DE202007016457U1

DE202007016457U1 - Walzenkontrolleinrichtung

Info

Publication number: DE202007016457U1
Application number: DE200720016457
Authority: DE
Original assignee: VH LICHTTECHNISCHE SPEZIALGERA; VH Lichttechnische Spezialgerate GmbH
Current assignee: LDV LASER- UND LICHTSYSTEME GMBH, DE
Priority date: 2007-11-24
Filing date: 2007-11-24
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2017-11-25

Abstract

Walzenkontrolleinrichtung zur Oberflächenkontrolle einer zur Metallwalzbearbeitung vorgesehenen Walze (2), mit einem relativ zur Walze (2) im Raum frei positionierbaren Traggestell (3), einer am Traggestell (3) angeordneten Spiegeleinrichtung (6), die über eine Mehrzahl von einzelnen, relativ zueinander positionierbaren Spiegeln (7) verfügt, sowie mit einer gleichfalls am Traggestell (3) angeordneten Beleuchtungseinrichtung (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenkontrolleinrichtung zur Oberflächenkontrolle einer zur Metallwalzbearbeitung vorgesehenen Walze.
Zur Herstellung von zum Beispiel Metallbändern, wie Stahl- oder Aluminiumbändern, kommen Walzen zum Einsatz, mittels welcher das Bandausgangsmaterial zur Erzielung der wunschgemäßen Geometrien gewalzt wird. Um sicherzustellen, daß das endfertig gewalzte Material eine wunschgemäße Oberfläche aufweist, ist es erforderlich, eine entsprechende Oberflächengüte hinsichtlich der Oberfläche der zum Einsatz kommenden Walze vorzusehen. Sollte die bei der Materialbearbeitung zum Einsatz kommende Walze eine nur unzureichend in ihrer Güte ausgebildete Oberfläche aufweisen, so schlägt dies in nachteiliger Weise auf das Bearbeitungsergebnis insofern durch, als daß auch das walzbearbeitete Material eine nur unzureichende Oberflächenqualität aufweist.
Um nicht zufriedenstellende Bearbeitungsergebnisse zu vermeiden, ist es deshalb üblich, die Oberflächenqualität einer Walze nach ihrer Herstellung und/oder Aufbereitung, das heißt vor ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz zu kontrollieren. Sollte diese Kontrolle ergeben, daß die Oberflächenqualität der Walze zur Erzielung eines wunschgemäßen Bearbeitungsergebnisses nicht ausreicht, so kommt diese Walze nicht zum Einsatz.
Zwecks Kontrolle der Oberflächenqualität einer Walze wird diese in ein Walzgestell eingebaut und es werden anschließend einige Prüfmeter metallbandgewalzt. Diese Prüfmeter werden anschließend einer eingehenden Oberflächenkontrolle unterzogen. Für den Fall, daß das Prüfergebnis zufriedenstellend sein sollte, wird die Walze für einen bestimmungsgemäßen Einsatz freigegeben. Andernfalls, wenn also die Oberfläche des zu Prüfzwecken gewalzten Metallbandes fehlerhaft ist, wird die Walze nicht freigegeben und stellt statt dessen im schlimmsten Fall Ausschuß dar. Gegebenenfalls ist die Nachbearbeitung einer fehlerbehafteten Walze möglich. Die Nachbearbeitung einer Walze ist allerdings schwierig und zumeist auch sehr kostenaufwendig, da es nicht möglich ist, die fehlerhafte Walze mit einer solchen Genauigkeit in eine Schleifmaschine zur Nachbearbeitung einzuspannen, daß ausschließlich eine Bearbeitung der fehlerhaften Oberflächenstellen der Walzen stattfinden kann. Dies liegt unter anderem auch daran, daß eine einer Schleifmaschine zu Kontrollzwecken entnommene Walze im Falle der Nachbearbeitung nicht wieder lagegenau in die Schleifmaschine zurückgespannt werden kann. Das Zurückspannen einer Walze in eine Schleifmaschine ist unvermeidbar mit Lagetoleranzen verbunden, weshalb eine ausschließliche Nachbearbeitung und Ausbesserung von Oberflächenqualitätsfehlern unmöglich ist.
