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DE3512290A1 - Messeinrichtung zum messen des spaltes zwischen zwei walzen oder rollen sowie verfahren zur durchfuehrung der messung - Google Patents

Messeinrichtung zum messen des spaltes zwischen zwei walzen oder rollen sowie verfahren zur durchfuehrung der messung

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DE3512290A1
DE3512290A1 DE19853512290 DE3512290A DE3512290A1 DE 3512290 A1 DE3512290 A1 DE 3512290A1 DE 19853512290 DE19853512290 DE 19853512290 DE 3512290 A DE3512290 A DE 3512290A DE 3512290 A1 DE3512290 A1 DE 3512290A1
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DE
Germany
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rollers
gap
measuring
roller
measuring device
Prior art date
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Withdrawn
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DE19853512290
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English (en)
Inventor
Günter Dipl.-Ing. Linz Rigler
Friedrich 5800 Hagen Vollmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine AG
FRIEDRICH VOLLMER FEINMESSGERA
Original Assignee
Voestalpine AG
FRIEDRICH VOLLMER FEINMESSGERA
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Publication date
Application filed by Voestalpine AG, FRIEDRICH VOLLMER FEINMESSGERA filed Critical Voestalpine AG
Publication of DE3512290A1 publication Critical patent/DE3512290A1/de
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Description

- H
VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft
Muldenstraße 5, A-40.2C.Linzν· Österreich OKI
Friedrich Vollmer Feinmeßgerätebau GmbH
Verbandsstraße 60 b, D-58OO Hagen 1-Berchum, Bundesrepublik Deutschland
Meßeinrichtung zum Messen des Spaltes zwischen zwei Walzen oder Rollen sowie Verfahren zur Durchführung der Messung
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zum Messen des Spaltes zwischen zwei Walzen oder Rollen mit einem Meßkörper, an dem zur Ausrichtung des Meßkörpers zwischen den Walzen bzw. Rollen an einer Seite mindestens drei mit einer Oberfläche einer der Walzen bzw. Rollen in Kontakt gelangende Stützrollen vorgesehen sind, von denen zwei bezüglich der Spaltebene symmetrisch beiderseits des zu vermessenden Spaltes liegen und an der gegenüberliegenden Seite des Meßkörpers mindestens zwei mit der Oberfläche der zweiten Walze bzw. Rolle in Kontakt gelangende Stützrollen, die die Oberfläche der zweiten Walze bzw. Rolle an symmetrisch zur Spaltebene liegenden Berührungspunkten berühren, vorgesehen sind, wobei mindestens.zwei symmetrisch zur Spaltebene angeordnete Stützrollen für die eine Walze bzw. Rolle synchron zur Oberfläche der Walze bzw. Rolle bewegbar und gegen diese preßbar sind und der Meßkörper mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Meßtastern versehen ist, deren Meßköpfe in einer Symmetrieebene zwischen den beidseits der Spaltebene mit den Oberflächen der Walzen bzw. Rollen in Kontakt gelangenden Stützrollen, d.h. in der Spaltebene gegen die Oberflächen der Walzen bzw. Rollen bewegbar sind, sowie ein Verfahren zur Durchführung der Messung.
Bei einer bekannten . Meßeinrichtung (DE-A 1 752 947) sind die Achsen der Stützrollen parallel zu den Achsen der den zu vermessenden Spalt bildenden Walzen angeordnet. Die Rollen sind in Rollenhalter angeordnet und gegen die Oberflächen der zu vermessenden Walzen preßbar. Zur Bestimmung der Spaltweite zwischen den Walzen dient der Abstand der beiderseits der Spaltebene liegenden Rollenhalter, welcher Abstand bei Kenntnis
der Walzendurchmesser zur Berechnung der Spaltweite herangezogen wird.
Mit dieser bekannten Meßeinrichtung wird somit nicht der Spalt selbst vermessen, sondern der Abstand der Rollenhalter, was den Nachteil aufweist, daß das Meßresultat unter Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse der Meßanordnung und der Walzen errechnet werden muß, wobei jedoch Toleranzen aller Teile des Meßgerätes und der Walzen eingehen. Bei großen Walzendurchmessern tritt an den Rollenhaltern eine starke Keilwirkung auf, wodurch das Meßresultat von der die Rollenhalter an die Walzenoberflächen anstellenden Kraft beeinflußt wird.
Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Gerätes ist darin zu sehen, daß außerhalb der Spaltebene liegende Erzeugende der Walzen vermessen werden, wodurch Abweichungen der Walzenfonnenvon der idealen geometrischen Form in das'Meßergebnis eingehen und dieses verfälschen.
