DE2443425A1 - Blechmessvorrichtung - Google Patents

Description

2443425 Licht, Schmidt, Hansmann & Herrmann Patentanwälte

München: Dipi.-Ing. Martin Licht

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

" Patentanwälte Licht, Hansmann, Herrmann ·8 München 2- Theresienstr. 33 " Oppenail." Dr. Reinhold Schmidt

8 München 2 Theresienstraße 33

11. September 1974 Ke/Ba

USS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC. 6ÜÜ Grant Street
Pittsburgh, Pennsylvanien U.S.A.

Blechmessvorri chtung

Die Erfindung betrifft eine Blechmessvorrichtung, die sichinsbesondere zum Messen der Länge einer warmen Stahlbramme eignet, wenn diese in einem Walzwerk zu Blech gewalzt wird.

Stahlbleche werden erzeugt, indem eine warme bzw. heiße Stahlbramme zwischen den Walzen eines Reversierwalzwerkes vorwärts und rückwärts bewegt wird, wobei die Dicke bei jedem Durchgang abnimmt, bis die Bramme eine erheblich größere Länge aufweist und auf die gewünschte Platten- oder Blechdicke

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reduziert worden ist. Blachs werden von einem Kunden gewöhnlich in bestimmten Längen verlangt, und zwar innerhalb kleiner Längentoleranzen. Gewöhnlich wird eine einzelne Bramme so gewalzt, daß zwei oder mehr Bleche entstehen, und auf der Grundlage der Ausgangsgröße der Bramme und der gewünschten Enddicke des Bleches lassen sich Berechnungen anstellen, die darauf abzielen, nicht nur eine Kombination der gewünschten Blechlängen zu erhalten, sondern gleichzeitig eine maximale Ausbeute der Bramme.

Die Bramme wird so gewalzt, daß die Dicke des Bleches am letzten oder vorletzten Durchgang durch die Walzen etwa am oberen Ende des zulässigen Dickenbereiches des fertigen Bleches liegt, oder eine Dickenmessung stattfindet, durch die festgestellt wird, ob das Blech entweder innerhalb des zulässigen Dickenbereiches oder nahe an diesem Bereich liegt. Die Blechlänge wird dann durch visuelle Beobachtung der Blechenden festgestellt, wenn diese mit Längenmaßstabsmarkierungen auf dam Walzgsrüstauslauftisch übereinstimmen. Der Maschinenführer trifft dann die Entscheidung, ob ein zusätzlicher Walzeridurchgang erforderlich ist, und wenn dies der Fall sein sollte, welche zusätzliche Dickenreduzierung die verlangte Länge ergibt.

Die visuelle Beobachtung der Längenmessung ist nicht genau, und manchmal ist es außerdem schwierig, die richtige Länge zu messen, weil sogenannte Fischschwänze, also abgeschrägte und abgerundete Blechenden, die sich aus den zwischen den Walzen hindurch laufenden Enden ergeben, die Stellen nicht sicher auffinden lassen, an denen ein Blech abgeschert oder

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abgeschnitten werden muß, um die gewünschten Längen zu erhalten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zur genauen Messung der Länge eines warmen Stahlbleches im Walzzustand zu schaffen, wobei diese Vorrichtung so beschaffen sein soll, daß sie nur den brauchbaren Teil eines dleches mißt, wenn dieses gewalzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Blechmeßvorricntung gelöst, die einen Impulsgenerator aufweist, der so geeicht ist, daß er Impulse erzeugt, die Längeneinheiten des Umfangs einer rotierenden Arbeitswalze eines Blechwalzwerks darstellen. Diese Impulse laufen durch ein Gatter und werden in einem Zähler gesammelt. Das Gatter beginnt mit der Sammlung, sobald in dem Walzwerksgehäuse eingebaute delastungszellen, die die Walzkraft sicherstellen sollen, anzeigen,- daß der nutzbare oder, brauchbare Teil des Werkstücks sich am Anfahrende zwischen den Walzen befindet. Das Gatter hört mit dem Sammeln von Impulsen auf, sobald die Belastungszellen anzeigen, daß der brauchbare Teil des Werkstücks an dem anderen Ende sich nicht mehr zwischen den Walzen befindet. Die Impulssammlung oder -zählung wird am Steuertisch des Walzwerkführers angezeigt und ergibt dadurch eine genaue Längenmessung für jeden einzelnen Walzendurchgang. Der Zähler wird dann für den nächsten Durchgang zurückgestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung in Verbindung mit einem Fließbild schematisch dargestellten Vorrichtung beispielshalber erläutert.

