DE102016204501B4

DE102016204501B4 - Vorrichtung zum Ableiten eines Fluids von einem Gegenstand

Info

Publication number: DE102016204501B4
Application number: DE102016204501.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Cramer
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2036-03-19
Also published as: DE102016204501A1; WO2017118563A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ableiten eine Fluids von einer Walze in einem Walzgerüst. Die Vorrichtung umfasst insbesondere eine entsprechende Abstreifereinrichtung. Um die Lage bzw. Position der Abstreifereinrichtung auch unter den harschen Umgebungsbedingungen eines Walzgerüstes möglichst genau bestimmen zu können, sieht die vorliegende Erfindung vor, dass eine Detektionseinrichtung zur Erfassung der jeweiligen Position der Abstreifereinrichtung in Form eines Neigungssensors ausgebildet ist zum Erfassen der Position der Abstreifereinrichtung als Auslenkwinkel der Abstreifereinrichtung gegenüber der Gravitationsebene durch eine Drehachse, um welche die Abstreifereinrichtung schwenkbar gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ableiten eines Fluids von einem Gegenstand, insbesondere zum Ableiten von einem Kühl- und/oder Schmiermittel von einer Walze in einem Walzgerüst oder von einem Metallband.
Vorrichtungen zum Ableiten eines Fluids, insbesondere eines Kühl- oder Schmiermittels von einer Walze in einem Walzgerüst sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart die japanische Patentanmeldung JP H02- 41 710 A einen Abstreifer, welcher zu einer Arbeitswalze angestellt wird. Die Anstellung erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders und der Abstand des Abstreifers zu der Arbeitswalze wird mittels eines Sensors gemessen. Weiterhin offenbart das chinesische Gebrauchsmuster CN 2 03 817 059 U einen Abstreifer, welcher an eine Walze in einem Walzgerüst anstellbar ist. Die Lage bzw. Position des Abstreifers wird mittels eines Näherungsschalters erfasst und die Daten werden an eine Steuerung übertragen. Eine ähnliche Offenbarung findet sich auch in dem chinesischen Gebrauchsmuster CN 2 01 676 888 U , wobei dort die Position des Abstreifers mit Hilfe eines Positionssensors oder eines Endschalters erfasst wird.
Endschalter sind lediglich geeignet, den Abstreifer in einer immer gleichen Position, beispielsweise der zurückgeschwenkten Position zu erkennen. Da es sich in dem Anwendungsfall, wie er der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, bei der angeschwenkten Position wegen der unterschiedlichen Walzendurchmesser und wegen des Verschleißes des Abstreifers nicht um eine eindeutig festgelegte Position handelt, ist ein einzelner ortsfester Endschalter auf Dauer zur Detektion der angeschwenkten Position nicht geeignet. Auch hat es sich in der Praxis gezeigt, dass Endschalter und deren Betätigung den harschen Umgebungsbedingungen eines Walzgerüstes nicht lange standhalten und häufig ausfallen.
Bei der Messung der Position bzw. Lage des Abstreifers über die Position der Hydraulikzylinder kommen beispielsweise magnetorestrektive Wegmesssysteme zum Einsatz. Es können sowohl die angeschwenkte wie auch die zurückgeschwenkte Position des Abstreifers erfasst werden, wobei die angeschwenkte Position durch einmalige Kalibrierung und unter Vernachlässigung des Verschleißes des Abstreifers erkannt werden kann. Nachteilig sind insbesondere die hohen Kosten für die Zylinder mit Wegmesssystemen sowie für die Auswertung der entsprechenden Daten und die schlechte Nachrüstbarkeit bei bestehenden Anlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Ableiten eines Fluids von einer Walze oder von einem Metallband dahingehend weiterzubilden, dass die Lage bzw. Position der Abstreifereinrichtung auch unter den harschen Umgebungsbedingungen eines Walzgerüstes genauer erfasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung in Form eines Neigungssensors ausgebildet ist zum Erfassen der Position der Abstreifereinrichtung als Auslenkwinkel der Abstreifereinrichtung gegenüber der Gravitationsebene durch die Drehachse.
Der Begriff „Gravitationsebene“ bezeichnet eine Ebene, welche aufgespannt wird durch die Längsrichtung der Drehachse und die Richtung der Gewichtskraft an der Drehachse.
Der erfindungsgemäß beanspruchte Neigungssensor bietet den Vorteil, dass er für die beschriebene Anwendung, nämlich die Erfassung des Auslenkwinkels der Abstreifereinrichtung hinreichend genau und dabei äußerst robust und schockstabil ausgebildet ist, so dass er den rauen Umgebungsbedingungen beispielsweise in einem Walzgerüst standhalten kann. Zudem sind die heute üblichen Neigungssensoren vergleichsweise preiswert. Ihre Kalibrierung erfolgt vorteilhafterweise nur einmalig für die zurückgeschwenkte Position A (Abstreifer von der Walze weggeschwenkt) und - nach jedem Walzenwechsel - für die angeschwenkte Position der Abstreifereinrichtung.
Der Neigungssensor ist vorzugsweise auch ausgebildet, beliebige Zwischenpositionen zwischen der zurückgezogenen und der angeschwenkten Position zu erfassen.
Die sichere Erfassung der Lage bzw. Position der Abstreifereinrichtung ist wichtig, um:

