DE1297564B - Vorrichtung zur Feststellung und Berichtigung von Abweichungen einer Walze eines Walzgeruestes aus einer vorbestimmten Arbeitslage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fest- fernung eines Werkstücks aus magnetischem Werkstellung und Berichtigung von Abweichungen einer stoff gegen eine Magnetspule, d. h. die Bewegung die-Walze eines Walzgerüstes mittels einer ortsfesten in ses Körpers im Magnetfeld der Spule, eine Änderung Förderrichtung des Walzgutes vor und/oder hinter des Stromes in der Spule selbst hervorruft. Derartige der Walze liegenden Meßeinrichtung, welche ohne 5 sogenannte Annäherungsschalter finden Verwendung mechanische Berührung den Abstand zwischen Meß- in selbsttätigen Zähleinrichtungen aller Art, Meßeineinrichtung und Walze kontinuierlich bestimmt und richtungen für die Bewegungshäufigkeit von Teilen, in Abhängigkeit von Änderungen des Abstandes Einbruchsicherungsanlagen, zur Erzeugung von Reeinen Meßimpuls abgibt, wobei die Meßeinrichtung klameeffekten, Kontrolleinrichtungen für kleinste Rewenigstens eine Magnetspule ist, in deren Magnetfeld io latiwerschiebungen im Eisenbahnsicherungswesen, die Walze liegt und die in Abhängigkeit von Ände- als Suchgeräte für Metalle u. a. Die Anwendung eines rangen des Magnetfeldes einen Steuerimpuls abgibt, derartigen sogenannten Annäherungsschalters zum der in einen die Antriebskraft für die Walze bzw. Abtasten der Ausbiegung der Arbeitswalze würde jedas Walzgut beeinflussenden Steuerimpuls umgesetzt doch nur angenähert zu einem einwandfreien Ergebwird. 15 nis führen, da die Walze nicht nur eine lineare Be-

Es ist bekannt, daß der Walzenschritt um so star- wegung, sondern eine Bewegung in zwei Bewegungsker gewählt werden kann, je geringer der Durch- komponenten ausführt und damit infolge der sich messer der Arbeitswalze ist. Aus diesem Grunde wer- durch die sich mindernde Höhe ändernden Abmesden häufig die Arbeitswalzen mit relativ geringem sung der Walze der von Magneten erzeugten Meß-Durchmesser gewählt und rollen über ihre ganze 20 impulse die tatsächliche Abweichung der Walze aus Länge gegen Abstützwalzen mit entsprechend größe- der Sollstellung nur bei geringer Vertikalabweichung rem Durchmesser und damit entsprechend großer richtig wiedergibt. Außerdem würden z. B. Änderun-Biegesteifigkeit ab. Es wird dadurch der spezifische gen durch thermische Ausdehnung ebenfalls zu Fehl-Preßdruck im Walzenspalt erheblich vermindert. In ergebnissen führen können.

der Regel laufen die Arbeitswalzen leer, und der An- 25 Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Auftrieb erfolgt über die Stützwalzen. Dabei können gäbe, eine derartige Vorrichtung zur Feststellung der dann Arbeitswalzen von einem Durchmesser von richtigen Abweichung einer Walze eines Walzgerüstes 50 mm bei einer Walzenlänge von 1250 mm verwen- der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches det werden. Ein weiterer Vorteil des geringen Durch- einen absolut genauen Steuerimpuls für die Korrekmessers der Arbeitswalzen ergibt sich darin, daß dann 30 tür der Walze im Sinne der Erzeugung einer einhochwertige Legierungen mit entsprechend hoher wandfreien Walzgutoberfläche ermöglicht. Gemäß Standfestigkeit verwendet werden können. Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei der

Andererseits zeigen jedoch die Arbeitswalzen in- Vorrichtung zwei Magnetspulen gegenüberliegend der folge der geringen Biegesteifigkeit die Neigung, dem Walze angeordnet sind und eine Einrichtung zum Walzdruck nachzugeben und insbesondere beim Wal- 35 Umsetzen in einen Steuerimpuls vorgesehen ist, in zen breiter Bänder sich in der Walzebene durchzu- welcher Änderungen der Magnetfelder beider Mabiegen. Dabei wandert die Arbeitswalze im durch- gnetspulen bei Abweichung der Walze im Sinne einer gebogenen Bereich entlang der Umfangsfläche der einer Walzendurchbiegung proportionalen Größe des Abstützwalze auch mit einer Wegkomponente recht- Steuerimpulses verglichen werden. Durch diese erfinwinklig zur Walzgutebene. Um Ausschuß zu vermei- 40 dungsgemäße Anordnung wird also die Änderung der den, muß ein derartiges Ausbiegen der Walzen so- Spaltbreite zweier gegenüberliegender Magnete zur fort festgestellt und durch entsprechende Beeinflus- Erzeugung zweier voneinander in Normalstellung sung kompensiert werden. gleicher, bei Abweichungen sich jedoch gegenläufig

