专利名称：用于棒形的测量装置的定位机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于棒形的测量装置比如用于在物体比如连铸 结晶器的测量点上确定测量值的热偶的定位机构。
背景技术：
这样的定位机构比如从美国专利文件US 3，745，828中得到公开. 在该专利文件中公开的定位机构安装在双壁的结晶器的外壁中.在两 面结晶器壁体之间有冷却液体。就这一点而言，所述结晶器的所提到 的外壁类似于安放到单壁的结晶器的背面上的水箱的壁体。按照所述 美国专利文件，所述定位机构包括圆柱形的牢固地固定在所述外壁中 的外壳/导向元件。在此插入测温装置使其穿过圃柱形的外壳和所述 冷却液体直到设在所述结晶器的第一面壁体的内部中的测量点。圃柱 形的外壳/导向元件不仅用于导引热偶，而且用于导引构造为压力弹 簧的并且夹紧在两个止挡之间的弹簧元件。其中一个止挡与所述热耦 固定连接，而另一个止挡则在空间上固定地分配给圆柱形的外壳.在 这种结构中，所述压力弹簧支撑在第二止挡或者说圆柱形的外壳上并 且在指定的预应力下将所述热偶朝测量点挤压。
所述的预应力即使在不利的环境条件下比如在第一面结晶器壁 体的背面上的孔深中的误差很小时或者在由于热影响而应该扩大里 面的和外面的结晶器壁体之间的原则上恒定的间距时也引起所述热 偶的良好的接触效果。所述压力弹簧的回弹行程通常仅为几毫米并且 因此仅仅适合于对很小的误差进行补偿，
但是在实践中，用于设在结晶器的背面中的测量点的钻孔通常具 有不同的深度；孔深比如可以在10和60mm之间变化。上面所i兌明
深的如此大:变化进行补、偿。与此相对应:供应商二须储备不同的热
偶，所述热偶具有相应不同的用于不同孔深的长度。在安装时，这种 大量的长度不同的经常在长度方面仅仅相差几毫米的热偶会导致混 淆并且导致误安装，而后这又经常导致错误测量
发明内容
本发明的任务是，如此改进公知的用于棒形的测量装置的定位机 构，使得其能够实现将具有统一长度的棒形的测量装置用于不同深度 地处于物体比如连铸结晶器中的测量点。
该任务通过权利要求1的主题得到解决。该主题的特征在于，设 置了套筒，该套筒在轴向的加长部中连接到圆柱形的导向元件的远离 物体的端部上并且弹簧元件和测量装置同样导引在所述套筒中并且
用于所述弹簧元件的第二止挡能够结合所述套筒超过所述圆柱形的 导向元件的远离物体的端部进行轴向移动和固定。
按本发明设置的套筒能够有利地按照钻孔的相应的深度使用于 弹簧元件的第二止挡沿所述圆柱形的导向元件的轴向方向进行移动， 棒形的测量装置应该相应地插入所述钻孔中。由于使用于弹簧元件的 笫二止挡进行轴向移动的可能性，现在对于每个设在结晶器后壁中的 钻孔来说都可以在不依赖于所述钻孔的相应深度的情况下使用相同 长度的测量装置。由此，在将单个的不同长度的测量装置分配给特定 的钻孔时不再产生混淆的危险。此外，通过所述第二止挡的可移动性 来保证，尽管仅仅使用具有优选统一长度的测量装置但在每种单个情 况下也总是可以依赖于相应独特的孔深来调节正确的预应力，由此无 论如何也同时保证所述测量装置的尖端与结晶器的内部的测量点之 间的必要的接触。作为使用仅仅具有统一长度的测量装置的方案的替 代方案，当然也可以使用具有不同的标准长度的测量装置。