Eine Meßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-B 2 639 240 bekannt. Bei dieser Meßeinrichtung wird zwar der Spalt zwischen zwei Walzen bzw. zwei Rollen genau in der Spaltebene, d.h. in der durch die Achsen der gegenüberliegenden Walzen bzw. Rollen gelegten Ebene vermessen, jedoch sind die Stützrollen mit den Meßköpfen bewegungsgekoppelt, wodurch das Meßergebnis von den Anpreßkräften der Stützrollen an den zu vermessenden Walzen bzw. Rollen beeinflußt wird.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Meßeinrichtung ist darin zu sehen, daß der Meßvorgang stets nur an einer einzigen Stelle der Längserstreckung der zu vermessenden Walze bzw. Rolle durchführbar ist. Um den Spalt über seine gesamte Länge genau vermessen zu können, muß die bekannte Meßeinrichtung aus dem Spalt entfernt, in Achsrichtung der Walzen bzw. Rollen verschoben und wiederum
in den Spalt eingesetzt werden. Dies ist umständlich und zeitraubend und kann, wenn die Walzen bzw. Rollen während zweier aufeinanderfolgender Messungen nicht exakt in ihrer Lage fixiert werden, zu unexakten Ergebnissen führen, u.zw. insbesondere dann, wenn die Achsen bzw. Rollen einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen.
Es ist weiters bekannt, bei Kalt- oder Warmwalzgerüsten zum Walzen von Metallen Änderungen des Walzspaltes, die durch mechanischen Verschleiß, Nachschleifen, thermische Einflüsse an den Oberflächen der Walzen und Eigengewichtskräfte der Walzen auftreten, mittels komplizierter mathematischer Modelle zu erfassen und ohne eine Messung durchzuführen entsprechende Korrekturmaßnahmen zu treffen. Dabei ist jedoch nachteilig, daß die tatsächliche Form des Walzspaltes überhaupt nicht erfaßt wird. Für eine wirksame Korrektur sind die errechneten Werte nicht genau genug,.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art sowie ein Verfahren zum genauen Messen des Spaltes bzw. Bestimmen der Oberflächenform der Walzen bzw. Rollen in der Spaltebene zu schaffen, wobei das Meßergebnis verfälschende Fehlerquellen vermieden werden. Insbesondere soll der Spalt über seine gesamte Länge in einfacher Weise vermessen werden können und soll das Meßergebnis durch die die Stützrollen an die Oberflächen der Walzen bzw. Rollen pressenden Kräfte unbeeinflußt sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achsen der Stützrollen senkrecht zu den Achsen der Walzen bzw. Rollen gerichtet und am Meßkörper schwenkbeweglich gelagert sind.
Soll das Gerät selbsttätig den zu vermessenden Spalt über seine gesamte Länge, insbesondere bei Breitbandwalzstraßen, vermessen, sind vorteilhaft mindestens^ zwei Stützrollen antreibbar.
Eine synchrone Bewegung der Stützrollen ist zweckmäßig dadurch sichergestellt, daß die Schwenkung der Achsen der Stützrollen im Meßkörper mittels eines Zahnradgetriebes durchgeführt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform, die sich durch besondere Stabilität auszeichnet und insbesondere für Breitbandwalzstraßen besonders geeignet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß am Meßkörper acht Stützrollen vorgesehen sind, von denen jeweils vier zur Anlage an einer Oberfläche einer,Walze bzw. Rolle dienen, wobei jeweils zwei zur Achse des Meßkörpers diametral gegenüberliegende Achsen der Stützrollen miteinander starr verbunden sind, und um eine parallel zu den Achsen der Walzen bzw. Rollen gerichtete Achse des Meßkörpers schwenkbar gelagert sind.
Um besonders genaue Meßergebnisse unmittelbar, nach einer Warmwalzung eines Walzwerkes zu erzielen, ist vorzugsweise die Einrichtung mit einem Temperaturfühler versehen, wobei zweckmäßig der Temperaturfühler benachbart zu einem der Meßtaster angeordnet ist.
Ein Verfahren zum Messen des Spaltes zwischen zwei Walzen oder Rollen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung nach Einbringen in den Spalt und deren Zentrierung
-yf-
mittels der Stützrollen in Längsrichtung der Walzen bzw. Rollen entlang des Spaltes fortbewegt wird, wobei der Spalt kontinuierlich gemessen wird, und wobei zweckmäßig gleichzeitig mit der Messung des Spaltes die Oberflächentemperatur der Walzen bzw. Rollen gemessen wird.
