用于感应地测量金属带的边缘定位的装置的制作方法

文档序号:28955513发布日期:2022-02-19 11:40阅读:64来源:国知局
用于感应地测量金属带的边缘定位的装置的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于感应地测量和探测金属带的边缘和位置的装置。这种装置用于在生产设备中进行金属带的边缘探测。在用于制造金属板材或金属带的设备中,为了在防火涂层设备或类似的加工设备内测量金属带的位置和定位,通常使用传感器,所述传感器在连续的制造过程中测定金属带的定位和位置。本发明尤其涉及这样一种用于在这种用于金属带的制造设备中测量金属带或带边缘的位置的装置,其中,金属带的带边缘的定位的确定能够针对性地确认,以便再调节联接部件或以便改善带运转调节。当前申请的发明尤其涉及这种感应测量装置,借助于所述感应测量装置在金属加工过程中即使在不同的极端的运行条件下以及尤其即使在非常高的温度下也可以可靠且准确地探测要监测的金属带的边缘。


背景技术:

2.在过去,为此在现有技术中提出不同的用于在制造过程中测量这种金属带的位置和边缘的方法和装置。由 ep 0 945 381 b1例如已知一种用于感应地测量金属带的位置的装置,在所述装置中,借助于用作发射器的初级线圈和相对而置地布置且用作接收器的次级线圈利用感应测量方法探测金属带的中心位置和定位以用于带运转调节。这种已知的装置的初级线圈和次级线圈具有矩形形状或梯形形状并且在最大程度上处于金属带的面之上或之下(即也在中心区域中),以便实现用于在制造过程中再调节金属带的定位的带运转调节机构。该已知的装置由呈印刷在电路板上的矩形的线圈形式或呈借助于激光射束从板材切出的线圈形式的线圈构成。该装置对于金属带的带运转的调节在大多数应用中是经受考验的。但不利的是,利用这种已知的感应测量装置不能容易地实现尤其在带有更高的温度的区域中对带边缘的有针对性的且准确的探测。次级线圈和初级线圈由于印刷材料(例如fr4-材料)而必须相对于防火涂层设备中的温度关键的区域、如退火炉具有一定间距或耗费地被冷却或保护,以便可以提供准确的测量结果。此外,这种感应测量装置的边缘探测以及由此经常还有感应测量装置的带运转调节仅可结合整个设备本身的带运转控制实现,且并非总是实现对在金属带的侧面区域中的部件的有针对性的单独追踪或调整。


技术实现要素:

3.在此背景下,本发明的任务是,提出一种用于感应地测量金属带的边缘的位置的装置,所述装置在尤其防火涂层设备中即使在热的金属带及其边缘处直至800
º
c的高温范围中在临界的环境条件下也实现带边缘的可再现的且可靠的测量。
4.该任务利用带有权利要求1的特征的装置解决。本发明的有利的设计方案和扩展方案是从属权利要求的内容。
5.根据本发明的用于感应地测量金属带的位置的装置是设置用于带边缘探测的装置,即如下机构,借助于所述机构,传感器或其他部件或设备组成部分可以在经过时有针对性地且可靠地跟踪金属带的带边缘。尤其地,设备的这种机构是感应测量传感器本身或所
谓的边缘遮掩部(kantenmaske)。根据本发明的装置尤其也用于在防火涂层设备的情况下在直至800
º
c的金属带温度情况下在高温区域中的带边缘跟随机构(bandkantenfolgeeinrichtung),其中,在金属带的带边缘的一侧上布置有由交变电压馈电的至少一个初级线圈作为发射器,而在带边缘的另一侧上布置有至少一个次级线圈作为测量装置的接收器,其中,设置有用于将交变电压馈入到初级线圈中的励磁电路并且设置有用于确定在次级线圈(接收器)中通过与初级线圈的耦合效应感应出的电压的检测器电路,其中,本发明的装置的特征在于,线圈相应相互联结地布置在金属带的带边缘的外侧处,并且线圈由利用厚层技术(dickschichttechnik)或厚层混合技术在作为载体元件的耐高温的材料上施加的导体线路形成。厚层技术可以包括丝网印刷,激光或分散。所述装置具有带有在线圈之间的连接板的大致u形部,用于包围接合带边缘。用作发射器和接收器的初级线圈和次级线圈由此根据本发明在金属带本身上不是布置在中心区域中,而是布置在金属带的一侧处,即直接布置在带边缘的区域中。此外,发射器和接收器的线圈经由连接板在带边缘处在外侧处相互联结。
