DE1260418B - Automatische Drehvorrichtung fuer Brammen - Google Patents

Automatische Drehvorrichtung fuer Brammen

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DE1260418B
DE1260418B DE1961L0038166 DEL0038166A DE1260418B DE 1260418 B DE1260418 B DE 1260418B DE 1961L0038166 DE1961L0038166 DE 1961L0038166 DE L0038166 A DEL0038166 A DE L0038166A DE 1260418 B DE1260418 B DE 1260418B
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DE
Germany
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edge
slab
scanning device
scanning
photoelectric
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Pending
Application number
DE1961L0038166
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Horst Peinecke
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B39/00Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/20Revolving, turning-over, or like manipulation of work, e.g. revolving in trio stands

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

  • Automatische Drehvorrichtung für Brammen Im Walzwerk werden die glühenden Brammen nach mehreren Durchgängen durch die Reversierwalze vor dem Auswalzen auf dem Rollgang mittels einer Wendevorrichtung um 900 gedreht, so daß die Länge zur Breite wird. Die Drehung erfolgt mit kegelförmig ausgebildeten Rollen, die von Motoren angetrieben werden. Bisher wurde dieser Vorgang von Hand unter gleichzeitiger visueller Beobachtung der Brammen gesteuert. Das trägheitsbedingte Verhalten beim Bremsen und Beschleunigen machte es sehr schwierig, die Bramme von Hand stets an einen genau definierten Ort zu bringen.
  • Es ist bekannt, fotoelektrische Abtastvorrichtungen in Walzwerken für die Erfassung der von einem draht- oder bandförmigen Walzgut gebildeten Schlinge zu verwenden. Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur berührungslosen Messung und Regelung der Lage von glühenden Kanten. Hierbei wird die Kante über ein Linsensystem und einen rotierenden mehrflächigen Spiegel periodisch auf einem Fototransistor abgebildet, so daß eine fotoelektrische Impulsfolge entsteht. Die Flächen dieses Drehspiegels sind von Jochen begrenzt, die an einer Magnetspule vorbeilaufen. Dadurch wird synchron zu der Fotoimpulsfolge eine Magnetimpulsfolge erzeugt, die hinsichtlich der Fotoimpulsfolge als Vergleichsimpuisfolge dient.
  • Bekannt ist ferner eine Förderbahn für Stückgut, die zum Zweck der Geradrichtung eines Stückgutes in zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Bahnen unterteilt ist, wobei die Geschwindigkeiten der Bahnen in Abhängigkeit von der Schieflage des Stückgutes derart einzeln steuerbar sind, daß das nacheilende Ende des Stückgutes gegenüber dem voreilenden Ende mit einer relativ größeren Geschwindigkeit bewegt wird, bis das Stückgut geradegerichtet ist. Zur Ermittlung der Schieflage des Stückgutes sind auf beiden Seiten der Förderbahn Fühlorgane, z. B. Lichtschrankenrelais, fest angeordnet.
  • Abgesehen davon, daß die bekannte Anordnung nicht in der Lage ist, ein auf der Förderbahn ankommendes Stückgut um 900 zu drehen, bestehen noch weitere Gründe, die eine Verwendung dieser Anordnung zum automatischen Drehen einer Bramme ausschließen. So sind unter anderem eine größere Anzahl von unterschiedlichen Schieflagen des Stückgutes möglich, bei denen durch die Fühlorgane entweder ein falscher oder aber überhaupt kein Steuervorgang ausgelöst werden würde. Die letztgenannte Möglichkeit ist beispielsweise immer dann gegeben, wenn - wie dies bei einer Bramme in der Regel der Fall ist - ein Stückgut mit zur Förderrichtung senkrecht liegender Vorderkante ankommt, weil dann die Fühlorgane gleichzeitig ansprechen und somit keinen Steuervorgang auslösen.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, im Zuge der allgemeinen Automatisierung von Walzwerken auch den bisher von Hand gesteuerten Drehvorgang der Bramme zu automatisieren.
  • Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine automatische Drehvorrichtung für Brammen mit durch eine mit fotoelektrischen Empfängern versehene Abtastvorrichtung steuerbarem Drehrollgang.