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In der Zeichung wird mit 2 eine obere Arbeitswalze eines Blechwalzwerks bezeichnet, während das Bezugszeichen 4 eine untere Arbeitswalze eines solchen Walzwerks betrifft. Die untere Walze wird hier von einem Motor 6 angetrieben. In dem nicht dargestellten Gehäuse für die Walzen 2 und 4 befinden sich Belastungszellen 8, die zur Messung der die Walzen 2 und 4 trennenden Kraft dienen, sobald das Werkstück S zwischen den Walzen hindurchgeht. Die Belastungszellen 8 sind an einen Lastkraftanzeiger 10 angeschlossen. Diese Teile sind insoweit üblich und in rnordernen Blechwalzwerken vorhanden, wobei der Anzeiger 10 üblicherweise im Steuertisch des Betriebsführers angeordnet ist, und von diesem bei der Steuerung des Walzwerks benutzt werden kann.

Der Motor 6 treibt ein Getriebe 12 mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis an. Das Getriebe 12 steht mit zwei Impulsgeneratoren 14 und 16 in Antriebßverbindung. Der Impulsgenerator 1B ist so angeschlossen, daß er bei jeder einzelnen Umdrehung der Walze 4 einen Impuls erzeugt. Der Impulsgenerator 14 ist so angeschlossen, daß er bei jeder Umdrehung der Walze 4 eine veränderliche Anzahl Impulse erzeugt, wobei die Impulszahl durch einen Verhältniseinstellmotor 1d eingestellt wird, der in der Steuertafel des Walzwerkführers einen Steuerschalter hat. Das Getriebe 12 kann ein P.I.V. Getriebe mit variabler Drehzahl sein, das von der Link-Belt Corporation hergestellt wird, während jeder der Impulsgeneratoren 14 und 16 ein Tru-Rota-Impulsgeneratar sein kann, der von der Trump-Ross Company hergestellt wird. Der Impulsgenerator 14 hat einen Ausgang, der mit einem Impuls-

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eingang eines Impulszählers 20 verbunden ist, so beispielsweise mit einem Frequency Counter Modell 5321B, der von der Hewlett-Packard Company hergestellt wird.

Die Belastungszellen B weisen vorzugsweise einen linearen Ausgang auf, und können beispielsweise der Zelle Pressductor Type QGPCG (2Ö00 to), die von der Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget in Vasteras, Schweden hergestellt wird,entsprechen.Der Lastkraftanzeiger 10 hat einen Spannungsausgang 22, der mit einem spannungsemp-fLndlichen Relais und Signalquelle verbunden ist. Ein Potentiometer 26 steht ebenfalls mit dem Relais 24 in Verbindung. Das Relais 24 weist einen Signalausgang 28 auf, der an einen einpoligen Umschalter 30 angeschlossen ist. Der Impulsgenerator 16 hat einen Ausgang 32, der an den Schalter 30 angeschlossen ist, welcher seinerseits mit einem Gattereingang des Zählers 20. in Verbindung steht.

Im Betriebszustand ist der Schalter so geschaltet, daß der Impulsgenerator 16 mit dem Zähler 20 verbunden ist, wodurch die Meßvorrichtung geeicht werden kann. Der Umfang der Walze 4 wird vorzugsweise in Zoll genau gemessen. Der Motor u wird dann so in Drehung versetzt, daß beide Impulsgenerataren 14 und 16 Impulse erzeugen. Der Impulsgenerator 1d erzeugt einen Impuls pro Umdrehung der Walze 4, und jeder Impuls wirkt wie ein Gatter oder Tor, das den Zähler 20 beim Erscheinen des Impulses zurückstellt. Die Geschwindigkeit des Impulsgenerators 14 wird nun durch den Verhältniseinstellmotor 1B solange geändert, bis die Anzahl der Impulse, die der Impulsgenerator 14 liefert, für jeden von dem Impulsgenerator 16 kommenden Impuls gleich der Zollzahl ist.

