DE2420195C3

DE2420195C3 - Vorrichtung zur Kompensation von Walzenexzentrizitäten und Walzenunrundheit

Info

Publication number: DE2420195C3
Application number: DE19742420195
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6800 Mannheim Troebs
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1974-04-26
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1981-10-01
Also published as: FR2269135A1; CH589490A5; FR2269135B1; DE2420195B2; DE2420195A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kompensation von Walzenexzentrizität und Wal/enun· rundheit.

Solche Vorrichtungen dienen der Beseitigung des Einflusses von Exzentrizität und Unrundheiten. die bei Walzen einer Walzanlage auftreten und sich störend auf die Dicke des gewalzten Materials auswirken. Es ist aus der DE-OS 15 27 613 bekannt, daß die Dicke des gewalzten Materials am Ausgang des Walzgerüstes laufend gemessen wird und eine Abweichung vom Sollwert nur durch Verstellung der Oberwagen, durch Veränderung des Zuges und/oder der Bandgeschwindigkeit zu regeln ist. Eine Berücksichtigung der Walzenexzentrizität und der Walzenunrundheit war bei dieser bekannten Anordnung nicht vorgesehen.

Aus der DE^AS 20 36 965 ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der riüf die Wälzkfaftänderungen für die Dickenregelung freigegeben werden, welche die von Walzenexzentrizitäten hervorgerufenen Walz* kraftschwankungen übersteigen, Wenn die vom Walzgut erzeugten Walzkrafläflderungen innerhalb der von den Walzenexzentrizitäten hervorgerufenen liegen, werden sie nicht berücksichtigt.

Die DE-OS 23 33 461 zeigt eine andere Möglichkeit, die Walzenexzentrizitäten zu korrigieren. Gemäß dieser Veröffentlichung ist jede Walze mit einem Nucken ι versehen, dessen äußerer Umfang der Summenunrundheit der Walze entspricht und neben dem Abschleifen der Walze zusätzlich hergestellt werden muß. Dieser Nocken muß außerdem vor Stößen geschützt sein, da sonst Fehlanzeigen erfolgen.

ι» Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Störungen, die durch Walzenexzentrizität und Walzenunrundheit, kur/ Summenunrundheit genannt, verursacht werden, in einfacher Weise beseitigt werden können, wobei die

r> Winkelpositionen der Walzen zueinander meist nicht konstant sind. Die Regelgenauigkeit und die Regelgeschwindigkeit sollen dabei erhöht und eine gleichmäßige Dicke des Walzgutes gewährleistet werden.

Die Lösung besteht darin, daß erfindungsgemäß

-¹Ii mehrere, z. B. sechs Ringspeicher-Schieberegister parallel zueinander angeordnet sind, ihre Informationseingänge mit Eingangsschaltern verbunden sind, die an den Ausgang eines mit einer Meßeinrichtung zur Messung der Summenunrundheit verbundenen Analog-Digital-

-"> Wandlers angeschlossen sind, die Ausgänge der Ringspeicher Schieberegister mit Ausgangsschaltern verbunden sind, die zn dem Eingang eines mit dem Steuergerät für den Wal/enabstand verbundenen Digital-Analog-Wandlers angeschlossen sind und jeder

i» erste Informationseingang eines Ringspeichi-r-Schicbe registers über eint Rückführung mit dem Ausgang desselben in Verbindung steht, während die Schiebe takteingänge der Ringspeicher-Schiebcregister mil der Zuführung eines Winkelmessers verbunden sind, an die

>"> auch der Eingang eines Differen/bildners angeschlossen ist. dessen /weiter Eingang an die Zuführung eines weiteren Winkelmessers angeschlossen ist, während der Ausgang des Differen/bildners mit den Fingangsschaltern und den Ausgangsschaltern der Ringspeicher Schieberegister verbindbar ist.

In vorteilhafter Weise ist der Ausging des Differenz bildners mit dem Eingang einer Schalthysterese verbunden, wodurch ein unruhiges Hin· und Hcrschalten vermieden wird. Die Vorrichtung isl so gestaltet, daß

'■> Meßwerte aus zwei benachbarten Ringspeicher-Schieberegistern abgefragt werden können, um /.wischenwerte rechnerisch /u bestimmen.

Anhand einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispicl der Erfindung näher erläutert werden.

W Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit sechs RingspeicherSchieberegistern 2, 3,4, 5,6 und 7. sechs F.ingangsschaltern 8, 9, 10, 11, 12 und 1 3. sechs Aüjgangsschaltern 14, 15, 16, 17, 18 und 19, einem Analog-Digital-Wandler 20. einem Digital Analop

M Wandler 21. einer Schalthyslcrcse 22 und einem Differenzbildner 23.