Es ist bekannt, die Banddicke kontinuierlich mit- ändernder Meßimpulse verwendet, wobei diese Meßtels der durch die Lage der Bandoberfläche gesteuer- 45 impulse dann verglichen werden und dadurch einen ten Ausströmung aus einer Prüfluftdüse überprüfen der tatsächlichen Walzenabweichung genau entspre- und den dabei ermittelten Wert als Meßimpuls für chenden Wert unabhängig von der Vertikallage der die Regelung der Walzen, z. B. durch Beeinflussung Walze geben. Dies insbesondere deshalb, da durch des Haspelringes, zu verwenden. Ferner ist es be- die Rundung der Walze eine Abweichung der Walze kannt, mittels Druckmeßdosen den Walzdruck abzu- 50 in vertikalen Richtungen eine zusätzliche Vergrößetasten und danach den Haspelzug zu steuern. rung der Spaltbreite bewirkt, die jedoch bei durch die

In einer weiteren bekannten Anordnung wird die einander gegenüberliegend angeordneten Magnete bei Lage der Arbeitswalzen an ihren Enden mechanisch beiden Magneten gleich ist und dabei zu keiner Ändeabgetastet. Diese bekannten Anordnungen geben alle rung des Steuerimpulses führt. Verwendbare Einrichaber keinen direkten Wert für die Durchbiegung der 55 tungen zum Verstärken der Meßimpulse und zum Walze, sondern verwenden Meßwerte, die nur indi- Vergleich der Meßimpulse für die Erzeugung des rekt die Durchbiegung der Walzen wiedergeben. Steuerimpulses sind allgemein bekannt.

Es ist eine weitere Anordnung bekannt, bei der Die Einrichtung zum Ermitteln der Verkürzung

mittels Rollenabtastern die Lage der Arbeitswalzen oder Verlängerung des Spaltes und zum Umwandeln beidseits mechanisch abgetastet werden, wobei die 60 dieser Veränderung in einen Steuerimpuls besteht Durchbiegung direkt mechanisch die Korrektur des vorzugsweise aus einem an die Magnetspulen ange-Haspelantriebs bewirkt. Bei dieser bekannten An- schlossenen Verstärker, einem an den Verstärker anordnung ist eine direkte Berührung der Walzen er- geschlossenen Servoverstärker und einem an den forderlich, so daß Verunreinigungen der Walzenober- Servoverstärker angeschlossenen Servomotor. Die fläche, z. B. durch Zunder od. dgl., zwangläufig zu 65 Einrichtung zum Ermitteln der Verkürzung und Verfehlerhaften Meßergebnissen und damit zur falschen längerung des Spaltes ist vorzugsweise ein Annähe-Regelung und zu Ausschuß führen. rungstransformator, der magnetische Kraftlinienver-

Es ist bekannt, daß die Annäherang oder die Ent- bindungen auf der Walzenfläche erzeugt.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Induktion eignet sich für Walzen aus Materialien mit

Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläu- geringen ferromagnetischen Eigenschaften, wie WoIf-

tert. In den Zeichnungen zeigt ramkarbid. Andererseits ist das Verfahren des ma-

F i g. 1 schematisch die erfindungsgemäße Vor- gnetischen Widerstands oder der Selbstinduktion für

richtung, 5 Walzen geeignet, die aus Materialien mit guten ferro-

F i g. 2 einen Schaltplan einer Abwandlungsform magnetischen Eigenschaften, wie Stahl, hergestellt

der Erfindung, sind. In vorliegenden Fällen wird jedoch zum Ermit-

F i g. 3 einen Schaltplan der erfindungsgemäßen teln und Kompensieren der Walzenausweichung die

Anordnung, einschließlich der Einrichtung zur Aus- Veränderung der Stärke der magnetischen Kraftlinien

wertung des von der erfindungsgemäßen Vorrichtung io benutzt, die über den Spalt oder die Spalte laufen,

abgegebenen Steuerimpulses auf den Antrieb der Wal- ganz gleich, ob das Verfahren der gegenseitigen oder

zen und des Walzgutes, der Selbstinduktion angewendet wird.