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ctie auf dem Umfang der Walze 4 gemessen wird. Die Messvorrichtung ist nunmehr für einen bestimmten Durchmesser der Arbeitswalze in Zoll geeicht. Keine weitere Eichung ist dann so lange erforderlich, wie die Walze 4 nicht durch eine andere Arbeitswalze ersetzt wird, die einen anderen Durchmesser aufweist.

Die Enden der Bramme sind bestrebt, sich abzuschrägen, wie dies bei 34 dargestellt ist, und eine gerundete oder Fischschwanzform, wie bei 36 gezeigt, anzunehmen, wenn die Bramme zwischen den Walzen rückwärts und vorwärts läuft. Abgeschrägte und gerundete Enden sind jedoch nicht brauchbar und müssen daher abgeschert oder abgeschnitten werden. Da die Walzentrimmkraft verhältnismäßig konstant ist, wenn die Bramme in ihrer vollen Dicke und Breite gewalzt wird, und sich in dem Maße ändert, wie die abgeschrägten Enden der Bramme in die Walzen eintreten und diese verlassen, lässt sich die Größe der Walzentrimmkraft zur Bestimmung dafür benutzen, wann ein brauchbares Produkt gewalzt wird. Das Potentiometer 26 ist so eingestellt, daß das spannungsempfindliche Relais und die Signalquelle 24 immer dann ein Ausgangssignal 28 erzeugen, wenn die Größe des Ausgangs 22 anzeigt, daß das Blech sich vollständig zwischen den Walzen 2 und 4 befindet. Das lineare Ansprechen der Belastungszellen ti erleichtert die Bestimmung der richtigen Einstellung des Potentiometers 26, da Temperaturschwankungen, Materialzusammensetzungen und andere Faktoren die Walzenklammkräfte beeinflussen.

Beim Walzen stellt der Walzwerksführer normalerweise den Walzenspalt für jeden Durchgang nach einem vorher festgelegten

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Uurchgangsmuster ein. Der Schalter 30 wird so geschaltet, daß der Ausgang 28 mit dem Zähler 20 verbunden ist. Vor dem vorletzten Walzendurchgang stellt der Walzwerksführer den Zähler 20 zurück und macht ihn betriebsbereit. Wenn das Blech dann in die Walzen einläuft, ermöglicht das Torsignal 2ü, das von der gewünschten Höhe des Signals 22 ab von dem Lastkraftanzeiger 1ü geliefert wird, daß der Zähler 20 damit beginnt, die von dem Impulsgenerator 14 kommenden Impulse zu zählen. Sobald das Blech das Walzwerk verlässt, wird das Torsignal 2B- abgeschaltet, wodurch der Zählvorgang zum Stillstand kommt, und der Zähler dann die Länge des soeben gewalzten Bleches anzeigt. Die Dicke des Bleches wird gemessen und Berechnungen werden durchgeführt, um die w'alzenspalteinstellung für den letzten Durchgang zu bestimmen, so daß die gewünschte dlechlänge gewalzt wird. Der Walzenspalt wird gemäß den Berechnungen eingestellt, und der letzte Durchgang findet dann statt, wobei die Meßvorrichtung dazu dient festzustellen, wenn die angestrebte Länge erreicht wurde.

Die Meßvorrichtung ist sehr genau und ihr Gebrauch hat zur Folge, daß geringe oder kurze Längen ausgeschaltet werden. Dadurch, daß der vorletzte Durchgang etwa an der oberen Grenze des Dickentoleranzbereiches gewalzt wird, lässt sich die schließlich gewünschte Länge gewöhnlich erreichen, da die Dickentoleranz ziemlich groß ist und einige Tausenstel Zoll Differenz in der Dicke einer erheblichen Differenz in der Gesamtlänge entsprechen.

