DE19747655A1

DE19747655A1 - Vorrichtung zum Ermitteln von Temperaturunterschieden über die Bandbreite beim Walzen von Bändern

Info

Publication number: DE19747655A1
Application number: DE1997147655
Authority: DE
Inventors: Gert Muecke
Original assignee: BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Current assignee: BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1999-05-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Temperaturdifferenzen über die Bandbreite bei in Längs richtung bewegten Bändern.

Beim Messen der Planheit, beispielsweise beim Kaltwalzen von Metallbändern mit Bandlängszugkräften, ist es bekannt, das Band über eine Umlenkmeßrolle zu führen, die verschiedene Meßgeber aufweist und so die Spannungs verteilung im Band über die Breite zu ermitteln.

Da jedoch über die Bandbreite keine homogene Material temperatur herrscht, sind Aussagen über die Bandplanheit ohne Kenntnis der Temperaturunterschiede im Band über die Breite in der Regel ungenau.

So führt beispielsweise eine Temperaturerhöhung um 1°C beim Stahlband zu einer Verlängerung von 12 µm/m. Da sich das Band um den Betrag der Wärmeausdehnung ver kürzt, wenn sich die durch die unterschiedliche Verfor mung im Walzspalt entstandenen Temperaturunterschiede ausgleichen, kann eine Ermittlung der tatsächlichen Bandstreifenlänge, wie beispielsweise im Wege der Plan heitsmessung entweder erst nach dem Temperaturausgleich oder unter Berücksichtigung der Temperaturdifferenzen über die Bandbreite mit Hilfe entsprechender Temperatur meßsysteme erfolgen.

Zur Temperaturmessung sind verschiedene optische Meßver fahren bekannt, wie beispielsweise die pyrometrische Bandtemperaturmessung mit Hilfe eines Zweifarben-Pyrome ters oder Temperaturmeßsysteme, die mit Diodenzeilen arbeiten.

Optische Temperaturmeßsysteme besitzen den Nachteil, daß zur Verwertung der Meßwerte die Reflexionseigenschaften der Bandoberfläche berücksichtigt werden müssen. Ferner kann die optische Messung durch Schmutzpartikel behin dert werden und ist in einigen Fällen, wie beispielswei se bei Beeinträchtigungen des Meßraumens durch Wasser und Wasserdampf gänzlich ausgeschlossen. Eine Verringe rung des Verschmutzungsproblems läßt sich durch die Ver wendung von Lichtleitern als Strahlungsempfänger errei chen. Diese werden möglichst nah an der Bandoberfläche angeordnet, um optische Hindernisse auf ein Minimum zu reduzieren.

Doch auch bei der Verwendung von Lichtleitern tritt das Problem der Verschmutzung mit einer gewissen Zeitverzö gerung auf. Das Problem der unterschiedlichen Reflexi onseigenschaften der Bandoberfläche besteht ebenfalls weiterhin.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Meßvorrichtung zum Messen der Bandtemperatur zu schaf fen, die die Nachteile der optischen Systeme vermeidet und insbesondere eine verschmutzungsunempfindliche und reflexionsunabhängige Messung erlaubt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Tempera turmeßsystem zu schaffen, welches die Temperaturunter schiede des Bandes mit Hilfe von Kontaktmeßsensoren ermittelt.

Das Problem wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der Temperaturmeßsensoren in einer Rolle angeordnet sind, über die das Band hinwegläuft.

Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine Meßrolle, mit der gleichzeitig die Spannungsverteilung im Band gemes sen wird, so daß Temperaturunterschiede und Spannungs verteilung am gleichen Ort zum gleichen Zeitpunkt gemes sen werden können.

Eine dafür geeignete Meßvorrichtung ist in der deutschen Offenlegungsschrift 196 16 980 beschrieben. Die in der genannten Offenlegungsschrift beschriebene Umlenkmeßrol le besitzt in Ausnehmungen angeordnete Kraftmeßgeber, mit der die Bandplanheit im Wege der Messung der Span nungsverteilung über die Bandbreite ermittelt werden kann. Die Ausnehmungen in der Meßrolle mit den darin befindlichen Kraftmeßgebern sind mit einer zylindrischen Abdeckung versehen, über die die Aufstandskraft des Ban des auf die Kraftmeßgeber übertragen wird. So befinden sich die Abdeckungen bei der Messung in direktem Kontakt mit der Bandoberfläche.

Daher ist es besonders vorteilhaft, die erfindungsge mäßen Temperatursensoren in den Abdeckungen der Ausneh mungen für die Kraftmeßgeber in der Umlenkmeßrolle anzu ordnen.

