DE2615069A1

DE2615069A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der walzenausrichtung bei walzwerken

Info

Publication number: DE2615069A1
Application number: DE19762615069
Authority: DE
Inventors: Gerald Victor Beaton
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1975-04-08
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1976-10-28
Also published as: ES446778A1; CA1061103A; FR2306757A1; NL7603731A; BE840491A; ZA761789B; AU1235176A; GB1508213A; IT1058786B; JPS51123756A; US4067115A; SE7603537L

Description

Patentanwälte ü;p!.-lng. Curt Wallach

261506B Dipl.-Ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 7. April I976

Unser Zeichen: I5 478 - Κ/Αρ

British Steel Corporation, 33 Grosvenor Place, London S.W.I., England

Vorrichtung zur Überwachung der Walzenausrichtung bei Walzwerken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung für die Ausrichtung der Walzen bei Walzwerken, die als Zusatzeinrichtung zusätzlich zur Achsausrichtung von Profilwalzen dienen kann, um die Profilausnehmung der beiden zusammenwirkenden Walzen aufeinander und auf eine Einlaufführung auszurichten bzwο um die Ausrichtung zu überwachen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Überwachungseinrichtung für ein Walzwerk vorgesehen, die eine Stange aufweist, die zwischen einem Walzendurchlauf einfügbar ist, und erste und zweite Abschnitte aufweist, die flexibel relativ zueinander gelagert sind und Sensoren tragen, die auf jede Versetzung zwischen den beiden Abschnitten ansprechen, so daß irgendeine Mißausrichtung im Durchlauf zwischen den Walzen selbst und/oder relativ zur Einlaßführung festgestellt werden können₀

Die ersten und zweiten Abschnitte können die Gestalt paralleler Klauen haben, die von einem gemeinsamen, durch Hand gehaltenen

60984A/0793

26 IbCb;)

Schenkel vorstehen. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere geeignet zum Einfügen in einen Walzendurchlaß zur Messung Jeder Mißausrichtung zwischen den Walzen selbst. Insbesondere kann diese Bedingung dadurch festgestellt werden, daß die Stange in der Längsrichtung in der Berührungsebene der Walzen geteilt ist, wobei ein dünner Steg die vordersten Enden der beiden Abschnitte zusammenhält. Die beiden Stangenabschnitte werden relativ zueinander bewegt, wenn sie durch den Durchlauf hindurchgeführt werden. Stattdessen können die ersten und zweiten Abschnitte auch koaxial mit zwischen ihnen angeordneten Sensoren gelagert sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere geeignet zur Messung «Jeder Fehlausrichtung zwischen dem Walzendurchlauf und der Einlaßführung, wobei ein Abschnitt in letzterer festgeklemmt wird und der andere in den Durchlauf der Walzen eingefügt wird.

Beide Abschnitte der Stange können verjüngt ausgebildet sein, insbesondere bei der Ausführung mit parallelen Zinken bzw. bei der gespaltenen Ausführungsform. Bei den anderen erwähnten Ausführungsbeispielen kann nur der eine Abschnitt, nämlich der "einfügbare" bzw. "suchende" Abschnitt verjüngt ausgebildet sein.

Durch Verwendung zweier Stangen kann die "aufgespaltene" Stange zunächst durch die Walzen geführt werden, um den Durchtritt zwischen den Walzen selbst auszurichten, und dann kann eine Ausrichtung mit der Einlauf führung bewerkstelligt werden, indem die massive Stange zwischen den aufeinander ausgerichteten Durchlaß ausgerichtet wird. Sowohl horizontale als auch vertikale Abweichungen können hierdurch leicht festgestellt werden.

Es kann jedoch eine einzige Stange auch stattdessen zur Durchführung beider Funktionen ausgebildet sein.

6 0 9 8 A A / 0 7 9 3 ,

ORIGINAL INSPECTED

Als Sensor können Dehnungsmeßstreifen benutzt werden, die auf dem Steg in dem einen Falle und auf dem Halsteil in dem anderen Falle angeordnet sind. Elektrisch können diese Dehnungsmeßstreifen in eine Brückenschaltung eingefügt sein, die einen Funktionsverstärker speist, dessen Ausgang die Versetzung anzeigt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer geschlitzten Stange; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A gemäß Figur 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Stange in einer durch Mißausrichtung des Durchlasses versetzten Lage (übertrieben dargestellt);

Fig. 4 eine Ansicht von Profilwalzen mit einer Mißausrichtung des Durchlasses, wodurch die in Figur 3 dargestellte Bedingung entsteht;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Sensorschaltung;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer massiven Stange, gelagert in einer Einlaufführung in einer Stellung, in der sie dem Einlauf der Quetschwalzen dargeboten ist.

