DE2525215C2

DE2525215C2 - Arrangement for measuring the gap of a pair of work rolls

Info

Publication number: DE2525215C2
Application number: DE19752525215
Authority: DE
Inventors: Günter 2801 Neukrug Dohrmann
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke 2800 Bremen De GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke 2800 Bremen GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE2525215A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur berührungslosen Messung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares mit einem aus zwei korrespondierenden Geberhälften bestehenden elektromechanischen Meßgeber, bei dem die Meßfläche einer der mit Meßringen auf Ballenenden der Arbeitswalzen aufsteckbaren Geberhälften gegenüber ihrem Meßring zur Eichung des Meßgebers verstellbar ist.The invention relates to an arrangement for the contactless measurement of the gap of a pair of work rolls with an electromechanical encoder consisting of two corresponding encoder halves, in which the measuring surface of one of the measuring rings can be plugged onto the barrel ends of the work rolls Encoder halves is adjustable relative to their measuring ring for calibrating the encoder.

Bei Walzwerken ist es üblich, eine Banddickenregelung zur Erzielung enger Banddickentoleranzen vorzunehmen. Hierzu wird neben der Lösung der an eine solche Regelung gestellten dynamischen Anforderung ein hinreichend schnelles Stellsystem und eine möglichst verzögerungsfreie Erfassung der Regelgröße gefordert. Dazu sind verschiedene Meßanordnungen bekannt, mit denen es möglich ist, den Abstand der Arbeitswalzen berührungslos zu messen. Die Messung selbst kann dabei auf induktiver, kapazitiver oder einer anderen geeigneten Basis erfolgen; aber es hat sich — wie aus der DE-PS 19 31654 bekannt — inzwischen einIn rolling mills, it is common to use a strip thickness control to achieve tight strip thickness tolerances. For this purpose, in addition to the solution to a Such a regulation made dynamic requirement a sufficiently fast control system and a possible delay-free acquisition of the controlled variable is required. For this purpose, various measuring arrangements are known, with where it is possible to measure the distance between the work rolls without contact. The measurement itself can be carried out on an inductive, capacitive or other suitable basis; but it turned out to be like the DE-PS 19 31654 known - meanwhile a

ίο deutlicher Trend zugunsten induktiver Meßmethoden herausgestelltίο clear trend in favor of inductive measuring methods exposed

Der Einsatz berührungsloser Meßanordnungen zur Walzspalterfassung erfordert aber Maßnahmen, die eine Eichung der Meßgeber gestattet. Es ist zwar möglich, die Meßgeber derart aufzubauen, daß diese bei gegebenen Durchmessern der Arbeitswalzen beispielsweise im elektrischen Teil hinreichend abzugleichen sind, aber damit würde man den Änderungen der Arbeitswalzendurchmesser aufgrund des notwendigenThe use of non-contact measuring arrangements for roll gap detection requires measures that a calibration of the measuring transducer is permitted. It is possible to build the transducers in such a way that they at to match the given diameters of the work rolls, for example in the electrical part are, but this would mean the changes in the work roll diameter due to the necessary

Nachschleifens nicht Rechnung tragen. Um dieser Forderung zu genügen, wurde daher schon vorgeschlagen, die Meßfläche einer von zwei korrespondierenden Geberhälften eines Meßgebers verstellbar auszuführen. Ein Meßgeber, bei dem eine Geberhälfte mit einer verstellbaren Meßfläche zur Eichung vorgesehen ist, geht z. B. aus der DE-AS 19 45 637 hervor. Bei dem dort beschriebenen Meßgeber ist eine Geberhälfte mittels ReibelemeMen derart verschiebbar an einem gabelförmigen Tragkörper geführt, daß sich diese Geberhälfte beim Eichvorgang im Anschlag an der festen Geberhälfte auf eine Bezugslage einstellt Es muß jedoch bezweifelt werden, ob der Meßgeber dieser Druckschrift eine sichere Positionierung der verschiebbaren Geberhälfte noch nach einigen Eichvorgängen ermög-Regrinding does not take into account. In order to meet this requirement, it has already been proposed that to make the measuring surface of one of two corresponding encoder halves of a transducer adjustable. A measuring transducer in which one half of the transducer is provided with an adjustable measuring surface for calibration, goes z. B. from DE-AS 19 45 637. With that one there The encoder described is one encoder half by means of friction elements so displaceable on a fork-shaped Support body out that this encoder half is in the calibration process in the stop on the fixed encoder half adjusts to a reference position However, it must be doubted whether the transducer of this publication allows safe positioning of the displaceable encoder half even after a few calibration processes.

