и волнистости в металлургической, машиностроительной, электронной, оптической, полиграфической промышленности, в самолетостроении, в технологиях нанесения покрытий.

Способ сбора и обработки информации о поверхности образца // 2516022

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля рельефа и поверхностных свойств образцов с помощью склерометров, и может быть использовано для оценки изменения свойств поверхности вдоль пути сканирования. Для этого осуществляют сканирование контролируемой поверхности более одного раза с разной степенью сближения зонда с контролируемой поверхностью с одновременным получением данных о пространственных и силовых параметрах сканирования и определяют по ним параметры образца, характеризующие рельеф и/или свойства поверхности образца, степень воздействия зонда на поверхность или поверхностные слои образца, а также величину остаточной деформации определяют по разности полученных значений пространственных и силовых параметров. При этом первое сканирование производят с нагрузкой на зонд, не вызывающей пластическую деформацию поверхности и оценивают вертикальные перемещения зонда в процессе сканирования, на основе которых строят профилограмму контролируемой поверхности и определяют параметры ее шероховатости, затем возвращают зонд в исходное положение, внедряют зонд в поверхностный слой на необходимую глубину, отражающую объемные свойства поверхностного слоя, за счет приложения постоянной нормальной нагрузки и производят второе сканирование и оценивают вертикальные перемещения зонда, на основании которых строят кривую опорной поверхности и оценивают ее характеристики, а также определяют распределение твердости поверхностного слоя вдоль пути сканирования. Технический результат - расширение функциональных возможностей оценки характеристик поверхностных слоев и получения более корректных данных, отражающих объемные свойства поверхностных слоев. 2 ил.

Устройство для определения профиля материалов в деформированном состоянии // 2544302

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения профиля поверхностей низкомодульных вязкоупругих листовых материалов легкой промышленности, а именно искусственных и натуральных кож и прочего. Устройство для определения профиля материалов в деформированном состоянии, содержащее основание, отсчетный узел, базирующий элемент, установленный с возможностью поворота вокруг своей оси, отличающийся тем, что базирующий элемент выполнен в виде полуцилиндра с полым полуконусом и двумя ограничительными пластинами для крепления образца; устройство содержит дополнительный отсчетный узел, закрепленный на полуцилиндре, для определения радиуса изгиба исследуемого образца, расположенный параллельно направляющей полуконуса, при этом основной отсчетный узел выполнен комбинированным, с возможностью перемещения вдоль оси вращения базирующего элемента и содержит тензометрический датчик перемещений и цифровой оптический микроскоп. Устройство дает возможность изучать скрытые дефекты натуральной кожи и искусственных материалов, определять изменение рельефа материала при деформации изгиба. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для измерения макронеровностей поверхностей // 2576631

Устройство для измерения макронеровностей поверхностей относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроэнергетике для контроля макронеровностей, конусности и отклонения от горизонтальной плоскости зеркальных поверхностей дисков подпятников гидроагрегатов. Устройство для измерения макронеровностей поверхностей, включающее установленные горизонтально и параллельно друг над другом жесткие прямоугольные пластины, закрепленные между собой вертикальными стойками, расположенные с внешней стороны каждой пластины в ее углах три опорные регулируемые ножки, установленные на внутренней стороне нижней пластины два датчика угла наклона, оси чувствительности которых взаимно перпендикулярны и параллельны смежным сторонам пластин, и закрепленный посредством съемного юстировочного кольца на одной из пластин с внешней ее стороны магнит, центр которого расположен внутри прямоугольного треугольника, образованного тремя опорными регулируемыми ножками, на медиане, проведенной из вершины прямого угла. Техническим результатом является повышение точности измерения макронеровностей за счет измерения угловых смещений в системе координат, связанной с обследуемой поверхностью, расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.