比如所述套筒通过第一螺紋连接在所述圆柱形的导向元件上。借 助于所述第一螺紋能够变化地调节长度，所述套筒以该长度伸出超过 所述圆柱形的导向元件的远离物体的端部。就这一点而言，所述第一 螺紋也能够实现行程长度的改变或者说调节，第二止挡能够超过所述 圓柱形的导向元件的远离物体的端部在该行程长度的范围内移动和 固定。作为替代方案，所述套筒也可以通过卡口联接件连接在所述圆 柱形的导向元件上。所述卡口联接件的优点是，它不具有容易受污染 的在结晶器运行时暴露在腐蚀性的环境下面的螺紋，并且它也能够实 现在没有工具的情况下用手来安装和拆卸所述导向元件和热偶。所述 卡口联接件也可以构造为多-销/槽单元。作为另外的替代方案，所述
导向元件构造为一体结构。所述第二止挡在本发明中构造为具有中心孔的盘状的孔板的形式。所述中心孔用于穿引棒形的测量装置或者说 用于穿引其线缆.在所述中心孔之外，所述孔板用作用于所述弹簧元 件的止挡。
按照第一实施例，在所述孔板上成形了两个对置的凸耳，所述凸 耳导引在所述套筒的切槽中。借助于与经切槽的套筒的第二螺紋处于 啮合之中并且通过所迷凸耳作用于所述孔板的螺母，可以使所述孔板 在轴向上定位。
按照作为替代方案的第二实施例，所述孔板本身构造为锁紧件
(tjberwurf),优选构造为能够固定在所述套筒的远离物体的端部上 的锁紧螺母。所述锁紧螺母的螺紋的长度提供一种另外的用于变化地 调节行程长度的可能性，所述第二止挡能够在所述行程长度之内超过 所述圆柱形的导向元件的远离物体的端部进行轴向移动和固定.作为 替代方案，所述锁紧件也可以用卡口联接件固定在所述套筒上，其中 对于所述卡口联接件来说同样适用上面早已提到的优点，
在这两种实施例中，所述棒形的测量装置可以在其远离物体的端 部上在所述孔板的那一侧具有夹紧帽(Klemmkappe)，用于使所述 测量装置的线缆比如弯曲90度。这样做的优点是，可以进一步地缩 短在总体上需要的结构深度并且由此为回弹行程的延长提供另外的 空间。
此外，有利的是，所述棒形的测量装置的外表面比如在所述弹簧 元件和/或所述孔板的中心孔的区域中得到强化，因为通过强化避免 了所述测量装置或其线缆的在所述弹簧元件或者孔板的作用范围内 的意外的损坏或者弯曲的危险。
除此以外，可以被视为优点的是，按本发明的的套筒也可以加装 在既有的结晶器系统上，从而也可以在这些既有的系统上实现所提到 的优点。
在按本发明的定位机构中，所述弹簧元件支承在所述圆柱形的导 向元件以及所述套筒的内部，其中所述套筒被尤其构造为以锁紧件为 形式的第二止挡所封闭，通过这种方式，有利地防止所述弹簧元件受 到不利的环境条件如污物、水蒸气以及因结晶器润滑剂引起的结壳的 影响，尤其防止腐蚀。为防止腐蚀，也有利的是，所述定位机构或者 说其部件而且尤其所述弹簧元件也由耐腐蚀的材料如不锈钢、铜等材料制成或者设有合适的防腐层。
本说明书总共随附了八个附图。其中
图1是按第一实施例的按本发明的定位机构；
图2是按所述第一实施例的按本发明的套筒；
图3是作为用于按所述笫一实施例的弹簧元件的第二止挡的孔
板；
图4是按所述第一实施例的定位机构的透视图5a)-c)示出了按第二实施例的按本发明的定位元件的在具有 不同的预应力的未安装的和已安装的状态中的示意性横截面；
图6a)-b)示出了按所述第二实施例的按本发明的定位机构连同 一种针对30mm补偿的笫一变型方案的示意性横截面，并且
图7a ) -b)是按所述第二实施例的定位机构连同 一种针对30mm 补偿的第二变型方案的横截面。
下面借助于所提到的附图对本发明进行详细说明。在所有附图 中，相同的机械元件用相同的附图标记来表示。
具体实施例方式
