DE2057705C3

DE2057705C3 - Einrichtung zum Messen und Einstellen des Walzspaltes

Info

Publication number: DE2057705C3
Application number: DE2057705A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Hashimoto; Masuhiko Hirai; Akira Hozoji; Toshiharu Takatsu
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1969-11-18
Filing date: 1970-11-17
Publication date: 1978-03-23
Also published as: ZA707792B; DE2057705B2; DE2057705A1; GB1334083A; ES385597A1; FR2069631A5; JPS4740952B1; US3709007A; CA941644A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen und Einstellen des Walzspaltes auf einen gegebenen Wert entsprechend den Signalen von Walzspalt-Meßeinrichtungen an einem Quartowalzgerüst mit hydraulischen Walzenanstelleinrichtungen zwischen den unteren Teilen der Walzenständer und den Einbaustücken der unteren Stützwalze, wobei jeweils zwei Walzspalt-Meßeinrichtungen auf jeder Gerüstseite; beidseits der Walzeneinbaustücke angeordnet sind und sich mindestens vom oberen zum unteren Stützwalzen-Einbaustück erstrecken.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 12 85 431 bekannt.

Nachteilig bei der aus dieser Patentschrift bekannten induktiven Messung ist daß der Differential-Transformator unmittelbar mit den Einbaustücken in Verbindung steht und damit Erschütterungen direkt auf die Meßeinrichtung übertragen werden. Weiterhin lassen sich mit dieser Meßmethode nur Walzspaltänderungen von wenigen Millimetern feststellen.

Noch ungenauer infolge der Anordnung selbst und deren Empfindlichkeit gegen Erschütterungen ist die Walzspalteinstelleinrichtung gemäß der US-PS 34 31 762. Darüber hinaus ergeben sich — wie auch bei der DE-PS 12 85431 - Schwierigkeiten beim Ausbau der Walzen, weil die Einstelleinrichtungen hier stören.

Eine Einrichtung zum Ermitteln des Walzdruckes ist aus der DE-PS 8 46 837 bekannt wobei hier der Druck durch die Dehnung des Gerüstes bestimmt wird.

Eine Beeinflussung des Walzspaltes ist hiermit nicht möglich. Schließlich ist aus den FR-Patentschriften 15 11 608 und 15 11 609 eine Einrichtung zum Feststellen des Walzspaltes bekannt, die so angeordnet ist, daß Erschütterungen zu keiner Verfälschung der Meßwerte führen. Bei dieser Ausbildung müssen allerdings zusätzliche Mittel vorhanden sein, um die Dehnung des

Gerüstes festzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß nicht nur eine von Erschütterungen unbeeinflußte Messung und s Einstellung des Walzenspaltes möglich ist, sondern auch Dehnungen des Walzenständers mit berücksichtigt werden können. Schließlich soll die Einrichtung so angeordnet sein, daß der schnelle Ausbau der Walzen hierdurch nicht behindert wird.

ίο Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch angegebenen Merkmale.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus der großen Länge der Meßeinrichtung in Verbindung mit deren Anordnung.

Hierdurch ist es möglich geworden, Walzspaltänderungen in weiten Bereichen zu bestimmen, und zwar unter Einschluß der Dehnung des Gerüstes. Weiterhin ist beispielsweise nach dem Einbau einer neuen Walze nur eine Nullpositionierung, nicht aber eine weitgehende Adjustage notwendig, so daß insbesondere die Stillstandszeit nach einem Walzenwechsel verringert werden könnte.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Quartogerüstes miider erfindungsgemäßen Meßeinrichtung,
F i g. 2 eine vergrößerte Teildarstellung im Schnitt,

F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung einer Ausführungsvaciante,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß IV-IV in F i g. 3,
Fig.5 eine teilweise geschnittene Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels,

F i g. 6 einen Schnitt gemäß VI-VI in F i g. 5 und

Fig. 7 einen Schnitt gemäß VII-VlI in Fig. 5 in Verbindung mit der Hydraulik.