6.所述联结可以经由固定连接的联结部或经由能调节的固定的联结部来实现,从而在线圈之间的间距和定位不改变。此外,根据本发明,线圈由作为用于载体元件的板材料或膜材料的特别材料形成,并且导体线路以特别的形式施加到载体元件上。接收器侧和发射器侧的线圈的载体元件根据本发明由耐高温的材料制成。耐高温的材料尤其是这样一种耐热的或耐高温的材料,所述耐热的或耐高温的材料在不损害线圈的结构和功能的情况下也确保直至800
º
c的温度。此外,导体线路在感应测量装置的接收器和发射器的线圈上根据本发明通过厚层技术在丝网印刷方法中或借助于分散或激光施加到这些耐温的载体元件上。导体线路由此在载体元件的也相对于高的温度耐受的材料上通过例如一种平板印刷方法在所谓的厚层技术或厚层-混合技术中以相应的形状和相应的长度施加到载体元件的材料上。如此形成的线圈即使在高温范围中也具有在技术方面且鉴于测量的准确性的特别的特性:所述测量在非常宽的温度范围上是精确的。耐温的材料确保:线圈不像在传统的这种卷绕的线圈或在简单的电路板(印刷电路板)上的导体线路那样由于较高的温度而受损或在电子和机械的特性方面改变。此外,根据本发明的以厚层技术的形式如此制成的导体线路是非常精确的并且即使在非常小的尺寸的情况下也可以准确地施加到线圈的相应的载体元件上。例如,导体线路可以在非常小的尺寸下以及在彼此间隔开相对小的间距、例如在直至0.15mm的范围中的情况下(在导体线路之间的间距在例如0.5mm的范围中)制造,其允许在耐高温的载体元件材料上的非常紧凑的但却非常长的线圈形式。根据本发明的装置由此不仅用于在制造过程中改善地且更精确地测量这种金属带、尤其边缘,并且例如也用于带边缘的优化的跟踪调节。根据本发明的装置也具有显著的优点,即,所述装置以相对小型化的线圈在不同的环境条件下以及尤其即使在这种设备的非常高的温度下也允许非常高的测量精度。根据本发明的装置的线圈因而具有非常高的电气品质,如其迄今未实现的那样。
7.利用如此实现的线圈,根据本发明的装置在机械和电气特性方面具有非常小的公差。由此,能够实现在带有测量的高的可再现性的情况下在精确的传感器系统中的应用。利用这种感应传感器也可以使带边缘与边缘遮掩部之间的间隔保持非常小。
8.根据本发明的一种有利的设计方案,线圈板的载体元件由陶瓷材料或陶瓷材料混合物构成。初级线圈(发射器)和次级线圈(接收器)的线圈由此由板材料连同施加在其上的
导体线路形成,该板材料利用耐高温的材料制造。陶瓷材料或陶瓷材料混合物允许即使在温度关键的环境的区域中,例如在加热炉中或在防火涂层设备处在这样一种用于金属带的防火涂层设备的所谓的边缘遮掩部处也进行使用。陶瓷材料防止:在电子传感器特性中或在测量装置的机械组装中由于高温而产生不期望的改变或干扰。作为陶瓷的耐高温的材料可以例如使用氧化铝-陶瓷基底作为基底材料用于制造载体元件。然后可以借助于所谓的厚层技术将导体线路通过印刷技术在丝网印刷方法中或借助于分散或激光施加到该陶瓷的载体材料上。如此制成的用于初级线圈和次级线圈的线圈在电气和机械特性方面相对于外部影响不易受影响并且是非常耐抗,从而利用这种感应测量装置得到非常准确的测量结果。装置的如此制成的线圈也相对于高的温度或由于外部的环境条件产生的损害不易受影响。也不需要带有绝缘特性的特别的热屏蔽或保护板材。
9.根据本发明的另一种有利的设计方案,测量装置的线圈的形状在俯视图中是正方形、矩形或圆形的。如此制成的线圈由此可以是非常紧凑的并且在结构尺寸方面是小的。本发明的传感器装置因此能够以用于接收器和传感器的非常小型化的线圈形成,从而结合在这种带边缘跟随机构中的使用产生其他优点。利用正方形的形状可良好地实现在壳体中的装入位置以及还有在从左侧变换至右侧时的装入位置。利用矩形的线圈能够沿宽度方向获得精确的测量结果。
10.根据本发明的另一种有利的设计方案,初级线圈和次级线圈的线圈的载体元件在两侧具有在厚层技术中施加的导体线路。导体线路由此不是仅存在于载体元件的一侧上,而是在两侧施加在载体元件的前侧和背侧上。利用厚层技术施加的导体线路由此在相对小的结构形式下还更紧凑且更长,从而由此还可获得更准确的测量结果。在发射器线圈和接收器线圈之间的信号由此变得更强。利用更长的导体线路也能够良好且可靠地探测在金属带的带边缘的位置方面的较小的变化。如此制成的线圈还允许在这种设备中更好地探测带边缘并且由此例如允许对带边缘的更精确的跟踪调节。
11.根据本发明的另一种有利的设计方案,线圈相应至少部分地以单重或多重堆叠或串排(aneinanderreihung)而相应地设置。线圈由此不是仅设有带有导体线路的由耐高温的材料构成的唯一的载体元件,而是以多重的经堆叠的或串排的形式存在于装置内。因此即使鉴于在高温范围中的应用和使用也能够在有利的特性保持不变的情况下进一步改善测量准确性和紧凑的结构方式。