F i g. 4 eine Ansicht ähnlich F i g. 3 auf eine Ab- Bei Anwendung des Verfahrens der gegenseitigen

wandlungsform, Induktion muß der Spalt zwischen der Walzenfläche

F i g. 5 eine Ansicht ähnlich F i g. 3 und 4 auf eine 15 und der Vorderseite des Induktors eine solche Länge

weitere Abwandlungsform, aufweisen, daß bei keiner Walzenausweichung und

F i g. 6 eine Ansicht ähnlich den F i g. 3 bis 5 auf axialer Ausrichtung der Walzen für den Bereich der

noch eine weitere Abwandlungsform, Walzenausweichung zum Induktor hin und von die-

F i g. 7 eine Ansicht ähnlich den F i g. 3 bis 6 auf sem fort Magnetflußlinien über den Spalt laufen,

eine weitere Abwandlungsform der Erfindung und ²⁰ gegen die Walzenfläche stoßen und dort Wirbel-

F i g. 8 schematisch die Anwendung der Erfindung ströme induzieren, die einen Gegenfluß erzeugen, der

auf eine Walzenstraße mit mehreren Walzgerüsten. den vom Induktor zur Walzenfläche wandernden

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, Flußlinien entgegenwirkt und dabei die Stärke des bei der die elektromagnetische Induktion benutzt Flusses verringert. Die Stärke des erzeugten Gegenwird, um in der Oberfläche der kleinen Arbeits- 25 flusses erhöht sich bei Verkürzung des Spaltes und walze 2 bei Verwendung hoher Frequenzen von etwa verringert sich, wenn sich der Spalt bei einer Walzen-400 Hz und mehr Wirbelströme zu induzieren odei ausweichung verlängert, wobei Veränderungen im um Veränderungen des magnetischen Widerstandes Wesen des Anwachsens und Schwindens der Stärke in einem Spalt zwischen einem elektromagnetischen des Magnetflusses bewirkt werden, der von den InInduktor und der Walzenfläche bei Verwendung nied- 30 duktoren aus über den Spalt zur Walzenfläche läuft, riger Frequenzen etwa unter 400 Hz hervorzurufen. Dementsprechend vermindert ein Anwachsen des Ge-Nach der Zeichnung sind zwei magnetische Induk- genflusses die Stärke der Kraftlinien aus dem Induktoren 95 und 96 vorgesehen, und zwar je einer auf tor, zu dem hin die Walze ausweicht und eine Erjeder Seite der kleinen Arbeitswalze, die beide an höhung der Stromaufnahme dieses Induktors beeine Wechselstromquelle 97 angeschlossen sind. Die 35 wirkt, während eine Verminderung des Gegenflusses Induktoren bilden mit der Arbeitswalze 2 kleine die Stärke der Kraftlinien aus dem Induktor erhöht, Spalte 13 und 14 zwischen der Walzenfläche und der von dem hinweg die Walze ausweicht und eine VerStirnfläche jeden Induktors, wobei jeder Induktor ringerung der Stromaufnahme dieses Induktors be-Magnetflußlinien erzeugt, die vom Induktor aus über wirkt. Es hat sich gezeigt, daß das von der Walzendie Spalte zur Walzenfläche laufen. Ist die kleine 40 ausweichung verursachte Anwachsen und Schwinden Arbeitswalze 2 auf die Abstützwalzen axial ausgerich- des Stromes dem Ausmaß nach proportional dem tet und weist keine Ausweichung auf, so besitzen die Ausmaß der Walzenausweichung ist. Daher wird Spalte 13 und 14 zwischen der Walzenfläche und durch Ermitteln der Stromaufnahme der Induktoren jedem Induktor im wesentlichen die gleiche Länge. die Walzenausweichung festgestellt und ein Impuls Daher besitzen die Impedanzen der beiden Induk- 45 erzeugt, dessen Größe dem Ausmaß der Ausweichung toren bei im wesentlichen gleicher Luftspaltlänge proportional ist und der die Charakteristika der gleiche Werte, weshalb die Stromaufnahme beider Richtung der Ausweichung aufweist. Induktoren gleich ist, solange die Spalte zwischen Beim Selbstinduktionsverfahren muß der Spalt der Walzenfläche und jedem Induktor im wesent- zwischen der Walzenfläche und der Vorderseite des liehen die gleiche Länge besitzen. Weicht jedoch die 50 Induktors so lang sein, daß bei keiner Walzenaus-Walze 2 zum einen Induktor hin und vom anderen weichung und bei axialer Ausrichtung der Walzen fort aus, so verringert sich bei Anwendung des Ver- für den Bereich der Walzenausweichung zum Indukfahrens des magnetischen Widerstandes oder der tor hin und von diesem fort magnetische Kraftlinien Selbstinduktion die Stromaufnahme desjenigen In- über den Spalt wandern, gegen die Walzenfläche duktors, zu dem hin die Walze ausweicht, während 55 stoßen und dort eine Gegenspannung der Selbstinduksich die Stromaufnahme bei Anwendung des Wirbel- tion erzeugen. Die Gegenspannung wirkt der an den strom- oder des Verfahrens der gegenseitigen Induk- Induktoren liegenden Spannung entgegen und setzt tion vergrößert. Dementsprechend erhöht sich bei daher die Stromaufnahme der Induktoren herab. Anwendung des magnetischen Widerstandsverfahrens Weicht eine Walze zu einem Induktor hin aus und die Stromaufnahme desjenigen Induktors, von dem 60 verkürzt dadurch den Spalt, so erhöht sich die Stärke hinweg die Walze ausweicht, während die Stromauf- der Kraftlinien aus dem Induktor zur Walze und nähme absinkt, wenn das Wirbelstromverfahren an- erzeugt eine erhöhte Gegenspannung der Selbstindukgewendet wird. tion. Die Erhöhung der Gegenspannung bewirkt eine