licht, denn die Reibelemente nutzen sich relativ schnell ab bzw. rufen auf der Gegenseite einen entsprechenden Abrieb hervor. Damit besteht aber die Gefahr, daß die Genauigkeit eines solchen Meßgebers schon nach einer relativ kurzen Betriebszeit so stark beeinträchtigt wird,light, because the friction elements wear out relatively quickly or call someone on the opposite side Abrasion. But there is a risk that the accuracy of such a transducer after a relatively short operating time is so severely affected,

daß dieser ausgewechselt werden müßte.that this would have to be replaced.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen aus zwei korrespondierenden Geberhälften bestehenden, den Walzspalt berührungslos erfassenden Meßgeber vorzusehen, der bei der Eichung dieThe invention is therefore based on the object of one of two corresponding encoder halves existing, the roll gap to be provided contactlessly detecting the measuring transducer during the calibration

Meßfläche einer Geberhälfte derart sicher positioniert, daß Störgrößen ohne Einfluß auf die Eichposition bleiben. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Geberhälfte mit der verstellbaren Meßfläche zwei symmetrisch angeordnete, durch je ein Haftgesperre kraftabhängig blockierbare druckbeaufschlagte Stellvorrichtung mit einem Haupt- und einem Unterkolben aufweist und daß der Hauptkolben auf die Position der Meßfläche einwirkt, während der Unterkolben einen Bolzen derart verstellt, daß dieser beim Eichvorgang um einen bestimmten festlegbaren Abstand S durch eine Bohrung einer die Meßfläche bildenden Platte hinausragt.The measuring surface of one encoder half is securely positioned in such a way that disturbance variables have no effect on the calibration position. According to the invention, this object is achieved in that the encoder half with the adjustable measuring surface has two symmetrically arranged pressurized actuating devices with a main and a lower piston, each of which can be locked force-dependently by an adhesive lock, and that the main piston acts on the position of the measuring surface, while the lower piston a bolt is adjusted in such a way that it protrudes during the calibration process by a certain definable distance S through a hole in a plate forming the measuring surface.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine große Anzahl von Eichungen ohne Einbuße in der Genauigkeit. Dabei können auch sehr kleine Walzspalte im Bereich von nahe Null eingestellt werden, ohne zu einer Berührung der Geberhälften aufgrund von Walzenabplattungen und anderer Störgrößen zu kommen. Die Geberhälfte mit der verstellbaren Meßfläche ist dabei einerseits mit zwei symmetrisch liegenden Zylindern zur Aufnahme der Hauptkolben und andererseits mit Anschlägen versehen, wodurch der Hub der durch die mit einer Feder einstellbaren HaftgesperreThe arrangement according to the invention enables a large number of calibrations without sacrificing the Accuracy. It is also possible to set very small roll gaps in the region of almost zero without having to contact of the encoder halves due to flattening of the rollers and other disturbances. The encoder half with the adjustable measuring surface is on the one hand with two symmetrically located Cylinders for receiving the main piston and on the other hand with stops, whereby the stroke of the thanks to the spring-adjustable adhesive lock