Ausgehend vom Vorbeschriebenen ist es deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Walzenkontrolleinrichtung vorzuschlagen, die in zuverlässiger und einfacher Weise ermöglicht, die Oberflächenqualität einer zur Metallwalzbearbeitung vorgesehenen Walze zu überprüfen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen eine Walzenkontrolleinrichtung zur Oberflächenkontrolle einer zur Metallwalzbearbeitung vorgesehenen Walze, mit einem relativ zur Walze im Raum frei positionierbaren Traggestell, einer am Traggestell angeordneten Spiegeleinrichtung, die über eine Mehrzahl von einzelnen, relativ zueinander positionierbaren Spiegeln verfügt, sowie mit einer gleichfalls am Traggestell angeordneten Beleuchtungseinrichtung.
Mit der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung kann zur Oberflächenkontrolle einer zur Metallwalzbearbeitung vorgesehenen Walze vollständig darauf verzichtet werden, Prüfmeter eines Metallbandausgangsmaterials zu walzen. Die zu kontrollierende Walze kann vielmehr direkt und nicht indirekt geprüft werden und in der die abschließende Oberflächengüte ausbildenden Bearbeitungsmaschine, beispielsweise der Schleifmaschine verbleiben. Die Walzenkontrolleinrichtung kann dank ihrer erfindungsgemäßen Ausgestaltung frei im Raum bewegt und deshalb an die zu kontrollierende Walze für eine bestimmungsgemäß durchzuführende Kontrolle herangefahren werden. Dank der im weiteren noch zu beschreibenden Spiegel- und Beleuchtungseinrichtungen ist es möglich, etwaige Oberflächenfehler zuverlässig zu erkennen. Sollten Oberflächenfehler aufgefunden werden, so können diese auf einfache Weise und ohne weiteres beseitigt werden, da sich die Walze nach wie vor in unveränderter Lagepositionierung in der Endbearbeitungsmaschine, beispielsweise der Schleifmaschine befindet.
Die Positionierbarkeit der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung relativ zur zu überprüfenden Walze ist dadurch realisiert, daß ein relativ zur Walze im Raum frei positionierbares Traggestell vorgesehen ist. Dieses Traggestell kann aus einzelnen Rohren, beispielsweise Vierkantrohren zusammengesetzt sein, die beispielsweise zu einem Fachwerk miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt sind.
Für eine Positionierung des Traggestells im Raum kann im einfachsten Fall ein Kran oder eine kranähnliche Vorrichtung dienen. Zur Anbindung des Traggestells an beispielsweise Kranseile verfügt das Traggestell oberseitig, das heißt kranzugriffsseitig über am Traggestell angebrachte Ösen. Es können beispielsweise vier Ösen vorgesehen sein, in die jeweils ein beispielsweise endseitig mit einem Kranhaken versehenes Kranseil eingreift. Das Traggestell wird gemäß dieser Ausführungsform dann von vier Kranseilen gehalten, was es einerseits erlaubt, das Traggestell in Höhenrichtung wunschgemäß zu positionieren, als auch quer hierzu. Andere Möglichkeiten zur freien Positionierung des Traggestells im Raum sind natürlich gleichfalls möglich und vom Schutzumfang der Erfindung miterfaßt.
Am Traggestell sind erfindungsgemäß zum einen eine Spiegeleinrichtung sowie zum anderen eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet. Dabei verfügt die Spiegeleinrichtung über eine Mehrzahl von einzelnen, relativ zueinander positionierbaren Spiegeln. Diese Spiegel können beispielsweise leistenartig nach Art einer Lamelle ausgebildet sein, wobei diese Spiegellamellen in ihrer Gesamtheit die von der Spiegeleinrichtung bereitgestellte Spiegelfläche ergeben.
Die Beleuchtungseinrichtung und die Spiegeleinrichtung sind einander zugeordnet, was bedeutet, daß das von der Beleuchtungseinrichtung abgegebene Licht auf die Spiegeleinrichtung gelenkt wird. Hier wird das von der Beleuchtungseinrichtung abgegebene Licht reflektiert und auf die Oberfläche der zu kontrollierenden Walze gelenkt. Mittels der Beleuchtungseinrichtung findet also keine direkte Ausleuchtung der zu überprüfenden Oberfläche der Walze statt. Es ist statt dessen vielmehr eine indirekte Beleuchtung vorgesehen, die dadurch realisiert ist, daß das von der Beleuchtungseinrichtung ausgehende Licht von der dafür vorgesehenen Spiegeleinrichtung reflektiert und in Richtung auf die zu kontrollierende Oberfläche der zu überprüfenden Walze gelenkt wird.