Die Arbeitswalzen 1 und 2 in den F' g. 1 und 2 befinden sich in Einbaustücken. Für die Stüizwalzen 3,4 sind Einbaustücke 5, 6 vorgesehen. Die Meßeinrichtung ist zwischen den oberen Teilen des Walzenständers und der Abteileinrichtung angeordnet und besteht aus der Meßzelle 11 und der allgemein mit 10 bezeichneten Meßeinrichtung. Der Hydraulikkreis beinhaltet eine Lagesteuereinrichtung 12 für den Anstellzylimier 8, ferner eine Steuereinrichtung 13 und einen Motor M. Der besondere Aufbau der Meßeinrichtung ist in F i g. 2 dargestellt. Die Einrichtung besteht je aus einer Zugstange 21, einer ringförmigen Belastungszelle 22, einer Halteeinrichtung 23, einer Druckeinrichtung 24, einer Schutzhülle 25, einem Belastungsbegrenzer 26, einer Verbindungseinrichtung 27 und einem Gewindeteil 9. Diese Teile sind in der Meßeinrichtung 10 zusammengefaßt, wie F i g. 2 erkennen läßt. Die

ss Zugkraft der Meßeinrichtung 10 muß geringer sein als die Summe der gesamten Eigengewichte des hydraulischen Zylinders 8, der Stützwalze 4, deren Einbaustück 6 und der Druckkraft des (nicht dargestellten) Zylinders, der die Arbeitswalze 2 gegen die Stützwalze 4 unter der Bedingung drückt, daß zwischen den Arbeitswalzen 1 und 2 keine Reaktionskraft wirksam ist. Die Zugkraft muß aber groß genug sein, um das anfängliche Spiel am Gewindeteil 9 zu beseitigen. Es ist somit notwendig, die Federkonstante der Meßeinrichtung 10 auf einen

<>s solchen Wert einzustellen, daß die maximale Zugkraft, die durch die Meßeinrichtung 10 erzeugt wird, durch elastische Verformung keine wesentliche Änderung mindestens im Bereich der Messung der Spaltänderung

erfährt. Der Kolben 26a des Belastungsbegrenzers 26 ist so beschaffen, daß er durch den konstanten hydraulischen Druck stets auf sein Schlagende wirkt. Die Halteeinrichtung 23 und die Schutzbrille 25 sind mit einer Verbindungseinrichtung 27 mit geringerer Weite als die des Meßbereichs verbunden. Durch falsches Einstellen vor dem Walzen und dem anomalen Belasten durch die Streifenabbrechstange wird die Zugstange 21 zunächst verlängert. Innerhalb der Elastizitätsgrenze der Zugstange 21 arbeiten die Halteeinrichtungen 23 ι ο und die Umhüllung 25 zusammen, um eine Kraft durch die Verbindungseinrichtung 27 übertragen zu können. Beim Überwinden der Druckkraft des Belastungsbegrenzers 26 wird der Kolben 26a so angehoben, daß er die Zugstange 21 schützt Der Belastungsbegrenzer 26 kann selbstverständlich auch einen anderen Aufbau aufweisen. Am unteren Teil der Verbindung der Zugstange 21 mit der Schutzhülle 25 befindet sich ein Zwischenraum 25a, der eine eventuell beim Durchlaufen des Bandendes auftretende übermäßige Belastung verhindern soll.

Die Zugstange 21 der Meßeinrichtung 10 kann eine Stange oder Platte mit einfachem Querschnitt sein. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Federkonstante durch Regeln der Länge der Zugstange in einfacher Weise geändei ι und eine vergleichende Korrektur erleichtert werden kann. Hinzu komm' daß die Zugstange keine Hysteresisverluste aufwei.t, die beispielsweise aus der Reibung mit Halteeinrichtungen entstehen.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den Fig. 3 und 4 gezeigt, die ein Beispiel einer Konstruktion darstellen, die eine kürzere Ausführung als die der Gesamtlänge der Mi 'einrichtung 10 ermöglicht. Der Zugbelastungsmesser 31 ist mi; einer ' Reihe von Zugstangen 32, 33 an den Enden über Federn 34 versehen. An den anderen Enden liegen die unteren Enden einer Führung 35. Zwischen den oberen Teil der Führung 35 und der Halteeinrichtung 38 sind die Zugstangen 36 und 37 gespannt. Die Spannungsschwankung der Zugstangen 32, 33, 36 und 37 kann durch den Zugbelastungsmesser direkt festgestellt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den F i g. 5,6 und 7 dargestellt.