blockierbaren Hauptkolben begrenzt wird.lockable main piston is limited.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Hauptkolben an einer Stirnseite mit einer die Meßfläche bildenden Platte verbunden, wobei der Hauptkolben an der der Platte zugewandten Seite einen über eine axiale Bohrung versorgten Zylinder mit dem hubbegrenzten und durch eine Feder rückstellbaren Unterkolben aufweist, an dem der in der Bohrung der Platte geführte Bolzen befestigt ist Dabei sind die Flächen des Haupt- und Unterkolbens sowie der Querschnitt der axialen Bohrung im Hauptkolben so bemessen, daß die Kraft der um den Querschnitt der axialen Bohrung verminderten druckbsaufschlagten Fläche des Unterkolbens größer ist, als die Kraft der um den Querschnitt des Unterkolbens verminderten druckbeaufschlagten Fläche des Hauptkolbens.In an advantageous embodiment of the invention, the main piston is on one end face with a die The plate forming the measuring surface is connected, the main piston having a on the side facing the plate The cylinder is supplied via an axial bore with the stroke-limited and resettable by a spring Has lower piston to which the guided in the hole in the plate bolt is attached Areas of the main and sub-pistons and the cross-section of the axial bore in the main piston see above dimensioned that the force of the reduced by the cross-section of the axial bore Druckbsaufschlagten Area of the lower piston is greater than the force of the pressurized reduced by the cross section of the lower piston Area of the main piston.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung ist ein Ausschnitt eines Meßgebers zur berührungslosen Erfassung des Spaltes eines Arbeitswaizenpaares zu sehen, der aus zwei zueinander korrespondierenden Geberhälften 1, 2 besteht. Beide Geberhäiften 1, 2 sind mit je einem Meßring 3, 4 auf Ballenenden zugeordneter, nicht näher dargestellter Arbeitswalzen aufgesteckt. Die obere Geberhälfte 2 besteht aus einem fest mit dem Meßring 4 verbundenen Tragkörper 5 und einer dazu verstellbaren Platte 6. Im Tragkörper 5 sind symmetrisch zum Meßring 4 zwei Zylinderbohrungen 7 vorgesehen, die sich von der der Meßplatte 6 zugewandten Seite in den Tragkörper 5 erstrecken. Den Zylindern 7 wird durch jeweils eine im Zylinderboden 8 vorgesehene Bohrung 10 sowie über eine Leitung 11 Druckmedium über ein Ventil 9 zugeführt. In die Zylinder 7 ist je ein Hauptkolben 12 eingesetzt, dessen hervorstehende Stirnseite, wie angedeutet, mit der Platte 6 lösbar verbunden ist. Jeder Hauptkolben 12 besitzt einen Zylinder 13, welcher von der der Platte 6 zugewandten Seite in diese eingearbeitet ist und über eine axiale Bohrung 14 mit dem Zylinder 7 im Tragkörper 5 in Verbindung steht. Die Zylinder 13 enthalten einen hubbegrenzten Unterkolben 15, der durch eine Druckfeder 16 rückstellbar ist. Mit dem Unterkolben 15 ist jeweils ein Bolzen 17 verbunden, der jeweils in einer Bohrung 18 der Platte 6 geführt ist und bei Druckbeaufschlagung des Unterkolbens 15 um einen bestimmten, entsprechend seiner Bemessung festliegenden Abstand Süber die Platte 6 hervorsteht.The drawing shows a section of a transducer for contactless detection of the gap To see Arbeitswaizenpaares, which consists of two mutually corresponding encoder halves 1, 2. Both Geberhäifte 1, 2 are each assigned a measuring ring 3, 4 on barrel ends, not shown Work rolls attached. The upper half of the encoder 2 consists of a firmly connected to the measuring ring 4 Carrying body 5 and a plate 6 adjustable for this purpose. In the carrying body 5, two are symmetrical to the measuring ring 4 Cylinder bores 7 are provided which extend into the support body 5 from the side facing the measuring plate 6 extend. The cylinders 7 are each provided by a bore 10 in the cylinder base 8 and via a line 11 is supplied with pressure medium via a valve 9. There is a main piston 12 in each cylinder 7 used, the protruding end face, as indicated, is releasably connected to the plate 6. Everyone The main piston 12 has a cylinder 13 which is worked into the plate 6 from the side facing the latter and is connected to the cylinder 7 in the support body 5 via an axial bore 14. The cylinders 13 contain a stroke-limited lower piston 15 which can be reset by a compression spring 16. With the A bolt 17 is connected to the lower piston 15 and is guided in a bore 18 of the plate 6 when the lower piston 15 is pressurized by a certain, fixed according to its dimensioning Distance S over the plate 6 protrudes.

