DE202015106767U1 - Banddickenmessgerät - Google Patents

Abstract

Banddickenmessgerät (10) mit aus oberhalb und/oder unterhalb des Walzbandes (11) angeordneten Abstandsensoren (16), die im Bereich mindestens einer Messspur (22/22‘) den Abstand (a1/a2) zwischen der Walzbandober- und/oder Walzbandunterfläche und den jeweiligen Laserabstandssensoren (16) messen, dadurch gekennzeichnet, dass das Banddickenmessgerät (10) bzw. dass das Banddickenmessgerät (10) tragende Bauteil mit einer Einrichtung (21) zur Verstellung der Messspur (22/22‘) quer zur Transportrichtung (x) des Walzbandes (11) versehen ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Banddickenmessgerät mit aus oberhalb und/oder unterhalb des Walzbandes angeordneten Abstandsensoren, die im Bereich mindestens einer Messspur den Abstand zwischen der Walzbandober- und/oder Walzbandunterfläche und den jeweiligen Abstandssensoren messen.
• Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2014 001 714 B4 der Anmelderin bekannt.
• Diese Vorrichtung ist grundsätzlich sehr vorteilhaft, jedoch hat sich in der Praxis herausgestellt, dass die Messergebnisse bezüglich der Dicke des Walzbandes im Auslauf der Walze und die Messergebnisse bei dem gleichen später wiedereinlaufenden Material nicht übereinstimmen, obwohl zwischenzeitlich das Walzband lediglich auf- und auch wieder abgewickelt worden ist.
• Grundsätzlich besteht die Vermutung, dass durch das Aufwickeln und das anschließende Abwickeln des Walzbandes sich die lokale Verteilung von Walzöl auf dem Walzband verändert bzw. sich andere lokale Verunreinigungen auf dem Walzband befinden, die sich jedoch durch den Wickelprozess örtlich und zeitlich verändern.
• Da jedoch die geforderte Genauigkeit der Messung der Dicke des Walzbandes sich im Bereich von wenigen µm (1 µm = 10^–6 m) bewegt, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein neues Banddickenmessgerät zu schaffen, bei dem sich möglichst die Banddickenmessergebnisse vor dem Auf- und Abwickeln des Walzbandes mit denen nach dem Auf- und Abwickeln des Walzbandes decken und sich insgesamt eine höhere Genauigkeit ergibt.
• Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den nachfolgenden Merkmalen des Anspruches 1.
• Banddickenmessgerät mit aus oberhalb und/oder unterhalb des Walzbandes angeordneten Abstandsensoren, die im Bereich mindestens einer Messspur den Abstand zwischen der Walzbandober- und/oder Walzbandunterfläche und den jeweiligen Abstandssensoren messen, dadurch gekennzeichnet, dass das Banddickenmessgerät bzw. das das Banddickenmessgerät tragende Bauteil mit einer Einrichtung zur Verstellung der Messspur quer zur Transportrichtung des Walzbandes versehen ist.
• Die erfindungsgemäße Lösung hat daher den wesentlichen Vorteil, dass durch die Einrichtung zur Verstellung der Messspur quer zur Transportrichtung des Walzbandes auf sehr einfache Weise die Genauigkeit der Messung verbessert werden kann. Auf vorteilhafte Weise kann dabei die Einrichtung zur Verstellung der Messspur als Schrittmotor oder als Servoantrieb in Kombination mit einer Spindel und/oder einem Getriebe ausgebildet sein.
• Die Messspur beschreibt einen sich vor allem entlang einer Längsachse des Walzbandes erstreckenden Bereich, den die jeweiligen Abstandssensoren auf dem Walzband während einer Messung abtasten. Je nach Art der Messung und der Abstandssensoren kann die Messspur kontinuierlich verlaufen oder eine entsprechend große Anzahl einzelner Messpunkte umfassen.
• Durch die Einrichtung zur Verstellung der Messspur quer zur Transportrichtung des Walzbandes, kann bei einer Banddickenmessung eine größere Ortsmittelung ermöglicht werden. Bei einer herkömmlichen Banddickenmessung verläuft die Messspur ausschließlich auf einer Achse parallel zur Transportrichtung des Walzbandes. Durch die Einrichtung zur Verstellung der Messspur, kann diese verschoben werden, z. B. durch eine Bewegung der Messspur quer zur Transportrichtung, welche auch um eine Achse der Transportrichtung alternieren, bzw. symmetrisch alternieren kann. Auf diese Weise kann die Messstrecke der Messspur im Vergleich zur Länge des Walzbandes durch ein Verschieben der Messspur verlängert werden und es können aus den jeweiligen Messpunkten besser Mittelwerte über einen größeren Bereich auf dem Walzband gebildet werden.
• Durch die größere Ortsmittelung die ein erfindungsgemäßes Banddickenmessgerät bietet, spielen lokale Effekte und Verunreinigungen, wie z. B. durch Walzöl, auf dem Walzband nur noch eine untergeordnete Rolle, so dass die Genauigkeit der Banddickenmessung deutlich steigt.