Das Gerüst 101 in F i g. 5 weist eine obere Stützwalze 52 und eine untere Stützwalze ^ς""' mit den Einbaustücken 62 und 62' auf. Die Arbeit, waizen sind mit 53, 53' und deren Einbaustücke mit 63, 63' bezeichnet. Die Innenwand des Gerüstes ist mit Ausnehmungen zum Halten der Zugstangen versehen. Im unteren Teil des Gerüstes ist der Zylinder 104 mit dem Kolben 105 zur hydraulischen Walzenanstellung vorgesehen. Zwischen dem Kolben 105 des Zylinders 104 und einem Schlitten 107 befindet sich eine mit einem Joch 106 verbundene Zugstange, die mit dem Bolzen 131 mit dem Kolben 105 verbunden ist. Mit 108 ist eine Justierungseinrichtung bezeichnet. Die Glieder 109 verbinden über das Joch 106 die Zugstangen mit dem Kolben 105 des Zylinders 104. Die Kupplungen 110 und 112 verbinden die Glieder 1Ö9 mit den unteren Teilen r«> der Zugstangen Ul und die oberen Teile der Zugstangen 111 mit den Wellen 113. Zwischen diesen Verbindungen befinden sich (nicht dargestellte) Spalte, um zu vermeiden, daß die Zugstangen einer Druckkraft ausgesetzt werden, wie auch beim Beispiel nach F i g. 1 <>> gezeigt wurde. Ein Gehäuse 114 für ein Schneckenre duktionsgetriebe dient z'im Einstellen der Lage der Zugstangen (d. h. zum Einstellen der Walzenlage).

Bei 117 kann eine Einrichtung zui Messung des Walzendruckes vorgesehen sein.

Das Schneckengetriebe 118 zum Einstellen der Zugstangenlage nach F i g. 6 ist mit einem Ende an den (rieht dargestellten) Motor gekuppelt. Das Schneckenrad 119 besitzt einen zylindrischen Innenraum, der bei 55 zum Eindrehen einer Spindel 120 mit einem Innengewinde versehen ist. An der Spindel 120 befindet sich über einen oberen und einen unteren Abstandhalter

122 bzw. 122' eine Belastungszelle 121, die zum Feststellen der Zugkraft des Zugstangensystems dient. Das obere Ende der Welle 113 wird als Kolben 56 von einem Belastungsbegrerzer 123 rp.it Flüssigkeitsdruck aufgenommen. Eine Fed r 124 wird, geführ; durch eine Führungsstange !25, dur :h eine Federklemme 126 und eine Mutter 127 in ihrer Lage gehalten. Bei diesem Beispiel ist die Führungsstange 125 durch eine Schrauboder andere Verbindung am Kolben 56 befestigt. Die Feder 124 dient folgendem Zweck:

Wenn die untere Stützwalze auszutauschen ist, wird der Kolben 105 des Zylinders 104 unter die untere Grenze gebracht und der Öldruck des Belastungsbegrenzers wird herabgesetzt Dadurch würde die Zugstange 111 ihrem eigenen Gewicht und der zusammengesetzten Belastung des Verbindungsgliedes 112 und der Welle 113 ausgesetzt werden, bis die Stange verbogen ist. Die Feder 124 vermeidet dies. In einigen Fällen kann diese Wirkung entweder durch Anordnen der Feder unter den Kolben 56 im Belastungsbegrenzer

123 oder durch Aufhängen des Kolbens an einer Zugfeder erreich: werden.

Unter gewöhnlichen Arbeitsbedingungen wird die Welle 113 durch hydraulischen Druck, dessen Erzeugung nicht dargestellt ist. gegen das obere Anschlagende des Beiastungsbegrenzers 123 gedrückt. Hier ist die Druck- oder Haltekraft (im folgenden als Haltekraft bezeichnet), die durch konstanten hydraulischen Druck am Belastungsbegrenzer 123 erzeugt wird, gleich R, die maximale Einstellbelastung der Zugstangen gleich Pb und die Sicherheitsfestigkeit des Zugstangensystems einschließlich Belastungszelle gleich T. Wenn nun angenommen wird, daß diese drei Faktoren so gewählt sind, daß sie die Beziehung /%</? «^aufrechterhalten, dann wird ein zu großer Zug. der durch eine Unregelmäßigkeit der Walzenarbeitsweise am Zugstangensystem auftreten kann, wie ein Abbrechen des Bandes oder Einziehen oder eine durch em fehlerhaftes Manövrieren durch die Bedienungsperson bedingte Zugüberhöhung durch den Belastungsbegrenzer 123 ausgeglichen. Die Sicherheit für die Zugstange dient als Walzenlagemeßeinrichtung, was eine sichere und ruhige Arbeitsweise ermöglicht. Der Belastungsbegrenzer vermeidet somit ein falsches Arbeiten oder eine Beschädigung der Meßeinrichtung mit den Zugstangen 111 und der Belastungszelle 121, wenn die Einrichtung einer wesentlich größeren Belastung als die maximale Belastung Pb ausgesetzt ist.

Wie F 1 g. 7 zeigt, wird der Abdrückzylinder 104 mit Bolzen 13C am unteren Ende des Gehäuses 101 befestigt. Das Joch 106 ist mit dem Bolzen 131 am Kolben 105 befestigt. Die Unterseite des Kolbens 105 im Zylinder 104 ist der Wirkung von öl hohen Drucks der ("!!druckleitung !32 ausgesetzt, die mit einer hydraulischen Pumpe Pan der unteren ölzuführungsöffnung 133 des Zylinders 104 über ein Servoventil SVverbunden ist. Die obere Seite des Kolbens 105 ist über die ölzuführungsöffnung 135 der Wirkung von öl niedrigen Drucks derselben Leitung 132, aber über ein Reduzier-

ventil 134 einem reduzierten Druck ausgesetzt, so daß der Kolben 105 mit einer Rückzugkraft versehen ist. Ein gewöhnlicher elektrischer Steuerverstärker 136 ist mit einem Computer ausgerüstet. Die Signale der Belastungszelle 121 werden an die erste Eingangsklemme 137 gegeben. In ähnlicher Weise empfängt die zweite Eingangsklemme 138 die Signale, die auf dem Walzdruck aus der Belastungszelle 117 beruhen. Die dritte Eingangszelle 139 wird mit den Standard-Einstellsignalen beliefert, die mit den durch bestimmte Formeln aus den Steuersignalen und den Walzdrucksignalen errechneten Werten verglichen werden, und je nach den festgestellten Fehlern werden Steuersignale über die Ausgangsklemme 140 an das Servoventil SV gegeben. Die Formeln werden hier nicht besonders erläutert, weil sie dieselben wie bei gewöhnlichen Geräten der beschriebenen Art sind.

Weil das Joch 106 und der Zylinder 104 mit dem Kolben 105 bzw. mit dem Gehäuse fest verbunden sind, so daß der Kolben einer Rückwirkkraft ausgesetzt ist, ist es möglich, die Rückwirkkraft und das zusammengefaßte Gewicht der unteren Stützwalze und anderer Komponenten als eine Kraft 7ii steuern, die der Zugkraft der Meßeinrichtung entgegenwirkt, wenn die unteren Arbeitswalzen ausgetauscht und das Gewicht des Einbaustückes 63' und die Zugkraft des Kontaktzylinders 65 entfernt worden sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Messen und Einstellen des Walzspaltes auf einen gegebenen Wert entsprechend den Signalen von Walzspalt-Meßeinrichtungen an einem Quartowalzgerüst mit hydraulischen Walzenanstelleinrichtungen zwischen den unteren Teilen der Walzenständer und den Einbaustücken der unteren Stützwalze, wobei jeweils zwei Walzspalt-Meßeinrichtungen auf jeder Gerüstseite beidseits der Walzeneinbaustücke angeordnet sind und sich mindestens vom oberen zum unteren Stützwalzen-Einbaustück erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzspalt-Meßeinrichtungen (10) zwischen den oberen Teilen des Walzenständers (7,101) und den hydraulische!. Walzenanstt !!einrichtungen (8 bzw. 105 bis 108) angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (10) aus einem Gewindeteil (9), einer Halteeinrichtung (23) mit einer Belastungszelle (22), einer Zugstange (21), einer Schutzhülle (25) und einen zwischen Schutzhülle und Walzenanstelleinrichtung befindlichen Belastungsbegrenzer (26,26a) besteht

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Meßeinrichtung (10) aus Zugstangenpaaren (32,33 und 36,37), einer Halteeinrichtung (38) und einem Zugbelastungsmesser (31) besteht.