Die Lichtführung über die Spiegeleinrichtung, die auch als Lichtsegel bezeichnet werden kann, erzeugt ein annähernd paralleles, gleichmäßiges und blendfreies Licht. Die Lichtstärke wird hierdurch reduziert. Insgesamt wird hierdurch erreicht, daß das Licht an die jeweilige Sehaufgabe angepaßt werden kann, wobei auch Farbe und Glanzgrad der Oberfläche der zu kontrollierenden Walze sowie das Sehverhalten einer die Sehkontrolle durchführenden Bedienperson berücksichtigt werden können. Etwaige Oberflächenfehler, die unter normalen Beleuchtungsbedingungen schwer oder sogar gar nicht zu erkennen sind, werden deutlich sichtbar gemacht, und zwar sowohl für das menschliche Auge als auch für eine etwaige am Traggestell angeordnete Prüfkamera.
Mit der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung wird es erstmals möglich, eine endfertig bearbeitete, sich aber noch in der zur endfertigen Bearbeitung verwendeten Bearbeitungsmaschine befindliche Walze hinsichtlich ihrer Oberflächenqualität überprüfen zu können. Probewalzungen können in vorteilhafter Weise ersatzlos entfallen. Die Überprüfung der Oberflächenqualität wird direkt an der zur endfertigen Bearbeitung eingesetzten Maschine vorgenommen. Sollte die Oberflächenkontrolle ergeben, daß die Oberfläche der Walze fehlerbehaftet ist, so kann auf einfache Weise und zuverlässig eine Nachbearbeitung vorgenommen werden, und zwar insbesondere deshalb, weil sich die Walze nach wie vor lageunverändert in der zur endfertigen Bearbeitung vorgesehenen Bearbeitungsmaschine befindet.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung liegt darin, daß Oberflächenfehler sehr zuverlässig aufgefunden werden können. Das über die Kombination einer Beleuchtungseinrichtung und einer Spiegeleinrichtung erzeugte Kontrollicht ist parallel, gleichmäßig und blendfrei, was eine höchsten Anforderungen gerecht werdende Oberflächenkontrolle gestattet. Dabei kann eine solche Kontrolle entweder durch hierfür geschultes Personal oder mittels einer Kamera, gegebenenfalls auch mehreren Kameras durchgeführt werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß die Walzenkontrolleinrichtung über eine Kamera verfügt, die bevorzugterweise verschwenk- und/oder verfahrbar am Traggestell angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bringt einen weiteren Vorteil mit sich. Für eine endfertige Bearbeitung beispielsweise in einer Schleifmaschine ist die endfertig zu bearbeitende Walze in dieser Schleifmaschine um ihre Längsachse verdrehbar eingespannt. Diese ohnehin vorgesehene verdrehbare Einspannung der Walze kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, eine Verdrehbewegung der Walze zum Zwecke der Oberflächenkontrolle zu realisieren. Beispielsweise läßt sich nach einer endfertigen Bearbeitung einer Walze eine Kontrolle derselben auf Oberflächenfehler beim Auslaufen der sich im Anschluß an eine endfertige Bearbeitung noch rotierenden, das heißt drehenden Walze durchführen. Die Durchführung einer Oberflächenkontrolle mittels der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung ist damit nicht nur in einfacher Weise möglich, es wird auch gegenüber den nach dem Stand der Technik zur Oberflächenkontrolle bislang üblichen Prüfwalzungen erheblich Zeit eingespart.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verfügt die Walzenkontrolleinrichtung über eine Mehrzahl von Spiegeleinrichtungen und/oder Beleuchtungseinrichtungen, wobei bevorzugterweise vorgesehen ist, daß eine jede Beleuchtungseinrichtung einer bestimmten Spiegeleinrichtung zugeordnet ist.
Der Einsatz einer Mehrzahl von Spiegeleinrichtungen und/oder Beleuchtungseinrichtungen hat den Vorteil, daß eine verbesserte Ausleuchtung der zu überprüfenden Walzenoberfläche erreicht werden kann. Zudem kann die Größe der insgesamt ausgeleuchteten Oberfläche vergrößert werden, weshalb gegebenenfalls eine verbesserte und unter Umständen auch schnellere Oberflächenkontrolle durchgeführt werden kann.