Im folgenden wird auf Figur 1 und 2 der Zeichnung Bezug genommen. Eine Stahlstange wird so bearbeitet, daß ein Dorn 1 kreisförmigen Querschnitts entsteht, der zweckmäßigerweise in der Hand gehalten wird, und einen Halsabschnitt 2 mit rechteckigem Querschnitt sowie einen konischen Abschnitt 3 aufweist, und der Dorn ist in einer Axialebene 4 über den Hauptteil der Längsachse geschlitzt.

»-■ ti M i; /₊ A / ii 7 U 3

261büb9

Das vorderste Ende des geschlitzten Körpers ist so bearbeitet, daß der untere halbkreisförmige Teil 5 mit einem Nasenteil 6, der von dem oberen Teil 7 definiert ist, über einen dünnen im Querschnitt rechteckigen Steg 8 verbunden ist. Dieser Steg trägt zwei Paare von Widerstands-Dehnungsmeßstreifen 9 und 10 auf gegenüberliegenden Seiten. Nicht dargestellte, isolierte Zuführungen sind mit diesen Dehnungsmeßstreifen verbunden, und diese sind mit einer zugeordneten und noch zu beschreibenden Sensorschaltung verbunden.

Das Prinzip der Arbeitsweise der Stange im Falle einer Mißausrichtung des Walzendurchlaufs ist in Figur 3 dargestellt, wobei eine Situation angenommen wird, wo sowohl der obere Teil 7 als auch der untere Teil 5 um den Halsabschnitt 2 gegenüber einer durchschnittlichen Zentrallinie ausgebogen sind, und zwar infolge des nicht fluchtenden Durchlasses der Walzen, wie dies in Figur 4 dargestellt ist« Die Darstellung gemäß Figur 3 ist natürlich stark übertrieben, um diese Arbeitsweise besser zu veranschaulichen, aber daraus kann die Wirkung der Dehnungsmeßstreifen leicht erkannt werden. Die mit "plus" gekennzeichneten Dehnungsmeßstreifen stehen unter Spannung, und die gegenüberliegenden mit "minus" gekennzeichneten Meßstreifen stehen unter Druck. Die Beanspruchungen in diesen Meßstreifen sind proportional der Versetzung, und demgemäß können Korrekturmessungen bezüglich der Axialausrichtung der Walzen abgenommen werden, um eine Null-Ablesung zu erlangen.

Die in Figur 5 dargestellte Sensorschaltung umfaßt die Dehnungsmeßstreifen 9 und 10, die in einer Brückenschaltung 12 liegen, welche von einer Konstantstromquelle IJ> gespeist wird. Der Strom wird durch einen Widerstand 14 in dem Kollektor-Emitterzweig eines Transistors I5 eingestellt. Der Ausgang der Brückenschaltung wird über eine Potentiometer-Ausgleichssteuerung 16 einem integrierten Funktionsverstärker I7 zugeführt, dessen

8 0 Q f< 4 A / 0 7 9 3

26U0U9

Ausgang auf einem Meßinstrument 18 angezeigt wird. Die Ausgleichssteuerung wird natürlich vorher bei einem genau ausgerichteten Durchlauf voreingestellt. Bei exakter Ausrichtung liefert das Meßgerät 18 eine Null-Ablesung und jede· Ungleichgewichtsbedingung in der Brückensensorschaltung zeigt dann eine Mißausrichtung der Walzen an. In der Praxis wird die Eichausrichtung dadurch erlangt, daß die Stange in ein genau rundes Loch einer Test-Lehre eingefügt wird, und indem die Eicheinstellung wie angegeben vorgenommen wird.

Das Prinzip der Erfindung kann gemäß Figur 6 auf die Einlaßführungs-Walzendurchlaufführung erweitert werden.

Bei dieser Ausführungsform wird eine massive Stange kreisförmigen Querschnitts benutzt, die einen Dorn 19 und einen konischen Körper 20 aufweist, die über einen Halsabschnitt 21 quadratischen Querschnitts verbunden sind. Der Dorn kreisförmigen Querschnitts ist gleitbar in der Bohrung einer Hilfspatrone 22 in der Einlaufführung 23 eingesetzt, und dieser gesamte Aufbau ist zwischen die zusammenwirkenden Walzen 24 einschiebbar. Vier Dehnungsmeßstreifen 25 und 26 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Halsteils 21 angeordnet, und jede Mißausrichtung in Vertikalrichtung oder in Horizontalrichtung wird jeweils über eine Sensorschaltung in gleicher Weise wie in Figur 5 angezeigt, jedoch in diesem Falle werden getrennte Anzeigen für eine Vertikalbzw, eine Horizontal-Mißausrichtung geliefert.

Auch hier wird die Schaltung geeicht, um eine Null-Ablesung für eine perfekte Ausrichtung zwischen Einlaufführung und Walzendurchtritt vorgenommen, indem die Stange in ein rohrförmiges Gesenk eingelegt wird, das dem Dorn 19 dicht angepaßt ist, und den konischen Körper 20 in einer dazu konzentrischen öffnung umgreift. Wenn der konische Körper dann konzentrisch mit seinem parallelflankigen Dorn gehalten wird, dann erfolgt ein Abgleich

609844/0793

auf Null-Ausgang der Dehnungsmeßstreifen.