Es hat sich gezeigt, daß ein Spalt zwischen der Verminderung der dem Induktor zugeführten Span-Walzenfläche und der Vorderseite des Induktors von 65 nung, wodurch die Stromaufnahme des Induktors ungefähr 0,125 bis 0,625 mm eine befriedigende Er- herabgesetzt wird. Weicht andererseits die Walze von mittlung der Walzenausweichung ermöglicht. einem Induktor fort aus und verlängert den Spalt, so Das Wirbelstrom- oder das Verfahren gegenseitiger vermindert sich die Stärke des Kraftflusses vom In-

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duktor zur Walze und bewirkt dabei eine Venninde- wicklung 138 und eine Sekundärwicklung 139 aufrung der Gegenspannung der Selbstinduktion. Die weist. Jeder Transformator ist in der Nähe der Verminderung der Gegenspannung bewirkt ein An- Arbeitswalze 2 angeordnet und bildet mit dieser zwiwachsen der an dem Induktor liegenden Spannung sehen der Walzenfläche und der Frontseite des Transund damit eine Erhöhung der Stromaufnahme des 5 formators die kleinen Spalte 13 und 14, wobei von Induktors. jeder Primärwicklung aus über die Spalte zur Walze 2

Es hat sich gezeigt, daß das Ausmaß des von der und der Sekundärwicklung magnetische Kraftlinien Walzenausweichung verursachten Anwachsens und laufen. Es hat sich gezeigt, daß ein Spalt zwischen der Schwindens des Stromes, das von der Selbstinduk- Walzenfläche und dem Annäherungstransformator in tion herrührt, proportional dem Ausmaß des Aus- io der Größenordnung von ungefähr 0,025 bis ungefähr weichens der dem Induktor unterworfenen Walze ist. 0,625 mm eine befriedigende Feststellung einer WaI-Dementsprechend wird durch Ermitteln der Verände- zenausweichung ermöglicht. Die beiden Primärwickrungen der Stromaufnahme der Induktoren eine Wal- lungen sind in Serie geschaltet, während die beiden zenausweichung festgestellt und ein Impuls erzeugt, Sekundärwicklungen gegeneinandergeschaltet sind, dessen Größe dem Ausmaß der Ausweichung pro- 15 An die beiden Sekundärwicklungen 137 und 139 ist portional ist und der die Charakteristika der Rieh- der Servoverstärker 77 und der Servomotor 78 antung der Ausweichung aufweist. geschlossen. Daher gelangt die Ausgangsspannung der

Beide Induktoren sind über die Leitungen 98 an beiden Sekundärwicklungen zum Servoverstärker 77, einen Impulsgenerator 99 mit einem Verstärker 100 der die Spannung verstärkt und diese dem Servomotor angeschlossen, wobei der Verstärker 77 und der 20 78 zuführt. Dieser betätigt den Potentiometer-Regel-Servomotor 78 zusammen mit dem Verstärker 100 widerstand 17 um eine Kompensation der Walzen-Veränderungen der Stromaufnahme der beiden In- ausweichung durch Regeln des Generators für den duktoren ermitteln und dabei die Walzenausweichung Abstützwalzenantrieb zu bewirken,
feststellen. Der Verstärker erzeugt bei Feststellung Da die beiden Sekundärwicklungen gegeneinander-

einer Erhöhung der Stromaufnahme eines Induktors 35 geschaltet sind, so daß sie sich gegenseitig schwächen, und einer Verminderung der Stromaufnahme des an- so besitzen die beiden Ausgangsspannungen im Sederen Induktors einen Impuls, dessen Charakteristik kundärkreis eine entgegengesetzte Phasenlage, und von der Richtung der Walzenausweichung abhängt die reine Ausgangsleistung der beiden Annäherungsund dessen Größe dem Ausmaß der Ausweichung pro- transformatoren besteht aus der Differenz der beiden portional ist. Dieser Impuls wird dem bereits behan- 30 Ausgangsspannungen,
delten Servoverstärker 77 zugeführt. Ist die kleine Arbeitswalze 2 auf die Abstützwalzen

Der Servoverstärker 77 verstärkt den Impuls und axial ausgerichtet und weist keine seitliche Ausweiführt diesen dem Servomotor 78 zu, der den Potentio- chung auf, so sind die Spalte 13 und 14 gleich lang. meter-Regelwiderstand 17 betätigt und dabei bewirkt, Daher sind auch bei gleicher Spaltlänge die Ausdaß dieser Regelwiderstand, der mit dem Hilfsfeld 59 35 gangsspannungen der beiden Sekundärwicklungen des Abstützwalzenantriebsgenerators 18 in Verbin- einander gleich, und da diese gegeneinandergeschaltet dung steht, die Ankerausgangsspannung des Genera- sind und einander entgegenwirken, so wird keine tors 18 erhöht oder herabsetzt, um die Walzen- Transformatorausgangsspannung erzeugt. Weicht jeausweichung zu kompensieren. doch die Walze 2 zu einem Transformator hin aus, so

