DE1252908B - Laengenmessvorrichtung fuer Walzenstrassen - Google Patents

Description

DEUTSCHES WfWWS PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 42b-5

Nummer: 1252 908

Aktenzeichen: U8540IXb/42b

1 252 908 Anmeldetag: 15.Dezember 1961

Auslegetag: 26. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft eine Längenmeßvorrichtung für Walzenstraßen, bei welcher längs der Laufrichtung des Walzgutes hinter den Walzen eine Vergleichsstrecke in Form von in einem bestimmten Abstand zueinander befindlichen Fühlern vorgesehen ist, von denen beim Passieren des vorderen Endes des durchlaufenden Walzgutes der erste Fühler einen Startimpuls und der in Laufrichtung folgende Fühler einen Stopimpuls an einen ersten Zähler liefert, der Zählimpulse von einem entsprechend der Walzgeschwindigkeit angetriebenen Impulsgeber erhält, dessen Impulse auch an einen zweiten Zähler gegeben werden, dem von einem der Fühler ein Startimpuls zugeführt wird, und dessen Zählimpulsmenge zur Ermittlung der Walzgutlänge mit der Zählimpulsmenge des ersten Zählers verglichen wird.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur lichtelektrischen Längenmessung von stab- und plattenartigen Werkstücken bekannt, bei welcher eine Meßrolle an dem zu messenden Werkstück anliegt. Die Meßrolle ist über eine Kupplung mit einer Registriereinrichtung verbunden. Zur Vermeidung von Meßfehlern, die durch Beschleunigung oder Verzögerung der Meßrolle beim Einlauf und Auslauf des zu messenden Werkstückes entstehen können, sind zwar Lichtschranken vorgesehen, von denen die eine hinter der Meßrolle und die andere vor der Meßrolle angeordnet ist. Die hinter der Meßrolle angeordnete Lichtsperre rückt, wenn das vordere Werkstückende in sie einläuft, die zwischen der Meßrolle und der Registriereinrichtung vorgesehene Kupplung selbsttätig ein. Die vordere Lichtsperre rückt dagegen, sobald das hintere Werkstückende durch sie hindurchläuft, die Kupplung wieder aus, wodurch die Registriereinrichtung schlagartig stillgesetzt wird. Die Registriereinrichtung zeigt also eine Meßlänge an, die im Vergleich zur wirklichen Werkstücklänge um den festen Abstand der beiden Lichtsperren voneinander geringer ist. Damit das über die Meßrolle laufende Werkstück in ständiger Berührung mit der Meßrolle bleibt, ist eine Oberrolle vorgesehen, welche das zu messende Werkstück während des gesamten Meßvorganges auf die Meßrolle drückt. Durch diese Oberrolle kann ein Schlupf zwischen Werkstück und Meßrolle vermieden werden.

Die bekannte Meßvorrichtung eignet sich nun nicht zum Messen eines eine Walzenstraße verlassenden warmgewalzten Werkstückes, da die am Werkstück anliegende Meßrolle auf eine sehr hohe Temperatur erwärmt würde und dadurch die Abnutzung der Meßrolle sehr hoch sein würde. Die bekannte Meßvorrichtung wäre auch nicht zum Messen eines Längenmeßvorrichtung für Walzenstraßen

Anmelder:

United States Steel Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht

und Dr. R. Schmidt, Patentanwälte,

München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

David William Pierce, Flossmoor, Jll.;

Charles Harold Wexler, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Dezember 1960
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warmgewalzten Werkstückes verwendbar, wenn als Meßrolle die letzte Walze des Walzwerkes verwendet würde, da ja die vor der Meßrolle angeordnete Lichtsperre auf das hintere Ende des noch nicht vollständig ausgewalzten Werkstückes ansprechen und daher die Längenänderung nicht berücksichtigt würde, die das Werkstück beim Durchlaufen des als Meßrollen dienenden Walzenpaares erfährt.