• Bevorzugt handelt es sich bei den Abstandssensoren um Laserabstandssensoren, da diese durch das berührungsfreie Abtasten der Oberfläche des Walzbandes verschleißarm sind und durch eine hohe Messfrequenz eine gute Mittelwertbildung bieten. Bei den Laserabstandsensoren kann es sich beispielsweise um Sensoren auf Grundlage der Lasertriangulation oder anderen optischen Abstandsmessmethoden handeln.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform des Banddickenmessgerätes sind auf jeder Seite des Walzbandes mindestens zwei Abstandssensoren angeordnet. Durch mehrere Abstandssensoren erhöht sich entsprechend die Anzahl der Messspuren, wodurch eine weitere Verbesserung der Ortsmittelung erreicht werden kann.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
• 1 eine teilweise schematische Darstellung eines Walzwerkes,
• 2 und 3 eine in 1 mit II gekennzeichnete, vergrößerte Teildarstellung eines C-Rahmens mit einem Banddickenmessgerät und,
• 4 eine Draufsicht auf die Teildarstellung gemäß 2 und 3.
• In den Zeichnungen ist ein Banddickenmessgerät insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet (s. 2).
• In der 1 ist teilweise schematisch ein Walzwerk W dargestellt. Man erkennt, dass während des Walzprozesses ein Walzband 11 in Transportrichtung x befördert wird. Das Walzband 11 wird durch zahlreiche Rollenanordnungen 12 unterstützt und in x-Richtung bewegt, wobei zwischen den Rollenanordnungen 12 jeweils Walzgerüste 13 angeordnet sind, welche in Transportrichtung x jeweils einen sich verringernden Walzspalt 14 aufweisen.
• In Transportrichtung x vor und nach jedem Walzgerüst 13 sind an einem C-Rahmen 15 jeweils Laserabstandssensoren 16 eines Banddickenmessgerätes 10 angeordnet, mit denen Dickenunregelmäßigkeiten im Walzband 11 vor dem Walzgerüst 13 beziehungsweise die Dicke des Walzbandes 11 nach einem Walzvorgang in einem Walzgerüst 13 gemessen wird. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen dreistufigen Walzprozess, an dessen Ende das dünne Walzband-Endprodukt 11 zu einem Coil 17 aufgerollt wird.
• Letztlich erkennt man das Walzgerüst 13 mit zwei äußeren Stützwalzen 18 und zwei inneren Arbeitswalzen 19, die den Walzspalt 14 definieren.
• Über einen Regelkreis wird mit Hilfe der durch das Banddickenmessgerät 10 gemessenen Dickenabweichungen die Breite des Walzspaltes 14 gesteuert.
• In der 2 und der 3 ist der in der 1 mit II gekennzeichnete Bereich vergrößert von der Seite dargestellt. Man erkennt den C-Rahmen 15 mit dazwischen liegendem Walzband 11 und den oberhalb am C-Rahmen 15 angeordneten Laserabstandssensoren 16. Zum Zwecke der Abstandsmessung jedes einzelnen Laserabstandssensors 16, aus dem letztendlich die Dickenmesswerte ermittelt werden, wird ein Laserstrahl L₁ vertikal von oben oder von unten in Richtung des Walzbandes 11 geschickt, der an der Oberfläche des Walzbandes 11 gestreut wird und auf einem nicht dargestellten Detektor abgebildet wird, der daraus den Abstand a₁ oder a₂ zwischen den Laserabstandssensoren 16 und der Oberfläche des Walzbandes 11 bestimmt. L₂ zeigt schematisch den Abbildungsstrahlengang.
• Rein schematisch erkennt man am Joch 20 des C-Rahmens 15 eine Einrichtung 21 zur Verstellung des C-Rahmens 15 in y-Richtung, quer zur Transportrichtung x. Diese Einrichtung 21 zur Verstellung des C-Rahmens 15 kann beispielsweise als Schrittmotor oder als Servoantrieb in Kombination mit einer Spindel und/oder einem Getriebe ausgebildet sein. Mithilfe dieser Einrichtung 21 kann über der Bewegung des C-Rahmens 15 die Position der in der 2 dargestellte Messspur 22 beispielsweise so abgeändert werden, dass sich die in 3 dargestellte Messspur 22‘ ergibt. Die Messspur 22‘ kann jedoch auch dadurch erzeugt werden, dass auf nicht dargestellte Weise die Laserabstandssensoren innerhalb des C-Rahmens 15 in y-Richtung hin und her bewegt werden können.
• In der 4 erkennt man ergänzend, dass durch die Überlagerung der Bewegungen des Walzbandes 11 in x-Richtung und des C-Rahmens durch die Einrichtung 21 in y-Richtung eine Verschiebung der Messspur 22 hin zu einem beispielsweise wellenförmigen Verlauf 22‘ hervorgerufen werden kann, wodurch Einflussfaktoren auf die Dickenbestimmung in Form von lokalen Verunreinigungen oder dergleichen nicht zu einer wesentlichen Verfälschung des Messergebnisses führen.
• Bezugszeichenliste

