DE19919801A1

DE19919801A1 - Verfahren zur Messung der Bandzugverteilung bei Walzprozessen

Info

Publication number: DE19919801A1
Application number: DE1999119801
Authority: DE
Inventors: Hans Juergen Sondermann; Harald Bernhard Eichner
Original assignee: Josef Frohling GmbH
Current assignee: Josef Frohling GmbH
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-02

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Messen der Bandzugverteilung bei Walzprozessen beschrieben. Das Verfahren besteht in der Erfassung der Planheit des Bandes vor oder nach einer Umlenkung um eine Umlenkrolle und die Verarbeitung der Daten zur Ermittlung der Zugverteilung über die Breite des zu walzenden Bandes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Bandzugverteilung bei einem Walzprozess.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE 195 24 729 A1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren werden Kraftmeßsensoren und schwenkbare Steuerrollen zum Einstellen der Zugspannung an ei nem Blech bei Walzenden eingesetzt. Die Meßdaten der Sensoren werden einer Regeleinrichtung zugeführt, die aus den Meßsigna len die Zugverteilung über die Breite des Bandes ermittelt und Steuersignale an einen Stellantrieb zum Schwenken der Steuer rollen ausgibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges und fertigungstechnisch einfaches Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Die Planheit eines beim Walzen von Rolle zu Rolle geführtes Band gibt einen Rückschluß auf die Bandzugdifferenzen über der Breite des Bandes als Ergebnis ungleichmäßiger Bandlängung. So kann durch das erfindungsgemäße Verfahren der Einsatz von ein fachen Meßeinrichtungen, wie Lasergeräten, Videokameras und anderweitigen Abstandmeßsensoren genutzt werden, um durch eben falls einfache Abstandsmessungen die Längung eines Bandes beim Walzen genau und sicher zu steuern.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein zu walzen des Blech sich an einer Umlenkrolle je nach der Bandsteifigkeit und der auferlegten Zugspannung dem Rollenradius anpaßt oder sich über einen größeren Radius anlegt und ablöst. Aufgrund von unterschiedlichen Längungen über die Bandbreite wird dieser Radius ebenfalls über die Breite variieren, was einen Einfluß auf die Planheit des Bandes vor und nach der Rolle hat. Die Kontrolle des Bogens bzw. der Planheit über die Breite des Bleches gibt somit einen Aufschluß über die Zugverteilung.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Abstand zwischen dem Band und einer gedachten Referenzebene an einer Mehrzahl von Punkten quer über die Breite des Bandes gemessen.

Erfaßt wird dabei jeweils der Abstand zwischen einem Punkt des Bleches und einer gedachten Referenzebene, die parallel zu ei ner Mantellinie der Rolle gerichtet ist und z. B. von der Rolle ausgehend die Richtung der auf das Band ausgeübten Zugkräfte einnimmt.

Es kann eine Meßeinrichtung mit mehreren über die Bandbreite regelmäßig verteilten Meßsensoren vorgesehen werden, die die örtlichen Abstände zwischen dem Band und der Ebene messen. Die Messungen können vor oder nach einer Rolle, z. B. Umlenkrolle, erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrie ben. Es zeigen

Fig. 1 ein Band und eine Rolle einer Walzeinrichtung im Schnitt und

Fig. 2 in schräger Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine Rolle 10 im Querschnitt, z. B. eine Umlenk rolle, einer nicht näher dargestellten Walzeinrichtung gezeigt, an der ein zu walzendes Blechband 11 derart anliegt, daß es von einer Laufrichtung 12 in eine Laufrichtung 13 umgelenkt wird. In den Laufrichtungen wirken die Bandzugspannungen σ.

Im Grenzfall schmiegt sich das Band 11 an der Rolle 10 in einem Sektor 14 zwischen zwei Mantellinien 15 und 16 der Rolle an, die die Tangentpunkte der Laufrichtungen oder Laufebenen 12 und 13 darstellen. Dieses Verhalten kann ein dünnes und/oder biege weiches Band 11 einnehmen oder bei extrem hoher Zugspannung σ vom Band eingenommen werden. Mit höherer Bandfestigkeit und/ oder höherer Banddicke und/oder geringerem Bandzug σ wird sich das Band früher von der Rolle 10 abheben.

In Fig. 1 ist ein durch die Mantellinien 17 und 18 definierter, kleinerer Anlagesektor 19 gezeigt, der einen in der Praxis bei Walzprozessen eher zu findenden Sektor 19 darstellt. Das Band 11 weicht hier von den theoretischen Laufrichtungen 12, 13 einen Bogen 20 bzw. 21 (in der Zeichnung übertrieben dargestellt) bil dend ab.