Stellen sich Unregelmäßigkeiten der Walzenoberfläche über deren Umfang ein, so können diese vorteilhaft dadurch erfaßt werden, daß die Messung des Spaltes nach Weiterdrehen der Walzen bzw. Rollen um einen bestimmten Winkel wiederholt wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Walzwerksgerüstes eines Wannbreitbandgerustes -..zeigt. Fig.2 ist eine Stirnansicht der Meßeinrichtung und Fig. 3 ein Schnitt gemäß der Linie III-III der .Fig. 2.
0 Bei dem in Fig. 1 dargestellten Walzgerüst handelt es sich um ein Warmwalzgerüst einer Breitbandstraße, worin die im Walzenständer 1 zur Einstellung eines Spaltes 2 mit bestimmter Weite 3 beweglich gelagerte Oberwalze 4 und Unterwalze 5 jeweils von einer Stützwalze 6 abgestützt sind. Der zu vermessende Spalt 2 bildet eine Spaltebene 7, die durch die Achsen 8, 9 der Ober- und Unterwalze 4, 5 verläuft.
Die Meßeinrichtung 10 weist einen hohlen, ein Gehäuse 0 bildenden Meßkörper 11 auf. Sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende 12, 13 des Meßkörpers 11 sind jeweils zwei um die Längsachse 14 des Meßkörpers schwenkbar gelagerte Tragringe 15 vorgesehen, deren Lagerung am Meßkörper 11 durch die in Richtung der Längsachse 14 des 5 Meßkörpers 11 gerichteten Flansche 16 der Tragringe 15, die mittels Gleitlager 17 am Meßkörper 11 anliegen, be-
wirkt ist. Jeweils zwei an einem Ende 12, 13 des Meßkörpers vorgesehene Tragringe 15 sind in ihrer Drehbewegung gekoppelt, u.zw. in der Art und Weise, daß eine Drehung des einen Tragringes 15 in die eine Richtung um einen bestimmten Winkel eine Drehung des benachbarten Tragringes 15 in die entgegengesetzte Drehrichtung um den genau gleichen Winkel bewirkt. Dies ist durch zwei in Richtung der Längsachse 14 des Meßkörpers im Meßkörper drehbar gelagerte Wellen 18, 19, die über Zahnräder 20 miteinander kämmen, bewirkt, wobei jeweils einer der benachbarten Tragringe 15 mit der einen Welle 18 über Zahnräder 21 bewegungsgekoppelt und der benachbarte Tragring 15 mit der zweiten Welle 19 ebenfalls über Zahnräder 21 bewegungsgekoppelt ist.
Durch die Koppelung jeweils eines Tragringes an einem Ende 12 mit einem zweiten Tragring am anderen Ende 13 des Meßkörpers 11 bewirkt eine Drehung eines Tragringes 15 nicht nur ^eine entgegengesetzte Drehung des benach-0 barten Tragringes 15, sondern auch eine Drehung des korrespondierenden Tragringes 15 am anderen Ende 13 des Meßkörpers 11 sowie eine entgegengesetzte Drehung des diesem benachbarten Tragringes 15. Eine der Wellen ist an einem Drehantrieb 22 gekuppelt, der an einer Stirnseite des Meßkörpers 11 vorgesehen ist.
An jedem Tragring sind zwei etwa senkrecht zur Längsachse 14 des Meßkörpers 11 gerichtete, miteinander fluchtende Achsen 23 befestigt, an deren freien Enden als Zentrier-0 stützen für den Meßkörper 11 wirkende Stützrollen 24 drehbar gelagert sind. Auf diese Art und Weise ist der Meßkörper 11 mit acht Stützrollen versehen, die zur Führung und Zentrierung des Meßkörpers 11 im Walzspalt 2 dienen. Jeweils vier der Stützrollen 24 liegen an einer der 5 Walzenoberflächen 25, 26 der Walzen 4, 5 an. Durch den Drehantrieb 22 werden die Tragringe 15 und damit die
Stützrollen 24 über die Wellen 18, 19 derart bewegt, daß die Stützrollen 24 an die Oberflächen 25, 26 der beiden einander gegenüberliegenden Walzen 4, 5 gepreßt werden. Dadurch ist der Meßkörper automatisch im Walzspalt 2 so ausgerichtet, daß seine Längsachse 14 parallel gerichtet ist zu den Achsen 8, 9 der Walzen 4, 5 und in der durch diese Achsen 8, 9 gelegten Spaltebene 7 liegt.
