DE1798305C3 - MeBvorrichtung zur Erfassung von Walzguteigenschaften und zur entsprechenden Walzenanstellung an einem Walzgerüst - Google Patents

Description

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 50 Härteschwankungen anspricht und zur Regelung der bei welchem die Meßköpfe mit Meßrollen versehen Anstellung der Arbeitswalzen eines nachgeschaltetcn sin.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrollen (6, Walzgerüsts korrekte Meßwerte mit vergleichsweise 6a) eine ballige Oberfläche aufweisen. geringer Trägheit liefert.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung eine

55 Meßvorrichtung zur Erfassung von Walzguteigenschaften und zur entsprechenden Walzenanstellung an einem

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung Walzgerüst, bestehend aus zwei einander gegenüberliezur Erfassung von Walzeigenschaften eines zu walzen- genden. im wesentlichen senkrecht zur Vorschubeinden Metallbandes, wobei die Meßimpulse der Vorrich- richtung eines durchlaufenden Metallbandes bewegbatung ein in einem nachgeschalteien Walzgerüst 60 ren Meßköpftn, welche mit der Ober- und Unterseite angeordnetes Regelorgan zur Walzenanstellung betäti- des Metallbandcs mit einstellbarem, konstantem Angen. preßdruck in ständiger Berührung stehen und die von

Es sind Einrichtungen bekannt, welche die Dicke den Meßköpfen gelieferten Meßimpulse ein einem eines laufenden Bandes messen. Solche Einrichtungen nachgeschalteten Walzgerüst für das Metallband weisen zwei Meßköpfe auf, zwischen welchen das 65 zugeordnetes Regelorgan zur entsprechenden Betätilaufende Band hindurchgeführt wird, wobei diese gung der Walzenanstellung beeinflussen zwecks WaIz-Meßköpfe mit der Ober- bzw. Unterseite des Bandes in druck- bzw. Walzspaltregelung. Die erfindungsgemäße ständiger Berührung gehalten werden. Dickeschwan- Meßvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur

Erfassung von Härteschwankungen im Metallband die Meßköpfe mit einem im elastischen Bereich des Metallbandes liegenden, verformenden Anpreßdruck beaufschlagt sind und die einzelnen Meßimpulse der beiden Meßköpfe bei deren Bewegung in gleicher Richtung sich aufheben.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung besitzt gegenüber ähnlichen bekannten Vorrichtungen und Verfahren den Vorteil, korrekte Meßwerte von Dicke und Härte eines zu walzenden Bandes mit Vergleichsweise geringer Trägheit zur Regelung des Arbeitsablaufs eines nachgeschalteten Walzge;iists zu liefern.

Die F i g. 1 der Zeichnungen veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung in Kombination mit einem Walzgerüst für Metallband.

Das zu walzende Metallband 1 läuft, von links kommend, in Pfeilrichtung zwischen den beiden Meßköpfen 2 und 2a durch und passiert dann das nachgeschaltete Walzgerüst. Die MeßUöpfe stehen mit Stäben 3 und 3a in Verbindung, welche an ihren äußeren Enden in Hydraulikzylindern 4 und 4a bewegbare Kolben 5 und 5a tragen. Der über die Stäbe 3, la und die Meßköpfe 2, 2a auf das Metallband I ausgeübte hydraulische Druck in den Zylindern 5, 5a ist einstellbar und muß während des Meß- und Rcgelvorganges konstant gehalten werden. Es ist nicht erforderlich, daß der auf das Metallband ausgeübte Druck auf hydraul· sehem Wege erzeugt wird. Er kann vielmehr auf beliebige Weise hervorgerufen werden. Wesentlich ist nur. daß der Druck ein solches Ausmaß besitzt.caß eine Verformung des Metallbandes 1 in dessen elastischem Bereich bewirkt wird. Ist diese Forderung erfüllt, so ändert sich der Abstand der beiden Meßköpfe 2, 2a voneinander entsprechend den Dicke- und Härte-Schwankungen des durchlaufenden Bandes 1.

Die Meßköpfe können in beliebiger Weise gestaltet sein. Vorzugsweise besitzen sie jedoch am Metallband 1 angreifende Walzen bzw. Rollen 6, 6a, um die Reibung zwischen den Meßköpfen und dem Metallband gering zu halten. Es ist vorteilhaft, wenn diese Rollen eine ballige Oberfläche aufweisen, d.h. in der Mitte einen etwas größeren Durchmesser als an den Rändern besitzen.

Die durch die Stärke- und Härteschwankungen des laufenden Bandes 1 verursachten Bewegungen der Meßköpfe werden auf die Stäbe 3,3a übertragen. Diese Stäbe bestehen aus magnetischem Material und sind von Induktionsspulen 7, 7a umgeben, in denen die Bewegung der Stäbe 3,3a einen Strom induziert, dessen Schwankungen den Stärke- und Härteschwankungen des durchlaufenden Bandes 1 entspricht. Diese Stromschwankungen sind aber daher geeignete Impulse zur Regelung des Arbeitsablaufs des nachgeschalteten Walzgerüsts.