Bei einer älteren, nicht zum Stande der Technik gehörende Längenmeßvorrichtung für Walzenstraßen ist längs der Laufrichtung des Gutes hinter den Walzen eine Eichstrecke in Form von in einem gewissen Abstand zueinander befindlichen mechanischen, optischen oder elektrischen Tastern vorgesehen, wobei der erste Taster bei Passieren des durchlaufenden Gutes einen Startimpuls und der in Laufrichtung folgende Taster einen Stopimpuls für ein erstes Vergleichszählgerät liefert, welches die Zählimpulse von einem Geber erhält, der mit der Walzenwelle flüssig gekuppelt ist und der zusätzlich erstmalig beim Stopimpuls des ersten Zählgerätes ein zweites Zählgerät betätigt, worauf ein Spannungsvergleich der durch die beiden Zählgeräte erzeugten Summationsspannung erfolgt, wobei in der Folge bei Spannungsgleichheit ein Einheitsstreckenzählgerät betätigt und gleichzeitig der Spannungswert des zweiten Zählgerätes gelöscht wird. Bei dieser älteren Längenmeßvorrichtung muß der erste Taster unmittelbar hinter der mit

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dem Geber schlüssig gekuppelten Walze angeordnet werden, um den Fehler auf ein Mindestmaß herabzusetzen, der dadurch entsteht, daß nach Durchlaufen des Walzgutes die Umdrehung der mit dem Geber gekuppelten Walze bis zum Erreichen des ersten Tasters durch das Walzgutende weitergezählt werden. Die Anordnung des ersten Tasters unmittelbar hinter den Walzen hat wiederum den Nachteil, daß der auf den beim Einlaufen des Gutes in die Walzen entstehende Schlupf zurückzuführende Meßfehler äußerst stark in Erscheinung tritt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Längenmeßvorrichtung für Walzenstraßen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der auf den Schlupf zwischen Walzen und Walzgut beim Einführen des Walzgutes in den Walzenstand zurückzuführende Meßfehler vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vergeichsstrecke in einem gewissen Abstand hinter den Walzen vorgesehen ist und in der Nähe der Ausgangsseite der Walzen ein dritter Fühler angeordnet ist, der beim Passieren des hinteren Endes des durchlaufenden Walzgutes einen Stopimpuls an den zweiten Zähler liefert.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Vergleichsstrecke sowie Verwendung von drei Fühlern erzielt man eine außerordentlich hohe Meßgenauigkeit, da der auf Schlupf zwischen Meßgut und Walzen beruhende Fehler vollständig vermieden wird und der Fehler, der darauf zurückzuführen ist, daß nach Durchlauf des Walzgutes die Umdrehungen der Walze bis zum Erreichen des ersten Fühlers durch das Walzgutende weitergezählt werden, durch entsprechend nahe Anordnung des ersten Fühlers am Ausgangsende des Walzenspaltes auf einen vernachlässigbaren Wert herabgesetzt werden kann.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.

Der in der Zeichnung gezeigte letzte Walzenstand 10 eines Walzwerkes gibt das heißgewalzte Walzgut 11, beispielsweise einen Stahlknüppel oder ein Profileisen, an einen Abfuhrrolltisch 12 ab. Das Walzgut wird dann in einige übliche Längen zerschnitten. Beispielsweise kann ein normalerweise in Längen von 4 bis 12 m verwendeter Η-Träger in Längen von 25 m gewalzt werden. Damit nun die einzelnen Walzlängen wirtschaftlich auf die verschiedenen genormten oder bestellten Längen zurechtgeschnitten werden können, muß man die Gesamtlänge genau kennen.