本发明的两种下面所介绍的实施例都实现了本发明的核心构思， 即，用于弹簧元件的第二止挡超过以膨胀螺栓为形式的圆柱形的导向 元件的远离结晶器的端部进行移动和固定。这两种实施例的区别仅仅 在于所述第二止挡132和套筒130的构造。
首先参照图1到4对所述第一实施例进行详细说明。 图1示出了以连铸结晶器300为形式的物体的横截面，该连铸结 晶器300以其背面通过以膨胀螺栓为形式的圆柱形的导向元件110旋 紧到水箱(未示出)上。所述膨胀螺栓IIO拥有纵孔，棒形的测量装 置200比如测温装置进一步比如以热偶为形式的测温装置从所述水 箱的背面开始插入设在所述连铸结晶器的背面中的孔中。所述热偶 200的结晶器侧的端部在那里接触到测量点M。在所述连铸结晶器 300的背面上典型地以不同的深度布置了大量的测量点。所述膨胀螺 栓110不仅牢固地旋紧在所述水箱的壁体中，而且牢固地旋紧在所迷 结晶器的背面中，并且就这一点而言在空间上固定地分配给所述结晶 器。在该膨胀螺栓110的远离结晶器的端部上给该膨胀螺栓钻孔，用于接纳一个与所述热偶固定连接的第一止挡210以及一个与所述热 偶同轴地导引的弹簧元件120,该弹簧元件120在这里示范性地构造 为压力弹簧并且朝所述第一止挡210挤压。
按本发明，套筒130以能够松开或者持久固定的方式在轴向加长 部中连接到所述膨胀螺栓110的远离结晶器的端部上。在能够松开的 连接中，所述套筒130的头部130-1要么构造为夹紧元件优选构造为 卡口联接件，要么如在图1中示出的那样设有内螺紋。而后，所述套
曰:曰器的;部密封。为了实、现持久的连接，所述套筒比如与所述圆柱形
的导向元件构造为一体结构或者与其焊接在一起。
图2示出了按所述第一实施例的按本发明的套筒。在该附图中可 以看出，所述套筒具有所提到的头部130-1， 一个圆柱形的本体连接 到该头部130-1上。
在所述第一实施例中，所述第二止挡132构造为具有两个凸耳 136，和136"的孔板132，；参见图3。所述套筒130设有切槽135,所 述孔板132，能够在轴向上在所述套筒内部移动，其中所述凸耳136，、 136，，导引在所述切槽135中。构造为孔板132，形式的第二止挡的位 置能够在所述套筒内部任意调节.在此借助于螺母138进行调节，该 螺母138与所述套筒130上的外螺紋137处于啮合之中，该螺母138 理想地通过垫片139和凸耳136，、 136"直接作用于所述孔板。在每 次调节过程中，所述热偶200都支撑在结晶器300中的测量点M上， 而与此同时该热偶200通过所述弹簧元件120和第一止挡210被挤压 到测量点M上。通过所述螺母138的旋转，可以为不同的钻孔深度T 相应合适地调节所期望的预应力并且通过这种方式保证可靠的接触 效果，在此应该以所述预应力将所述热偶朝所述测量点挤压。
图4示出了图1中按本发明的定位机构的透视图。
在所述第二实施例中，也称为旋入内接头的套筒130典型地没有 被切槽，但是其中切槽没有坏处。与所述第一实施例不同，以孔板 132"为形式的第二止挡构造为锁紧件，优选构造为锁紧螺母，该锁紧 螺母能够旋到所述套筒130的远离物体的端部上；参见图5a) 、 b) 和c)。作为替代方案，所述锁紧件也可以用卡口联接件固定在所述 套筒130的远离物体的端部上。在这两种替代方案中，这一能够松开的锁紧件优选用o环朝所述套筒密封。