Etwa in der Mitte der Längserstreckung des Meßkörpers 11 und zwischen den endseitigen Tragringpaaren sind an gegenüberliegenden Seiten des Meßkörpers 11 Meßtaster 27, 28 vorgesehen, deren Meßköpfe 29 in Richtung der Achsen 30 der Meßtaster 27, 28 bewegbar sind und nach außen gepreßt werden, vorzugsweise mittels Federn. Die Meßtaster 27, 28 sind am Meßkörper 11 derart angeordnet, daß ihre fluchtenden Achsen 3 0 in der durch die Längsachse 14 des Meßkörpers 11 gelegten Symmetrieebene 31 der gegeneinander bewegbaren Stützrollen 24 liegen. Knapp neben einem der Meßtaster 27 „.ist ein Temperaturfühler 32 vorgesehen. 20
Die von den Meßtastern 27, 28 und vom Temperaturfühler 32 registrierten Werte werden entweder über ein nicht dargestelltes Schleppkabel oder über Funk zu einem Auswertgerät übertragen.
25
Die Funktion der Einrichtung ist folgende:
In gewissen Zeitabständen wird der Spalt 2 zwischen der Ober- und Unterwalze 4, 5 bzw. die Form der Oberflächen 0 25, 26 der Walzen 4, 5 vermessen, indem die Meßeinrichtung 10 in den Spalt 2, der zu diesem Zweck entweder leicht geöffnet wird oder, wenn er weit genug ist, unverändert belassen wird, eingebracht. Die Meßeinrichtung kann von der Stirnseite her zwischen die Walzen eingesetzt werden, wobei der Walzenständer 1 zu diesem Zweck mit einem Durchlaß versehen ist, in dem die Meßeinrichtung bei Nichtgebrauch abgestellt werden kann. Weiters ist
es möglich, die Meßeinrichtung in Walzrichtung einzubringen, wobei die Achsen 23 mit den Stützrollen 24 so weit gegeneinander geschwenkt werden, daß die Meßeinrichtung in den Walzspalt 2 einsetzbar ist. 5
Der Meßkörper 11 wird infolge des Drehantriebs 22, der die Achsen 23 und damit die Stützrollen 2 4 gegeneinander und gegen die Oberflächen 25, 26 der Walzen 4, 5 bewegt, genau im Walzspalt 2 derart ausgerichtet, daß die Achsen 3 0 beider Meßtaster in der Spaltebene 7 zu liegen kommen. Durch Antreiben zweier Stützrollen 24 mittels Motoren 33, die mit einem Ritzel 34 in eine Innenverzahnung 35 einer Stützrolle eingreifen, wird während der Messung des Walzspaltes mittels der Meßtaster 27, 28 und gegebenenfalls der Messung der Temperatur der Walzenoberfläche 25 oder 26 mittels des Temperaturfühlers 32 der Meßkörper 11 entlang des Spaltes 2 verfahren, wobei der Meßkörper 11 mittels der Stützrollen 24 in Richtung des Spaltes 2 geführt ist.
Mittels des Meßtasters kann das genaue Ist-Profil der Walzenoberflächen 25, 26 an den einander nächstliegenden Erzeugenden derselben abgetastet werden. Die Messung erfolgt direkt, d.h. ohne das Meßergebnis verfälschende Zwischenglieder. Infolge der Führung des Meßkörpers 11 mittels der Stützrollen 24 werden örtliche Fehler des Spaltes 2 bzw. einer Walzenoberfläche 25, 26 nur von dem dieser Walzenoberfläche 25 bzw. 26 zugehörigen Meßtaster 27 bzw. 28 registriert. Dadurch, daß zwei der an der unteren Walze 5 anliegenden Stützrollen 24 angetrieben sind, weist die Einrichtung einen sehr genauen Geradauslauf sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt auf. Die geringe Masse des Meßkörpers 11 und seine tiefe Schwerpunktslage sind weitere Vorteile, die dem exakten Geradeauslauf zugute kommen. Infolge der Unabhängigkeit der Bewegung der Stützrollen 24 von der Bewegung der Meßköpfe
29 ist das Meßergebnis von den Anpreßkräften der Stützrollen unbeeinflußt, so daß diese Anpreßkräfte zur genauen Ausrichtung des Meßkörpers 11 sehr hoch gewählt werden können.
5
Wiederholt man die Messung nach einer Winkeldrehung der beiden Walzen 4, 5 um einen bestimmten Winkel, ist es möglich, auch örtlich Schleiffehler festzustellen. Die gleichzeitig mit der Spaltmessung durchgeführte Messung der Oberflächentemperatur der Walzen ermöglicht eine Temperaturkorrektur des vermessenen Walzen- bzw. Spaltprofiles.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Zur Führung des Meßkörpers 11 sind nicht unbedingt acht Stützrollen 24, d.h. vier an jeder Walzenoberfläche, notwendig, sondern es genügen drei an einer Walzenoberfläche 26 und 0 zwei an der gegenüberliegenden Walzenoberfläche 25. Dadurch ist der Meßkörper 11 nach der Art eines Dreibeins an der Unterwalze 5 abgestützt.