Die Spiegeleinrichtungen und/oder die Beleuchtungseinrichtungen sind bevorzugterweise relativ zueinander und/oder gegenüber dem Traggestell positionierbar. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise eine optimierte Ausrichtung mit Blick auf die zu untersuchende Walzenoberfläche. Bevorzugterweise ist dabei eine jede Spiegeleinrichtung nach Art einer Klappe verschwenkbar am Traggestell angeordnet. Da zudem die einzelnen Spiegel einer Spiegeleinrichtung relativ zueinander positionierbar sind, ergibt sich eine insgesamt freie Ausrichtung der von der Spiegeleinrichtung bereitgestellten Spiegelfläche gegenüber der zu überprüfenden Walze. Die einzelnen Beleuchtungseinrichtungen können unter Zwischenordnung eines jeweiligen Halters an dem Traggestell angeordnet sein, so daß eine Positionierung einer jeden Beleuchtungseinrichtung gegenüber der zugehörigen Spiegeleinrichtung in der Weise möglich ist, daß eine optimierte Anleuchtung der Spiegeleinrichtung durch diese Beleuchtungseinrichtung möglich ist.
Das Traggestell kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zwei Abschnitte bereitstellen, wobei die durch diese Abschnitte aufgespannten Flächen unter einem Winkel zueinander stehen. Bevorzugterweise nimmt ein jeder dieser Abschnitte eine Spiegeleinrichtung und/oder eine Beleuchtungseinrichtung auf. Die Spiegeleinrichtung und/oder die Beleuchtungseinrichtung eines Abschnittes stehen gemäß dieser Ausführungsform in einem festen Winkel zur Spiegeleinrichtung und/oder Beleuchtungseinrichtung eines anderen Abschnittes. Für die optimierte Ausleuchtung eines kreiszylindrischen Körpers, wie zum Beispiel einer Walze hat sich diese Anordnung im besonderen bewährt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Fign. Dabei zeigen
1 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung und
2 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht des Traggestells der erfindungsgemäßen Walzenkontrolleinrichtung nach 1.
Die erfindungsgemäße Walzenkontrolleinrichtung 1 ist in 1 dargestellt. Diese verfügt über ein Traggestell 3, das Spiegeleinrichtungen 6 und Beleuchtungseinrichtungen 9 trägt. Eine detailliertere Darstellung des Traggestells 3 ist in 2 dargestellt.
Wie sich insbesondere der Darstellung nach 2 entnehmen läßt, ist das Traggestell 3 aus einzelnen miteinander verbundenen Vierkantrohren 4 gebildet. Dabei sind die Vierkantrohre 4 bevorzugterweise miteinander verschweißt und bilden insgesamt ein tragstabiles Fachwerk aus.
Das Traggestell 3 ist im Raum und damit gegenüber einer einer Oberflächenkontrolle zu unterziehenden Walze 2 frei positionierbar, was bezüglich des in den Fign. dargestellten Traggestells 3 dadurch realisiert ist, daß es zur Anbindung an die Kranseile eines Krans über oberseitig des Traggestells 3 ausgebildete Ösen 11 verfügt. Mittels der Ösen 11 läßt sich das Traggestell 3 und damit die gesamte Walzenkontrolleinrichtung 1 in einfacher Weise an die Kranseile eines Krans anhängen, was es im weiteren ermöglicht, das Traggestell 3 und damit die Walzenkontrolleinrichtung 1 mittels des Krans sowohl in Höhenrichtung als auch quer dazu wahlweise zu positionieren.
Wie insbesondere die Darstellung des Traggestells 3 nach 2 erkennen läßt, sind mit dem Traggestell 3 zwei Abschnitte 12 und 13 bereitgestellt, wobei die von den Abschnitten 12 und 13 jeweils aufgespannten Flächen unter einem Winkel α zueinander stehen. Diese Ausgestaltung des Traggestells 3 erbringt eine Anordnung der Spiegeleinrichtungen 6 und der Beleuchtungseinrichtungen 9, wie sie aus 1 zu erkennen ist. Danach ist einer jeden Spiegeleinrichtung 6 eine Beleuchtungseinrichtung 9 zugeordnet, wobei jeweils eine Spiegeleinrichtung 6 und eine Beleuchtungseinrichtung 9 von einem Abschnitt 12 bzw. 13 des Traggestells 3 getragen sind.