Die Ringspeicher Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6 und 7 sind parallel zueinander nngeordnel. Sie verfügen alle über einen Speicherplatz von 6 κ 4 bit. Der Informa

f>" tionseingang 24, 25, 26, 27, 28, 29 eines jeden Ringspeicher-Schieberegisters 2,3,4,5,6 und 7 ist mit einem Eingangsschallef 8, 9, 10, II, 12, 13 verbunden. Beim Schließen des Eingangsschalters 8,9, i0,11,12,13 wird eine Verbindung zwischen dem Ringspeicher-

&* Schieberegister 2,3, 4,5, 6, 7 und dem Analog-DigitaU Wandler 20 hergestellt, dessen Ausgang mit den Eingangsschaltern 8, 9, 10, 11, 12,13 verbunden isl. Der Eingang des Änalog'Digital-Wandlers 20 ist mit einer

Meßeinrichtung (hier nicht dargestellt) zur Messung der Summenunrundheit verbunden. In ihm werden die analogen Meßwerte in digitale Werte umgewandelt. Die Meßwerte können mit Hilfe eines Schiebetakies, der z, B. vom Drehwinkel einer Walze abgeleitet wird, adressiert und innerhalb der Ringspeicher-Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6, 7 den für sie vorgesehenen Speicherzellen zugeordnet werden. Aus diesem Grund sind die Schiebetakteingänge 30, 31, 32, 33, 34, 35 der Ringspeicher-Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6, 7 mit der Zuführung 36 eines Drehwinkelmeßgerätes einer Walze verbunden.

Jeder Ausgang eines Ringspeicher-Schieberegisters 2, 3, 4, 5, 6, 7 ist mit einem Ausgangsschalter 14, 15, 16, 17,18,19 verbunden.

Um die in den Ringspeicher-Schieberegistern 2, 3, 4, 5, 6, 7 gespeicherten Meßwerte abfragen zu können, werden die Ausgangsschalter 14, 15, 16, 17, 18, 19 geschlossen. Dadurch wird eine Verbindung zwischen den Ringspcicher-SchieberegisiL-rn 2, 3, 4, 5, 6, 7 und dem Digital-Analog-Wandler 21 hergestellt, dessen Eingang mit den Ausgangsschaitern 14, 15, Ib₁ (7, 18, i9 verbunden ist, während sein Ausgang an ein Steuergerät (hier nicht dargestellt) angeschlossen ist.

Die Steuerung der Eingangs 8, 9, 10, 11, 12 '3 und Ausgangsschalter 14,15, 16,17, 18 und 19 erfolgt mittels eines Differenzbildners 23. dem eine Schalthysterese 22 vorgeschaltet ist. Der Ausgang der Schalthysterese 22 kann mit den Eingangs- 8, 9, 10, I!, 12 und 13 und den Ausgangsschaltern 14, 15, 16, 17, 18 und 19 der Ringspeicher-SchieberegMi'r 2, 3, 4, 5, 6 und 7 verbunden werden.

Im Differcnzbildner 23 wird die Drehwinkeldifferenz zwischen der Oberwaize und der /u dieser gehörenden Unterwalze bestimmt. Die Meßwerte der Drehwinkel erhält der Differenzbildner 23 über die Zuführungen 37 und 39. Die Zuführung 37 ist bsw. mit dem nicht dargestellten Drehwinkelmeßgerät der Unterwalze und die Zuführung 39 mit dem Drehwinkelmeßgerät der Oberwalze verbunden. Ist die Drehwinkeldifferenz bestimmt, so geht vom Differcn/bildner 23 ein Signal aus, das genau den Eingangsschalter des Ringspeicher-Schieberegisters schließt, in dem die Meßwerte der Summenunrundheit der jeweiligen Walzenunidrehung abgespeichert werden sollen.