Diese Anordnung der Temperatursensoren hat ferner den Vorteil, daß die Kabelkanäle der Meßleitungen der Kraft meßgeber für die Meßleitungen und die Speisespannungs versorgung der Temperatursensoren genutzt werden können.

So ist es möglich, eine Kraft- bzw. Spannungsvertei lungsmessung des Bandes bezüglich Ort und Zeit mit einer Temperaturmessung zu vereinheitlichen und damit den durch den Temperaturunterschied über die Bandbreite ver fälschten Meßwert direkt bei der Planheitsmessung und Planheitsregelung der Walzstraße zu berücksichtigen. Eine Wartung oder Reinigung der Temperatursensoren, wie dies bei optischen Systemen erforderlich ist, entfällt. Mit der Erfindung ist die Temperaturmessung durch eine simple Modifikation bekannter Umlenkmeßrollen möglich, ohne diese baulich besonders zu verändern oder gar eine separate Meßeinrichtung in der Walzstraße installieren zu müssen.

Das Vermeiden einer zusätzlichen Meßeinrichtung hat im Bereich der räumlich begrenzten Kaltwalzgerüste einen besonderen Wert. Das erfindungsgemäße Meßsystem läßt sich in verschiedenen Bereichen, wie Warmwalzstraßen, Bandgießanlagen und - wie beschrieben - in Kaltwalzstra ßen, einsetzen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Temperatursensoren in Abdeckungen der Ausneh mungen für Kraftmeßgeber einer Meßrolle;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Abdeckung mit Tempera tursensor der Rolle gemäß Fig. 1.

Die Vorrichtung zur Temperaturmessung besteht aus einem Temperatursensor 1, der in einer Abdeckung 2 eines Kraftmeßgebers 3 angeordnet ist. Die Abdeckung 2 mit dem Temperatursensor 1 befindet sich in einer Ausnehmung 4 eines Rollenkörpers 5 einer Umlenkmeßrolle. Die Ab deckung 2 steht im Betrieb mit dem umlaufenden Band in Kontakt und überträgt so gleichzeitig die Temperatur des Bandes an den Temperatursensor 1 und die Radialkräfte des umlaufenden Bandes auf den Meßgeber 3.

Die Abdeckung 2 ist mittels einer Spannschraube 6 in der Ausnehmung 4 fixiert. Der als Ring ausgebildete Kraft meßgeber 3 umgibt die Spannschraube 6.

Die Umlenkmeßrolle 5 besitzt Kabelkanäle 7, über die die Kraftmeßgeber 3 mit einem Drehübertrager verbunden sind. Über diese Kabelkanäle sind auch die Meß- und Versor gungsleitungen für die Temperatursensoren 1 geführt.

Für die Signalübertragung der Signale der Temperatursen soren 1 läßt sich ferner auch das Drehübertragersystem der Umlenkmeßrolle 5 (z. B. PCM) einsetzen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Tempe raturunterschiede des umlaufenden Bandes über der Band breite problemlos am Ort und zur Zeit der Kraftmessung durchführen und die Meßwerte der Spannungsverteilung so entsprechend korrigieren. Die oben beschriebene Ausfüh rungsform ist besonders für den Kaltwalzbereich geeignet und problemlos mit bekannten Planheitsmeßrollen ein setzbar, da lediglich die Abdeckungen der Meßrollen aus getauscht werden müssen, die vorhandenen Ausnehmungen und Kabelkanäle der Meßrollen aber für den Temperatur sensor genutzt werden können. Dies erlaubt einen beson ders kostengünstigen Einbau der Temperatursensoren ohne irgendeine aufwendige bauliche Veränderung der Meßrol len.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen von Temperaturunterschieden im längsbewegten Band

- mit einer an der Bandoberfläche anliegenden Meß rolle (5) und
- mit der Meßrollenoberfläche direkt oder indirekt in Kontakt stehenden, in der Meßrolle (5) angeord neten Temperatursensoren (1)

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrolle (5) eine Umlenkmeßrolle für die Messung der Spannungsverteilung im Band darstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Meßrolle (5) Ausnehmungen (4) mit Kraftmeßgebern (3) aufweist, in denen oberhalb der Kraftmeßgeber (3) Abdeckungen (2) mit Temperatursen soren (1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Ver sorgungsleitungen der Temperatursensoren (1) über in der Meßrolle (5) vorhandene Kabelkanäle (7) für die Kraftmeßgeber (3) geführt sind.