12.根据本发明的另一种有利的设计方案,发射器或接收器的经堆叠的或串排布置的线圈串联地或并联地根据该方面相互联结。联结因而可以串联地和/或并联地进行,视根据本发明的测量装置的应用情况和期望的特性而定。利用不同的经堆叠的或成排布置的线圈的这样一种联结,能够专门地视在设备中的应用的需求而定可变地调整不同的特性。
13.根据本发明的另一种有利的设计方案,在装置中设置有用于线圈的弹簧支承的固定件或保持件。弹簧支承的保持件或固定可以例如如此设置,使得在测量装置的壳体部件中存在受弹簧负载的保持件,线圈和尤其设有导体线路的载体元件被推入所述保持件中并且在弹簧负荷下固定在相应的位置中,而不沿侧向方向或在预定的位置中牢固地借助于螺纹件或类似物固定。这具有以下优点,即,通过弹簧支承的固定件或保持件可以平衡在应用情况下以及在运行时部分地存在的机械负荷,例如由于壳体壁或类似物的温度膨胀所引起的。由此在保持件或壳体温度膨胀时保护脆性的陶瓷材料以免断裂。借助于螺纹件实现的
固定的夹紧会导致非期望的机械应力。利用这样一种弹簧支承的固定件或保持件可可靠地避免以这种机械影响从外部作用到线圈或其载体元件上。由此在这种情况下有效地防止和避免对测量结果的影响。
14.根据本发明的另一种有利的设计方案,设置有用于接纳线圈的壳体,其带有关于装置的调节可行性或移位可行性。壳体具有例如接纳部,用作线圈的带有导体线路的载体元件可以嵌入且固定在所述接纳部内。所述固定以这样一种方式进行,使得线圈的最终的定位和位置可以在需要时有针对性地改变或调节。为此,可以例如设置纵向槽,缝隙,螺纹连接部,带有调节螺纹件的止挡部或类似物。为此,可以使用任何对于本领域技术人员已知的器件用于线圈在壳体内的调节和移位。利用这样一种措施能够针对性相应的应用情况对根据本发明的测量装置进行调整和校准。利用线圈在壳体中的如此可行的移动也可以补偿壳体的机械公差。再校准简单地通过线圈在壳体内的调节或移位而可实现,而不必将装置总体上重新装入。
15.根据本发明的另一种有利的设计方案,壳体或壳体的至少一个连接板设有用于线圈的联接导线的通道或孔以用于在单独情况下有针对性地进行拉力卸载。线圈经由线缆与相应的励磁电路和检测器电路连接,并且根据本发明在壳体或连接板中存在线缆通道和/或孔,借助于所述线缆通道和/或孔可以减小作用于线圈本身的导线、导体线路和载体元件上的负载。通道和孔如此设置,使得导线不彼此在发射器侧和接收器侧上在信号方面受干扰。在此也进一步提高装置的长期的测量准确性和运行安全性。备选地或补充地,用于线缆在载体元件或线圈的联接部处的拉力卸载的器件以例如孔或收缩软管的形式设置。通道和孔的形状也可以为了联接线缆的拉力卸载而专门地设置。
16.根据本发明的另一种有利的设计方案,在装置的壳体中在侧壁中加工出的通道和/或孔设置用于线缆,尤其用于发射器导线和接收器导线或发射器线缆和接收器线缆的有针对性的分离。利用如此产生的通道或孔能够减小在发射器-和接收器线缆之间的影响或干扰效应。由此即使在可能的干扰信号的情况下也确保金属带的带边缘的相应的位置的可靠的测量和无干扰的评估。
17.根据本发明的一方面,用于感应地测量带边缘的装置具有大致u形部,其带有在线圈(接收器和发射器)之间的连接板。u形部如此形成,使得至少实现金属带的带边缘的部分包围接合。接收器和发射器的线圈由此直接位于带边缘本身的位置处并且不在金属带之上或在金属带之下,但接收器和发射器的线圈在外侧处借助于连接板相互固定连接。由此,任何时候都确保在测量装置的发射器侧与接收器侧之间的固定的相关联的连接和联结,而在金属带中心没有产生干扰的元件。利用u形部的连接板也提供针对来自外部的电磁干扰影响的屏蔽,尤其当该连接板是相对厚的板时。
18.根据本发明的另一种有利的设计方案,在线圈的导体线路处通过烧结制造联接元件以用于联接到励磁电路和/或检测器电路处。利用通过烧结制成的联接部能够在没有大的耗费的情况下将非常小地制造的导体线路可靠地联接到励磁电路和检测器电路的电路回路处。利用烧结制成的联接元件允许线圈的导体线路到相应的电流回路处的可靠的、耐温的且长期的联接,而不必将耗费的联接元件一同集成到耐高温的线圈本身上。
19.根据本发明的另一种有利的设计方案,导体线路或线圈的在载体元件处的联接元件包括烧结出的销,所述销在载体元件的侧面上带有加宽的联接轮廓并且在背离前述侧面