Bei einer Walzenumdrehung ist der Schlupf vernachlässigbar und die Drehwinkelposition zwischen den beiden Walzen kann als etwa konstant angesehen werden. Diese Tatsache wird ausgenutzt, um die Meßwerte mehrerer Walzenumdrehungen mit unterschiedlichen Drehwinkelditferenzen zwischen den Walzen abspeichern zu können. Zu diesem Zweck wird jedem Ringspeicher-Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6, 7 eine konstante Drehwinkeldifferenz zugeordnet. Das bedeutet,daß die bei der Umdrehung der Walzen gemessenen Werte über die Summenunrundheit in dem Ringspeicher-Schieberegister abgespeichert werden, dem die augenblicklich zwischen den Walzen bestehende Drehwinkeldifferenz zugeordnet ist. Nach der abgeschlosse nen Einspeicherung der Meßwerte wird der Schalter wieder geöffnet,

Will man beim Walzvorgang zur Regelung auf die gespeicherten Meßwerte zurückgreifen, so wird zunächst einmal mittels des Differenzbildners 23 die konstante Drehwinkeldifferenz zwischen den Walzen ι bestimmt. Daraufhin wird der Ausgangsschalter des Ringspeicher-Schieberegislers 2, 3, 4, 5, 6, 7 durch ein Signal des Differenzbildners 23 geschlossen, in dem die zu dieser Drehwinkeldifferenz gehörigen Meßwerte abgespeichert sind.

Die Meßwerte werden vom Ringspeicher-Schiebere gister an den Digital-Analog-Wandler 21 gegeben. Dort findet, wenn notwendig, eine Umwandlung der Meßwerte vom digitalen in den analogen Bereich statt; als dann werden die Meßwerte an ein Steuergerät 6 (hier nicht dargestellt) weitergegeben.

Um beim Umschalten von einem Ausgangsschalter zum anderen ein unruhiges Hin- und Herschalten zu vermeiden, wurde dem Differenzbildner 23 eine Schalthysterese 22 vorgeschaltet.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben und zwar zunächst die Einspeicherung der in einem Eichlauf ermittelten Werte der Unrundheit und dann die Anwendung des Anmeldungsgegenstandes. Ein Eiehlauf ist an sich nur nach einem Walzenwechsel erforderlich. Es ist jedoch zweckmäßig, nach einer längeren Betriebszeit in einem Eiehlauf die Werte neu einzuspeichern.

Die Vorrichtung soll hier beispiels.· ise zur Kompen sation der .Suniinenunrundheit zweier rValzen einer Walzanlage verwendet werden. Beide Walzen seien auf eine definierte Kraft zusammengefahren. Bei festgehaltener Anstellung entstehen beim folgenden Drehen der Walzen als Folge der Summenunrundheii Kraftände rungcn. die als Maß für die Summenunrundheit dienen können. Man läßt nun beide Walzen eine volle Umdrehung ausfühien. Dabei werden die beiden Drehwinkclpositione ι x, und \> gemessen und die Meßwerte an den Differenzbildner 23 gegeben. Die Differenz zwischen den beiden Drehwinkelpositionen ixi und x.. ist während einer Walzumdrehung praktisch konstant. Bei de· ersten Walzumdrehung sei die Drehwinkelpositionsdiffereni' x, — /x₂ = 0 Grad. Das vom Differenzb'ldner 23 ausgesendete Signal bewirkt die Schließung des Eingangsschalters 8 des Ringspeicher-Schiebercgisters 2, wenn diesem, wie hier angenommen, die Drehwinkeldifferenz 0 Grad unu den übrigen Ringspeicher-Schtcberegisiern 3, 4, 5, 6 und 7 die Dreh Winkeldifferenzen 60-, 120-, 180-, 240-, und 300 Grad zugeordnet sind. Es werden nun automatisch die bei dieser Walzunidrehung gemessenen Werte über die Summenunrundheit im Ringspeicher-Schiebe^register 2 abgespeichert. Ist diese Walzumdrehung beendet, so wird der Eingangsschalter 8 wieder geöffnet. Die Walzen werden auseinander gefahren und der Versetzungswinkel /wischen ihnen wird um 60 Grad erhöht.

Es werden nun die gleichen Vorgänge, wie oben beschrieben, wiederholt.

Die hier beschriebene Vorrichtung verfügt über sechs Ringspeicher-Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6 und 7. Fs können deshalb gerade sschs Walzenumdrehungen zur Mess, iig der Summenunrundhei! durchgeführt werden, wobei der Versetzungswinkel zwischen den Walzen vorzugsweise immer um 60 Grad erhöht wird, bis eine Drehwinkeldifferenz von 300 Grad erreicht ist. Die an die Ringspeichel -Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6 7 gegebenen Meßwerte lassen f.ich mit Hilfe eines Schiebetaktes adressieren und in die für sie vorgesehenen Speicherzellen einspeichern. Der zur Adressierung verwendete Schiebetakl wird vom Drehwinke; einer Walze abgeleitet, leder Ringspeicher-Schieberegister 2, 3, 4, 5, 6, 7 weist einen Speicherplatz von 6 χ 4 bit auf. Es können daher während einer Walzumdrehung sechs gemessene Werte abgespeichert werden, die in einem Meßbereich von 0 bis 15 um Summenunrundheit liegen (bei 1 um Auflösung).