Eine jede Spiegeleinrichtung 6 ist mittels einer Verstelleinrichtung 8 verstellbar am Traggestell 3 angeordnet. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß eine jede Spiegeleinrichtung 6 aus einzelnen Spiegeln 7 besteht, die jeweils lamellenartig ausgebildet und relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung ergibt sich insgesamt eine Konstruktion, die es ermöglicht, die von einer Spiegeleinrichtung 6 bereitgestellte Spiegelfläche gegenüber der Oberfläche der zu kontrollierenden Walze 2 wunschgemäß auszurichten.
Eine wunschgemäße Ausrichtung der einer Spiegeleinrichtung 6 zugeordneten Beleuchtungseinrichtung 9 ist gleichfalls möglich. Dies ist dadurch realisiert, daß eine jede Beleuchtungseinrichtung 9 unter Zwischenordnung eines Halters 5 am Traggestell 3 angeordnet ist. Es versteht sich dabei von selbst, daß die Zwischenordnung des Halters 5 nur optional ist, da natürlich auch eine direkte, beispielsweise gelenkige Anordnung einer Beleuchtungseinrichtung 9 am Traggestell 3 möglich ist.
Die Walzenkontrolleinrichtung 1 nach 1 dient dazu, die Güte der Oberfläche 10 der Walze 2 zu kontrollieren. In der schematischen Darstellung nach 1 ist der Übersicht wegen allein die zu kontrollierende Walze 2 dargestellt. Es versteht sich von selbst, daß diese ihrerseits von einer entsprechenden Einrichtung getragen ist. Bevorzugterweise wird eine Kontrolle der Oberfläche 10 der Walze 2 mittels der Walzenkontrolleinrichtung 1 vorgenommen, wenn sich die Walze 2 noch in der zur endfertigen Bearbeitung vorgesehenen Werkzeugmaschine befindet.
Die Ausführungsform, wie sie in 1 dargestellt ist, verfügt beispielsweise über ein Traggestell, das eine Breite B von ca. 1.160 mm und eine Tiefe T von 1.300 mm aufweist. Zum Zwecke der Kontrolle der Oberfläche 10 der Walze 2 wird das Traggestell 3 in einer Höhe H von ca. 855 mm oberhalb der Walze 2 positioniert, wie in 1 dargestellt. Mit Blick auf die vorstehend genannten Zahlenwerte versteht sich von selbst, daß diese rein exemplarisch zu verstehen sind.

1: Walzenkontrolleinrichtung
2: Walze
3: Traggestell
4: Vierkantrohr
5: Halter
6: Spiegeleinrichtung
7: Spiegel
8: Verstelleinrichtung
9: Beleuchtungseinrichtung
10: Oberfläche
11: Öse
12: Abschnitt
13: Abschnitt
α: Winkel
B: Breite
T: Tiefe
H: Höhe

Claims

Walzenkontrolleinrichtung zur Oberflächenkontrolle einer zur Metallwalzbearbeitung vorgesehenen Walze (2), mit einem relativ zur Walze (2) im Raum frei positionierbaren Traggestell (3), einer am Traggestell (3) angeordneten Spiegeleinrichtung (6), die über eine Mehrzahl von einzelnen, relativ zueinander positionierbaren Spiegeln (7) verfügt, sowie mit einer gleichfalls am Traggestell (3) angeordneten Beleuchtungseinrichtung (9).
Walzenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von am Traggestell (3) angeordneten Spiegeleinrichtungen (6).
Walzenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von am Traggestell (3) angeordneten Beleuchtungseinrichtungen (9), wobei eine jede Beleuchtungseinrichtung (9) einer einzelnen Spiegeleinrichtung (6) zugeordnet ist.
Walzenkontrolleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegeleinrichtungen (6) und/oder die Beleuchtungseinrichtungen (9) relativ zueinander und/oder gegenüber dem Traggestell (3) positionierbar sind.
Walzenkontrolleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (3) im Winkel (α) zueinander stehende Abschnitte (12, 13) zur jeweiligen Anordnung einer Spiegeleinrichtung (6) und/oder einer Beleuchtungseinrichtung (9) aufweist.
Walzenkontrolleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kamera.
Walzenkontrolleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera am Traggestell (3) verschwenk- und/oder verfahrbar angeordnet ist.
Walzenkontrolleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (3) aus miteinander verbundenen Vierkantrohren (4) gebildet ist.