的侧面上带有线缆套筒。由此,出于线圈的灵活布置以及定位,能够例如经由用于线缆的挤压套筒或其他形式的也能松脱的联接套筒轻松地联接导体线路。利用这样一种设计方案也防止:联接元件在由陶瓷材料构成的载体元件处由于机械形式或其他形式的外部作用而可能受损。尽管根据本发明的测量装置的线圈的非常小且紧凑的结构形式,如此制成的联接元件仍是足够牢固的。
20.根据本发明的另一种有利的设计方案,在金属带的每个带边缘处相应设置有调节驱动器,以用于调节装置以便针对金属带或在各侧处所设置的构件直接进行带边缘跟随调节。因而利用调节驱动器可以非间接地在金属带的侧的改变的位置处追踪装置。所述装置由此总是布置在带边缘的预定义的定位和附近位置处。这具有以下优点,即,相应的机构、例如边缘遮掩部(英文:baffle blades,即挡板片)可以相应保持在预定的离金属带非常近的定位处。根据本发明的感应测量装置的传感器的测量也相应是非常准确的,因为传感器由此总是布置得非常靠近带边缘。
21.根据本发明的另一种有利的设计方案,相应设置有调节驱动器,其中,在调节驱动器与装置的壳体或线圈之间进行直接联结。调节驱动器因而用于直接跟踪根据本发明的感应测量装置发射单元和接收单元。对装置的调节非间接地通过调节驱动器来进行,调节驱动器相应存在于带边缘中的每个处。
22.根据本发明的另一种有利的设计方案,所述装置与用于制造金属带的防火涂层设备的退料机构的边缘遮掩部直接机械联结。边缘遮掩部因此也可以布置得非常靠近退料机构的高温区域。对于在边缘遮掩部处的布置不再需要根据本发明的装置的传感器单元的另外的热挡板(warmeschild)或绝缘构件。由厚层技术制成的带有陶瓷板作为载体元件的线圈的形状和构造是这样的,使得即使在不利的条件下也避免测量结果受影响。备选地,可以替代借助固定的联结元件进行的直接的机械联结以及由此边缘遮掩部的间距,也设置与之分开的调节可行方案。
23.根据本发明的另一种有利的设计方案,设置有用于左边的和右边的带边缘的带边缘跟随调节的控制器。控制器可以设置在装置本身中或设置在分开的、利用连接线缆联接的构件中。根据本发明的控制器可以除了带边缘跟随调节以外还包括励磁电流回路以及检测器电流回路的电流回路。但励磁电流回路以及检测器电流回路也可以分开地直接设置在带有线圈的壳体的传感器单元中。用于带边缘跟随调节的控制器具有如下优点,即,不必对带本身的走向产生影响。根据本发明的带边缘探测用于直接的带边缘跟随调节,而不必对金属带本身的制造或其在制造过程内的定位产生影响。备选地,根据本发明的装置也可以与带位置调节相组合地联结。在这样一种情况下,由此可实现一方面根据本发明的带边缘跟随调节和另一方面带运转位置调节的有利组合。
附图说明
24.下面更详细地依据多个实施例参考附图描述本发明。由下面对实施例的描述得出本发明的其他特征、方面和优点,如其在权利要求书中所限定的。在下面阐释的附图中:图1示出在应用情况下根据本发明的用于感应地测量金属带的带边缘的位置的装置的第一实施例的透视图;图2a示出作为针对用于应用在根据本发明的感应测量装置中的初级线圈(发射
器)或次级线圈(接收器)的实施例的示例的线圈的透视的细节图;图2b示出根据本发明的用于感应地测量金属带的带边缘的位置的装置的实施例的一部分的透视的细节图,以用于阐述壳体和线圈固定;图3a,3b和3c示出根据本发明的测量装置的实施例的侧向的传感器部件的不同的视图;图4示出在根据本发明的感应测量装置中根据本发明的带边缘跟随调节的另一种实施例的示意图;图4a示出本发明的带有可调节地安装的边缘遮掩部的实施例的示意图;图4b示出本发明的根据图4和4a的针对控制器和传感器电子器件的实施例的细节的示意图;图5示出针对根据本发明的带有布线和控制模块的用于探测带边缘和带边缘跟随调节的感应测量装置的根据本发明的控制线图的另一种实施例的示意图;以及图6a,6b示出根据本发明的用于感应地测量的装置的右传感器和左传感器的实施例的俯视图中的两个细节图,其中,示出在线圈的壳体处的线缆敷设。
具体实施方式