Zur Blockierung der Hauptkolben 12 ist jeweils ein Haftgesperre 20 vorgesehen, das in radialer Richtung auf die Hauptkolben 12 wirkt. Dazu ist im Tragkörper 5 von der zugeordneten Stirnseite aus, beispielsweise der Seite 21, jeweils eine bis zum Zylinder 7 reichende Bohrung 22 vorgesehen, in die eine auf die Seitenwand der Hauptkoiben 12 wirkende Buchse 23 eingesteckt ist. Der notwendige Druck wird mit einer Druckfeder 24 und einer Stellschraube 25 eingestellt, welche auf die Buchse 23 einwirken. Der Hauptkolben 12 wird dabei in seinem Hub bei einer Druckbeaufschlagung durch einenIn order to block the main piston 12, an adhesive lock 20 is provided in each case, which in the radial direction acts on the main piston 12. For this purpose, in the support body 5 from the associated end face, for example the Page 21, a bore 22 extending as far as the cylinder 7 is provided in each of which one on the side wall the Hauptkoiben 12 acting bush 23 is inserted. The necessary pressure is generated with a compression spring 24 and a set screw 25, which act on the bush 23. The main piston 12 is in its stroke when pressurized by a

1010

1515th

2020th

2525th

3030th

3535

4040

4545

50 Anschlag 27 begrenzt, der an einem Ende eines Bolzens 28 sitzt. Dieser Bolzen 28 ist in einer mit einer Lagerbuchse 29 versehenen Bohrung 30 des Tragkörpers 5 geführt und mit seinem dem Anschlag 27 gegenüberliegenden Ende an der Platte 6 lösbar befestigt 50 limit stop 27, which is seated at one end of a bolt 28. This bolt 28 is guided in a bore 30 of the support body 5 provided with a bearing bush 29 and is releasably fastened to the plate 6 with its end opposite the stop 27

Bei einer Eichung des Meßgebers wird der Zylinder 7 im Tragkörper 5 mit Druckmedium, z. B. Druckluft oder hydraulischer Flüssigkeit, über das Ventil 9 versorgt Dabei wird die Kraft des Haftgesperres 20 überwunden, weil die Kraft des druckbeaufschlagten Hauptkolbens 12 aufgrund seines entsprechend bemessenen Querschnittes größer ais die des Haftgesperres ist Der Hauptkolben 12 wird dadurch auf die untere Geberhälfte 1 zubewegt und schiebt damit auch die Platte 6 auf die untere Geberhälfte 1 zu. Da gleichzeitig auch der Unterkolben 15 über die axiale Bohrung 14 im Hauptkolben 12 mit Druckmedium versorgt wird, wird auch dieser gegen die Kraft der Druckfeder 16 in seine gezeichnete Endlage verstellt Der Bolzen 17 wird dadurch ebenfalls verstellt, so daß er um den Abstand S über die die Meßfläche bildende Platte 6 hinausragt und damit den Abstand der beiden Geberhälften zueinander Fixiert. Die Querschnitte des Hauptkolbens 12, des Unterkolbens 15 und der axialen Bohrung 14 sind dabei so bemessen, daß die Kraft der um den Querschnitt der axialen Bohrung 14 verminderten druckbeaufschlagten Fläche des Unterkolbens 15 größer ist als die Kraft der um den Querschnitt des Unterkolbens 15 verminderten druckbeaufschlagten Fläche des Hauptkolbens 12. Dadurch wird sichergestellt, daß der Unterkolben 15 beim Eichvorgang in seiner gezeichneten Endlage verbleibt und dadurch auch den Bolzen 17 mit dem Abstand 5 über der Platte 6 hält. Eine derartige Bemessung der zuvor erläuterten Querschnitte gestattet auch, insbesondere, wenn die Kraft der um den Querschnitt der axialen Bohrung 14 verminderten druckbeaufschlagten Fläche des Unterkolbens 15 größer ist, als die des Haftgesperres 20, eine von der Stellbewegung des Hauptkolbens 12 unabhängige Steuerung des Unterkolbens 15.When calibrating the transducer, the cylinder 7 is in the support body 5 with pressure medium, for. B. compressed air or hydraulic fluid supplied via the valve 9 The force of the locking mechanism 20 is overcome because the force of the pressurized main piston 12 is greater than that of the locking mechanism due to its correspondingly dimensioned cross-section.The main piston 12 is thereby moved towards the lower encoder half 1 and thus also pushes the plate 6 towards the lower encoder half 1. Since at the same 15 is supplied via the axial bore 14 in the main piston 12 with pressure medium and the slave piston, even this adjusted against the force of the compression spring 16 in its drawn end position of the bolt 17 is thereby also adjusted so that it by the distance S over the plate 6 forming the measuring surface protrudes and thus fixes the distance between the two encoder halves. The cross sections of the main piston 12, the lower piston 15 and the axial bore 14 are dimensioned so that the force of the pressurized area of the lower piston 15 reduced by the cross section of the axial bore 14 is greater than the force of the pressurized area reduced by the cross section of the lower piston 15 Area of the main piston 12. This ensures that the lower piston 15 remains in its end position shown during the calibration process and thereby also holds the bolt 17 above the plate 6 at a distance 5. Such a dimensioning of the previously explained cross-sections also allows, in particular if the force of the pressurized area of the lower piston 15, reduced by the cross section of the axial bore 14, is greater than that of the adhesive locking mechanism 20, a control of the lower piston 15 independent of the actuating movement of the main piston 12 .