Die Einzelteile der Heftvorrichtung sind einfach zu warten, da sich dia meisten von ihnan nicht in unmittelbarer Nähe

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des Walzwerks selbst befinden. Ferner brauchen auf dem Auslauftisch keine Meßmarkierungen oder Meßskalen vorgesehen zu werden, und es wird auch kein Personal dafür benötigt zu bestimmen, wo auf dem Auslauftisch das brauchbare Produkt beginnt und endet. Die Meßvorrichtung liefert automatisch und unverzüglich das Längenmaß dort, wo es benötigt wird, nämlich auf dem Steuertisch des Walzwerkführers. Die Meßvorrichtung arbeitet außerdem automatisch in jeder Walzrichtung.

Obgleich in der Zeichnung ein Getriebe 12 an die untere Walze 4 angeschlossen ist, lässt sich selbstverständlich auch die obere Walze 2 zur Längenbestimmung benutzen. Belastungszellen 8 könnten ferner direkt an das spannungsempfindliche Relais und die Signalquelle 24 angeschlossen sein, wo jedoch das Signal 22 bereits zur Verfügung steht, ist es bequemer, dieses Signal zu benutzen. Die Verwendung der Meßvorrichtung ist nicht auf ein Blechwalzwerk beschränkt, sondern kann an jedem beliebigen Walzwerk erfolgen, wo die Drehbewegung der Walzen·zu der Länge eines abgeschrägte Enden aufweisenden Werkstücks in bezug gesetzt wird.

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE

1.i Meßvorri cn tung zur Bestimmung der brauchbaren Länge eines Werkstücks bei dessen Durchgang durch die Arbeitswalzen eines Walzwerks, gekennzeichnet durch eine mit einer Arbeitswalze (2, 4) verbundene Einrichtung (14, 16) zur Erzeugung von Impulsen, die Längeneinheiten des Umfanj^es der Arbeitswalze darstellen, wenn sich die Arbeitswalze dreht, eine mit der IrnpulserzeugungSBinricht ung verbundene Vorrichtung (2ü) zum Zählen der Impulse, und durch eina mit der Impulszäh !vorrichtung (2U) und dem Gehäuse für die Arbeitswalzen (2, 4) gekoppelte Einrichtung (8, 10) zur Erzeugung eines Signals zum Zählen der Impulse, sobald sich zwischen den Arbeitswalzen (2, 4) ein verwendbares Produkt befindet.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß die oignalerzeugungssinrichtung eine Belastungszelle (Ü) aufweist, die in dem Arbeitswalzengehäuse so angeordnet ist, daß sie ein Signal erzeugt, das ein Maß fur die Walzentrennkraft ist, daß die Belastungszelle (6) mit einem spannungsempfindlichen Relais mit Signalquelle (24) verbunden ist, und daß die Impulszählvorrichtung (2Q) und das spannungsempfindliche Relais mit Signalquelle (24) an ein Potentiometer (26) angeschlossen sind, so daß dann, wenn die auf das Werkstück einwirkende Kraft der Walzen (2, 4) den Ausgang der Belastungszelle (d) auf einen Wert ansteigen lässt, der durch die Einstellung des Potentiometers (2u) bestimmt ist, die Signalquelle (24) mit der Impulszählvorrichtung (2ü) verbunden ist.

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3. Meßvorrichtu-ng nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungsvorrichtung einen ersten Impulsgenerator (14), dar mit der Arbeitswalze (2, 4) zur Erzeugung eines Impulses pro Umdrehung dieser Walze verbunden ist, ferner ein Getriebe (12) mit variabler Drehzahl, das an die Arbeitswalze (2, 4) angeschlossen ist, und einen zweiten Impulsgenerator (1ΰ) aufweist, der mit dem Getriebe (12) und dem Impulszähler (2Ü) verbunden ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den ersten Impulsgenerator (14) mit dem Impulszähler (2G) verbindet, wobei das übersetzungsverhältnis des Getriebes (12) variierbar ist, um den zweiten Impulsgenerator (16) eine Anzahl Impulse erzeugen zu lassen, die der Anzahl gemessener Längen-Inkremente des Umfanges der Arbeitswalze (2, 4) entspricht, und zwar für jeden von dem ersten Impulsgenerator (14) erzeugten Impuls.

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