图5a)示出了按所述笫二实施例的按本发明的定位机构，该定 位机构具有旋入所述膨胀螺栓110的远离物体的端部中的套筒130或 者说旋入内接头；当然具有未安装的锁紧件132"。热偶200在结晶 器的内部抵靠在测量点M上并且在未被预加应力的情况下伸出超过 套筒130.在所述测温装置200的远离物体的端部上，该测温装置200 穿过所迷锁紧螺母132"内部的开孔并且其引出的线缆28借助于夹紧 板(Klemmklappe ) 27来弯曲。在所述套筒130和锁紧螺母132"的 内部，在固定地与测温装置200相连接的第一止挡210与由锁紧螺母 构成的第二止挡之间布置了弹簧元件120;但是在图5a)中所述定位 机构处于未预加应力的状态中。
图5b)基本上示出了和图5a)相同的装置，但是区别在于，现 在锁紧螺母132"被旋到所述套筒130上.因为所述锁紧螺母132"如 所说的一样作为用于所述弹簧元件120的第二止挡起作用，所以其回 弹行程现在已经通过所述锁紧螺母的旋紧得到缩短，由此朝所述测量 点M向所述测温装置200加栽轻微的预应力。该预应力保证任何时 候都在所述测温装置的测量点侧的端部与测量点之间产生接触。
图5c)示出了按所述第二实施例的按本发明的定位机构的处于和 在图5b)中相同的安装的状态中的情况，但是这次是针对在结晶器 内部的一个高出15mm的测量点M而言，这在使用相同的套筒130 和相同的锁紧螺母132，，时具有这样的效应，即所述第一止挡210与 所述热偶200 —起朝所述第二止挡的方向运动，由此在这里的情况中 产生所述弹簧元件的最大程度的压缩并且随之产生用于所述热偶的 最大的预应力.所述测量点M的在两张附图5b)和5c)中的不同的 位置在图5c)中仅仅通过回弹行程的减小得到补偿。如果如在图5c) 中示出的一样这导致所述弹簧元件完全被压缩，那么该弹簧元件就失 去其弹性，这一点通常是不受欢迎的。
图6示出了一种可能方案，以便即使在所述结晶器内部的两个不 同的测量点之间的高度差/深度差更大时避免所述弹簧元件的完全压 缩或者说阻滞(Blockade)。为此，图6b)中的套筒130示范性地 设置得与图6a)中的套筒相比长了一半的高度差Ah,同时，所述第 一止挡210与以锁紧螺母132"为形式的第二止挡之间的回弹行程在图6b)中相对于图6a)缩短了一半。回弹行程的缩短在图6b)中导 致所述测温装置200的朝测量点M2的预应力的扩大，也就是说导致 变化了的2:1的弹簧比例。但是，弹簧元件120在图6b)中还没有完 全被压缩，从而在需要的情况下还可以有弹性地作出反应。
图7示出了所述第二实施例的一种另外的变型方案，在该变型方 案中，在所述结晶器内部的测量点M2和Ml之间的高度差厶h与在 图5中相类似仅仅通过所述第一止挡210与以锁紧螺母132，，为形式 的第二止挡之间的回弹行程的相应程度的缩短来补偿，所述套筒130 的长度以及旋紧的锁紧螺母132"的位置在图7a)和7b)中保持不变。 在这两张附图之间出现变化了的3.5:1的弹簧比例.
在本发明的这两种实施例中，所述第二止挡132构造为盘状的孔 板的形式或者说构造为具有中心孔133的锁紧螺母的形式。所述热偶 200或其引出的线缆穿过该中心孔。
在这两种按本发明的实施例中，有利的是，所述热偶200的圆周 表面或者说所述热偶本身在作为压力弹簧起作用的弹簧元件的区域 中构造为加固的优选耐折弯的结构，用于避免外壳形式的绝热件的磨 损并且由此避免所述热偶的可能的功能失误。
在这两种实施例中，所述热偶在其远离结晶器的端部上在所述第 二止挡或者说孔板的那一侧具有夹紧帽27，用于使所述热偶的引出 的线缆28弯曲。
在这两种实施例中，应该如此选棒所述套筒的长度，使得其允许 处于5-60mm的带宽中的回弹行程；这种带宽对本发明在连铸结晶器 领域内的应用来说是典型的带宽.