Die beiden Induktionsspulen 7, 7a sind in der Weise zusammengeschaltet, daß die induzierten Ströme bei Bewegung beider Meßköpfe in entgegengesetzter Richtung zueinander, sich verstärken bzw. bei Bewegung in gleicher Richtung miteinander sich im wesentlichen aufheben. Es läßt sich nämlich während des Laufens des Bandes 1 von links nach rechts (in Fig. 1) nicht immer vermeiden, daß das Band auch gewisse Bewegungen nach oben oder unten durchführt, denen dann die Meßköpfe folgen. Durch die oben erwähnte Zusammenschaltung der beiden Induktionsspulen wird nun erreicht, daß solche Bandbewegtingen keine Regelimpulse auslösen.

Die den Stärke- und Härteschwankungen des Bandes 1 entsprechenden, in den Spulen 7 und 7a induzierten Regelimpulse werden über Leitung 8 einem elektrischen Verstärker 9 zugeführt Die verstärkten Regelimpulse verlassen den Verstärker über Leitung 10 und regeln ein hydraulisches Ventil 11. Dieses wandelt die elektrischen Impulse in Druckschwankungen um, weiche durch die Leitungen 12,12a auf die hydraulischen Zylinder 13,13a und die Kolben 14,14a übertragen werden. Der mit den Kolben in Verbindung stehenden Zahnstange 15 wird dadurch ein Bewegungsmoment erteilt, welches sich über einen Zahnkranz auf den Exzenter 16 überträgt. Dieser Exzenter regell den Druck, mit welchem die Stützwalze 17 des der Meß- und Regelvorrichtung nachgeschalteten Walzgerüsts auf die Arbeitswalze 18 und diese wiederum auf das durchlaufende Band 1 drückt.

Die Anwendung einer Induktionsspulenanordnung zur Umwandlung der Stärke- und Härteschwankungen des durchlaufenden Bearbeitungsgutes in Meß- und Regelimpulse ist zwar bevorzugt, jedoch nicht zwingend. Man kann diese Umwandlung auch mittels Lichtstrahlen und Photo/eilen oder unter Zuhilfenahme von )'-Strahlen bewirken. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, daß die Regelimpulse auf ein hydraulisches System wirken Ebenso könnten die Impulse beispielsweise in mechanische Bewegungen umgesetzt werden Die hier beschriebene hydraulische Anordnung ist aber insbesondere in Kombination mit einem Wal/geriisi. ganz besonders bevorzugt, weil die Walzdruckregclung durch den Regclimpuls ohne wesentliche Bewegung mechanischer Teile wie Anstellen von Hebeln. Einriikken und Ausrücken von Kupplungen, Anlaufenlassen von Regelmotoren usw. erfolgt und das System daher mit so geringer Trägheit arbeitet, daß die durch den Regelimpuls ausgelöste Walzdruckregelung in jedem Fall rechtzeitig erfolgt. Der Abstand zwischen den Meßköpfen und dem im nachgeschalteten Walzgerüst gelegenen Regelorgan ist so gewählt, daß der Zeitfaktor zwischen Meßimpulsgcbung und erfolgter Regelung des Walzgerüsts der Geschwindigkeit des durchlaufenden Metallbandes angepaßt ist. Zur Kompensierung von Geschwindigkeitsschwankungen und -Veränderungen des durchlaufenden Metallbandes ist vorzugsweise ein Zeitrelais vorgesehen.

Sollen mit der crfindungsgemäßcn Vorrichtung reversierende Walzgerüste geregelt werden, so weist die Vorrichtung zwei Meßköpfe auf jeder Seite des geregelten Walzgerüsts auf, wobei jeweils die beiden vor Eintritt des Metallbandes in das Walzgerüst gelegenen Meßköpfe die Impulse geben.

Einsetzbar ist die erfindungsgemiiße Vorrichtung auch in einer kombinierten Gieß-, WaIz-. Iras und Weiterverarbeitungsanlage. F i g. 2 der anliegenden Zeichnungen zeigt eine solche Anlage, wobei das aus der Kokille A austretende, gegossene, oberflächlich uneinheitliche Bearbeitungsgut B das durch die erfindungsgemäße Vorrichtung C geregelte Vorschub- und Glättwalzwerk D und eine Fräsmaschine F durchläuft, um anschließend aufgerollt oder einer Weiterverarbeitungsanlage Fzugcführt zu werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, nicht nur die Stärke, sondern gleichzeitig auch die Härte eines durchlaufenden Bearbeitungsgutes zu messen und die erhaltenen Meßimpulse zur Regelung des Arbeitsablaufs eines nachgeschaltctcn Walzgerüsts auszunutzen. Dadurch wird es nunmehr ermöglicht, ein gleichmäßig dickes bzw. starkes Walzgut zu erzeugen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

'6 kungen des durchlaufenden Bandmaterials haben dann Patentansorüche- entsprechende Schwankungen des Abstandes der Patentansprüche. Meßköpfe voneinander zur Folge. Diese Entfernungs-