  • Die erstrebte Automatisierung des Drehvorganges wird dadurch erreicht, daß die Abtastvorrichtung für die impulsmäßige Erfassung der Lageabweichung einer Brammenkante von einer als Sollage dieser Kante vorgegebenen Bezugsgeraden, die in einer zur Drehebene parallelen Ebene um 900 schwenkbar ist, eingerichtet ist und daß eine Folgesteuerung für den Antrieb des Rollganges vorgesehen ist, die die Brammenkante entsprechend der Bewegung der Bezugsgeraden in die vorgegebene Sollage führt.
  • Es genügen beispielsweise zwei Abtastköpfe mit fotoelektrischen Empfängern, die eine Breitenkante der Bramme erfassen. Infolge der hohen Temperatur der Brammen von etwa 10000 C wirken diese selbst als Strahler. Die Kante der Bramme liefert in beiden Abtastköpfen je einen Fotoimpuls, die beide gleichzeitig auftreten, solange die Abtastvorrichtung parallel zur Breitenkante liegt. Dreht sich die Abtastvorrichtung nun langsam um 900, so wird dadurch der Drehvorgang der Bramme eingeleitet; denn die beiden Abtastköpfe erfassen die Breitenkante der Bramme infolge der verschiedenen Abstände von der Kante zeitlich nacheinander. Die Impulse beider Abtastköpfe sind dementsprechend gegeneinander zeitlich verschoben. Dadurch kann mittels einer an sich bekannten elektrischen Einrichtung eine Regelspannung erzeugt werden, die den Brammendrehvorgang an den einzelnen Rollen einleitet und steuert. Diese Regelspannung soll dem Winkel zwischen Abtastvorrichtung und Bramme proportional sein. Die Bramme wird so lange gedreht, bis sie die von der Abtastvorrichtung als Sollage vorgegebene Bezugsgerade eingeholt hat und somit ihre Kante wieder parallel zur Abtastvorrichtung steht. Hat sich nun die Bramme genau um 900 gedreht und wird zum Auswalzen weitertransportiert, so wird die Abtastvorrichtung mittels elektronischer oder elektrischer Schalter wieder in ihre Ausgangslage gebracht.
  • Zur Kontrolle, ob die Bramme der Drehung der Abtastvorrichtung folgt, ist es vorteilhaft, wenn stets nur ein bestimmter vorgegebener Winkel zwischen Abtastvorrichtung und Bramme zugelassen wird.
  • Wenn z. B. die Abtastvorrichtung um einen größeren Winkel verdreht wird, wird der Antrieb dieser Vorrichtung abgeschaltet. Die Abtastvorrichtung läuft erst dann weiter, wenn die Kante diesen Winkel wieder erreicht hat. Auf diese Art wird vermieden, daß gegebenenfalls die Längenkante abgetastet werden könnte und diese einen falschen Meßwert liefern würde.
  • Zur Abtastung der Kante kann natürlich jedes fotoelektrische System verwendet werden, das periodisch die Lage der Kante erfaßt. Es eignet sich sowohl eine Fernsehkamera als auch ein mechanischoptisches Abtastgerät, wie z. B. ein Drehspiegelabtaster.
  • Benutzt man als Abtastkopf einen Drehspiegelabtaster, so kann dieser z. B. aus einem Polygonspiegel bestehen, der in an sich bekannter Weise rotierend über eine Optik die Lage der Kante abtastet und dann durch Reflexion auf einen lichtelektrischen Empfänger abbildet.
  • Wenn die beiden Polygonspiegel synchron rotieren, so erfassen sie die Lage der Kante der Bramme gleichzeitig, wenn diese parallel zur Abtastvorrichtung liegt. Sobald die Abtastvorrichtung gegenüber der Bramme gedreht wird, entsteht eine zeitliche Differenz der beiden Kantenimpulse, aus der über eine Elektronik die Regelspannung für die Motoren der Wenderollen gewonnen wird.