25.图1以透视图示出第一实施例根据本发明的用于在带边缘跟随机构中感应地测量金属带1的位置的装置10,如其例如在防火涂层设备或镀层技术或其他金属带制造-或-精制过程的领域中使用的那样。金属带的边缘探测的其他应用同样是可行的。装置10相应包括布置在金属带1的带边缘11处的左边的和右边的传感器单元,所述传感器单元相应具有初级线圈2(发射器)和相对而置的次级线圈3(接收器),所述初级线圈和所述次级线圈一起形成根据本发明的感应传感器。初级线圈2和次级线圈3在带边缘11处经由连接板7相互固定连接或联结并且由此形成大致u-形的传感器单元,所述传感器单元相应由发射器线圈2和接收器线圈3构成。初级线圈2和次级线圈3相应接纳在壳体6中,所述壳体由矩形的盒状的壳体部件构成。根据本发明,为了感应地测量带边缘11的位置使用特别的线圈2,3,所述特别的线圈构建为带有载体元件4,所述载体元件由耐高温的材料,尤其以板形式或膜形式的陶瓷材料制成。耐高温的载体元件4利用导体线路通过丝网印刷方法中的所谓的厚层技术或借助于其他方法、如弥散,激光成型或3d印刷施加到载体元件4上。
26.导体线路13因而不是像传统作为印制电路板(印刷电路板)制造或借助于激光方法由板材材料切出,而是利用被称为厚层技术或厚层-混合技术的制造方法施加到非常耐温的载体元件4上。载体元件4例如是陶瓷板或由与陶瓷材料组合的复合材料构成的板或膜,例如陶瓷膜或氧化铝陶瓷基底。厚层技术提供例如在丝网印刷方法中制造非常紧凑且由此非常小型化的线圈2,3的可能性,所述线圈设有非常准确地确定的、但对于外部影响不敏感的导体线路13。导体线路13可以例如在0.12mm至0.25mm的范围中的非常小的间距下施加到载体元件4上。由此制成的线圈2,3适合用于也使用在直至800
º
c的高温范围中,所述温度是在这种金属带边缘处、例如在用于金属带1的防火涂层池附近的温度。用于这种用以探测金属带1的带边缘11的感应的测量传感器的这种新的类型的线圈2,3在带边缘跟随调节的情况下此外具有以下优点:在高品质保持不变的情况下可以获得非常准确的且可非常好地再现的测量值,而测量结果不受不利的环境条件、如非常高的温度影响。测量结果的品质
的改善对于其他带有连续的金属带的应用也具有显著的技术优点。
27.如由图1可见的,根据本发明的感应测量装置10在金属带1两侧上,即在左侧和右侧带边缘11的区域中相应包括初级线圈2和相对而置地布置的次级线圈3的组合,它们用作金属带1的右侧和左侧的相应的传感器单元的发射器和接收器。线圈2,3在该示例中经由在外部在带边缘11处伸延的连接板7相互固定连接。在这些传感器单元中的每个传感器单元处在金属带1的左侧和右侧上相应存在有调节驱动器14,所述调节驱动器与线圈2,3的壳体6或连接板7联结,传感器单元的带边缘跟随调节或再调节根据本发明可以经由所述调节驱动器相应组合地亦或相应分开地实现。一旦例如金属带1的位置侧向地运动到特定的公差范围之外(所谓的“游荡(schwaermen)”),则借助于根据本发明的线圈2,3可靠且快速地测定金属边缘11的位置和定位的调节。然后基于感应测量装置10的所探测的传感器值经由调节驱动器14实施带边缘跟随调节。
28.根据本发明的测量装置因而在可行的应用情况下在例如用于金属带的制造过程、如加热炉附近的防火涂层设备中用于金属带1的带边缘11的直接的跟踪。根据本发明的感应测量装置10的优点是:所述感应测量装置即使在不利的环境温度、尤其在直至800
º
c的非常高的温度的情况下也提供非常准确的测量值。与传统的卷绕的线圈或线圈基于由塑料构成的常规的电路板相反,在厚层技术中制成的根据本发明的线圈2,3在用于线圈2,3的载体元件4的耐高温的板材料上形成。由此,也能够非常靠近地、例如靠近这种防火涂层设备的加热炉或边缘遮掩部21地利用根据本发明的装置10执行测量(参见图4a)。所述测量则可以直接且非间接地为了跟踪调节经由相应的控制器18(参见图4)进行或备选地简单地用于准确探测带边缘11。利用在厚层技术中制成的线圈2,3的根据本发明的形式,能够实现设有线圈2,3的传感器单元的非常小的结构形式,该传感器单元仅具有小的公差。尤其地,机械公差和电气公差非常小,同时测量结果比迄今为止稳定得多。在常规的卷绕的线圈中,机械特性和电气特性不总是保持不变并且可以变化,从而测量值由此经常出错,尤其当存在较高的环境温度时。利用根据本发明的技术提供新类型的感应测量装置10,其以非常精确进行测量的线圈2,3在厚层技术中设置在用于导体线路13的载体元件4的耐高温的载体材料上。由此,环境的影响在很大程度上被抑制,即使在非常高的温度的情况下。借助感应测量装置10的根据本发明的形式可实现非常高的电气品质并且由此实现精确的测量。此外,通过经由连接板7在带边缘11的外部区域处进行的直接联结和连接确保如下,即,装置提供针对带边缘11的侧向位置的准确的测量值。尤其不需要的是,越过金属带1的中心区域使用装置或元件,例如布置在中心的基准传感器或搭接的保持件。根据本发明的装置10也可以直接与相应的另外的元件、如边缘遮掩部(所谓的“挡板片”)一起使用,从而所述装置可以被引向非常靠近对于空气漩涡关键的区域、例如在加热炉或镀锌池的输出端处的喷气刀处。