a) die zurückgeschwenkte Position R zu erkennen, in der die Arbeitswalzen gewechselt werden können, um zu verhindern, dass die Abstreifereinrichtung bei einem Walzenwechsel beschädigt wird; und
b) die angeschwenkte Position B (Abstreifer an der Arbeitswalze anliegend) zu erkennen, um zu verhindern, dass das Walzgut in einen möglichen Spalt zwischen Abstreifer und Arbeitswalze eindringt und es zu einer Störung des Walzprozesses und zu Beschädigungen am Walzgerüst oder an der Abstreifereinrichtung kommt.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist der erfindungsgemäße Neigungssensor ausgebildet, nach dem Prinzip der elektrischen Differenzkapazität zu arbeiten.
Beispielsweise ist die Aktuatoreinrichtung als Betätigungszylinder, insbesondere als Hydraulikzylinder ausgebildet.
Die Abstreifereinrichtung besteht typischerweise aus einem Abstreiferarm, welcher an seinem einen Ende ein Lager bzw. ein Loch aufweist zum drehbaren Lagern der Abstreifeinrichtung um eine Drehachse und welcher an seinem anderen Ende einen Abstreifer aufweist zum Abstreifen des Fluids von der Walze oder dem Metallband.
Wenn der Neigungssensor an der Abstreifereinrichtung bzw. insbesondere an dem Abstreiferarm der Abstreifereinrichtung angeordnet ist, bietet das den Vorteil, dass der Neigungssensor auf einfachste Art, insbesondere ohne Änderung des Betätigungszylinders angebracht werden kann, und insofern ist der Neigungssensor sehr gut für eine Nachrüstung bestehender Walzgerüste geeignet.
Bei dem Fluid handelt es sich beispielsweise um ein Kühl- und/oder Schmiermittel.
Der Erfindung sind zwei Figuren beigefügt, wobei

1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer angeschwenkten Position; und
2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zurückgeschwenkten Position