权利要求
1.用于棒形的测量装置(200)的定位机构(100)，所述测量装置(200)用于在物体(300)比如连铸结晶器的测量点(M)上确定测量值，所述定位机构(100)具有圆柱形的导向元件(110)，该导向元件(110)在空间上固定地分配给所述物体并且所述测量装置如此导引在该导向元件(110)中，使得该测量装置(200)接触到所述测量点(M)；并且具有弹簧元件(120)，该弹簧元件(120)处于一个与所述测量装置(200)相连接的第一止挡(210)与一个用于将所述测量装置压紧到所述测量点(M)上的第二止挡(132)之间；其特征在于，设置了套筒(130)，该套筒(130)在轴向的加长部中连接到所述圆柱形的导向元件(110)的远离所述物体的端部上并且所述弹簧元件(120)和所述测量装置(200)同样导引在所述套筒(130)中；并且用于弹簧元件(120)的第二止挡(132)能够结合所述套筒(130)超过所述圆柱形的导向元件(130)的远离所述物体的端部沿轴向移动和固定。
2. 按权利要求1所述的定位机构， 其特征在于，所述套筒(130 )通过第 一螺紋(134 )或者卡口联接件连接在所 述圆柱形的导向元件上或者与所述导向元件构造为一体结构。
3. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100)， 其特征在于，所述第二止挡(132)构造为具有中心孔(133)的盘状的孔板 (132，)的形式，棒形的测温装置(200)穿过该中心孔(133)。
4. 按权利要求3所述的定位机构(100)， 其特征在于，所述套筒(130 )设有至少一条切槽(135 );并且所述孔板(132 ) 具有至少一个导引在所述切槽中的凸耳(136),
5. 按权利要求4所述的定位机构(100)， 其特征在于，经切槽的套筒(130 )具有第二螺紋(137 );并且所述孔板(132 ) 能够借助于与所述第二螺紋(137)处于喻合之中并且通过所述凸耳 (136)作用于所述孔板(132)的螺母(138)在轴向上定位。
6. 按权利要求3所述的定位机构(100), 其特征在于，以孔板为形式的第二止挡(132)构造为锁紧件，该锁紧件能够 固定在所述套筒的远离所述物体的端部上。
7. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100), 其特征在于，所述圆柱形的导向元件(110)是圆柱形的膨胀螺栓，利用该膨 胀螺栓将以连铸结晶器为形式的物体(300)旋紧到水箱上。
8. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100)， 其特征在于，所迷棒形的测量装置(200)构造为热偶，用于在测量点上测量 温度作为测量值。
9. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100)， 其特征在于，所述棒形的测量装置(200)在其远离所述物体的端部上在所述 第二止挡的那一侧具有夹紧帽(27)，用于使所述测量装置的引出的 线缆弯曲比如90°。
10. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100)， 其特征在于，所述棒形的测量装置的外表面在所述弹簧元件(120)和所述第 二止挡的区域中得到强化。
11. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100)， 其特征在于，所述弹簧元件构造为压力弹簧。
12. 按前述权利要求中任一项所述的定位机构(100)， 其特征在于，所述定位机构的至少一部分部件，而且尤其所述弹簧元件也防腐 地构成。
全文摘要
用于测量装置的定位机构。本发明的任务是，改进公知的定位机构，使得其能够实现将具有统一长度的棒形的测量装置用于不同深度地处于物体比如连铸结晶器中的测量点。按本发明，该任务通过以下方式得到解决，即设置了一个套筒，该套筒在轴向的加长部中连接到圆柱形的导向元件的远离物体的端部上，并且弹簧元件和测量装置同样导引在所述套筒中，并且用于所述弹簧元件的第二止挡能够借助于所述套筒超过所述圆柱形的导向元件的远离物体的端部进行轴向移动和固定。
文档编号B22D2/00GK101626855SQ200780050750
公开日2010年1月13日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年2月2日
发明者J·多伊森, M·赖弗沙伊德, M·阿兹伯格 申请人:Sms西马格股份公司