29.图2a以透视图示出感应测量装置10的根据本发明的线圈2,3的实施例,所述感应测量装置由基本上正方形的载体元件4和在厚层技术中施加在该载体元件上的导体线路13构成。载体元件4例如是陶瓷板或由陶瓷复合材料构成的板,从而即使是直至800
º
c的高的温度也基本上不对测量结果产生影响。根据图2a的线圈2在中心具有用于将线圈2固定和保持在壳体6中的正方形的空隙(参见图1,图2b)。在非常紧凑地构造的线圈2处,导体线路在上侧或备选地在两侧利用厚层技术或厚层-混合技术施加到作为载体元件4的陶瓷板上。与根据本发明的装置10的励磁电路和检测器电路的电连接在该实施例中利用特别的联接元
件8实现。联接元件8通过烧结到导体线路13的材料上安装在导体线路13的端部处。联接元件8为此具有加宽的圆形的联接区段,该联接区段在自由端部处形成为带有线缆套筒,例如形式为用于联接的电线缆的挤压套筒。在本发明的范围内同样可以设置用于通向用于感应测量装置10的检测器电路或励磁电路的连接的其他形式的电导线联接部。
30.如在图2b的另一个透视的细节图中可看出的,相应的线圈2,3(发射器和接收器)在金属带1的带边缘11的每个侧面上接纳且固定在大约矩形的盒状的壳体6中。壳体6经由相对厚的连接板7与相应相对而置的线圈2,3联结。在连接板7中可以加工用于线缆的通道15,16。壳体6具有侧向敞开的壳体空间,线圈2或3可以被推入到所述壳体空间中并且固定在那。线圈的载体元件4为此在中心具有大致正方形的空隙(参见图2a)。线圈2经由线圈固定件5在内部固定在装置10的壳体6的前述所确定的定位处。为此,根据该实施例设置有弹簧保持件9,该弹簧保持件通过弹簧力将线圈2固定地在内部保持在所设置的位置处。弹簧保持件9具有以下优点,即,基于固定器件在最大程度上减小施加到线圈2,3上的机械负荷。固定由此能相应于所选择的弹簧力而简单松脱,并且不需要对载体元件4或导体线路13产生损伤的、也可以引起机械张紧的夹紧元件等。在本发明的范围内同样可以设置线圈2,3在装置10的壳体6中的其他形式的固定。备选地或附加地,也可以使用螺纹连接,为此例如在根据图2a的线圈2中在载体元件4的下侧和上侧处存在纵向缝隙。
31.基于利用厚层技术制成的线圈2,3的耐高温的材料,即使装置10安装在高温区域中、如安装在用于金属带1的防火涂层设备的退料机构的输出端处,也不需要针对线圈2,3的另外的屏蔽或热绝缘。但根据本发明的测量装置10仍提供非常精确的测量值,因为导体线路13的形式和位置可靠地通过制造方法确定。不同于在简单的卷绕的线圈中或施加在传统的印刷电路板上的导体线路中,不利的外部环境条件的对测量结果的影响非常小。如此确保鉴于线圈2,3以及由此测量装置10总体上的机械特性和电气特性的非常高的稳定性。导体线路13也可以彼此间隔开非常小的间距地施加在载体元件4上,从而确保非常紧凑的且小的结构形式。例如利用根据本发明的技术可以设置0.15mm的导体线路间距。优选地,根据本发明在各导体线路之间的间距处于0.12mm至0.25mm的范围内。如此形成的线圈2,3相应以足够长的导体线路实施并且仍在装置的大小和宽度方面减小到最小。在此,优点是导体线路的提高的匝数以及由此明显改善的测量效果。根据本发明的线圈2优选是正方形的线圈,如在图2a中所示出的。备选地,线圈2,3也可以具有圆形形状。此外,线圈也可以具有矩形的或梯形的形状,以便使在线圈2,3的面上的测量特性专门适配于相应的应用情况。
32.在图3a,3b和3c中在不同的侧视图中示出根据本发明的测量装置10的另一种实施例。对于这些图示中的测量装置10,一部分或传感器单元构造在带边缘11的一侧上,而另一部分相应地构造在金属带1的相对而置的侧面上(参见图1)。装置10基本上由呈初级线圈2和与初级线圈相对而置的次级线圈3形式的一个或两个感应的传感器机构构成,所述传感器机构根据本发明对于金属带处的左侧和右侧相同地构建并且由此是可更换的。初级线圈2用作发射器并且为此与相应的励磁电路(未示出)电耦合。经由励磁电路将交变电压导入到初级线圈2中。次级线圈3中的基于耦合效应产生的交变电压(该次级线圈用作接收器可以经由根据本发明的装置10的调节机构和控制器18(参见图4和5)确认边缘的准确的定位亦或金属带1或带边缘11的位置。在图3a,3b和3c中示出的实施例中,初级线圈2(发射器)和次级线圈3(接收器)经由连接板7相互固定连接。