  • Laufen die beiden Polygonspiegel nicht synchron, so kann man jedem Polygonspiegel einen Bezugsimpuls zuordnen. Es liefert dann jeder Abtaster mittels einer elektronischen Einrichtung eine der Lage der Kante entsprechende Gleichspannung. Beide Gleichspannungen sind in ihrem Betrag gleich, wenn die Kante der Bramme parallel zur Abtastvorrichtung liegt. Hat z. B. jeder Polygonspiegel sechs Flächen und an jeder Kante ein Eisenjoch zur Erzeugung von magnetischen Bezugsimpulsen, so entsteht bei einer Rotation von 50 U/sec sowohl an dem fotoelektrischen als auch an dem magnetischen Ausgang eine Impulsfrequenz von 300 Hz. Die Lage der beiden Impulsreihen ist ein Maß für die Lage der zu überwachenden Kante. Es fällt also bei Einhaltung des Sollwertes ein Fotoimpuls genau zwischen zwei Magnetimpulse. Über eine bistabile Kippstufe und eine Thyratronstufe kann man die gleichen, um 1800 verschobenen Rechteckspannungen erhalten. Sind die Spannungen, die von beiden Polygonspiegeln erzeugt werden, gleich, so liegt die Brammenkante genau parallel zur Abtastvorrichtung.
  • Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dar.
  • F i g. 1 zeigt die Anordnung von der Seite, Fig. 2 und 3 die Anordnung schematisch von oben, und zwar Fig. 2 vor dem Drehen und Fig. 3 während des Drehens der Bramme.
  • In F i g. 1 sind die beiden Abtastköpfe 1 und 2 an einem Gerüst 3 drehbar angebracht. Die Bramme 4 liegt auf dem Rollgang 5.
  • Geht man davon aus, daß die Bramme in F i g. 2 und 3 von unten nach oben abgetastet wird, so sind die schematisch dargestellten Abtastpunkte 6 und 7 die Punkte, bei denen die Impulse jeweils beendet sind, also die entsprechende Fotozelle nicht mehr belichtet wird. Nach Fig. 2 sind die Impulse an den Abtastpunkten 6 und 7 gleichzeitig beendet, und die Bramme liegt parallel zur Abtastvorrichtung. Dreht sich die Abtastvorrichtung entsprechend Fig. 3, so ist der Impuls am Abtastpunkt 6 entsprechend der Zeitdifferenz t später beendet als der Impuls am Abtastpunkt 7. Analoge Verhältnisse ergeben sich, wenn die Bramme in entgegengesetzter Richtung, also von oben nach unten, abgetastet wird. Die Abtastpunkte 6 und 7 sind dann die Punkte, bei denen die Impulse jeweils beginnen. Nach F i g. 3 würde dann der Impuls am Abtastpunkt 6 um die gleiche Zeitdifferenz t früher beginnen als der Impuls am Abtastpunkt 7.
  • Der Pfeil rechts von Fig. 2 zeigt die Transportrichtung des Rollganges an.
  • Als vorgegebener Drehwinkel ist der Winkel o; (Fig.3) vorgesehen, um eine ausreichende Zeitdifferenz der Impulse zu erhalten und damit gleichzeitig keine falschen Meßwerte durch Abtastung der Längenkanten auftreten.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Automatische Drehvorrichtung für Brammen mit durch eine mit foto elektrischen Empfängern versehene Abtastvorrichtung steuerbarem Drehrollgang, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung für die impulsmäßige Erfassung der Lageabweichung einer Brammenkante von einer als Sollage dieser Kante vorgegebenen Bezugsgeraden, die in einer zur Drehebene parallelen Ebene um 900 schwenkbar ist, eingerichtet ist und daß eine Folgesteuerung für den Antrieb des Rollganges vorgesehen ist, die die Brammenkante entsprechend der Bewegung der Bezugsgeraden in die vorgegebene Sollage führt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtaster zwei Fernsehkameras verwendet sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtaster Polygonspiegel vorgesehen sind, die über Optiken den Abtaststrahl auf die fotoelektrischen Empfänger werfen.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieAusgangsgröße der Abtastvorrichtung dem Winkel zwischen Brammenkante und B ezugsgeraden proportional ist. ~~~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 092 541, 1049337, 1030 566, 1028495; schweizerische Patentschrift Nr. 351 566; britische Patentschrift Nr. 820 523; USA.-Patentschriften Nr. 2 888 259, 2 109 904; AEG-Druckschrift, IAZ/Inf/1003, »Photoelektrische Kantenregelung«.
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