Bei Walzprozessen werden aufgrund von Fertigungstoleranzen, Un genauigkeiten, usw. über die Bandbreite ungleichmäßige Längun gen erfolgen bzw. Zugspannungen σ_i anliegen. Dieses hat eine unregelmäßige Anlage an bzw. Ablösung von der Rolle 10 zur Fol ge, wie es in Fig. 2 mit der gebogenen Anlagelinie 31 und der ebenfalls nicht geraden Ablöselinie 32 dargestellt ist. Ein derartiger, unregelmäßiger Sektor 33 wird beispielsweise durch die dargestellte Zugverteilung 35 bzw. 36 erzeugt. Mit dem Pfeil 37 ist die Förderrichtung des Bandes 11 gezeigt.

Die ungleichmäßige Zugverteilung 35, 36 hat, wie es aus der vor stehenden Beschreibung hervorgeht, zur Folge, daß der Abstand 22 zwischen einem Punkt 38 einer Querlinie 39 des Bandes 11 und der theoretischen Laufrichtung 12 entlang der Bandbreite B bzw. der Querlinie 39 variiert, und zwar entsprechend der Zugvertei lung 35, 36. Die Planheit des Bandes 11 in der Umgebung jeder Rolle der Walzeinrichtung, die das Band umlenkt, ist dement sprechend, abhängig von der Zugverteilung, gestört.

Somit läßt sich im Umkehrschluß über die Erfassung der "Unplan heit" des Bandes die Zugverteilung ermitteln, um über ent sprechende Stellglieder oder Steuergeräte die notwendigen Kor rekturen der Zugverteilung zu veranlassen.

Die Regelung der Zugverteilung kann mittels einer flächigen Meßeinheit 23', z. B. einer Videokamera, eines optischen Re flexions-Distanzmeßgerätes, die Planheit über beispielsweise einen Bereich 24 durch Aufnahme der Abstände 25 der Bandober fläche zu einer Referenzfläche 26, die die Frontseite der Meß einheit 23' sein kann, gemessen werden. Die Meßdaten 27' werden zur Verarbeitung an eine Auswerteeinheit 28 bekannter Art ge leitet. Die Auswerteeinheit 28 wird Steuersignale 29 an nicht dargestellte Stellglieder zur Korrektur der Zugverteilung aus geben. Die Stellglieder können beispielsweise Steuerrollen, wie sie in der DE 195 24 729 beschrieben sind, Spannungszugeinrich tung, Steuergeräte oder jede bekannte Einrichtung sein, mit der die Zugverteilung beim Walzprozess verändert werden kann.

Eine Variante zur Messung der Planheit des Bandes 11 besteht darin, mittels Abstandssensoren, Lasergeräten 23 oder derglei chen die Abstände 22 entlang der Querlinie 39 zwischen dem Band 11 und einer parallelen Referenzlinie 40 (in Fig. 1 senkrecht zur Zeichnungsfläche verlaufend) zu messen. Die Referenzlinie 40 liegt auf der Laufebene 12 oder einer dazu parallelen Fläche. Die Meßsignale 27 des Lasergerätes 23 werden der Aus werteeinheit 28 zur Verarbeitung zugeleitet. Es versteht sich, daß die Messungen der Planheit entweder vor der Rolle 10 (in Fig. 1 mit dem Gerät 23) oder nach der Rolle 10 (in Fig. 1 mit dem Gerät 23') durchgeführt werden können.

Claims

1. Verfahren zum Messen der Bandzugverteilung bei einem Walzprozess, dadurch gekennzeichnet, daß die Planheit des Bandes (11) gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (22; 25) zwischen dem Band (11) in Anleg- oder Ablö sungsnähe einer Rolle (10), an der das Band eine Umlenkung erfährt, und einer Referenzfläche (12; 26) oder Referenzgeraden (40) über die Breite (B) des Bandes gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzfläche (12; 26) eine gedachte Parallelebene zur theore tischen Laufebene (12 bzw. 13) des Bandes in der Nähe der Rolle (10) verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß optische Meßeinrichtungen oder Sensoren (23; 23) über die Breite (B) des Bandes (11) verteilt sind und daß damit jeweils der örtliche Abstand (22; 25) zwischen dem Band und der Referenzfläche (40,12; 26) gemessen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale (27; 27) der Meßeinrichtung (23; 23') einer Auswerteeinheit (28) zugeführt werden, die aus den Meßsignalen auf die Zugverteilung über die Breite des Bandes schließt und Steuersignale (29) zur Beeinflussung der Längung des Bandes ausgibt.