33.连接板7构造为带有用于穿引电线缆的线缆通道15,16和孔12。装置10还设有直接法兰连接的调节驱动器14,经由所述调节驱动器可以使安装在带边缘11区域中的装置10有针对性地在金属带1位置改变的情况下在带边缘跟随调节或金属带1的其他类型的调节的意义下追踪,从而相对于带边缘11的间距基本上不改变。为此,如在前述实施例中那样线圈2,3嵌入并固定在相应为其设置的壳体6中。线圈2,3的陶瓷的载体元件4(借助于厚层技术施加的导体线路13在所述载体元件上形成)是大致正方形的或矩形的并且推入到壳体6的接纳区域中并且在那经由弹簧保持件9有弹性地固定在期望的位置中。线圈的正方形的形状具有可变的装入可行方案的优点。利用矩形形状可以有针对性地获得进一步延伸的测量区段。线圈借助于弹簧保持件9的固定件5具有以下优点,即,基于由金属构成的外部的壳体部件的热膨胀或改变所出现的机械应力不导致线圈2,3受损害或损伤。弹簧保持件在该实施例中如在前述实施例中那样实现成在线圈2,3中心在正方形的空隙中穿引的、带有弹簧保持件9的保持板的弹簧的形式。
34.如在前述实施例中那样,线圈2,3与电导线经由联接元件8连接。此外,在连接板7中侧向地加工出线缆通道15,用于励磁电路和检测器电路的线缆经由所述线缆通道被穿引并且可以在没有额外线缆保持件或夹子的情况下装配。由此线圈2,3的发射器线缆和接收器线缆也能够简单地在装置10的两个壳体部件6之间在没有干扰的情况下导引穿过。装置10由此基本上对称地构造,这也实现用于安装在金属带1的左侧或右侧处的线圈2,3的轻易的替换和更换。装置10与在图3a至3c的附图中未示出的控制器18联结,经由所述控制器可以借助于调节器或类似物借助于励磁电路和调节控制来操控调节驱动器14,由此在金属带1位置改变时,装置10或与装置10联结的边缘遮掩部21或类似物可以直接追踪(参见图4a)。由此,利用根据本发明的感应测量装置10,装置始终与金属带1的带边缘11隔开提前确定的、尽可能窄的间距,这具有以下优点,即,尽可能排除通过空气流动或同类物引起的可能的涡流的可能性,并且有效且长期地避免金属带1的侧边缘的损伤。这利用现有技术中已知的迄今的这种感应的传感器不能以这样精确的形式实现。
35.在图4中以示意图示出根据本发明的用于感应地测量带边缘11的装置10的另一种实施例,以用于阐述由此可实现的带边缘跟随调节。在这种示意性示出的图像中,绘出控制器18,所述控制器与装置10在金属带1处的右侧和左侧的相应的初级线圈和次级线圈2,3经由线缆19连接。控制器18从相应的感应的传感器单元接收信号以用于确定带边缘11的位置,所述传感器单元的形式为布置在金属带1的右侧和左侧上的初级线圈2(发射器)和次级线圈3(接收器)。经由控制器18与传感器电气器件22一起借助于励磁电路将交变电流带入到初级线圈2中,该交变电流经由带边缘11处的耦合效应或阻尼效应引起作为接收器单元的次级线圈3中的可精准探测的结果。该结果然后导引回到控制器18并且在那被进一步处理,以便借助于输出端进一步导引给调节驱动器14,用于调节左边和右边的调节驱动器14,如其利用图4中的a和b中的箭头所示。控制器18由此一方面用于产生用于励磁电路的交变电压,而另一方面用作检测器电路,该检测器电路用于感应测量装置10的测量结果的评估和直接的进一步处理,从而非间接地联接到其上且与之联结的调节驱动器14可以为了在金属带1或带边缘11位置改变的情况下的调节而相应地运行。也可以设置有用于初级线圈和次级线圈2,3的所述控制器18的传感器电气器件22(参见图4b)。经由调节驱动器14进行的调节根据本发明在该示例中用于在如下意义下的带边缘跟随调节,即,测量装置10的传感
器2,3和与此联结的另外的元件直接相应地引向尽可能靠近带边缘11并且在那即使在金属带1的位置由于所谓的游荡而改变的情况下也保留在小间隙的定位中。
36.尤其地,根据本发明的装置10用于带边缘跟随调节,以便在金属带制造的每个运行情况下使装置和元件保持例如尽可能靠近防火涂层设备的吹出机构(abblaseinrichtung)。但边缘探测的其他应用情况同样可行。在那出现的涡流由于吹出机构可以由此经由所谓的边缘遮掩部(挡板片)有效地得到减小。因而利用根据本发明的装置可实现,以装置10的相对简单地构造的传感器单元非常靠近这种加热炉或镀锌和镀层设备的处于高温范围中的区段。非常准确的且有效的追踪可以借助根据本发明的由厚层技术制成的线圈2,3和耐高温的载体元件材料进行。此外,感应测量装置10的根据本发明的部件在结构上相对小,因为它们以紧凑的形式由厚层线圈制成,而不是利用卷绕的线圈或利用传统的位于印刷电路板上的导体线路制成,所述卷绕的线圈或导体线路对于这种应用情况需要其他的热屏蔽件或附装元件。