Jeder Induktor weist einen E-Kern 101 aus dünnen 40 erfolgt eine Erhöhung der Stärke der magnetischen Blechen auf, dessen Mittelschenkel eine Erregerwick- Kraftlinien aus dem Transformator zur Walze, die lung trägt. Spule und Kern werden von geeigneten von einer Verzerrung des Kraftlinienfeldes des TransMaterialien, wie plastische Massen, die Widerstands- formators begleitet ist, welche Verzerrung eine Folge fähig gegen Öl und/oder Wasser sind, umschlossen des veränderten Abstandes der Walze ist. Dementspre- und die Kerne an Schutzstangen angebracht, die an 45 chend bewirkt die Vergrößerung der Kraft der maentgegengesetzten Seiten der Arbeitswalze 2 liegen. gnetischen Kraftlinien als Folge der Ausweichung Der Induktorkern 101 kann einen runden Querschnitt zum Transformator hin eine Erhöhung der Ausgangsbesitzen und aus einem magnetischen Metallpulver spannung dessen Sekundärwicklung. Stahlwalzen und und einem geeigneten Binder hergestellt werden. solche aus Wolframkarbid besitzen ferromagnetische

Bei der Anordnung der Induktoren an der Walze 50 Eigenschaften, wobei die des Wolframkarbids im müssen dieselben Faktoren berücksichtigt werden, Kobaltbinder liegen. Dementsprechend erfolgt eine wie bereits anläßlich der Anordnung der Düsen 25 Verminderung der Stärke der magnetischen Kraft- und 26 behandelt, die Strähle eines Druckströmungs- linien aus dem Transformator, von dem hinweg die mittels auf die Walzenfläche richten. Walze ausweicht, die begleitet ist von einer Ver-

Die Überflutungskühlanlage, wenn eine solche ver- 55 zerrung des Transformatorkraftfeldes, die von der wendet wird, verteilt die von den Wirbelströmen er- Veränderung der Entfernung der Walze vom Transzeugte Wärme. formator verursacht wird. Daher bewirkt die Ver-

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der minderung der Stärke der magnetischen Kraftlinien Erfindung, bei der zum Feststellen und Kompen- auf Grund der Ausweichung vom Transformator fort sieren der Walzenausweichung Veränderungen der 60 eine Verminderung der Ausgangsspannung von dessen Stärke magnetischer Kraftlinien verwendet werden. Sekundärwicklung. Deshalb führt die Walzenauswei-Nach der Zeichnung sind an jeder Seite der kleinen chung zur Erzeugung einer Ausgangsspannung der Arbeitswalze 2 zwei Annäherungstransformatoren beiden Transformatoren.

und 134 angeordnet, deren Primärwicklung an Diese Netto-Ausgangsspannung ist dem Ausmaß

eine Wechselstromquelle 135 angeschlossen ist. Der 65 der Ausweichung proportional und weist eine Rich-Annäherungstransformator 133 besitzt eine Primär- rung auf, die der Richtung der Ausweichung entwicklung 136 und eine Sekundärwicklung 137, wäh- spricht. Der Servoverstärker erzeugt aus dieser Ausrend der Annäherungstransformator 134 eine Primär- gangsspannung einen Impuls, der dem Ausmaß der

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Ausweichung proportional ist und der die Cha- der Ermittlung der Ausweichung der unteren Arbeits-

rakteristika der Richtung der Ausweichung auf- walze 2 und deren Kompensation.

weist. Die F i g. 5 zeigt die Verwendung der erfindungs-

Die F i g. 3 zeigt eine Steuerung für ein Walzwerk gemäßen Einrichtung bei einem Drei-Walzen-Hochzwecks Kompensation der Walzenausweichung, wobei 5 walzwerk mit einer angetriebenen oberen Walze 149, die eine Arbeitswalze in der einen Richtung und die einer angetriebenen unteren Walze 150 und mit einer andere in der entgegengesetzten Richtung ausweicht zwischen diesen beiden angeordneten kleinen Zwi- und wobei die Ausweichung einer der beiden Arbeits- schenwalze 151. Die Aufwickelhaspel 8 wickelt das walzen ermittelt wird. Nach der Zeichnung wird der Materialband 9 auf, das durch das Walzwerk in der Motor 6 für den Antrieb der unteren Abstützwalze 4 io Richtung des Pfeiles 31 wandert, während die Abvon dessen Generator 18 und der Motor 7 für den wickelhaspel 10 das Materialband dem Walzwerk zuAntrieb der oberen Abstützwalze 5 von einem zweiten führt. Nach der Zeichnung wird der Antriebsmotor 6 Generator 141 gesteuert, der vom Generator 18 elek- für die untere Walze 150 von dem Generator 18 getrisch getrennt und unabhängig ist. Der Generator 18 steuert, während der Antriebsmotor 7 für die obere weist ein Hauptfeld 110 und ein Hilfsfeld 59 auf, 15 Walze von dem Generator 141 gesteuert wird. Der während der Generator 141 ein Hauptfeld 142 und Generator 18 weist ein Hauptfeld 110 und ein Hilfsein Hilfsfeld 143 besitzt. Die beiden Hilfsfelder 59 feld 59 auf, während der Generator ein Hauptfeld und 143 werden gleichzeitig über den Potentiometer- 142 besitzt.