1. Meßvorrichtung zur Erfassung von Walzgutei- Schwankungen lassen sich nur' ^P^weise auf genschaften und zur entsprechenden Walzenanstel- 5 elektromagnetischem,Wegeduch Anwendung von lung an einem Walzgerüst, bestehend aus zwei Lichtstrahlen und Photozellen usw. ,η Regel.mpulse einander gegenüberliegenden, im wesentlichen umwandeln, welche über geeignete Regelorgane eme senkrecht zieleinrichtung eines durchlau- Verstellung der Arbe.tswaken «einander in einem fenden Metallbandes bewegbaren Meßköpfen, wel- Walzgerüst bewirken, in wekhem das Bandmaterial ehe mit der Ober- und Unterseite des Metallbandes io einem Walzvorgang unterworfen wird (Zeitschrift für mit einstellbarem, konstantem Anpreßdruck in Messen. Steuern, Regeln, 1961, S. 435).
ständiger Berührung stehen und die. von den Eine Eigenart dieser bekannten Meßeinrichtungen

Meßköpfen, gelieferten Meßimpulse ein eine/n besteht dann, daß damit keine Härtemessungen des zu nachgeschalteten Walzgerüst für das MetaUband walzenden Bandes mogl.ch sind. Dies ist e.n großer zugeordnetes Regelorgan zur entsprechenden Beta- 15 Nachteil, denn zur Erzeugung eines gewalzten Bandes tigung der Walzenanstellung beeinflussen zwecks gleichmäßiger D.cke muß der Walzdruck sowohl in Walzdruck- bzw. Walzspaltr^gelung. dadurch Abhängigkeit von der Dicke als auch der Harte des zu gekennzeichnet, daß zur Erfassung von walzenden Bandes reguliert werden.
Härteschwankungen im Metallband.die Meßköpfe Das bekannte Gagemeterverfahren (AEG-Mitteilun-

(2, 2a) mit einem im elastischen Bereich des 20 gen 1966, S. 45) macht sich nun die Gegebenheit Metallbandes (1) liegenden, verformenden Anpreß- zunutze, daß Bandmaterial, welches zwecks bleibender druck beaufschlagt sind und die einzelnen Meßim- Deformierung (Dickeminderung) durch den Walzspalt pulse der beiden Meßköpfe bei deren Bewegung in eines Walzgerüsts läuft, dem Druck der Arbeitswalzen gleicher Richtungs sich aufheben. einen Gegendruck darbietet, welcher bestrebt ist. die

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet 25 Arbeitswalzen auseinander zu treiben und den Wal/-durch unter hydraulischem Anpreßdruck stehende spalt zu verbreitern. Dieser Gegendruck, welcher Meßköpfe (2,2a). sowohl mit schwankender Dicke als au^h mit schwan-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch kende- H^s.rte des zu walzenden Bandes variiert, wird als gekennzeichnet, daß jeder Meßkopf (2, 2a) mit Regelfaktor zur Nachstellung der Arbeitswalzen ausge einem die Meßkopfbewegung übertragenden Stab 30 nutzt.

(3, 3a) aus magnetischem Material in Verbindung Wenngleich beim Gagemeterverfahren sowohl Dicke

steht und jeder Stab von einer Induktionsspule (7, als auch Härte des zu walzenden Bandmaterials 7a) umgeben ist. berücksichtigt werden, so haften diesem doch eine

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Reihe von Übelständen an. So sind die Arbeitswalzcn dadurch gekennzeichnet, daß, wie bekannt, bei 35 des Walzgerüsts zu massiv, um auf Dicke- und Verwendung an einem reversierenden Walzgerüst Härteschwankungen des durchlaufenden Bandes rasch auf jeder Seite des Walzgerüstes ein Meßkopfsy- durch Lageveränderung reagieren zu können. Daher ist stern angeordnet ist. eine Lagekorrektur der Arbeitswalzen durch einen

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, durch diese Lageveränderung ausgelösten Regelimpulgekennzeichnet durch die Verwendung bei einer aus 40 se nur mit starker Verzögerung zu erreichen. Auf jeden hydraulischem Ventil (11), Leitungen (12, 12a), Fall aber kommt der ausgelöste Regelimpuls schon Hydraulikzylindern (13, 13a), Kolben (14, 14a) und deshalb 1x1 spät, weil dieser Impuls ja erst durch die Zahnstange (15) mit auf Exzenter (16) angeordnetem Störung der Lage der Arbeitswal/cn selbst ausgelöst Zahnkranz bestehenden Walzdruck- bzw. Walz- wird. Schließlich arbeitet das Gagemeterverfahren Spaltregeleinrichtung. 45 unter einem das Bandmaterial bleibend deformierenden

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Druck der Arbeitswalzen, was zu einer Vorfälschung des gekennzeichnet durch die Verwendung bei Druckre- tatsächlich erforderlichen Regelimpulses führt,
gelorganen für die hydraulischen Vorspannzylinder Erfindungsgemäß soll daher eine Meßvorrichtung eines vorgespannten Walzgerüsts. geschaffen werden, welche gleichzeitig auf Dicke und