37.在图4a和4b中示出根据本发明的带有控制器18的装置10的实施例的相应的其他示意性细节图。在图4a中,装置10在稍微离开线圈2,3的区域处设有所谓的边缘遮掩部21,从而边缘遮掩部21相对于金属带1的边缘11带有非常窄的间隔地安装。借助于线圈2,3对带边缘11的定位的感应探测在此用于在相对于带边缘11带有尽可能小的且始终保持不变的窄的间隔的情况下调整边缘遮掩部21。为此,设置带有调节驱动器14的控制器18,该控制器与线圈2,3经由相应的导线19控制技术地联结。根据该实施例,装置10要么可以具有用于金属带1的防火涂层设备的直接机械联结的边缘遮掩部21。备选地,边缘遮掩部21也可以间接与线圈2,3的传感器或壳体6联结或甚至相对于传感器或壳体可运动地装配。由此,根据本发明还能够实现在带边缘11的探测方面的进一步的有利的控制和调节。图4b以另一个示意性的细节图示出带有通向线圈2,3的信号导线19的传感器电气器件22的布置结构,金属带1以其边缘11在呈u-形的接纳区域形式的线圈之间运动。传感器电气器件22为此以信号导线与装置10的中央控制器18联结,对于所述中央控制器产生输入信号和输出信号,所述输入信号和输出信号相应为了进一步处理以及尤其为了操控用于调节线圈2,3和/或边缘遮掩部21的调节驱动器14(参见上面的图4a)而联结。
38.图5示出根据本发明的感应测量装置10的控制线图的另一种实施例,其带有控制器18和在初级线圈2(发射器)与次级线圈3(接收器)之间存在的借助于专门线缆19实现的布线。如由图5可看出的,在装置10的左边部分和装置10的右边部分之间在钢带1的相应的带边缘11处设置线缆19,所述线缆建立与控制器18和位于该控制器中的励磁电路和检测器电路的连接。在根据图5的该线图中,为了调节还装入可选的舌簧触点。利用这样一种舌簧触点也可以探测并显示传感器单元的驻停位置。传感器信号被供应给单通道或双通道调节器。该调节器在其方面操控相应的调节驱动器或调节机构,所述调节驱动器或调节机构使边缘遮掩部在线性引导部上来回运动。由此,在这种带边缘遮掩部或其他设置在带边缘处的机构之间的间隔能作为设定值非常精细地调整。
39.图6a和6b示出如在上述实施例中的根据本发明的用于感应地测量金属带的带边缘11的位置的测量装置10的另一种实施例的右边的和左边的传感器部件。在图6a,6b中,示出本发明的一种实施例,在该实施例中,如在前述实施例中那样初级线圈2(发射器)和次级线圈3(接收器)接纳在装置10的相应的壳体部件6中。线圈2,3是以厚层制成的位于作为载
体元件4的陶瓷板上的线圈,所述陶瓷板经由弹簧保持件9(参见图2b或图3c)固定在壳体6中。在图6a,6b的该实施例中,在连接板7上示出线缆通道15的布置和走向,其中,接收器线缆16和发射器线缆17被加工出以用于线圈2,3与控制器18中的励磁电路和评估电路(参见图4b)的连接。线缆通道15在此如此以z-形或u形的方式来形成,使得装置10的传感器部件可以无区别地用于右边的传感器(图6a)或左边的传感器(图6b)。由此使可替换性和装配变得容易。此外,利用连接板7中的如此根据本发明形成的线缆通道15实现在线圈2,3的传感器发射器和传感器接收器之间的不同的导线或线缆16,17之间的集成的分离,这对于感应测量装置10的测量品质是有利的。
40.发射器和接收器导线16,17以及通向励磁电路的线缆19能够以简单的方式不相互陷入冲突,并且也不存在由于相应的流过导线或线缆16,17,19的电流引起的干扰影响。也因为,各导体线路13的这些联接可以如此形成,使得通过在线圈2,3及其联接元件8之间的简单的插接连接可以容易变换相应的侧(左/右)或在发射器和接收器之间进行变换。装置10由此可用于大量不同的应用并且可以在测量结果的高品质保持不变的情况下无区别地针对测量装置10的传感器布置结构的不同的侧和不同的形式进行改造,即使在产生干扰的外部环境条件下。
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