Regelwiderstand 17 erregt, der mit einem Impuls- Die Einrichtung ermittelt die Ausweichung der generator 144 verbunden ist, welcher Generator dem ao kleinen Zwischenwalze 151 und führt die Kompenbisher beschriebenen gleicht. Eine Fühlvorrichtung sation durch. Die Fühlvorrichtung 145 ist in bezug 145 ermittelt die Ausweichung der unteren Arbeits- auf die Zwischenwalze 151 wie bereits bei den anderen walze 2 und ist an den Impulsgenerator 144 an- Ausführungsformen der Erfindung beschrieben angeschlossen. Die beiden Hilfsfelder 59 und 143 sind geordnet und ermittelt die Ausweichung der Zwiso parallel geschaltet, daß das eine Feld dessen Gene- 25 schenwalze. Die Fühlvorrichtung ist an einen Impulsratorankerausgangsspannung schwächt, während das generator 144 angeschlossen, der dem Potentiometerandere dessen Ankerausgangsspannung erhöht. Dem- Regelwiderstand 17 einen Impuls zuführt. Das Hilfsentsprechend wird bei einer Ausweichung der unteren feld 59 wird über den Potentiometerwiderstand 17 er-Arbeitswalze 2 in der Richtung der Materialband- regt und verstärkt oder schwächt die Ankerausgangswanderung und bei Ausweichung der oberen Arbeits- 30 spannung des Generators 18 je nach dem Wesen des walze 3 in der entgegengesetzten Richtung das vom vom Impulsgenerator 144 auf Grund einer Auswei-Antrieb für die untere Abstützwalze erzeugte Dreh- chung der Zwischenwalze 151 erzeugten Impulses,
moment erhöht und zugleich das vom Antrieb für die Für den Motor 7 braucht kein eigener Generator obere Abstützwalze erzeugte Drehmoment herab- vorgesehen zu werden, da beide Motoren 6 und 7 an gesetzt. Auf diese Weise erfolgt die Kompensation der 35 einen einzigen Generator angeschlossen werden kön-Ausweichung jeder Walze rasch und wirksam. nen, in welchem Fall der Potentiometer-Regelwider-