Der Walzenstand 10 wird über die üblichen Zwischengetriebe durch einen eigenen Motor 13 angetrieben. Die Drehbewegung des Motors und des Walzwerkes wird durch einen Zifferntachometer 14 gemessen. Da zwischen dem Motor und den Walzen ein Reduktionsgetriebe (nicht gezeigt) angeordnet ist, liefert der Tachometer bei jeder Drehung der Walzen um Vs⁰ einen elektrischen Spannungsimpuls. Die vom Tachometer erzeugten Spannungsimpulse werden zwei elektronischen Zählern 15 und 16 zugeführt. Werden die Zähler in Gang gesetzt, dann speichern sie die Zahl der vom Tachometer 14 abgegebenen Impulse. Werden die Zähler abgeschaltet, dann bleibt die Zahl der aufgenommenen Impulse so lange gespeichert, bis sie gelöscht wird. Die Zähler sind mit an sich bekannten Einschalt- und Ausschaltkreisen versehen.

Die Arbeitsweise der Zähler 15 und 16 wird durch strahlungsempfindliche Relais oder Fühler 17, 18 und 19 gesteuert, die im Abstand entlang des Tisches 12 angeordnet sind und nacheinander der sichtbaren oder infraroten Strahlung ausgesetzt sind, welche das über den Tisch 12 geschobene Werkstück aussendet. Als Fühler können Photozellen oder Photowiderstände verwendet werden. Das Relais 17 ist so nahe wie möglich am Walzenstich des Standes 10 angeordnet. Das Relais 18 ist über dem Tisch 12 angeordnet und hat vom Relais 17 einen Abstand L_v der mögliehst groß gewählt wird, jedoch nicht größer als die Mindestlänge des Walzgutes. Hat beispielsweise das Walzgut eine Länge von 27 bis 70 m, dann sollte der Abstand L₁ ungefähr 20 m sein. Das Relais 19 liegt in Bewegungsrichtung des Gutes vor dem Relais 18.

Der Abstand L zwischen dem Relais 18 und dem Relais 19 ist eine ganze Zahl, beispielsweise 6 m. Die Relais 17, 18 und 19 sollten in Bewegungsrichtung des Walzgutes 11 ein enges Gesichtsfeld haben, damit sie beim Durchgang des vorderen oder hinteren Endes des Walzgutes 11 genau zur richtigen Zeit ansprechen.

Die Relais 17,18 und 19 sind entlang des Tisches 12 an den Punkten P, Q und R ausgerichtet. Wie die Zeichnung schematisch zeigt, ist das Relais 19 mit dem Einschaltkreis der Zähler 15 und 16 verbunden und setzt diese in Gang, wenn das vordere Ende des Walzgutes 11 den Punkt R erreicht und das Relais 19 erregt. Das Relais 18 ist mit dem Ausschaltkreis des Zählers 15 verbunden und schaltet den Zähler 15 aus, wenn das vordere Ende des Walzgutes den Punkt Q erreicht. Nach dem Ausschalten zeigt der Zähler 15 eine Zahl iV₁₅ an, die einer Walzgutlänge von L (z. B. 6 m) entspricht. Das Relais 17 ist mit dem Ausschaltkreis des Zählers 16 verbunden und schaltet den Zähler 16 aus, wenn das hintere Ende des Walzgutes den Punkt P erreicht. Die nach dem Abschalten im Zähler 16 gespeicherte Zahl N₁₉ entspricht also der Gesamtlänge L_c abzüglich der Länge L₁-L. Die Gesamtlänge kann also aus der Formel

Lc = L^+ (L₁-L)

Jy ta

errechnet werden. Die Berechnung der Gesamtlänge kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden, beispielsweise von Hand oder automatisch.

Die Zufuhr der Tachometerimpulse zu den Zählern wird in bekannter Weise gesteuert. Dazu dienen bekannte Gatterschaltungen, die beim Empfang eines Relaissignals den Zählvorgang einleiten oder abschalten. Nach Empfang eines Relaissignals werden beispielsweise die vom Tachometer gelieferten Impulse so lange in den Zählern gespeichert, bis ein zweites Relaissignal eintrifft, welches die Zufuhr von Tachometersignalen zu den Zählern unterbricht.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung enthält auch eine Einrichtung, welche die oben angegebene Formel für jedes auf den Tisch 12 ausgestoßene Werkstück 11 löst. Diese Einrichtung enthält eine Divisionseinheit 20, eine Multiplikationseinheit 21 und eine Addiereinheit 22. Diese Einheiten sind bekannt und können aus genormten Teilen aufgebaut werden. Die Divisionseinheit 20 nimmt die Ausgangswerte der Zähler 15 und 16 auf und gibt einen