Nach Abschluß des Eichvorganges wird das Ventil 9 in seine Entlüftungsstellung verstellt, wodurch die Zylinder 7 im Tragkörper 5 und die Zylinder 13 in den Hauptkolben 12 am Rücklauf liegen. Das Haftgesperre 20 hält dabei den Hauptkolben 12 in seiner zuvor eingestellten Position, während der Unterkolben 15 durch die Druckfeder 16 zurückgestellt wird und dadurch den Bolzen 17 ebenfalls zurückstellt In dieser Lage kann die erfindungsgemäße Meßanordnung im elektrischen Teil, der z. B. mit einem elektromagnetischen Meßsystem gemäß der DE-PS 19 31 654 versehen sein kann, bei mit Eichdruck zusammengefahrenen Walzen geeicht werden. Die erfindungsgemäße Meßanordnung ist daher in der Lage, auf sehr kleine Walzspalte, z. B. nahe Null, geeicht zu werden und diese berührungslos zu erfassen.After completion of the calibration process, the valve 9 is moved into its venting position, whereby the The cylinder 7 in the support body 5 and the cylinder 13 in the main piston 12 are on the return line. The detention lock 20 holds the main piston 12 in its previously set position, while the lower piston 15 is reset by the compression spring 16 and thereby also resets the bolt 17 in this Location can the measuring arrangement according to the invention in the electrical part, the z. B. with an electromagnetic Measuring system according to DE-PS 19 31 654 can be provided when moved together with calibration pressure Rollers are calibrated. The measuring arrangement according to the invention is therefore able to measure very small Nips, e.g. B. close to zero to be calibrated and to detect them without contact.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for the contactless measurement of the gap of a pair of work rolls with an electromechanical transducer consisting of two corresponding transducer halves, in which the measuring surface of one of the transducer halves that can be plugged onto the barrel ends of the work rolls with measuring rings is adjustable with respect to its measuring ring for calibrating the transducer, characterized in that the transducer half (2) with the adjustable measuring surface has two symmetrically arranged pressurized adjusting devices with a main piston (12) and a lower piston (15) that can be locked by an adhesive lock (20) and that the main piston (12) acts on the position of the measuring surface during the Lower piston (15) displaces a bolt (17) in such a way that it protrudes by a certain definable distance (S) through a bore (18) in a plate (6) forming the measuring surface during the egg process.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the encoder half (2) with the adjustable Measuring surface has two symmetrically lying cylinders (7) for receiving the main piston (12) and that the stroke of the locking device (20) adjustable by a spring (24) can be blocked Main piston (12) is limited by a stop (27).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the main piston (12) on one The end face is connected to the plate (6) forming the measuring surface and facing in the plate (6) Side a cylinder (13) supplied via an axial bore (14) with the stroke-limited and through a Spring (16) has resettable lower piston (15) on which the in a bore (18) of the plate (6) guided bolt (17) is attached.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the surfaces of the main (12) and the lower piston (15) and the cross section of the axial bore (14) in the main piston (12) are dimensioned such that the force of the reduced by the cross section of the axial bore (14) Pressurized area of the lower piston (15) is greater than the force of the cross section of the Lower piston (15) reduced pressurized area of the main piston (12).

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the main (12) and the lower piston (15) via a valve (9) with hydraulic and / or pneumatic pressure medium is supplied.