Die Meßeinrichtung muß nicht mit einem Fahrantrieb ausgerüstet sein, sondern sie kann auch mittels eines Seiles oder einer Stange zwischen den VJaIzen 4 und 5 durchgezogen bzw. geschoben werden. Weiters ist es nicht unbedingt notwendig, daß der Temperaturfühler 32 in nächster Nähe eines Meßtasters 27, 28 vorgesehen ist; er könnte auch bei einer Stützrolle 24 vorgesehen sein.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Meßeinrichtung (TO) zum Messen des Spaltes (2) zwischen zwei Walzen (4, 5) oder Rollen mit einem Meßkörper (11), an dem zur Ausrichtung des Meßkörpers (11) zwischen den Walzen (4, 5) bzw. Rollen an einer Seite mindestens drei mit einer Oberfläche (26) einer der Walzen (4, 5) bzw. Rollen in Kontakt gelangende Stützrollen (24) vorgesehen sind, von denen zwei bezüglich der Spaltebene (7) symmetrisch beiderseits des zu vermessenden Spaltes (2) liegen und an der gegenüberliegenden Seite des Meßkörpers (11) mindestens zwei mit der Oberfläche (25) der zweiten Walze (4) bzw. Rolle in Kontakt gelangende Stützrollen (24) , die die Oberfläche (25) der zweiten Walze (4) bzw. Rolle an symmetrisch zur Spaltebene (7) liegenden Berührungspunkten berühren, vorgesehen sind, wobei mindestens zwei symmetrisch zur Spaltebene (7) angeordnete Stützrollen (2,4) für" die eine Walze (4, 5) bzw. Rolle synchron zur Oberfläche (25, 26) der Walze bzw. Rolle bewegbar und gegen diese preßbar sind und der Meßkörper (11) mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Meßtastern (27, 28) versehen ist, deren Meßköpfe (29) in einer Symmetrieebene (31.) zwischen den beidseits der Spaltebene (7) mit den Oberflächen (25, 26) der Walzen (4, 5) bzw. Rollen in Kontakt gelangenden Stützrollen (24) , d.h. in der Spaltebene (7), gegen die Oberflächen (25, 26) der Walzen (4, 5) bzw. Rollen bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (23) der Stützrollen (24) senkrecht zu den Achsen (8, 9) der Walzen (4, 5) bzw. Rollen gerichtet und am Meßkörper (11) schwenkbeweglich gelagert sind.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Stützrollen (24) antreibbar sind.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur synchronen Schwenkung der Achsen (23) der Stützrollen (24) im Meßkörper (11) Zahnradgetriebe (20, 21) vorgesehen sind.
4. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Meßkörper acht Stützrollen (24) vorgesehen sind, von denen jeweils vier zur Anlage an einer Oberfläche (25, 26) einer Walze (4, 5) bzw. Rolle dienen, wobei jeweils zwei zur Achse des Meßkörpers diametral gegenüberliegende Achsen (23) der Stützrollen (24) miteinander starr verbunden sind, und um eine parallel zu den Achsen (8, 9) der Walzen (4, 5) bzw. Rollen gerichtete Achse (14) des Meßkcrpers (11) schwenkbar gelagert sind.
5. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mit einem Temperaturfühler (32) versehen ist.
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (32) benachbart zu einem der Meßtaster (27, 28) angeordnet ist.
7. Verfahren zum Messen des Spaltes (2) zwischen zwei Walzen (4, 5) oder Rollen, mit einer Meßeinrichtung
(10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (10) nach Einbringen in den Spalt (2) und deren Zentrierung mittels der Stützrollen (24) in Längsrichtung der Walzen (4, 5) bzw. Rollen entlang des Spaltes (2) fortbewegt wird, wobei der Spalt kontinuierlich gemessen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7 zum Messen eines Spaltes
(2) mit einer Meßeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der
Messung des Spaltes (2) die Oberflächentemperatur der Walzen (4, 5) bzw. Rollen gemessen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Spaltes (2) nach Weiterdrehen der Walzen (4, 5) bzw. Rollen um einen bestimmten Winkel wiederholt wird.
DE19853512290 1984-04-06 1985-04-03 Messeinrichtung zum messen des spaltes zwischen zwei walzen oder rollen sowie verfahren zur durchfuehrung der messung Withdrawn DE3512290A1 (de)

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