10

Banddickenmessgerät

11

Walzband

12

Rollenanordnungen

13

Walzgerüste

14

Walzspalt

15

C-Rahmen

16

Laserabstandssensoren

17

Coil

18

Stützwalzen

19

Arbeitswalzen

20

Joch

21

Einrichtung zur Bewegung des C-Rahmens

22

Messspur

22‘

Messspur

W

Walzwerk

x

Transportrichtung

y

Verstellrichtung des Banddickenmessgeräts

L₁

Laserstrahl

L₂

Abbildungsstrahlengang

a₁/a₂

Abstand

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102014001714 B4 [0002]

Claims (3)

1. Banddickenmessgerät (10) mit aus oberhalb und/oder unterhalb des Walzbandes (11) angeordneten Abstandsensoren (16), die im Bereich mindestens einer Messspur (22/22‘) den Abstand (a₁/a₂) zwischen der Walzbandober- und/oder Walzbandunterfläche und den jeweiligen Laserabstandssensoren (16) messen, dadurch gekennzeichnet, dass das Banddickenmessgerät (10) bzw. dass das Banddickenmessgerät (10) tragende Bauteil mit einer Einrichtung (21) zur Verstellung der Messspur (22/22‘) quer zur Transportrichtung (x) des Walzbandes (11) versehen ist.
2. Banddickenmessgerät (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) zur Verstellung der Messspur (22/22‘) als Schrittmotor ausgebildet ist.
3. Banddickenmessgerät (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) zur Verstellung der Messspur (22/22‘) als Servoantrieb in Kombination mit einer Spindel und/oder einem Getriebe ausgebildet ist.

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