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100. Sie umfasst eine Abstreifereinrichtung 110 zum Abstreifen eines Fluids (in 1 nicht gezeigt) von einer Walze 200 in einem Walzgerüst oder von einem Metallband. Bei dem Fluid handelt es sich beispielsweise um ein Kühl- und/oder Schmiermittel. Die Abstreifereinrichtung weist einen Abstreiferarm 112 auf, welcher an seinem einen Ende ein Lager 114 oder ein Loch aufweist zum drehbaren Lagern der Abstreifereinrichtung 110 um eine Drehachse 10. An seinem anderen Ende weist der Abstreiferarm einen Abstreifer 116, beispielsweise in Form einer Gummierung auf, zum Abstreifen des Fluids von der Walze 200 oder von dem Metallband.
Die Vorrichtung 100 weist weiterhin eine Aktuatoreinrichtung 120, beispielsweise in Form eines hydraulischen Betätigungszylinders auf zum Verschwenken der Abstreifereinrichtung 110 von einer Anlageposition A, in welcher die Abstreifereinrichtung 110, wie in 1 gezeigt, an der Walze 200 oder an dem Metallband anliegt, in eine Ruheposition R, wie in 2 gezeigt. In der Ruheposition liegt der Abstreifer 116 der Abstreifereinrichtung nicht an der Walze 200 oder dem Metallband an.
Weiterhin ist in den 1 und 2 eine Detektionseinrichtung 130 zu erkennen zum Erzeugen eines Messsignals, welches die jeweils aktuelle Position der Abstreifereinrichtung 110 repräsentiert. Bei der jeweils aktuellen Position kann es sich um die besagte Anlageposition oder die besagte Ruheposition oder jede beliebige andere Position bzw. Winkelstellung zwischen der Anlageposition und der Ruheposition handeln. Erfindungsgemäß ist diese Detektionseinrichtung 130 in Form eines Neigungssensors ausgebildet zum Erfassen der Position der Abstreifereinrichtung 110 als Auslenkwinkel α der Abstreifereinrichtung gegenüber der Gravitationsebene 20 durch die Drehachse 10. Die von dem Neigungssensor 130 erzeugten Messsignale werden entweder leitungsgebunden oder per Funk an eine Steuereinrichtung 140 übertragen zum Ansteuern von insbesondere der Aktuatoreinrichtung 120 unter Berücksichtigung der Messsignale.
Insbesondere kann mit Hilfe des Neigungssensors die Position der Abstreifereinrichtung 110 vor Beginn eines Walzwechsels erkannt werden und - falls erforderlich - kann dann die Abstreifereinrichtung aus dem Bereich der Walzen in die Ruheposition zurückgeschwenkt werden, um zu verhindern, dass die Abstreifereinrichtung bei dem Walzenwechsel beschädigt wird.
Bezugszeichenliste

10: Drehachse
20: Gravitationsachse
100: Vorrichtung
110: Abstreifereinrichtung
112: Abstreiferarm
114: Lager
116: Abstreifer
120: Aktuatoreinrichtung
130: Detektionseinrichtung
140: Steuereinrichtung
200: Gegenstand
A: Anlageposition
R: Ruheposition

Claims

Vorrichtung (100) zum Ableiten eines Fluids von einer Walze (200) in einem Walzgerüst oder von einem Metallband, aufweisend: eine um eine Drehachse (10) schwenkbar gelagerte Abstreifereinrichtung (110) zum Abstreifen des Fluids von der Walze (200) oder dem Metallband; eine Aktuatoreinrichtung (120) zum Verschwenken der Abstreifereinrichtung (110) von einer Anlageposition (A), in welcher die Abstreifereinrichtung an der Walze oder dem Metallband anliegt, in eine Ruheposition (R), in welcher die Abstreifereinrichtung (110) nicht an der Walze (200) oder dem Metalland anliegt, und umgekehrt; eine Detektionseinrichtung (130) zum Erzeugen eines Messsignals, welches die jeweils aktuelle Position (A, R) der Abstreifereinrichtung (110) repräsentiert; und eine Steuereinrichtung (140) zum Ansteuern der Aktuatoreinrichtung (120) unter Berücksichtigung des von der Detektionseinrichtung (130) empfangenen Messsignals; dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (130) in Form eines Neigungssensors ausgebildet ist zum Erfassen der Position der Abstreifereinrichtung (110) als Auslenkwinkel (α) der Abstreifereinrichtung gegenüber der Gravitationsebene (20) durch die Drehachse(10).
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (130) ausgebildet ist, nach dem Prinzip der dielektrischen Differenzkapazität zu arbeiten.
Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinrichtung (120) als Betätigungszylinder ausgebildet ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifereinrichtung (110) einen Abstreiferarm (112) aufweist, welcher an seinem einen Ende ein Lager (114) oder ein Loch aufweist zum drehbaren Lagern der Abstreifereinrichtung (110) um die Drehachse (10) und an seinem anderen Ende einen Abstreifer (116) aufweist zum Abstreifen des Fluids von der Walze (200) oder dem Metallband.
Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (130) an der Abstreifereinrichtung (110), insbesondere an dem Abstreiferarm (112) angeordnet ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fluid um ein Kühl- und/oder Schmiermittel handelt.