Es werden vorzugsweise die bei 0 Grad. 60 Grad, 120 Grad... gemessenen Werte abgespeichert.

Zur Kompensation der Walzenexzentrizität und der Walzcnunrundheil bei dem eigentlichen Walzcnvor· gang werden je nach Größe des Vcrsclzungswinkels zwischen den Walzen, einem der sechs Speicher 2, 3, 4, 5,6,7 die gespeicherten Mcßdatcn entnommen.

Hierzu wird zunächst mittels des Diffcrenzbildners 23 die Drehpositionsdifferenz zwischen den Walzen bestimmt. Beträgt sie z. B. «ι — Ά2 = 0 Grad, so müssen die im Ringspeicher-Schiebcregistcr 3 abgespeicherten Meßwerte abgefragt werden. Damit dies möglich ist, wird düfeh ein vom Differcrizbildncr 23 ausgehendes Signal der Aüsgangsschallef 15 geschlossen.

Die Verbindung vom Differerizbiidncr 23 zu den einzelnen Schaltern kann durch einen Zuordner, Verschlüssler o.dgL erfolgen. Die Meßwerte körinen jetzt an den Digital-Analog-Wandler 21 gegeben werden und von dort an das angeschlossene Steuergerät (hier nicht dargestellt).

Besicht zwischen den Walzen din Verschicbuiipswinkel, der Z. B. zwischen 60 Grad und 120 Grad liegt, so werden die Meßwerte aus den Ringspcichcr-Schicbcregislcrn 3 und 4 abgefragt. Um den für die Beseitigung der Walzenexzentrizität bzw. Walzeunrundheil benötigten Meßwerte zu erhalten, wird jeweils zwischen den Meßwerten aus den Ringspcichcr-Schicbcrcgistern 3 und 4 rechnerisch interpoliert.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Mögliehkciu die Anzahl der Ringspcicher-Schiebercgisler.bclicbig zu erweitern; iiiii nichr als sechs Waizcriüriidrchungcn durchführen zu können. Dcswcilcrcn kann beim Meßvorgang der Vcrsctzungswiiikcl zwischen den Walzen jeweils iiiich um mehr als 60 Grad erhöht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kompensation von Walzenunrundheiten und Walzenexzentrizität, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere z.B. sechs Ringspeicher-Schieberegister (2,3,4,5,6,7) parallel zueinander angeordnet sind, ihre Informationseingänge (24, 25, 26, 27, 28 und 29) mit Eingangsschaltern (8, 9, 10, 11, 12, 13) verbunden sind, die an den Ausgang eines mit einer Meßeinrichtung zur Messung der Summenunrundheit verbunden Analog-Digital-Wandlers (20) angeschlossen sind, die Ausgänge der Ringspeicher-Schieberegister (2, 3, 4, 5, 6, 7) mit Ausgangsschaltern (14, 15, 16, 17, 18, 19) verbunden sind, die an den Eingang eines mit dem Steuergerät für den Walzenabstand verbundenen Digital-Analog-Wandlers (21) angeschlossen sind, jeder erste Informationseingang (24, 25, 26, 27, 28, 29) eines Ringspeicher-Schieberegisters (2, 3, 4, 5, 6, 7) über eine Rückführung (40,140,240,340,440, 540) mit dem Ausgang desselben in Verbindung steht, während die Schiebetakteingänge (30, 31, 32, 33, 34, 35) der Ringspeicher-Schieberegister (2, 3, 4, 5, 6, 7) mit der Zuführung (36) eines Winkelmessers verbunden sind, an die auch der Eingang (37) eines Differenzbildners (23) angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang (38) an die Zuführung (39) eines weiteren Winkelmessers angeschlossen ist. während der Ausgang des Differenzbildners (23) mit den Eingangsschaltern (8, 9, 10, 11, 12 und 13) und den Ausgangsschallern (14, 15, 16, 17, 18 und 19) der Ringspeicher Schieberegister (2, 3, 4, 5, 6 und 7) verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Di^rr«:renzbildners (23) mit dem Eingang einer Schalthysterese (22) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenwerte auch aus den in zwei benachbarten Ringspeicher-Schieberegistern abgespeicherten Meßwerten rechnerisch bestimmbar sind.