Die F i g. 4 zeigt eine Steuerung für das Walzwerk stand 17 mit der üblichen Verstärkereinheit für den zwecks Kompensation der Walzenausweichung, wobei Motor 6 (nicht dargestellt) verbunden wird. Die Verdie Ausweichung jeder Arbeitswalze 2 und 3 einzeln Stärkereinheit arbeitet in derselben Weise wie das und unabhängig ermittelt und das Drehmoment für 40 Hilfsfeld 59 und bewirkt eine Erhöhung oder Herabjede Abstützwalze gesondert geregelt wird. Nach der setzung des Drehmomentes für die untere Walze 150 Zeichnung wird der Motor 6 für die untere Abstütz- zwecks Kompensation der Ausweichung der Zwiwalze 4 von dem Generator 18 gesteuert, während der schenwalze 151. Daher kann die Kompensation der die obere Abstützwalze antreibende Motor 7 von dem Ausweichung der Zwischenwalze 151 dadurch beGenerator 141 gesteuert wird. Die beiden Generato- 45 wirkt werden, daß das Drehmoment entweder für die ren sind voneinander elektrisch getrennt und un- obere oder die untere angetriebene Walze eines Dreiabhängig, wobei jeder Motor 6 und 7 gesondert und Walzen-Hochwalzwerks geregelt wird,
unabhängig gesteuert wird. Der Generator 18 weist Die Kompensation der Ausweichung der Zwischenein Hauptfeld 110 und ein Hilfsfeld 59 auf, während walze 151 kann auch dadurch bewirkt werden, daß der Generator 141 ein Hauptfeld 142 und ein Hilfs- 50 die in Fig. 13 dargestellte Steuerung der Motoren6 feld 143 besitzt. Das Hilfsfeld 59 des Generators 18 und 7 verwendet wird, nämlich indem der Generator wird über den Potentiometer-Regelwiderstand 17 er- für den Motor 7 mit einer Hilfsfeldwicklung versehen regt, der an den Impulsgenerator 144 angeschlossen wird und die beiden Hilfsfelder der beiden Generatoist, der seinerseits mit der Fühlvorrichtung 145 zum ren für die Motoren 6 und 7 so parallel geschaltet Ermitteln der Ausweichung der unteren Arbeits- 55 werden, daß das eine Hilfsfeld die zugehörige Ankerwalze 2 in Verbindung steht. Das Hilfsfeld 143 des ausgangsspannung schwächt, während das andere Generator 141 wird über einen zweiten Potentiometer- Hilfsfeld dessen Ankerausgangsspannung erhöht.
Regelwiderstand 146 erregt, der an einen zweiten Im- F i g. 6 zeigt ein Vier-Walzen-Hochwalzwerk mit pulsgenerator 147 angeschlossen ist. Eine zweite Fühl- einer kleinen Arbeitswalze 152 und einer großen vorrichtung 148 ermittelt die Ausweichung der oberen 60 Arbeitswalze 153, bei dem die erfindungsgemäße Arbeitswalze 3 und ist mit dem Impulsgenerator 147 Einrichtung verwendet wird. Nach der Zeichnung verbunden. Die Fühlvorrichtung 148, der Impuls- wird jede Abstützwalze 154 und 155 angetrieben. Es generator 147 und der Potentiometer-Regelwiderstand ist jedoch noch ein anderer Antrieb vorgesehen, bei 146 sind von der Fühlvorrichtung 145 dem Impuls- dem die untere Abstützwalze 154 und die große generator 144 und dem Potentiometer 17 getrennt 65 Arbeitswalze 153 angetrieben werden. Bei diesem und unabhängig. Dementsprechend erfolgt die Er- Vier-Walzen-Hochwalzwerk ermittelt die erfindungsmittlung der Ausweichung der oberen Arbeitswalze 3 gemäße Einrichtung die Ausweichung der kleinen und die Kompensation gesondert und unabhängig von Arbeitswalze 152. Die Fühlvorrichtung 145, die die

Ausweichung der kleinen Arbeitswalze 152 ermittelt, steht mit dem Impulsgenerator 144 in Verbindung. Dieser führt dem Potentiometer-Regelwiderstand 17 einen Impuls zu, welcher Widerstand 17 mit dem Antrieb für die angetriebenen Walzen verbunden ist. Dementsprechend wird die Kompensation der Ausweichung der kleinen Arbeitswalze in derselben Weise durchgeführt wie beim Drei-Walzen-Walzwerk beschrieben, nämlich durch Erhöhen und/oder Herabsetzen des Drehmomentes für eine oder beide angetriebene Walzen.

Die F i g. 7 zeigt ein Fünf-Walzen-Hochwalzwerk mit einer angetriebenen oberen Abstützwalze 156 und einer angetriebenen unteren Abstützwalze 157. Zwischen den beiden Abstützwalzen ist eine obere als große Arbeitswalze wirkende Zwischenwalze 158 und eine untere Zwischenwalze 159 angeordnet, die gleichfalls als große Arbeitswalze arbeiten kann. Zwischen den beiden Zwischenwalzen ist noch eine kleine Arbeitswalze 160 angeordnet. Das Materialband 9 kann entweder zwischen der oberen Zwischenwalze 158 und der kleinen Arbeitswalze oder zwischen der unteren Zwischenwalze 159 und der kleinen Arbeitswalze hindurchlaufen.

Bei anderen Antrieben für dieses Walzwerk werden die beiden Zwischenwalzen oder die obere Abstützwalze und die untere Zwischenwalze angetrieben, oder, wenn an Stelle der oberen Zwischenwalze die untere Zwischenwalze eine große Arbeitswalze ist, es werden die untere Abstützwalze und die obere Zwischenwalze angetrieben.

Bei diesem Fünf-Walzen-Hochwalzwerk wird die Ausweichung der kleinen Arbeitswalze 160 ermittelt. Die Fühlvorrichtung 145, die die Ausweichung der kleinen Arbeitswalze ermittelt, steht mit dem Impulsgenerator 144 in Verbindung. Dieser führt dem mit dem Antrieb für die angetriebenen Walzen verbundenen Potentiometer-Regelwiderstand 17 einen Impuls zu. Danach erfolgt die Kompensation der Ausweichung der kleinen Arbeitsweise in derselben Weise wie bei dem Drei-Walzen-Hochwalzwerk beschrieben, nämlich durch Erhöhen und/oder Herabsetzen des Drehmomentes für eine oder beide angetriebene Walzen.