Quotienten an die Multiplikationseinheit 21

■"IS

ab, in welcher dieser Quotient mit dem Faktor L multiplizert wird. In der Additionseinheit 22 wird zum Ergebnis dieser Multiplikation die Konstante

Claims (4)

(L1-L) addiert. Das Endergebnis kann mit Hilfe einer Einheit 23 optisch sichtbar gemacht oder aufgezeichnet werden. Die Verbindungsleitungen zwischen den Einheiten 20, 21, 22 und 23 sind schematisch durch einfache Leitungen dargestellt. Der die Schere zum Trennen des Walzgutes steuernde Arbeiter kann das Meßergebnis ablesen oder notieren, während das Walzgut zur Schere geleitet wird. Danach können die Zähler 15 und 16 und die anderen Einheiten gelöscht werden. Die Meßvorrichtung ist dann wieder für die nächste Messung bereit. Beim Einführen des Walzgutes in den Walzenstand tritt nur auf den ersten 3 bis 6 m zwischen den Walzen 10 und dem Walzgut 11 ein Schlupf auf. Bei der vorliegenden Erfindung werden Fehler, die auf einen derartigen Schlupf zurückzuführen wären, vermieden, da die Zähler 15 und 16 erst dann in Betrieb gesetzt werden, wenn das Walzgut schon viel weiter durch den Walzstand gezogen worden ist, beispielsweise wenn bereits 20 m durch den Walzstand hindurch- ao gelaufen sind. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drehbewegung der Walzen ein wahres Maß für die Länge des durch die Walzen hindurchlaufenden Walzgutes. Obwohl in der Beschreibung nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert ist, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielerlei Ausführungsformen und Änderungen möglich. Patentansprüche:

1. Längenmeßvorrichtung für Walzenstraßen, bei welcher längs der Laufrichtung des Walzgutes hinter den Walzen eine Vergleichsstrecke in Form von in einem bestimmten Abstand zueinander befindlichen Fühlern vorgesehen ist, von denen beim Passieren des vorderen Endes des durchlaufenden Walzgutes der erste Fühler einen Startimpuls und der in Laufrichtung folgende Fühler einen Stopimpuls an einen ersten Zähler liefert, der Zählimpulse von einem entsprechend der

Walzgeschwindigkeit angetriebenen Impulsgeber erhält, dessen Impulse auch an einen zweiten Zähler gegeben werden, dem von einem der Fühler ein Startimpuls zugeführt wird, und dessen Zählimpulsmenge zur Ermittlung der Walzgutlänge mit der Zählimpulsmenge des ersten Zählers verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsstrecke (L) in einem gewissen Abstand (L₁-L) hinter den Walzen (10) vorgesehen ist und in der Nähe der Ausgangsseite der Walzen ein dritter Fühler (17) angeordnet ist, der beim Passieren des hinteren Endes des durchlaufenden Walzgutes (11) einen Stopimpuls an den zweiten Zähler (16) liefert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (14) ein Impulsgenerator ist und die Zähler (15, 16) als Impulszähler ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (17, 18, 19) Relais sind, die von der vom Walzgut (11) ausgehenden Strahlung betätigbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (15, 16) an eine Divisionseinrichtung (20) angeschlossen sind, der der Inhalt des Zählers (15) als Divisor und der Inhalt des Zählers (16) als Divident zugeführt wird und an eine Multipliziereinrichtung (21) angeschlossen ist, welche den von der Divisionseinrichtung (20) gelieferten Quotienten mit einem der Vergleichsstrecke (L) entsprechenden Faktor multipliziert und an eine Addiereinrichtung (22) angeschlossen ist, welche zu dem von der Multipliziereinrichtung (21) gelieferten Produkt den Abstand (L₁-L) addiert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1083 556,
099183.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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