Die beiden Ausführungsbeispiele liefern demgemäß eine Mißausrichtungskorrektur, wenn zwischen dem Walzendurchlauf selbst und zwischen dem Walzendurchlauf und der Einlaufführung eine Mißausrichtung vorhanden ist. Eine Korrektur, die auf diese ■ Weise vorgenommen wird schafft die Möglichkeit, die Einrichtzeit beträchtlich zu verkürzen, im Vergleich mit den bisher üblichen Verfahren, bei denen dreieckige Stangen gewalzt wurden, und dadurch kann auch der Ausschuß des später gewalzten Materials beträchtlich vermindert werden.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand zweier spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben. Es ist jedoch klar, daß verschiedene Abweichungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So könnten beispielsweise die beiden Meß-Möglichkeiten, die unter Bezugnahme auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, leicht in einer einzigen zusammengesetzten Stange vereinigt werden, die im einleitenden Teil der Beschreibung auseinandergesetzt ist. Außerdem ist die Walzausrichtung nicht begrenzt auf kreisförmige Durchtritte, und es können andere Walzprofile in gleicher Richtung mit entsprechend profiliierten Stangen ausgerichtet werden. Außerdem können getrennt verjüngte Konen zum Einsatz über einen parallelflankigen"Amboß" vorgesehen werden, wenn die Ausrichtung zwischen Führung und Durchlauf auf diese Weise erfolgen soll. Außerdem kann der Halsabschnitt zusammen mit den Sensoren auf der Führungs-Durchlauf Ausrichtstange aufgebracht werden. Was die "Spalt"-Ausrichtstange anbelangt, so kann der Steg an dem die Dehnungsmeßstreifen befestigt sind, bei größeren Abmessungen senkrecht zur Stangenachse liegen, und nicht parallel hierzu, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Außerdem kann die Erfindung leicht auf eine Kombination mit

609844/0793

261506Θ

einer dynamischen Walzausrichtungsmessung kombiniert werden, wie dies in der deutschen Patentanmeldung P 25 31 454.9 beschrieben ist, wobei Wirbelstromsensoren vorgesehen sind, um die tatsächliche oder relative Walzenversetzung zu messen·

Patentansprüche :

i. 11 ■ ι' Ii U I 11 7 H ;j

Claims

26 Ί 5069 - 8 -

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Überwachung der Walzenausrichtung bei Walzwerken,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Stange vorgesehen ist, die in den Profildurchgang eines Walzenpaares einschiebbar ist, und erste und zweite Abschnitte (5, 7; 19, 20) aufweist, die flexibel relativ zueinander angeordnet sind, und Sensoren (9,10; 25, 26) tragen, die auf jede Versetzung zwischen den Abschnitten ansprechen, so daß jede Mißausrichtung im Durchlauf zwischen den Walzen selbst (24) und/oder zu einer Einlaßführung (22,25) gegenüber dem Profildurchlaß festgestellt werden können.

Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Abschnitte die Gestalt von Zinken haben, die von einem gemeinsamen Schenkel (1) vorstehen, und zusammen in den Walzeneinlaß vorgeschoben werden.

Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stange in Längsrichtung in der Berührungsebene der Walzen gespalten ist, wobei die vordersten Enden der beiden Abschnitte über einen dünnen Steg (8) verbunden sind, an denen die Sensoren befestigt sind.

A / m79 3

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Steg axial zwischen einem Vorsprung (6) verminderten Querschnitts (dieser bildet das vorderste Ende des ersten Abschnitts) und dem zweiten Abschnitt verläuft, der hinter dem Vorsprung endet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Abschnitte koaxial zueinander angeordnet sind, und daß die beiden Abschnitte über einen Halsabschnitt (21) verminderten Querschnitts verbunden sind, auf dem die Sensoren angeordnet sind.

6ο Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt in der Einlaßführung festklemmbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Abschnitt (5*7) oder der zweite Abschnitt (20) allein über die Länge verjüngt ausgebildet ist, um das Einführen in den Walzendurchlaß zu erleichtern.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren Widerstands-Dehnungsmeßstreifen Anwendung finden.

B 0 9 8 4 A / 0 7 9 3

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Sensoren auf gegenüberliegenden Seiten des Steges oder des Halsabschnitts angeordnet sind, und daß die Sensoren elektrisch in einer Brückenschaltung liegen.

10. Verfahren zur Ausrichtung der Walzen, die einen Profildurchlauf in einem Walzwerk definieren, relativ zueinander und relativ zu einer Einlaßführung,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 anfänglich in den Walzendurchlauf eingefügt wird, und nachdem irgendeine axiale Korrekturversetzung der Walzen vorgenommen ist, eine Überwachungsstange gemäß Figur 6 in die Einlaßführung eingeklemmt wird, während der zweite Abschnitt der Stange in den Walzendurchlaß eingeführt wird.

609844/0793

Leerseite