Die F i g. 8 zeigt ein Vier-Walzen-Hochwalzwerk mit vier Ständen 161,162,163 und 164, von denen jeder zwei Abstützwalzen 168 und 169 und zwei angetriebene Zwischenwalzen 166 und 167 aufweist. Wie aus der Figur zu ersehen ist, bilden die Zwischenwalzen am Stand 161 die Arbeitswalzen, während an den Ständen 162, 163 und 164 eine der Zwischenwalzen aus einer großen Arbeitswalze besteht. Zwischen den Zwischenwalzen 166 und 167 der Stände 162,163 und 164 befindet sich eine kleine Arbeitswalze 165. Das auf dem Walzwerk gewalzte Material- band 170 wandert in der Richtung des Pfeiles 171 und wird auf einer Aufwickelhaspel 172 aufgespult.

Natürlich kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch bei einem Tandemwalzwerk mit zwei, drei, fünf usw. Ständern verwendet werden.

Bei dem Tandemwalzwerk der F i g. 8 ermittelt die Einrichtung die Ausweichung der kleinen Arbeitswalze 165 an jedem der Stände 162,163 und 164. Im besonderen befindet sich an jedem der Stände 162, 163 und 164 eine Fühlvorrichtung 145, die die Ausweichung der kleinen Arbeitswalze 165 ermittelt. Mit der Fühlvorrichtung 145 steht der Impulsgenerator in Verbindung, der in derselben Weise arbeitet, wie bereits beschrieben, und dem Potentiometer-Regelwiderstand 17 einen Impuls zwecks Steuerung des Antriebs für die Zwischenwalzen zuführt. Die Verbindung des Potentiometer-Widerstandes 17 mit dem Antrieb für die Zwischenwalzen und deren Antrieb selbst sind die gleichen, wie in der F i g. 5 beim Drei-Walzen-Hochwalzwerk dargestellt. Danach erfolgt die Kompensation der Ausweichung der kleinen Arbeitswalze 165 in derselben Weise wie bei dem Dreiwalzwerk beschrieben, nämlich durch Erhöhen und/oder Herabsetzen des Drehmomentes für eine oder beide angetriebene Walzen.

Wie aus der F i g. 8 zu ersehen, liegt die kleine Arbeitswalze an den Ständer 162 und 164 an derselben Seite des Materialbandes 170 und am Stand 163 auf der entgegengesetzten Seite. Wenn gewünscht, kann die Bedienung des Walzwerks die kleine Arbeitswalze jedes dieser drei Stände auf einer Seite des Materialbandes anordnen, so daß sie die obere Arbeitswalze für die Stände 162,163 und 164 bildet.

Die vorliegende Erfindung besitzt bedeutende Vorzüge, die sie zu einem höchst erwünschten Werkzeug für Walzwerke, im besonderen für solche mit angetriebenen Abstützwalzen macht. Erstens beeinflussen die bei Walzwerken verwendeten Überflutungskühlanlagen nicht das Arbeiten der Einrichtung, die verwendet werden kann, ohne in irgendeiner Weise die volle Verwendungsfähigkeit der Überflutungskühlanlagen einzuschränken.

Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet hochempfindlich und rasch und gestattet daher die Verwendung von Arbeitswalzen aus Wolframkarbid, die bedeutende Vorteile gegenüber den Stahlwalzen aufweisen, worauf bereits hingewiesen wurde.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Feststellung und Berichtigung von Abweichungen einer Walze eines Walzgerüstes aus einer vorbestimmten Arbeitslage mittels einer ortsfesten, in Förderrichtung des Walzgutes vor und/oder hinter der Walze liegenden Meßeinrichtung, welche ohne mechanische Berührung den Abstand zwischen Meßeinrichtung und Walze kontinuierlich bestimmt und in Abhängigkeit von Änderungen des Abstandes einen Meßimpuls abgibt, wobei die Meßeinrichtung wenigstens eine Magnetspule ist, in deren Magnetfeld die Walze liegt und die in Abhängigkeit von Änderungen des Magnetfeldes einen Steuerimpuls abgibt, der in einen die Antriebskraft für die Walze bzw. das Walzgut beeinflussenden Steuerimpuls umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Magnetspulen (95,96,133, 134) gegenüberliegend der Walze (2) angeordnet sind und die Einrichtung (77, 99) zur Umsetzung in einen Steuerimpuls Änderungen der Magnetfelder beider Magnetspulen (95, 96,133,134) bei Abweichung der Walze im Sinn einer der Walzendurchbiegung proportionalen Größe des Steuerimpulses vergleicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umsetzen in einen Steuerimpuls einen an die Magnetspulen (95, 96) angeschlossenen Verstärker (100), einen an den Verstärker angeschlossenen Servoverstär-

ker (77) und einen an den Servoverstärker angeschlossenen Servomotor (78) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umsetzen in einen Steuerimpuls aus einem Annäherungstransformator (133,134) besteht, der magnetische

Kraftlinienverbindungen auf der Walzenfläche (2) erzeugt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Annäherungstransformator (133,134) ein Verstärker und an diesen ein Servomotor angeschlossen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen