DE2224909A1

DE2224909A1 - Anordnung zur messung des spaltes eines walzenpaares fuer ein walzgeruest

Info

Publication number: DE2224909A1
Application number: DE2224909A
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Meyer
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1972-05-20
Filing date: 1972-05-20
Publication date: 1973-11-22
Also published as: JPS4956657A; FR2185451A1; FR2185451B1; JPS529391B2; US3817068A; SE413854B; GB1431984A; IT987443B

Description

72-B III-17 Bremen, den 3.8. Mai 1972

Sm/ka

Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Anordnung zur Messung des Spaltes eines Walzenpaares für ein

Walzgerüst

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Messung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares als Istwert für einen Regler zur Konstanthaltung des von einen Walzgerüst ausgebrachten Walzgutes.

Bei Walzwerken ist es zur Erzielung enger Banddickentoleranzen not- -. wendig, eine Banddickenregelung vorzunehmen. Neben den hohen dynamischen Anforderungen an eine solche Regelung ist darüberhinaus ein schnelles Stellsyptem und eine möglichst verzögernngsfreie Erfassung der Regelgröße erforderlich. Da eine derartige Messung der Banddicke am Ort der Verformung aufgrund der Walzenabplattung und der Materialfederung nicht möglich ist, wird bei derartigen schnellen Regelsystemen der Abstand der Arbeitswalzen in irgendeiner Weise erfaßt.

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Die zur Zeit im Einsatz befindlichen Regelanlagen unterscheiden sich im wesentlichen durch das Meßsystem zur Erfassung des Halzspaltes. Eine relativ einfache und deshalb auch relativ ungenaue Methode benutzt zur Erfassung des Walzspaltes den Plungerweg. Bei dieser Methode wird der Walzspalt indirekt erfaßt, so daß Walzenabplattungen, Ständerdehnurigen und Exzentrizitäten der Stützwalzen die Meßgenauigkeit stark negativ beeinflussen. Das Regelsystem ist daher, nur dann brauchbar, wenn es durch um±^Tangreiche Korrekturmaßnahmen verbessert wird.

Eine weitere Methode benutzt eine zwischen den Einbaustücken der Stützwalzen sitzende Spindelanordnung» deren Spindelkraftänderung als indirektes Kaß für den Walzspalt erfaßt wird. Über eine Regelanordnung wird dabei die Spindelkraft konstant gehalten, so daß auch der Walzspalt in erster Näherung konstant bleibt. Diese Methode, bei der der Spalt als Sollwert über einen zusätzlichen Spindelantrieb eingegeben wird, erfaßt keine Walzenabplattung, dagegen Exzentrizitäten der Stützwalzen mit umgekehrtem Vorzeichen. Optimale lialzergebnisse lassen sich daher mit diesem Regelsystem nicht erzielen.

Eine wesentliche Verbesserung gegenüber diesen beiden Regelsystemen stellt die direkte Walzspaltmessun« nach DBP 1 931 654 dar. Bei diesem Regelsystem wird mit berührungslos arbeitenden Meßgebern, die an feststehenden, auf Ballenenden der Arbeitswalzen aufgesteckte Meßringe angebracht sind, der Abstand der Arbeitswalzen erfaßt. Dieses Regelsystem hat sich in der Praxis bewährt; besitzt jedoch in den Meßringen Elemente, die seine Anwendung auf relativ langsam laufende Walzgerüste begrenzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile der bekannten Repelsysteme zu vermeiden und ein Meßsystein zur Erfassung des Walzspaltes· vorzusehen, das in seiner Anwendung

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keinerlei Begrenzungen unterliegt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei mit dem Spalt der Arbeitswalzen sich ändernde Meßflächen eines Meßsystems vorgesehen sind und daß eine der Meßflächen, deren Abstand durch den Pegler auf einen konstanten Wert geregelt wird, zur Einstellung des'Sollwertes verstellbar an' ihrem Stützpunkt angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Maßnahme bietet die Möglichkeit, eine Meßanordnung nach verschiedenen physikalischen Prinzipien aufzubauen. So ist es möglich, die Meßanordnung mit einer induktiven, kapazitiven, optischen oder elektromechanischen Meßeinrichtung zu versehen. Hierbei ist es zweckmäßig, die verstellbare Meßfläche durch die Stirnseite eines in seiner Höhe gegenüber seinem Stützpunkt-verstellbaren Meßbolzens zu bilden. Damit ist es durch eine entsprechende Einstellung des Meßbolzens möglich, den jeweils gewünschten Sollwert vorzugeben. Die Regeleinrichtung hält dabei den Abstand der Meßflächen auf den festgelegten konstanten Abstand.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erlätert. Es zeigen:

Figur 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Walzspalterfassung mit Hilfe von Meßringen .

Figur 2 eine Seitenansicht einer Meßanordnung nach dem Prinzip von Figur 1

Figur 3 _ eine Seitenansicht einer mit einem Meßring aufgebauten Meßanordnung und

Figur 4 eine an den EinbaustUcken der Arbeitswalzen angebrachte Meßanordnung*.

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Das in Figur 1 dargestellte Prinzip der erfindüngsgeraäßen Meßanordnung zeigt zwei Arbeitswalzen 10 und 11. Jede der beiden Arbeitswalzen 10, 11 besitzt auf jeder Stirnseite einen Wellenstumpf 17» auf den je ein Meßring 12, 13 aufgesteckt ist. Die Meßringe 12 tragen eine feste Meßfläche 14, während die Meßringe 13 eine verstellbare Meßfläche 15 tragen. Die verstellbare Meßfläche 15 ist durch die Stirnseite eines Meßbolzens 16 realisiert, dessen Höhe in bezug auf den durch seinen Meßring 13' gebildeten Stützpunkt in nicht näher dargestellter Weise verstellbar ist. Das erfindungsgemäße Meßsystem ist so ausgelegt, daß der Abstand S₁ der Meßflächen 14» 15 durch das Regelsystem des Walzgerüstes stets koastant gehalten wird. Damit ist man in der Lage, durch den geschlossenen Regelkreis den Abstand S- über den gesamten Bereich S₂ des Meßbolzens 16 konstant zu halten. Da auch bei aufeinanderliegenden Arbeitswalzen 10, 11 der konstante Abstand S₁ vorhanden ist, ändert sich der Abstand S der Arbeitswalzen in gleichem Maß mit dem Hub S_? des Meßbolzens 16. Somit ist man in der Lage, durch entsprechende Einstellung des Meßbolzens l6 den jeweils gewünschten Sollwert für den Walzspalt S vorzugeben.

Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Meßanordnung. Hierbei ist der auf den Wellenstumpf I7 der unteren Arbeitswalze 10 aufgesteckte Meßring 13 mit einem Meßgeberträger 18 zur Verstellung des Meßbolzens 16 versehen. Der Meßring 12 der oberen Arbeitswalze 11 trägt die feste Meßfläche 14·*· Bei der in Figur 3 dargestellten Seitenansicht ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 2 auf den Meßring 12 verzichtet worden. Die feste Meßfläche 14 wird hierbei durch den entsprechenden Teil des Zylindermantels des Wellenstump%s I7 gebildet. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß auf jeder Stirnseite auf einen komplizierten Meßring verzichtet werden kann. Bei induktiven Meßeinrichtungen ist es aber zweckmäßig, eine Entmagnetisierungsvorrichtung I9 vorzusehen, und zwar zur Unterdrückung von Störungen, die durch mag-

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netische, auf den Wellenstumpf einwirkende F.remdf eider entstehen könnten.

Beim Aüsführungsbeispiel nach Figur 4 sind die Meßflächen 14» 15 an.den Einbaustücken der Arbeitswalzen im Fenster des Walzgerüstständers 25 angebracht. Am Einbaustück 21 der unteren Ärbeitswalze ist ein Meßgeberträger 23 vorgesehen, aus dem der verstellbare Meßbolzen 16 herausragt. Das gegenüberliegende Einbaustück 22 der oberen Arbeitswalze 11 trägt die feste Meßfläche 14· Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch das zur Einstellung des Walzenabstandes dienende Stellsystem 30 angedeutet.

Mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung ist es möglich, den Istwert der Banddicke des ausgebrachten Walzgutes über den ganzen Bereich konstant zu halten. Die Regelgrößen, die in der Regel als elektrische Signale vorliegen, brauchen hierbei nicht verändert zu werden. Der Sollwert der gewünschten Banddicke wird über den Meßgeberträger jeweils vorgegeben. Damit wird der Walzspalt nur von dem Hub bestimmt, den die Meßbolzen jeweils zurückgelegt haben. Der Aufbau der elektronischen Meßanlage kann hierbei mit induktiven Elementen, kapazitiven oder ohmschen Bausteinen erfolgen. Dies ist deshalb möglich» weil die Regeleinrichtung stets den vorgegebenen konstanten Abstand der Meßflächen auszuregeln hat.

Die -erfindungsgemäße Meßanordnung zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. So ist es möglich, den Sollwert exakt vorzugeben und die Position des Walzspaltes direkt zu messen. Weiterhin gestattet dieses Prinzip eine genaue Parallelverstellung der Arbeitswalzen. Die Erfassung des Walzspaltes kann sowohl mit Hilfe von Meßringen, als auch mit Hilfe der feststehenden Einbaustücke durchgeführt werden. Die letztere Möglichkeit gestattet es, die erfindungsgemäße Meßanordnung auch für hohe Bandgeschwindigkeiten zu benutzen.

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Die erfindungsgemäße Meßanordnung, bei der der Walzspalt berührungs-. los erfaßt wird, ist in der Lage, einen beliebig großen Meßbereich zu überdecken. Hierbei bleiben die Genauigkeit und die Auflösung ▼on der Größe des Meßbereichs unbeeinflußt. Außerdem wird das jeweilige Meßergebnis von den notwendigen Kühlmitteln ebenfalls nicht beeinflußt. Auch das Eichen bereitet bei dieser Meßanordnung keine Schwierigkeiten, denn dies ist durch einfaches Gegeneinander— fahren der Arbeitswalzen möglich. Somit stellt das Wechseln von Arbeitstfalzen kein besonderes Problem dar. Die erfindungsgemäße Meßanordnung, die das Regelverhalten der Regelanordnung durch den konstanten Abstand der Meßflächen positiv beeinflußt, erlaubt auch, den jeweils eingestellten Sollwert mit entsprechenden Geräten digital anzuzeigen. Temperaturschwankungen, wie sie bei derartigen Walzwerken stets auftreten können, haben ebenfalls keinen Einfluß auf die Meßanordnung.

— Patentansprüche —

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Claims

Paten t-a nsprüche

1·)) Anordnung zur Messung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares .- als Istwert- für einen Regler zur Konstanthaltung des von einem Walzgerüst ausgebrachten Walzgutes, dadurch .g e —' kennzeichnet , daß zwei mit dem Spalt der Ar beitswalzen sich ändernde Meßflächen (14» 15) eines Meß— systems vorgesehen sind, und daß eine der Meßflächen (l5)> deren Abstand (S₁) durch den Regler auf einen konstanten Wert geregelt wird, zur Einstellung des Sollwertes verstellbar an seinem Stützpunkt angeordnet ist.

2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die verstellbare Meßfläche (15) durch die Stirnseite eines in seiner Höhe gegenüber seinem Stützpunkt verstellbaren Meß— bolzens (16) gebildet ist.

3·) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der verstellbare Meßbolzen (l6) an einem Wellenstumpf (17) einer Arbeitswalze (lO) aufgesteckten Meßring (13) angeordnet ist, und daß die feste Meßfläche (14) an einem Meßring (12) vorgesehen ist, der auf einem Wellenstumpf (17) gegenüberliegenden Arbeitswalze (11) aufgesteckt ist.

4·) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der verstellbare Meßbolzen (l6) an einem r auf einen Wellenstumpf (I7) einer Arbeitswalze (lO) aufgesteckten Heßring (13) angeordnet ist, und daß als feste Meßfläche (14) ein entsprechender Abschnitt der gegenüberliegenden Arbeitswalze (ll) vorgesehen ist. ..

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5.) Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die feste Meßfläche (14) durch einen an der gegenüberliegenden Arbeitswalze (11) vorgesehenen Wellenstumpf (17) gebildet ist.

6«) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Meßbolzen (16) an einem Arbeitswalzeneinbaustück (21) des Walzgerüstes (25) vorgesehen ist, und daß die feste Meßfläche (l4) an dem Arbeitswalzeneinbaustück (22) der gegenüberliegenden Arbeitswalze (ll) angeordnet ist.

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